四则运算计算器

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PSP表格

一、题目要求

1.对自然数以及真分数进行四则运算

2.用 -n 参数控制生成题目个数 -r 参数控制题目中数值范围

3.运算过程不能产生负数

4.生成的题目中如果存在形如e1÷ e2的子表达式结果是真分数

5.不超过三个运算符

6.程序一次运行过程中,题目不能重复

7.在生成题目的同时，计算出所有题目的答案，并存入执行程序的当前目录下的Answers.txt文件

8.程序应能支持一万道题目的生成。

9.程序支持对给定的题目文件和答案文件，判定答案中的对错并进行数量统计

二、性能分析

三、工程结构及代码覆盖率

四、关键代码

检查 CheckGrade：

while((an=BRanswer.readLine())!=null) {
    ex=BRexersise.readLine();
    int point=an.indexOf(".");//找到"."所在处，因为答题格式和答案格式均为No.Answer，只需要比较“."后的答案即可
    String stran=an.substring(point+1);//取答案
    stran=stran.trim();
    String strex=ex.substring(point+1);//取标准答案
    strex=strex.trim();
    if(stran.equals(strex)) {
        //答案和标准答案相同时，将题号压入Correct栈
        String wno=an.substring(0, point);
        Wrong.add(wno);
    }else {
        //答案和标准答案不同时，将题号压入Wrong栈
        String cno=an.substring(0, point);
        Correct.add(cno);
    }
}

中缀表达式转换成后缀表达式：

/**
 *将中缀表达式转换为后缀表达式入栈
 * @param infix
 * retrun postfix
 */
public static List<String> TransferToPostfix(List<String> infix){
    List<String> postfix=new ArrayList<>();
    Stack<String> s1= new Stack<>();
    for (String str : infix) {
        if(str.equals("(")) {
            s1.push(str);
        }//若是左括号，进栈
        else if(str.equals(")")) {
            while(!s1.peek().equals("(")) {
                postfix.add(s1.pop());
            }//若是右括号，将栈内内容出栈直到遇到左括号为止
            s1.pop();
        }
        else if(str.equals("+")||str.equals("-")||str.equals("×")||str.equals("÷")) {//遇到运算符时
            while (s1.size() != 0 && getValue(s1.peek()) >= getValue(str)) {
                postfix.add(s1.pop());
            }//栈非空，从栈中弹出元素直到遇到更低级的运算符/栈空，再入栈
            s1.push(str);
        } else {
            postfix.add(str);
        }//栈空，直接入栈
    }
    while (s1.size() != 0) {
        postfix.add(s1.pop());
    }//将栈内所有元素弹出
    return postfix;
}

查重表达式：

/**
 *查重表达式的生成
 */
public List<String> getCheck(String str) {
    List<String> linfix = transform.ToList(str);
    List<String> lpostfix = calculates.TransferToPostfix(linfix);
    List<String> cnkiexp = new ArrayList<String>();
    Stack<String> st = new Stack<String>();
    String top1 ;
    top1= "";
    String top2 ;
    top2= "";
    for (String kk : lpostfix) {
        if (!calculates.IsOperator(kk)) {//不是运算符时
            st.push(kk);//压入栈
        } else if (kk.equals("+") || kk.equals("-") || kk.equals("×")) {//是运算符
            cnkiexp.add(kk);
            top1 = st.pop();
            top2 = st.pop();
            if (top2 != "￥") {
                cnkiexp.add(top2);
            }
            if (top1 != "￥") {
                cnkiexp.add(top1);
            }
            st.push("￥");
        } else if (kk.equals("÷")) {
            cnkiexp.add(kk);
            top1 = st.pop();
            top2 = st.pop();
            cnkiexp.add(top2);
            cnkiexp.add(top1);
            st.push("￥");
        }
    }
    return cnkiexp;
}

五、设计实现过程

1.两个思路

一开始没有什么思路,在请教了同学之后,他们提供了几个思路给我:

①将四则运算表达式存储在二叉树中,中序遍历还原成四则运算表达式

②利用栈,转换成后缀表达式 如:a + b*c + (d * e + f) * g → a b c * + d e * f + g * +

在了解到 JAVA本身有stack类再加上我们递归以及二叉树学的不好,果断选择了用线性表来实现。

具体的过程如下:

1）遇到操作数，直接输出。

2）遇到操作符，将其放入到栈中，遇到左括号也将其放入栈中。

3）直到遇到一个右括号，将栈元素弹出，将弹出的操作符输出直到遇到左括号为止。注意，左括号只弹出并不输出。

4）遇到任何其他的操作符，如加减乘除运算符等，从栈中弹出元素直到遇到发现更低优先级的元素(或者栈为空)为止。弹出完这些元素后，才将遇到的操作符压入到栈中。

注意：只有在遇到" ) "的情况下才弹出" ( "，其他情况都不会弹出" ( "。

5）如果我们读到了输入的末尾，则将栈中所有元素依次弹出。

2.表达式查重

只有加法乘法有交换律，所以只需要对这两个进行特别判断

后缀表达式存进进线性表1中

线性表1作为key值存入哈希表

将“+”，“ * ”号两边的运算数交换存入线性表2

判断两线性表是否相同即可；

3.运行结果

10000道小于10的运算：

10道小于10的运算：

六、总结

陈树东：

1.这次项目是结对项目，需要两个队友相互间的配合，也让我们学会了如何合作完成项目
2.一开始我们完全没有头绪，我们先考虑需要有多少个需求，然后考虑用什么方法，最后才开始动手写程序
3这次对于我们两个都是一个不小的挑战，经过这次项目，我们更加了解到团队项目的流程与分工

冯波昌：

1.结对项目不再是单枪匹马莽着来了，两个人前期的沟通很重要。

2.双方罗列出各自的思路，再一起讨论确定最终的方向，比一个人想方法，简单高效很多。

3.两个人对题目的理解能互相激励对方的思路，不同功能的实现有不同的方法，这里需要大家一起确定方向。

4.在碰到解决不来的问题时，及时的请教同学，能更好的找到正确的思路。