课堂结队作业：二维数组（2）

结队成员：陈欣容，孙奇文

一、要求：

　　四则运算2，可控制下列参数：

　　是否有乘除法；是否有括号(最多可以支持十个数参与计算)；数值范围；加减有无负数。

二、思路：

　　1.存储结构：构建一个表达式类，私有属性为一个字符串数组，即将一个表达式拆成若干字符串，每个操作数和操作符都视为一个字符串。若需生成多个表达式则用类创建一个对象数组。

　　2.生成一个表达式的实现过程：

　　　　1）随机生成一个2-10的整数number表示操作数的数量；

　　　　2）随机选择该表达式操作数全为整数或全为分数；

　　　　3）若全为整数则判断是否要出现负数（用户输入控制），然后随机生成number个操作数，若操作数为分数则会生成一个分数字符串，格式为：“[a/b]” ，负数格式为“[-4]”；

　　　　4）判断是否有乘除法（输入控制），若有则随机生成number-1个含有+-*÷的操作符，若无则只有+-两种操作符；

　　　　5）用表达式类创建对象，将上述生成的操作数及操作符合成一个完整的表达式如 “9*5+6÷3=”；

　　　　6）若用户输入有括号（即ifKuoHao参数为1），则根据表达式字符串数组的长度随机出两个位置填入一对括号，如 “9*5+6÷3=”这个表达式，该字符串数组长度为8，则随机生成整数k，范围是0-7，再判断k/2的值是否为偶数，若不为偶数则将k/2+1即为表达式数组插入右括号的位置（因为操作数的位置下标为偶数，如6的下标为4），例如，就上述表达式而言，若生成的k值为7,7/2=3,3+1=4，所以生成右括号的位置为4，即在“6”和“÷”之间添加右括号，再在k-3的位置后添加左括号，所以最终表达式为“9*(5+6)÷3=”；

　　　　7）若ifKuoHao参数为2，则在第5）步结束。

三、源代码：

import java.util.*;public class MathHomeWork2 {

public static int choose,from,to,operNum,ifFuShu,number,ifKuoHao,ifChengChu;

public static int randomArr[]=new int[10];

public static Random ran=new Random();

public static char randomCh[]={'+','-','*','÷'};

public static Formular formu[];

@SuppressWarnings({ "resource" })

public static void main(String[] args){

Scanner in=new Scanner(System.in);

System.out.println("题目个数：");

number=in.nextInt();

System.out.println("数字范围（从小到大输入两个正整数）：");

from=in.nextInt();

to=in.nextInt();

System.out.println("是否有乘除法（1有2无）：");

ifChengChu=in.nextInt();

System.out.println("是否有括号（1有2无）：");

ifKuoHao=in.nextInt();

System.out.println("是否有负数（1有2无）：");

ifFuShu=in.nextInt();

formu=new Formular[number];

for(int i=0;i<number;i++){

formu[i]=new Formular();

choose=ran.nextInt(2)+1;

operNum=ran.nextInt(9)+2;

formu[i]=creaFormula(choose,operNum,ifChengChu,ifKuoHao);

if(formu[i]==null)

i--;

}

showFormulas(formu);

}

//生成分数

public static String creaFenShu(){

int a=0,b=0;

while(a>=b){

a=randomNum(from,to,2);

b=randomNum(from,to,2);

}

int fenshu[]={a,b};

fun1(fenshu);

String s="["+a+"/"+b+"]";

return s;

}

//生成表达式

public static Formular creaFormula(int choose,int nums,int ifChengChu,int ifKuoHao){

Formular formu=new Formular();

char operator[]=new char[nums-1];

if(ifChengChu==1){

for(int i=0;i<operator.length;i++){

int n=ran.nextInt(4);

operator[i]=randomCh[n];

}

else{

for(int i=0;i<operator.length;i++){

int n=ran.nextInt(2);

operator[i]=randomCh[n];

}

if(choose==1){

for(int i=0;i<nums;i++){

randomArr[i]=randomNum(from,to,ifFuShu);

}

for(int i=0;i<nums-1;i++){

formu.push(""+randomArr[i]);

formu.push(""+operator[i]);

}

formu.push(""+randomArr[nums-1]);

formu.push("=");

}

else if(choose==2){

String fenshu[]=new String[nums];

for(int i=0;i<nums;i++){

fenshu[i]=creaFenShu();

}

for(int i=0;i<nums-1;i++){

formu.push(""+fenshu[i]);

formu.push(""+operator[i]);

}

formu.push(""+fenshu[nums-1]);

formu.push("=");

}

else

return null;

if(ifKuoHao==1){

int k=ran.nextInt(2*nums);

k/=2;

if(k%2!=0) k++;

formu.insert(k+3,")");

formu.insert(k,"(");

}

//处理表达式，给负数加括号

for(int i=0;i<formu.size();i++){

String s=formu.get(i);

if(s.indexOf('-')!=-1&&s.length()>1){

s="["+s+"]";

}

formu.set(i,s);

}

return formu;

}

//打印表达式

public static void showFormulas(Formular f[]){

int len=f.length;

for(int i=0;i<len;i++){

System.out.print("No."+(i+1)+": ");

f[i].show();

System.out.print("\n");

}

//约分函数

public static void fun1(int x[]){

int k=fun2(x[0],x[1]);

x[0]=x[0]/k;

x[1]=x[1]/k;

}

//求分子分母最大公约数

public static int fun2(int x,int y){

int min,i;

if(x>y) min=x;

else

min=y;

for(i=min;i>=1;i--){

if(x%i==0&&y%i==0){

break;

}

return i;

}

//范围生成随机数

public static int randomNum(int fromA,int toB,int ifFuShu){

int x=ran.nextInt(toB)+fromA+1;

if(ifFuShu==1){

boolean ifFushu=ran.nextBoolean();

if(ifFushu)

x=x-2*x;

}

return x;

}

class Formular{

private Vector<String> formular;

public Formular(){

formular=new Vector<String>();

}

public void push(String x){

formular.addElement(x);

}

public String get(int i){