簡單的四則運算（JAVA版）
GitHub項目地址：https://github.com/wangshenghai/wsh.git
1、需求分析
- 每個練習題至少要包含2種運算符；
- 隨機產生的練習題在運算過程中不得出現負數與非整數，比如不能出 3/5+2=2.6，2-5+10=7等算式；
- 練習題生成好后，將你的學號
2、功能設計
- 每個練習題至少要包含1種運算符。
- 隨機產生的算術題在運算過程中不得出現負數與非整數，比如不能出 3/5+2=2.6，2-5+10=7等算式。
- 練習題生成好后，將你的學號
3、設計實現
下圖表示我的總體設計框架
4、測試運行
5、核心代碼
轉化后綴表達式以及壓棧的操作過程，
public class Main { public int eval(String exp) throws IllegalExpressionException{ List<String> list = infixExpToPostExp(exp);//轉化成后綴表達式 return doEval(list);//真正求值 } //遇到操作符壓棧，遇到表達式從后綴表達式中彈出兩個數，計算出結果，壓入堆棧 private int doEval(List<String> list) throws IllegalExpressionException { Stack<String> stack = new Stack<String>(); String element; int n1,n2,result; try{ for(int i = 0; i < list.size();i++){ element = list.get(i); if(isOperator(element)){ n1 = Integer.parseInt(stack.pop()); n2 = Integer.parseInt(stack.pop()); result = doOperate(n1,n2,element); stack.push(new Integer(result).toString()); }else{ stack.push(element); } } return Integer.parseInt(stack.pop()); }catch(RuntimeException e){ throw new IllegalExpressionException(e.getMessage()); } } private int doOperate(int n1, int n2, String operator) { if(operator.equals("+")) return n1 + n2; else if(operator.equals("-")) return n1 - n2; else if(operator.equals("*")) return n1 * n2; else return n1 / n2; } private boolean isOperator(String str){ return str.equals("+") || str.equals("-") || str.equals("*") || str.equals("/"); } private List<String> infixExpToPostExp(String exp) throws IllegalExpressionException{//將中綴表達式轉化成為后綴表達式 List<String> postExp = new ArrayList<String>();//存放轉化的后綴表達式的鏈表 StringBuffer numBuffer = new StringBuffer();//用來保存一個數的 Stack<Character> opStack = new Stack<Character>();//操作符棧 char ch,preChar; opStack.push('#'); try{ for(int i = 0; i < exp.length();){ ch = exp.charAt(i); switch(ch){ case '+': case '-': case '*': case '/': preChar = opStack.peek(); // 如果棧里面的操作符優先級比當前的大，則把棧中優先級大的都添加到后綴表達式列表中 while(priority(preChar) >= priority(ch)){ postExp.add(""+preChar); opStack.pop(); preChar = opStack.peek(); } opStack.push(ch); i++; break; case '(': // 左括號直接壓棧 opStack.push(ch); i++; break; case ')': // 右括號則直接把棧中左括號前面的彈出，並加入后綴表達式鏈表中 char c = opStack.pop(); while(c != '('){ postExp.add("" + c); c = opStack.pop(); } i++; break; // #號，代表表達式結束，可以直接把操作符棧中剩余的操作符全部彈出，並加入后綴表達式鏈表中 case '#': char c1; while(!opStack.isEmpty()){ c1 = opStack.pop(); if(c1 != '#') postExp.add("" + c1); } i++; break; //過濾空白符 case ' ': case '\t': i++; break; // 數字則湊成一個整數，加入后綴表達式鏈表中 default: if(Character.isDigit(ch)){ while(Character.isDigit(ch)){ numBuffer.append(ch); ch = exp.charAt(++i); } postExp.add(numBuffer.toString()); numBuffer = new StringBuffer(); }else{ throw new IllegalExpressionException("illegal operator"); } } } }catch(RuntimeException e){ throw new IllegalExpressionException(e.getMessage()); } return postExp; }
public static void main(String[] args) throws IllegalExpressionException
{ Scanner scan = new Scanner(System.in); System.out.println("請輸入題目的數量："); int s = scan.nextInt(); ArrayList<String> ex= new ArrayList<String>(); String[] operate=new String[]{"+","-","*","/"}; Random r=new Random(); ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager(); ScriptEngine se = manager.getEngineByName("js"); for(int i=0;i<s;i++) { int a=(int)(Math.random()*100); int b=(int)(Math.random()*100); int c=(int)(Math.random()*100); int q=(int)(Math.random()*2); String cz=operate[r.nextInt(4)]; String cz1=operate[r.nextInt(4)]; //if(q==0){ String AX=String.valueOf(a)+String.valueOf(cz)+String.valueOf(b); Main eval=new Main(); int result = eval.eval(AX+"#"); System.out.println(a+cz+b+"="+result); ex.add(AX+"="+result); }
try { File f = new File("result.txt"); FileWriter fw = new FileWriter(f); PrintWriter pw = new PrintWriter(fw); pw.println("201571030129"); pw.println(); for(String con:ex) { pw.println(con); } fw.close(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); }
6、總結
做本次設計令我影響最深刻的是，做設計的時候困難重重，第一JAVA語言的基礎很薄弱，沒有很好的掌握語言以至於應用，第二做項目的時候盲目的開始寫導致在寫的過程中沒有思路，丟失的內容很多，然后改起來很麻煩，設計中沒能按要求完成，在以后的學習中繼續努力，加油！
7、PSP展示
| PSP2.1 |
任務內容 |
計划完成需要的時間(min) |
實際完成需要的時間(min) |
| Planning |
計划 |
15 |
8 |
| · Estimate |
· 估計這個任務需要多少時間，並規划大致工作步驟 |
15 |
8 |
| Development |
開發 |
485 |
600 |
| ·· Analysis |
需求分析 (包括學習新技術) |
10 |
10 |
| · Design Spec |
· 生成設計文檔 |
5 |
6 |
| · Design Review |
· 設計復審 (和同事審核設計文檔) |
5 |
4 |
| · Coding Standard |
代碼規范 (為目前的開發制定合適的規范) |
10 |
10 |
| · Design |
具體設計 |
35 |
20 |
| · Coding |
具體編碼 |
240 |
330 |
| · Code Review |
· 代碼復審 |
120 |
100 |
| · Test |
· 測試（自我測試，修改代碼，提交修改） |
60 |
80 |
| Reporting |
報告 |
20 |
30 |
| ·· Test Report |
· 測試報告 |
3 |
3 |
| · Size Measurement |
計算工作量 |
2 |
2 |
| · Postmortem & Process Improvement Plan |
· 事后總結 ,並提出過程改進計划 |
15 |
25 |