小学数学练习（Java程序设计练习）

时隔一学期，重新尝试写博客，各位客官走过路过不要错过

目录

问题描述

基本要求

问题分析

测试实例及运行结果

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问题描述

编写一个帮助小学生练习数学的程序，帮助小学生练习 100 以内的四种数学运算：加、减、乘、除。

基本要求

a) 程序应先询问用户的 ID 号(ID 号包括两个大写字母和 4 位数字)，例如:

    请输入用户 ID 号:AB1234

    程序应对输入的 ID 号验证，符合 ID 号要求的格式，然后程序提示三种选择:

    (1)开始测试 (2)检查分数 (3)退出

b) 测试:该程序将给出 10 道数学题，例如: 12 * 3 =36 48 + 32 =80 … 56 / 28 =2

注意: i)学生将依次回答每一个问题（在等于号后面给出答案），然后给出下一道题。

    ii)试题应包含四种数学运算:加、减、乘、除，它们是随机产生的。相邻的问题应该是不同的操作， 每个操作必须至少出现一次。报告中应给出实现方法或算法。

    iii)为每道题随机生成数字，但必须确保参与运算的数字和结果都小于 100 且大于零的整数，除法时 还要注意两个整数要能整除。报告中应给出实现方法或算法。

    iv)十道题做完后，记录学生完成这十道题所用的时间。

    v)给每个学生一个分数。将该学生的 ID、成绩和使用时间保存到一个名为 record.txt 的文件中。

    vi)在屏幕上输出以下信息:（3 列信息，第 1 列是 b）中的测试题，蓝色部分）

    问题 | 正确答案 | 你的答案

c) 成绩检查:从文件“record.txt”中列出该学生的所有历史成绩(其他学生的不显示)。

例如: 你以前的记录是:

    AB1234 80 150 秒

    AB1234 50 182 秒

    AB1234 90 98 秒

问题分析

10道选择题 循环

输入ID 检查ID正确性

正确：

1.开始测试 2.检查分数 3.退出

开始测试：

    开始计时

    随机加减乘除（参与运算的数字和结果都小于 100 且大于零的整数）

    加：

       随机出题判断结果大小 结果若大于100则此题重出

    减：

       随机出题判断结果大小 结果小于0则重出

    乘：

       随机出题判断结果大小 结果若大于100则此题重出

    除：

       随机出题判断结果大小 判断两数是否能整除 如果不能重新选数

    十题结束 计时结束 给出分数与时间

    将该学生的 ID、成绩和使用时间保存到一个名为 record.txt 的文件中。

    屏幕输出相应信息

成绩检查：

    列出历史该学生成绩

退出：

    退出程序

测试实例及运行结果

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

public class Math {
	static int[] str1 = new int[10];//全局数组，储存正确答案和自己的结果
	static int[] str2 = new int[10];
	static String[] str3 = new String[10];
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("请输入用户 ID 号");
		String ID = checkID();//检查ID
		option(ID , str1 , str2);//开始执行程序
	}
	
	public static String checkID(){//正则表达式检查输入ID是否正确
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		String ID = sc.next();
		String regex = "^[A-Z]{2}[0-9]{4}$";
		Pattern p = Pattern.compile(regex);
		Matcher m = p.matcher(ID);
		while(m.matches() == false) {//循环输入直到正确
			System.out.println("格式错误，请再次输入");
			ID = sc.next();
			m = p.matcher(ID);
		}
		return ID;
	 }
	
	public static void option(String ID , int[] str1 , int[] str2){//三个选项
		System.out.println("（1）开始测试  （2）检查分数  （3）退出");
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		int a = sc.nextInt();
		while(a == 1){
			long startTime =  System.currentTimeMillis();//开始计时
			randomMethods();//随机生成十次运算的顺序
			int[] arr = randomMethods();//存入数组
			int score =  0;//计分
			for(int i =  0  ; i < 10 ; i++) {
				if(arr[i] == 1) {
					score = add(score , i);
				}else if(arr[i] == 2) {
					score = sub(score , i);
				}else if(arr[i] == 3) {
					score = mul(score , i);
				}else if(arr[i] == 4) {
					score = div(score , i);
				}
			}
			long endTime =  System.currentTimeMillis();//结束计时
			long usedTime = (endTime-startTime)/1000;
			System.out.println("总分：" + score + "  用时：" + usedTime + " 秒");;
			System.out.println("问题    | 正确答案 | 你的答案");
			for(int i =  0  ; i < 10 ; i++) {
				System.out.println(str3[i] + "   " + str2[i] + "      " + str1[i]);
			}

			writeFile(ID , score , usedTime);//将本次做题数据存入
			System.out.println("本次做题数据已成功储存！");
			option(ID , str1 , str2);//提供多次操作
		}
		
			while(a == 2){
				readTxt(ID);//读取文档内容
				option(ID , str1 , str2);//提供多次操作
			}
		
			while(a == 3){
				System.out.println("程序已退出，感谢使用！");
				System.exit(0);//退出程序
			}
		}
		
	
	
	public static int[] randomMethods() {//随机生成十次运算 保证加减乘除都涉及到
		Random rand = new Random();
		int a;
		int count1 = 0 ,count2 = 0 ,count3 = 0 ,count4 = 0;//加减乘除出现次数
		int[] arr = new int[10];
		for(int i = 0 ; i < 10 ;  i++) {
			a = rand.nextInt(4) + 1;
			arr[i] = a;//每次运算符号代表的数字存入数组
			if(a == 1) {
				count1++;
			}else if(a == 2) {
				count2++;
			}else if(a == 3) {
				count3++;
			}else if(a == 4) {
				count4++;
			}
		}
		while(count1 == 0 || count2 == 0 || count3 == 0 ||count4 == 0) {//四种运算都保证到
			count1 = 0;
			count2 = 0;
			count3 = 0;
			count4 = 0;
			for(int i = 0 ; i < 10 ;  i++) {
				a = rand.nextInt(4) + 1;
				arr[i] = a;
				if(a == 1) {
					count1++;
				}else if(a == 2) {
					count2++;
				}else if(a == 3) {
					count3++;
				}else if(a == 4) {
					count4++;
				}
			}
		}
	}
	
	public static int add(int score , int i) {//加法运算
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		Random rand = new Random();
		int num1 = rand.nextInt(100) + 1;//第一个数
		int num2 = rand.nextInt(100) + 1;//第二个数
		while(num1 + num2 > 100) {
			num1 = rand.nextInt(100) + 1;
			num2 = rand.nextInt(100) + 1;	
		}
		System.out.print(num1 + " + " + num2 + " = ");
		str3[i] = num1 + " + " + num2 + " = ";
		int num3 = sc.nextInt();
		str1[i] = num3;//储存输入数据
		str2[i] = num1+num2;//存储正确答案
		if(num3 == num1+num2) {
			System.out.println("正确！");
			score+=10;//正确加分
			return score;
		}else {
			System.out.println("错误！");
			return score;//错误直接返回
		}
	}
	
	public static int sub(int score , int i) {//减法运算
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		Random rand = new Random();
		int num1 = rand.nextInt(100) + 1;//第一个数
		int num2 = rand.nextInt(100) + 1;//第二个数
		while(num1 - num2 < 0) {
			num1 = rand.nextInt(100) + 1;
			num2 = rand.nextInt(100) + 1;	
		}
		System.out.print(num1 + " - " + num2 + " = ");
		str3[i] = num1 + " - " + num2 + " = ";
		int num3 = sc.nextInt();
		str1[i] = num3;//储存输入数据
		str2[i] = num1-num2;//存储正确答案
		if(num3 == num1-num2) {
			System.out.println("正确！");
			score+=10;//正确加分
			return score;
		}else {
			System.out.println("错误！");
			return score;//错误直接返回
		}
	}
	
	public static int mul(int score , int i) {
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		Random rand = new Random();
		int num1 = rand.nextInt(100) + 1;
		int num2 = rand.nextInt(100) + 1;
		while(num1 * num2 >100) {
			num1 = rand.nextInt(100) + 1;
			num2 = rand.nextInt(100) + 1;	
		}
		System.out.print(num1 + " * " + num2 + " = ");
		str3[i] = num1 + " * " + num2 + " = ";
		int num3 = sc.nextInt();
		str1[i] = num3;//储存输入数据
		str2[i] = num1*num2;//存储正确答案
		if(num3 == num1*num2) {
			System.out.println("正确！");
			score+=10;//正确加分
			return score;
		}else {
			System.out.println("错误！");
			return score;//错误直接返回
		}
	}
	
	public static int div(int score , int i) {
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		Random rand = new Random();
		int num1 = rand.nextInt(100) + 1;
		int num2 = rand.nextInt(100) + 1;
		while(num1 % num2 != 0) {
			num1 = rand.nextInt(100) + 1;
			num2 = rand.nextInt(100) + 1;	
		}
		System.out.print(num1 + " / " + num2 + " = ");
		str3[i] = num1 + " / " + num2 + " = ";
		int num3 = sc.nextInt();
		str1[i] = num3;//储存输入数据
		str2[i] = num1/num2;//存储正确答案
		if(num3 == num1/num2) {
			System.out.println("正确！");
			score+=10;//正确加分
			return score;
		}else {
			System.out.println("错误！");
			return score;//错误直接返回
		}
	}
	
	public static void writeFile(String ID , int score , long usedTime) {
		try {
	        File file = new File("src/record.txt");
	        if(!file.exists()) {
	            file.createNewFile(); // 创建新文件,有同名的文件的话直接覆盖
	        }
	        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file,true);//输出流
	        OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos);//转换流
	        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw);//缓冲输入流
	        bw.write(ID + " " + score + " " + usedTime + " 秒");
	        bw.newLine();
	        bw.flush();
	        bw.close();
	        osw.close();
	        fos.close();
		}catch (FileNotFoundException e1) {
			e1.printStackTrace();
		} catch (IOException e2) {
			e2.printStackTrace();
		}
	}
	
	public static String readTxt(String ID) {
        File file = new File("src/record.txt");
        if(file.isFile() && file.exists()){
            try {
                FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(file);
                InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(fileInputStream);
                BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(inputStreamReader);
                 String text;
                while((text = bufferedReader.readLine()) != null){
                   if(text.contains(ID))
                	   System.out.println(text);
                }
                	
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return null;
 }
}

 以上就是这道程序设计题的解析与源代码，喜欢的话点个赞吧，您的点赞是我坚持的动力~