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這是一系列模塊化文章的開端。
一切將從一份 JAVA 代碼開始。這份代碼實現了一個能自動生成小學四則運算題目的命令行 “軟件”,滿足以下需求:
- 除了整數以外,還支持真分數的四則運算。例如:1/6 + 1/8 = 7/24
- 運算符為 +, −, ×, ÷
- 能處理用戶的輸入(整數、小數、真分數)
- 對用戶的輸入判斷對錯,并統計正確率
雖然實現了需求,但是所有的代碼都寫在 main() 方法里面。
這一系列的文章演示了將其一步步模塊化的過程。
初始的代碼如下:
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.math.RoundingMode;
import java.text.DecimalFormat;
import java.util.Scanner;
public class lastdemo {
private static int Gcd(int num1, int num2) {// 求最大公約數
num1 = Math.abs(num1);// 負數取絕對值
num2 = Math.abs(num2);
int min = Math.min(num1, num2);
int maxSubmultiple = 1;
for (int i = min; i >= 1; i--) {
if (num1 % i == 0 && num2 % i == 0) {
maxSubmultiple = i;
break;
}
}
return maxSubmultiple;
}
public static void main(String[] args) {
double count1 = 0;
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
Scanner in1 = new Scanner(System.in);
System.out.print("請輸入你想要作答的題目數量:");
int N = in1.nextInt();
System.out.print("請選擇你要進行的運算:1.整數;2.真分數;");
/* Scanner in3 = new Scanner(System.in); */
int input1 = in1.nextInt();
if (input1 == 1) {
for (int i = 1; i <= N; i++) {
int a = (int) (Math.random() * 10 + 1);/* 防止出現不好處理的0,很不嚴謹不可取 */
int b = (int) (Math.random() * 10 + 1);
int c = (int) (Math.random() * 4);
int result = 0;
switch (c) {
case 0:
System.out.print("第" + i + "題" + ": ");
System.out.print(a + " + " + b + " = ");
result = a + b;
break;
case 1:
if (a < b) {
int t = a;
a = b;
b = t;
}
System.out.print("第" + i + "題" + ": ");
System.out.print(a + " - " + b + " = ");
result = a - b;
break;
case 2:
System.out.print("第" + i + "題" + ": ");
System.out.print(a + " × " + b + " = ");
result = a * b;
break;
case 3:
System.out.print("第" + i + "題" + ": ");
if (a < b) {
int t = a;
a = b;
b = t;
}
if (a % b != 0) {
a = (int) (Math.random() * 10 + 1) * b;/* 保證能整除 */
}
System.out.print(a + " ÷ " + b + " = ");
result = a / b;
break;
}
Scanner in2 = new Scanner(System.in);
int input = in2.nextInt();
if (input == result) {
count1++;
System.out.println("答對了,恭喜\n");
} else {
System.out.println("答錯了,加油\n");
}
}
System.out.println("True Rate:" + count1 / N);
}
else if (input1 == 2) {
int max = 100;// 控制算式個數
char[] op = { ' ', '+', '-', '*', '÷' };// 操作符
int[] No = new int[4];// 操作符地址
int useNo = 0;// 控制操作符
int[] num1 = new int[10];// 操作數
int[] numberArea = { 1, 10 };// 數值范圍
String[] Useranser = new String[max];// 用戶輸入的答案
String[] StandardAnswer = new String[max];// 標準答案
int f = 0;// 控制輸出真分數的操作符
int count = 0;// 統計答題正確的數量
DecimalFormat decimal = new DecimalFormat("#.##");
decimal.setRoundingMode(RoundingMode.HALF_UP);
int fz1 = 1;// 分子通分
int fz2 = 1;// 分子通分
int fm2 = 1;// 分母通分
int result = 0;// 分子計算
int gcd;// 最大公約數
int fzZeromark = 0;// 分數除法,分子為0標志位
int fzZeroMark = 0;//
String zjfz = new String();// 最簡分子
String zjfm = new String();// 最簡分母
System.out.print("請選擇是否需要乘除法算術題(Y or N):");// 是否進行乘除法
char OPP;// 控制是否需要乘除法
Scanner in2 = new Scanner(System.in);
OPP = in2.next().charAt(0);
if (OPP == 'Y' || OPP == 'y') {
useNo = 4;
} else if (OPP == 'N' || OPP == 'n') {
useNo = 2;
}
System.out.println("請計算下列真分數計算題。(若無法運算請填入null)");
System.out.println("***************************************");
for (int i = 0; i < N; i++) {
System.out.print("(" + (i + 1) + ") ");
for (int j = 0; j < 2; j++)// (第一個真分數)
{
num1[j] = (int) (Math.random()
* (numberArea[1] - numberArea[0]) + numberArea[0]);// 控制隨機數數值
if (j == 1) {
while (num1[j - 1] > num1[j] || num1[j] == 0) {
num1[j] = (int) (Math.random()
* (numberArea[1] - numberArea[0]) + numberArea[0]);// 控制隨機數數值
}
}
}
for (int j = 2; j < 4; j++)// (第二個真分數)
{
num1[j] = (int) (Math.random()
* (numberArea[1] - numberArea[0]) + numberArea[0]);// 控制隨機數數值
if (j == 3) {
while (num1[j - 1] > num1[j] || num1[j] == 0) {
num1[j] = (int) (Math.random()
* (numberArea[1] - numberArea[0]) + numberArea[0]);// 控制隨機數數值
}
}
}
for (int k = 0; k < 2; k++) {// 符號個數
No[k] = (int) (Math.random() * useNo + 1);// 隨機產生操作符
}
for (int h = 0; h < 4; h++) {// 2個真分數
if (h % 2 == 0)
System.out.print(("(" + num1[h] + "/"));
else if (h % 2 == 1) {
System.out.print(num1[h] + ")");
if (f < 1) {// 控制只輸出一個操作符
System.out.print(op[No[f]]);
f++;
} else
System.out.println("=");
}
}
f = 0;
count = 0;
for (int g = 0; g < 1; g++) {
fz1 = num1[0] * num1[3];
fz2 = num1[1] * num1[2];
fm2 = num1[1] * num1[3];// 分母
fzZeromark = 0;
fzZeroMark = 0;
switch (op[No[g]]) {
case '+':
result = fz1 + fz2;// 分子
gcd = Gcd(result, fm2);// 除以公約數得到最簡分數
zjfz = String.valueOf(result / gcd);
zjfm = String.valueOf(fm2 / gcd);
break;
case '-':
result = fz1 - fz2;
gcd = Gcd(result, fm2);
zjfz = String.valueOf(result / gcd);
zjfm = String.valueOf(fm2 / gcd);
break;
case '*':
result = num1[0] * num1[2];
gcd = Gcd(result, fm2);
if (num1[0] == 0 || num1[2] == 0) {
fzZeroMark = 1;
}
zjfz = String.valueOf(result / gcd);
zjfm = String.valueOf(fm2 / gcd);
break;
case '/':// 乘以另一個數的倒數
result = num1[0] * num1[3];
fm2 = num1[1] * num1[2];
gcd = Gcd(result, fm2);
if (num1[0] == 0 || num1[2] == 0) {
fzZeromark = 1;
}
zjfz = String.valueOf(result / gcd);
zjfm = String.valueOf(fm2 / gcd);
break;
}
}
if (fzZeromark == 1) {
StandardAnswer[i] = "null";// 當第二個數的分子為零時無法進行除法運算
} else if (fzZeroMark == 1) {
StandardAnswer[i] = "0";
} else if (zjfz == zjfm) {
StandardAnswer[i] = "1";
} else if (zjfm.equalsIgnoreCase("1")) {
StandardAnswer[i] = zjfz;
} else {
StandardAnswer[i] = zjfz + "/" + zjfm;
}
}
// 答題模板
System.out.println("請輸入你的答案:");
for (int i = 0; i < N; i++) {
System.out.print((i + 1) + ":");
Scanner in3 = new Scanner(System.in);
Useranser[i] = in3.next();
if (Useranser[i].equals(StandardAnswer[i])) {
count++;
}
}
System.out.println("標準答案是 : ");
for (int i = 0; i < N; i++) {
System.out.println((i + 1) + ":" + StandardAnswer[i]);
}
System.out.println("True rate:"
+ String.valueOf(decimal
.format(((float) count / (float) N) * 100)) + "%");
System.out.println("**************************************");
}
else {
System.out.println("請輸入1或2:");
}
if (null != in) {
try {
in.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
模塊化結束后的版本:點此進入
模塊化前后的文件圖
最終類圖
一些中間步驟的commit
id | time | commit message | tag |
---|---|---|---|
26daf92 | 03-08 16:03 | 初始版本 | (tag: 從網上獲取的最初版本的代碼) |
b427867 | 03-08 20:10 | 完成變量名的替換 | (tag: 完成變量名的替換) |
90e4368 | 03-08 20:29 | 調整結構并標記模塊 | |
1cd9230 | 03-08 20:37 | 第一層模塊化完畢 | |
d29caed | 03-08 21:14 | 分數加減乘除分支轉發函數 | |
7cf2d6b | 03-08 21:20 | 提取出獲取標準答案的部分 | |
65a6155 | 03-08 21:50 | 提取出隨機獲取分數的部分 | |
e6541d4 | 03-08 22:11 | 提取出分數的輸出和隨機符號 | |
0e75eef | 03-08 23:24 | 提取出整數加減乘除;合并整數和分數對于用戶輸入的處理方式 | (tag: 模塊提取基本完成) |
a03cae2 | 03-09 11:35 | 根據類圖創建類 | (tag: 根據類圖創建初始類) |
1b67b32 | 03-09 11:53 | 整數算式生成放到ExpressionGenerator類里面 | |
7e63cef | 03-09 11:54 | 整數計算放到MyNum里面 | |
508f063 | 03-09 12:29 | 完成Expression的實現 | |
eb6ef0d | 03-09 14:02 | 添加對Expression為整數表達式的測試;從測試中發現問題并修復 | |
14c3215 | 03-09 14:39 | 簡化LastDemo類的整數部分(程序暫時不能正確運行) | |
7b61b1c | 03-09 15:22 | 簡化LastDemo類的分數部分 | |
6f8e171 | 03-09 15:31 | 實現答案的處理;實現分數表達式的生成 | |
68f585f | 03-09 15:44 | 簡化getExpressionStr()的代碼 | |
bacfb8f | 03-09 15:57 | 抽取讀用戶輸入、輸出答案、輸出正確率 | |
3c0bcb7 | 03-09 16:38 | 替換加減乘除符號;生成兩數相減式子時,保證結果為正 | |
31317c0 | 03-09 17:02 | 修復部分分數除法答案錯誤的問題;模塊化完成; | (tag: 模塊化完成) |
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