个人作业1——四则运算题目生成程序

一、需求分析
（1）除了整数以外，还要支持真分数的四则运算，真分数的运算，例如：1/6 + 1/8 = 7/24
（2）运算符为 +, −, ×, ÷
（3）并且要求能处理用户的输入，并判断对错，打分统计正确率。
（4）要求能处理用户输入的真分数，如 1/2, 5/12 等
（5）使用 -n 参数控制生成题目的个数，例如执行下面命令将生成10个题目Myapp.exe -n 10
二、功能设计
（1）可以随机产生真分数以及四则运算式，除了整数以外，也支持真分数的四则运算
（2）可以实现对用户要求的题目数量的计算
（3）该程序可计算出正确的答案并与用户输入的答案进行比较，最后统计出正确率
三、设计实现
该程序通过JAVA实现，主要设计了一个类（class zuoye1）和四个函数（Fraction、GCD、LCM、主函数main）
（1）Fraction函数：用来实现对随机真分数的产生
（2）GCD：用来求两个数之间的最大公约数，通过递归算法求出，使整体计算简便
（3）LCM：用来求两个数之间的最小公倍数，通过递归算法求出，使整体计算简便
（4）主函数main：随机生成四则运算式，计算正确答案并与用户的答案对比，统计正确率
四、代码说明
Fraction函数：

  public static int[] Fraction(){//随机生成真分数
        int[] n = new int[2];
        int q = (int)(Math.random()*10+1);//随机生成分母，分母≠0
        int Q = (int)(Math.random()*10+1);//随机生成分子，分母＞分子,分子≠0
        if(q != Q){
            n[0] = Q;
            n[1] = q;
        }else
            Fraction();
        return n;
        }

GCD：

  public static int GCD(int m, int n) {//递归法求最大公约数
        if(m < n){//保证m>n,否则进行交换
            int t = m;
            m = n;
            n= t;
        }
        if(m % n == 0){//若余数为0，返回最大公约数
            return n;
        }else{//否则进行递归
            return GCD(n, m % n);
        }
    }

LCM：

   public static int LCM(int m, int n){//求最小公倍数
        return m * n / GCD(m,n);
    }

部分主函数：

   public static void main(String[] args){//随机生成四则运算式
        ArrayList<String>Question = new ArrayList<String>();//题目存储列表
        ArrayList<String>Answer = new ArrayList<String>();//答案存储列表
        System.out.println("请输入题目数量:");
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int n = sc.nextInt();
        int m = (int)(Math.random()*n);//随机整数题目和分数题目的题量
        int x;
        int y;
        for(int i = 0;i<(n-m);i++){//先随机出整数题型
            x = (int)(Math.random()*10);
            y = (int)(Math.random()*10);
            if(y != 0){//当进行除法时，0不能作为除数
                int a = (int)(Math.random()*4+1);//随机决定运算类型
                if(a == 1){
                    Question.add(x+"+"+y+"=");
                    Answer.add(x+y+"");
                }
                if(a == 2){
                    Question.add(x+"-"+y+"=");
                    Answer.add(x-y+"");
                }
                if(a == 3){
                    Question.add(x+"×"+y+"=");
                    Answer.add(x*y+"");
                }
                if(a == 4){
                    Question.add(x+"÷"+y+"=");
                    BigDecimal b =new BigDecimal((float)x/y);
                    float ans = b.setScale(1,BigDecimal.ROUND_UP).floatValue();//保留一位小数，四舍五入
                    Answer.add(ans+"");
                }


                }else{//当y值为0时不产生除法运算
                    int a = (int)(Math.random()*3+1);
                    if(a == 1){
                        Question.add(x+"+"+y+"=");
                        Answer.add(x+y+"");
                    }
                    if(a == 2){
                        Question.add(x+"-"+y+"=");
                        Answer.add(x-y+"");
                    }
                    if(a == 3){
                        Question.add(x+"×"+y+"=");
                        Answer.add(x*y+"");
                    }
            }
        }