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软件工程概论作业03--将随机产生的表达式导入数据库
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;
import java.util.Stack;
public class Size {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, SQLException{
Scanner sc = new Scanner (System.in);
System.out.println("请选择 1.整数运算 2.分数运算");
int t = sc.nextInt();
switch(t)
{
case 1:
{
Integer(sc);
break;
}
case 2:
{
fenshu(sc);
}
}
}
public static int simple(int a,int b) //求最大公约数
{
int c=0;
if(a>b)
{
while(a!=b)
{
c=a-b;
if(b>=c)
{
a=b;
b=c;
}
if(c>b)
{
a=c;
}
}
return a;
}
else
{
while(a!=b)
{
c=b-a;
if(a>=c)
{
b=a;
a=c;
}
if(c>a)
{
b=c;
}
}
return a;
}
}
public static int gongbei(int a,int b) //求最小公倍数
{
int t=simple(a,b);
return a*b/t;
}
public static String liangfenshujisuan(String a,String b,char c) //两个真分数的计算
{
int t=0;
int t1=0,t2=0;
int p1=0,p2=0;
String s="";
String d[]=a.split("\\/");
String d1[]=b.split("\\/");
int da[]=new int [d.length];
int db[]=new int [d1.length];
for(int i=0;i<d.length;i++)
{
da[i]=Integer.parseInt(d[i]);
}
for(int i=0;i<d1.length;i++)
{
db[i]=Integer.parseInt(d1[i]);
}
if(c==‘+‘)
{
t=gongbei(da[1],db[1]); //两数分母同分
t1=t/da[1];
da[0]*=t1; //分子与分母相匹配
t2=t/db[1];
db[0]*=t2;
p1=da[0]+db[0];
s+=p1+"/"+t;
}
if(c==‘-‘)
{
t=gongbei(da[1],db[1]); //两数分母同分
t1=t/da[1];
da[0]*=t1; //分子与分母相匹配
t2=t/db[1];
db[0]*=t2;
p1=da[0]-db[0];
if(p1<=0)
{
return "error";
}
else
{
s+=p1+"/"+t;
}
}
if(c==‘*‘)
{
p1=da[0]*db[0];
p2=da[1]*db[0];
s+=p1+"/"+p2;
}
if(c==‘/‘)
{
p1=da[0]*db[1];
p2=da[1]*db[0];
s+=p1+"/"+p2;
}
return s;
}
public static String fenshujisuan(String a) //分数表达式计算
{
Stack <String>num=new Stack <String>();
Stack <String>fuhao=new Stack<String>();
a+="#";
fuhao.push("#");
char ch;
int i=0;
int s=0;
int y=0;
ch=a.charAt(i);
while(!(ch+"").equals("#")||(!(fuhao.peek().equals("#"))))
{
if(ch==‘ ‘) //如果ch=" ",则说明接下来是数字
{
String rn="";
while(true)
{
ch=a.charAt(++i);
if(ch==‘ ‘)
{
break;
}
rn+=ch;
}
if((i+1)<a.length())
{
ch=a.charAt(++i);
}
num.push(rn);
}
else //遇到的是字符
{
char comp=youxian(fuhao.peek(),ch+""); //比较两个字符的优先级
if(comp==‘=‘) //说明遇到右括号
{
fuhao.pop();
if((i+1)<a.length())
{
ch=a.charAt(++i);
}
}
else if(comp==‘>‘) //优先级高，弹出两个数和一个运算符，进行运算
{
String st1=num.pop();
String st2=num.pop();
String fuh1=fuhao.pop();
char fuh2=fuh1.charAt(0); //将String类型转为char类型
String sz="";
sz=liangfenshujisuan(st2,st1,fuh2);
if(sz.equals("error")) //如果运算中有问题，就结束运算
{
return "error";
}
else
{
num.push(sz+""); //将两数结果压入栈中
}
}
else //优先级比较低，把运算符压入栈中
{
fuhao.push(ch+"");
if((i+1)<a.length())
{
ch=a.charAt(++i);
}
}
}
}
return num.pop();
}
public static String fenshuchansheng(int n1,int t1) //生成真分数的字符串表达式 n1=2,3,4
{
Scanner sc=new Scanner(System.in);
String s=" ";
String a[]={"+","-","*","/"};
int a1[]=new int [n1-1];
int b[]=new int [2*n1]; //生成的随机数是操作数的2倍
for(int i=0;i<2*n1;i=i+2)
{
b[i]=(int)(Math.random()*t1); //随机产生第一个操作数的分子分母
b[i+1]=(int)(Math.random()*t1);
if((b[i]>=b[i+1])||(b[i+1]==0)||(b[i]==0)) //如果分子大于分母或分子、分母为0，重新赋值
{
i=i-2;
}
}
for(int j=0;j<n1-1;j++)
{
a1[j]=(int)(Math.random()*4); //随机产生运算符的位置
}
int i=0;
for(int j=0;j<2*n1;j+=2)
{
int t=simple(b[j],b[j+1]); //第1,2个数是第一个操作数的分子分母，以此类推
b[j] /=t; //化简分子分母
b[j+1] /=t;
}
for(int j=0;j<2*(n1-1);j+=2)
{
s+=b[j]+"/"+b[j+1]+" "+a[a1[i]]+" ";
i++;
}
s+=b[2*(n1-1)]+"/"+b[2*(n1-1)+1]+" ";
return s;
}
public static String fenshuchanshengkuohao(int n1,int t1) //生成带括号的真分数的字符串表达式 n1=2,3,4
{
Scanner sc=new Scanner(System.in);
String s=" ";
String a[]={"+","-","*","/"};
int a3[]=new int [n1]; //记录括号产生的位置
String a5[]=new String [n1];
a3=chansheng(n1);
int a1[]=new int [n1-1];
int b[]=new int [2*n1]; //生成的随机数是操作数的2倍
for(int i=0;i<2*n1;i=i+2)
{
b[i]=(int)(Math.random()*t1); //随机产生第一个操作数的分子分母
b[i+1]=(int)(Math.random()*t1);
if((b[i]>=b[i+1])||(b[i+1]==0)) //如果分子大于分母或分母为0，重新赋值
{
i=i-2;
}
}
for(int j=0;j<n1-1;j++)
{
a1[j]=(int)(Math.random()*4); //随机产生运算符的位置
}
int i=0;
for(int j=0;j<2*n1;j+=2) //化简真分数
{
int t=simple(b[j],b[j+1]); //第1,2个数是第一个操作数的分子分母，以此类推
b[j] /=t; //化简分子分母
b[j+1] /=t;
}
for(int j=0;j<2*(n1-1);j+=2)
{
s+=b[j]+"/"+b[j+1]+" "+a[a1[i]]+" ";
i++;
}
s+=b[2*(n1-1)]+"/"+b[2*(n1-1)+1]+" ";
return s;
}
public static char youxian(String f,String s) //计算两个符号的优先级
{
char a1[][]={
{‘>‘,‘>‘,‘<‘,‘<‘,‘<‘,‘>‘,‘>‘},
{‘>‘,‘>‘,‘<‘,‘<‘,‘<‘,‘>‘,‘>‘},
{‘>‘,‘>‘,‘>‘,‘>‘,‘<‘,‘>‘,‘>‘},
{‘>‘,‘>‘,‘>‘,‘>‘,‘<‘,‘>‘,‘>‘},
{‘<‘,‘<‘,‘<‘,‘<‘,‘<‘,‘=‘,‘ ‘},
{‘>‘,‘>‘,‘>‘,‘>‘,‘ ‘,‘>‘,‘>‘},
{‘<‘,‘<‘,‘<‘,‘<‘,‘<‘,‘ ‘,‘=‘}
};
String a="+-*/()#";
int a11=a.indexOf(f); //找出运算符在表格中的行坐标
int a12=a.indexOf(s); //找出运算符在表格中的行坐标
// System.out.println(f+" "+s);
return a1[a11][a12];
}
public static int [] chansheng(int num) //随机产生括号
{
int []b=new int[num];
for(int i=0;i<b.length;i++)
{
b[i]=0;
}
Random rd=new Random();
for(int i=2;i<num;i++)
{
for(int j=0;j<num-i+1;j++)
{
int t=rd.nextInt(2);
if(t==1)
{
if(b[j]>=0&&b[j+i-1]<=0)
{
int c=0;
for(int k=j;k<j+i;k++)
{
c+=b[k];
}
if(c==0)
{
b[j]++;
b[j+i-1]--;
}
}
}
}
}
return b;
}
public static String chanshengbiaodashi(int num,int t1) //产生带括号的表达式
{
int a1[]=new int[num];
int a2[]=new int[num-1];
int a3[]=new int[num];
String[]a5=new String[num];
String[] a4={"+","-","*","/"};
for(int i=0;i<num;i++)
{
a1[i]=(int) (Math.random()*t1);
}
for(int i=0;i<num-1;i++)
{
a2[i]=(int) (Math.random()*4);
}
a3=chansheng(num);
for(int i=0;i<num;i++)
{
a5[i]="";
if(a3[i]<0)
{
int c=0-a3[i];
for(int j=0;j<c;j++)
{
a5[i]+=")";
}
}
else
{
for(int j=0;j<a3[i];j++)
{
a5[i]+="(";
}
}
}
String t="";
for(int i=0;i<num-1;i++)
{
if(a3[i]>0)
{
t+=a5[i]+" "+a1[i]+" "+a4[a2[i]];
}
else
{
t+=" "+a1[i]+" "+a5[i]+a4[a2[i]];
}
}
if(a3[num-1]>0)
{
t+=a5[num-1]+" "+a1[num-1]+" ";
}
else
{
t+=" "+a1[num-1]+" "+a5[num-1];
}
return t;
}
public static int[] tys(int a,int b,char c) //两个数的运算
{
int []a1=new int [2]; //a1[0]用来记录两数运算结果，a1[1]用来记录两数能否继续算下去
a1[0]=a1[1]=0;
int d=0;
if(c==‘+‘)
{
d=a+b;
}
else if(c==‘-‘)
{
if(a<b)
{
a1[1]=1;
}
else
{
d=a-b;
}
}
else if(c==‘*‘)
{
d=a*b;
}
else
{
if((b==0)||(a%b!=0)||(a<b))
{
a1[1]=1;
}
else
d=a/b;
}
a1[0] = d;
return a1;
}
public static String jisuan(String a) //整数表达式的运算
{
Stack <String>num=new Stack <String>();
Stack <String>fuhao=new Stack<String>();
a+="#";
fuhao.push("#");
char ch;
int i=0;
int s=0;
int y=0;
ch=a.charAt(i);
while(!(ch+"").equals("#") || !fuhao.peek().equals("#"))
{
if(ch==‘ ‘) //如果遇到字符为空，说明遇到数字
{
String rn=""; //用来记录数据
while(true)
{
ch=a.charAt(++i);
if(ch==‘ ‘)
{
break;
}
rn+=ch;
}
if((i+1)<a.length()){
ch=a.charAt(++i);
}
num.push(rn);
}
else//遇到的是字符
{
char comp=youxian(fuhao.peek(),ch+""); //比较两个字符的优先级
if(comp==‘=‘) //说明遇到右括号
{
fuhao.pop();
if((i+1)<a.length()){
ch=a.charAt(++i);
}
}
else if(comp==‘>‘) //优先级高，弹出两个数和一个运算符，进行运算
{
String st1=num.pop();
String st2=num.pop();
int ai1 = Integer.parseInt(st1);
int ai2 = Integer.parseInt(st2);
String fuh1=fuhao.pop();
char fuh2=fuh1.charAt(0); //将String类型转为char类型
int []sz=new int[2];
sz=tys(ai2,ai1,fuh2);
if(sz[1]==1) //如果运算中有问题，就结束运算
{
return "error";
}
else
{
num.push(sz[0]+""); //将两数结果压入栈中
}
}
else //优先级比较低，把运算符压入栈中
{
fuhao.push(ch+"");
if((i+1)<a.length())
{
ch=a.charAt(++i);
}
}
}
}
return num.pop();
}
//整数运算
public static void Integer(Scanner sc) throws ClassNotFoundException, SQLException
{
System.out.println("请选择 1.不含括号 2.含有括号");
int t = sc.nextInt();
switch(t)
{
case 1:
{
int numr=0;
int numw=0;
System.out.println("请输入操作数的最大范围：");
int t1 = sc.nextInt();
System.out.println("请输入题目数量：");
int n=sc.nextInt();
String s1[]=new String [n];
String str[] = new String [n];
String str1[] = new String [n];
String a[]={"+","-","*","/"};
int b[][] = new int [n][]; //用二维表存储操作数
for(int i=0;i<n;i++) //生成表达式并输出
{
str[i] = "第"+(i+1)+"题： ";
str1[i] = " ";
s1[i]="";
int n1=(int) (Math.random()*3); //随机生成操作数的个数
b[i]=new int[n1+2];
for(int j=0;j<n1+2;j++)
b[i][j]=(int) (Math.random()*t1);
int d[] = new int [n1+1]; //存储符号在a中的位置
for(int j=0;j<n1+1;j++) //随机产生数映射到运算符
{
d[j]=(int) (Math.random()*4);
}
for(int j=0;j<n1+1;j++) //将表达式存储到String类型的字符串中
{
str[i]+=b[i][j]+" "+a[d[j]]+" ";
str1[i] += b[i][j]+" "+a[d[j]]+" ";
}
str[i]+=b[i][n1+1]+" ="; //包含括号，用于输出
str1[i] += b[i][n1+1]+" "; //不包含括号，方便堆栈过程的计算
boolean flag=true;
for(int j=i-1;j>=0;j--)
{
if(str1[i]==str1[j]) //判断是否重复
{
flag=false;
break;
}
else if((n1==0)&&((d[0]==0)||(d[0]==2))&& //乘法或加法交换同样重复
((b[i][0]==b[j][1])&&(b[i][1]==b[j][0])))
{
flag = false;
break;
}
}
for(int z=0;z<n1+1;z++) //判断有除法时，后边的操作数是否为0
{
if(d[z]==3&&b[i][z+1]==0)
{
flag=false;
break;
}
}
if( flag==false)
{
i--;
}
else
{
String s =jisuan(str1[i]);
s1[i]+=jisuan(str1[i]);
if(s.equals("error"))
{
i--;
}
else
{
System.out.print(str[i]);
String q=sc.next();
if(q.equals(s))
{
System.out.println("恭喜你，回答正确!");
numr++;
}
else
{
System.out.println("很遗憾，回答错误! 正确结果为："+s);
numw++;
}
}
}
}
lianjiezhengshu(str,s1);
System.out.println("一共"+n+"道题，答对"+numr+"道，错误"+numw+"道，继续努力！");
break;
}
case 2:
{
int numr=0;
int numw=0;
System.out.println("请输入操作数的最大范围：");
int t1 = sc.nextInt();
System.out.println("请输入题目数量：");
int n=sc.nextInt();
String str[] = new String [n];
String str1[] = new String [n];
String s1[]=new String [n];
for(int i=0;i<n;i++)
{
str[i]="";
str1[i]="第"+(i+1)+"题： ";
s1[i]="";
int n1=(int) (Math.random()*3); //随机生成操作数的个数
str[i]+=chanshengbiaodashi(n1+2,t1);
str1[i]+=str[i]+" =";
String s = jisuan(str[i]);
s1[i]+=jisuan(str[i]);
if(s.equals("error"))
{
i--;
}
else
{
System.out.print(str1[i]);
String q=sc.next();
if(q.equals(s))
{
System.out.println("恭喜你，回答正确!");
numr++;
}
else
{
System.out.println("很遗憾，回答错误! 正确结果为："+s);
numw++;
}
}
}
lianjiezhengshu(str1,s1);
System.out.println("一共"+n+"道题，答对"+numr+"道，错误"+numw+"道，继续努力！");
break;
}
}
}
//分数运算
public static void fenshu(Scanner sc) throws ClassNotFoundException, SQLException
{
System.out.println("请输入题目数量：");
int n=sc.nextInt();
System.out.println("请输入操作数范围：");
int t1=sc.nextInt();
String str[] = new String [n];
String str1[]= new String [n];
String s[]=new String[n];
String s1[]=new String [n];
for(int i=0;i<n;i++)
{
int n1=(int) (Math.random()*3);
str1[i]="第"+(i+1)+"道题目:";
str1[i]+=fenshuchansheng(n1+2,t1);
str[i]=fenshuchansheng(n1+2,t1);
s[i]=fenshujisuan(str[i]);
s1[i]="";
int z=1;
for(int j=i-1;j>=0;j--)
{
if(str[i].equals(str[j]))
{
z=0;
break;
}
//else if()
}
if((z==0)||(s[i].equals("error")))
{
i--;
}
else
{
String b1[] =new String [2]; //对运算结果进行化简
int b[]=new int [2];
b1=s[i].split("\\/");
b[0]=Integer.parseInt(b1[0]);
b[1]=Integer.parseInt(b1[1]);
int t=simple(b[0],b[1]);
b[0] /=t;
b[1] /=t;
int a=(int)(b[0]/b[1]);
int c=b[0]%b[1];
if(b[0]>b[1]) //判断结果格式
{
if(b[0]%b[1]==0)
{
s1[i]+=a;
System.out.println("第"+(i+1)+"道题目:"+str[i]+" ="+a);
}
else
{
s1[i]+=a+"‘"+c+"/"+b[1];
System.out.println("第"+(i+1)+"道题目:"+str[i]+" ="+s1[i]);
}
}
if(b[1]>b[0])
{
s1[i]+=b[0]+"/"+b[1];
System.out.println("第"+(i+1)+"道题目:"+str[i]+" ="+s1[i]);
}
else if(b[0]==b[1])
{
s1[i]+="1";
System.out.println("第"+(i+1)+"道题目:"+str[i]+" ="+s1[i]);
}
}
}
lianjiefenshu(str1,s1); //连接数据库，将表达式和结果导入数据库
System.out.println("导入成功！");
}
//分数连接数据库
public static void lianjiefenshu(String a[],String b[]) throws ClassNotFoundException, SQLException
{
Connection conn = null;
PreparedStatement pstmt = null;
String driverName = "com.mysql.jdbc.Driver";
String userName = "root";
String userPwd = "123456789";
String ur11 = "jdbc:mysql://localhost:3306/size03";
String ur12 = "?user=" + userName + "&password=" + userPwd;
String ur13 = "&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8";
String ur1 = ur11 + ur12 + ur13;
Class.forName(driverName);
conn = DriverManager.getConnection(ur1);
String sql = "insert into text03fenshu(表达式,结果) values(?,?)";
pstmt = conn.prepareStatement(sql);
for(int i=0;i<a.length;i++)
{
pstmt.setString(1,a[i] );
pstmt.setString(2, b[i]);
pstmt.executeUpdate();
}
if(pstmt !=null)
{
pstmt.close();
}
if(conn!=null)
{
conn.close();
}
}
//整数连接数据库
public static void lianjiezhengshu(String a[],String b[]) throws ClassNotFoundException, SQLException
{
Connection conn = null;
PreparedStatement pstmt = null;
String driverName = "com.mysql.jdbc.Driver";
String userName = "root";
String userPwd = "123456789";
String ur11 = "jdbc:mysql://localhost:3306/size03";
String ur12 = "?user=" + userName + "&password=" + userPwd;
String ur13 = "&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8";
String ur1 = ur11 + ur12 + ur13;
Class.forName(driverName);
conn = DriverManager.getConnection(ur1);
String sql = "insert into text03zhengshu(表达式,结果) values(?,?)";
pstmt = conn.prepareStatement(sql);
for(int i=0;i<a.length;i++)
{
pstmt.setString(1,a[i] );
pstmt.setString(2, b[i]);
pstmt.executeUpdate();
}
if(pstmt !=null)
{
pstmt.close();
}
if(conn!=null)
{
conn.close();
}
}
}
设计思想：
这次的实验较上次的改进有，整数运算可以随机产生不超过四个的操作数，可以随机产生括号；
分数部分，可以随机产生不超过四个的操作数，对于多于两个操作数的表达式，利用堆栈的方式进行计算，
首先将String类型的表达式利用空格将数字与运算符分开，将数字强制转换为int类型，进行计算。
最后将表达式和结果都导入数据库，调用数据库，与输入的值比较，查看结果是否匹配，最后统计正确和错误的个数。
运行截图
软件工程概论作业03--将随机产生的表达式导入数据库
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