Java語言實作小學數學練習
題目：
【問題描述】
撰寫一個幫助小學生練習數學的程式，幫助小學生練習100以內的四種數學運算：加、減、乘、除，
【基本要求】
a)程式應先詢問用戶的ID號(ID號包括兩個大寫字母和4位數字)，例如:
請輸入用戶ID號:AB1234
程式應對輸入的ID號驗證，符合ID號要求的格式，然后程式提示三種選擇:
(1)開始測驗
(2)檢查分數
(3)退出
b)測驗:該程式將給出10道數學題，例如:
12*3=36
48+32=80
?
56/28=2
注意:
i)學生將依次回答每一個問題（在等于號后面給出答案），然后給出下一道題，
ii)試題應包含四種數學運算:加、減、乘、除，它們是隨機產生的，相鄰的問題應該是不同的操作，
每個操作必須至少出現一次，
iii)為每道題隨機生成數字，但必須確保參與運算的數字和結果都小于100且大于零的整數，
iv)十道題做完后，記錄學生完成這十道題所用的時間，
v)給每個學生一個分數，將該學生的ID、成績和使用時間保存到一個名為record.txt的檔案中，
vi)在螢屏上輸出以下資訊:
問題|正確答案|你的答案
c)成績檢查:從檔案“record.txt”中列出該學生的所有歷史成績，例如:
你以前的記錄是:
AB1234 80 150秒
AB1234 50 182秒
AB1234 90 98秒
Java代碼：
package per.java.shejiti;
import java.io.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;
public class XiaoXueShuXueJiSuan{
static Scanner sc = new Scanner(System.in);
static int score; // 分數
static long time; // 時間
static int book; // 控制操作不重復
static String [] achievement = new String[11]; // 成績單
static int index = 0; // 第 index 次成績
public static void main(String[] args) {
System.out.println("請輸入用戶名ID："); // 輸入用戶名ID
String str = sc.next();
while(!judge(str)) { // 判斷用戶名ID是否正確, 錯誤重新輸入直到用戶名ID正確為止
System.out.print("請重新輸入用戶名ID: ");
str = sc.next();
}
System.out.println("用戶名正確！");
try {
// 此處我放在了這個位置，可以更換
File file = new File("E:\\Java語言\\Java語言代碼\\javaexample//record");
if(!file.isFile()) // 如果沒有該檔案，就新建一個
file.createNewFile();
FileWriter fileWriter = new FileWriter(file, true); // 通過 true 設定追加
fileWriter.write("你以前的記錄是: \n");
fileWriter.flush(); // 清空快取區，壓入檔案
fileWriter.close();
boolean flag = true;
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
for(int i = 0;i < 4;i++) // 初始化陣列，控制前四個運算
list.add(i);
while(flag){
System.out.println("請選擇：\n(1)開始測驗\n(2)檢查分數\n(3)退出");
int choice = sc.nextInt();
switch(choice) {
case 1:{ // 開始測驗
score = 0; // 重置分數為 0
book = list.get(3); // 標記上一次運算
long start = System.currentTimeMillis(); // 開始時間
Collections.shuffle(list); // 對陣列亂序，保證前四次運算亂序
for(int j = 0;j < 10;j++)
if(j < 4) calculate(list.get(j)); // 前四次包括 +-*/ 保證每個至少出現一次
else calculate();
long end = System.currentTimeMillis(); // 結束時間
time = (end - start) / 1000; // 共用時間
fileWriter = new FileWriter(file, true); // 通過 true 設定追加
fileWriter.write(str + " " + score + " " + time + " 秒\n");
fileWriter.flush(); // 清空快取區，壓入檔案
fileWriter.close(); // 關閉寫入流
System.out.println("\n問題 | 正確答案 | 你的答案 ");
for(int i = 0;i < 10;i++)
System.out.println(achievement[i]); // 輸出每次成績
System.out.println();
index = 0; // 重置成績單
break;
}
case 2:{
FileReader fileReader = new FileReader(file);
BufferedReader in = new BufferedReader(fileReader);
String s;
while((s = in.readLine()) != null) // 讀取檔案全部內容
System.out.println(s);
System.out.println();
fileReader.close();
break;
}
case 3:{
System.out.println("退出成功！");
flag = false;
file.delete(); // 洗掉檔案
break;
}
}
}
}
catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
}
sc.close();
}
//判斷用戶名是否正確方法
public static boolean judge(String str) {
if(str.length() != 6) { // 六位組成
System.out.println("提示: 憨批, 用戶名ID是六位大寫字母和數字組成的哦! ");
return false;
}
for(int i = 0;i < 2;i++)
if(!Character.isUpperCase(str.charAt(i))) { // 前兩位不是大寫字母
System.out.println("提示: 憨批, 用戶名ID的前兩位應該是大寫字母哦! ");
return false;
}
for(int i = 2;i < 6;i++)
if(!Character.isDigit(str.charAt(i))) { // 后四位不是數字
System.out.println("提示: 憨批, 用戶名ID的后四位應該是數字哦! ");
return false;
}
return true;
}
// 隨機運算操作
public static void calculate() {
int n = (int)(Math.random()*8)%4; // 四種運演算法，隨機產生
while(book == n) // 相鄰運算不能相同
n = (int)(Math.random()*8)%4;
book = n;
switch(n) {
case 0:add();break;
case 1:subtract();break;
case 2:multiplication();break;
case 3:division();break;
}
}
// 有引數運算操作, 多載方法
public static void calculate(int n) {
switch(n) {
case 0:add();break;
case 1:subtract();break;
case 2:multiplication();break;
case 3:division();break;
}
}
// +
public static void add() {
int num1 = (int)(Math.random()*99 + 1); // 產生 [1, 99] 的整數
int num2 = (int)(Math.random()*(100-num1-1)+1); // 保證兩數運算結果小于100, 以下同理
System.out.print(num1 + " + " + num2 + " = ");
int result = sc.nextInt();
achievement[index++] = String.format("%-2d + %-2d = | %-2d | %-2d", num1, num2, num1+num2, result);
if(result == num1+num2)
score += 10; // 得分加 10 分
}
// -
public static void subtract() {
int num1 = (int)(Math.random()*99 + 1);
int num2 = (int)(Math.random()*99 + 1);
while(num1 == num2) // 保證兩數不相等
num2 = (int)(Math.random()*99 + 1);
if(num1 < num2) { // 用最大值－最小值
int temp = num1;
num1 = num2;
num2 = temp;
}
System.out.print(num1 + " - " + num2 + " = ");
int result = sc.nextInt();
achievement[index++] = String.format("%-2d - %-2d = | %-2d | %-2d", num1, num2, num1-num2, result);
if(Math.abs(Math.abs(num1-num2) - result) < 1e-6) // 精確到10的-6次方算得分
score += 10;
}
// *
public static void multiplication() {
int num1 = (int)(Math.random()*99 + 1); // 產生 [1, 99] 的整數
int num2 = (int)(Math.random()*(100/num1-1)+1);
System.out.print(num1 + " * " + num2 + " = ");
int result = sc.nextInt();
achievement[index++] = String.format("%-2d * %-2d = | %-2d | %-2d", num1, num2, num1*num2, result);
if(result == num1*num2)
score += 10;
}
// /
public static void division() {
double weighting = Math.random();
int num1, num2;
if(weighting < 50)
num1 = (int)(Math.random()*20 + 1); // 產生 [1, 20] 的整數 加權 50%
else if(weighting < 80)
num1 = (int)(Math.random()*30 + 21); // 產生 [21, 50] 的整數 加權 30%
else
num1 = (int)(Math.random()*49 + 51); // 產生 [51, 99] 的整數 加權 20%
if(num1 > 50) // 如果num1 > 50, num2 只能等于 num1
num2 = num1;
else
num2 = ((int)(Math.random()*(100/num1-1) + 1) )*num1; // num2 必須是 num1 的整數倍，保證結果為整數
System.out.print(num2 + " / " + num1 + " = ");
int result = sc.nextInt();
achievement[index++] = String.format("%-2d / %-2d = | %-2d | %-2d", num2, num1, num2/num1, result);
if(result == num2/num1)
score += 10;
}
}
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