MathExam233

一、预估与实际

二、需求分析

我通过上网调查的方式了解到，这次任务有如下的几个特点：

1. 小学一年级
   • 使用的数字必须小于100
   • 减法方面得出的结果必须为正整数
     2.小学二年级
   • 在乘法方面两个数满足乘法口诀表，小于10
   • 在除法方面，被除数小于90，商和除数还有余数必须为个位数。
   • 乘除法得出的结果为正数
2. 小学三年级
   • 运算符在2~4个
   • 可以加括号
   • 减法运算的结果不能出现负数
   • 除法运算 必须为整除 而且除数不能为0

三、设计

1. 设计思路

• 判断计算符号和计算公式的生成
• 计算结果最重要
• 打印到txt文件

2. 实现方案

- 准备工作：先在github上创建仓库，克隆到本地。
- 重要关键点：逆波兰式的理解以及应用

四、编码

1. 调试日志

• 逆波澜算法的多次运算问题

• 运算表达式的生成和逆波兰式的转换

  2. 关键代码

public class Calculate {
    // 构造方法传入题目

    public static int ans(String str) {
        // TODO Auto-generated constructor stub
        squestion = str;
        cutStr();
        reversePolishNotation();
        return compute();
    }

    // 题目的字符串
    public static int slen;
    public static String[] scut = new String[100];
    public static String squestion;
    // 存操作符的栈
    public static Stack<String> soperators = new Stack<>();
    // 存放转换后的逆波兰式
    public static Stack<String> srpn = new Stack<>();
    // 用于调换逆波兰式的顺序
    public static Stack<String> srpnb = new Stack<>();
    // 计算逆波兰式用的栈
    public static Stack<String> cal = new Stack<>();

    public static boolean isNum(String str) {
        for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
            if (!Character.isDigit(str.charAt(i))) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    // 将字符串的题目切割成数值和符号
    public static void cutStr() {
        int n = 0;
        String str=squestion.replaceAll(" ", "");
        squestion=str;
        for (int i = 0; i < squestion.length(); i++) {
            if (Character.isDigit(squestion.charAt(i))) {
                if ((i + 1) < squestion.length() && Character.isDigit(squestion.charAt(i + 1))) {
                    int num = (squestion.charAt(i) - ‘0‘) * 10 + (squestion.charAt(i + 1) - ‘0‘);
                    scut[n] = String.valueOf(num);
                    n++;
                    i++;
                } else if (squestion.charAt(i) == ‘ ‘) {
                } else {
                    int num = squestion.charAt(i) - ‘0‘;
                    scut[n] = String.valueOf(num);
                    n++;
                }
            } else {
                scut[n] = String.valueOf(squestion.charAt(i));
                n++;
            }
        }
        slen = n;
    }

    public static int priority(String str) {
        switch (str) {
        case "(":
            return 0;
        case "+":
        case "-":
            return 1;
        case "*":
        case "/":
            return 2;
        default:
            return -1;
        }

    }

    // 转换成逆波兰式
    public static void reversePolishNotation() {

        for (int i = 0; i < slen; i++) {
            if (!(scut[i].equals("+") || scut[i].equals("-") || scut[i].equals("*") || scut[i].equals("/") || scut[i].equals("(") ||  scut[i].equals(")"))) {
                srpn.push(scut[i]);
            } else {
                if (soperators.isEmpty() || scut[i].equals("(")) {
                    soperators.push(scut[i]);
                } else {
                    if (priority(scut[i]) > priority(soperators.peek())) {
                        soperators.push(scut[i]);
                    } else {
                        if(scut[i].equals(")")) {
                            while (!soperators.peek().equals("(")) {
                                srpn.push(soperators.pop());
                            }
                            soperators.pop();
                        }else {
                            while ((!soperators.isEmpty()) && (priority(soperators.peek()) >= priority(scut[i]))) {
                                srpn.push(soperators.pop());
                            }
                            soperators.push(scut[i]);
                        }
                        
                    }
                }
            }
        }
        while (!soperators.isEmpty()) {
            srpn.push(soperators.pop());
        }
    }

    public static int compute() {
        // 倒换逆波兰式顺序
        while (!srpn.isEmpty()) {
            srpnb.push(srpn.pop());
        }

        while (!srpnb.isEmpty()) {
            if (srpnb.peek().equals("+") || srpnb.peek().equals("-") || srpnb.peek().equals("*")
                    || srpnb.peek().equals("/")) {
                String sym = srpnb.pop();
                int a = Integer.parseInt(cal.pop());
                int b = Integer.parseInt(cal.pop());
                if (sym.equals("+")) {
                    cal.push(String.valueOf(b + a));
                } else if (sym.equals("-")) {
                    cal.push(String.valueOf(b - a));
                } else if (sym.equals("*")) {
                    cal.push(String.valueOf(b * a));
                } else {
                    cal.push(String.valueOf(b / a));
                }

            } else {
                cal.push(srpnb.pop());
            }
        }
        return Integer.parseInt(cal.pop());

    }

}

3. 代码规范

请给出本次实验使用的代码规范：

• 在for循环/do while/if等语句必须加括号以及字与括号间的空格
• 在if里嵌套多个if 要对应好if 与else 防止出错
• 一般情况下使用空格缩进
• 在括号方面在结束的时候必须换行，左边大括号后面要换行，右边大括号换行
• 不能使用未定义的变量

五、测试

六、总结

这次的任务真的太难了，耗费的时间太多了。 很多内容都需要上网查找思路，经过这次的任务让我感到更加没有头绪 的怎么去面对去学习代码去适应，感觉自己还是需要更深的去理解和实践代码。

作业MathExamV2.0

原文：https://www.cnblogs.com/rickowens/p/9672106.html