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中小学数学卷子自动生成程序

项目简介

本项目提供一个命令行工具，为小学、初中和高中三个难度层级的教师批量生成数学试题。程序支持账号登录、难度切换、去重出题与试卷归档，便于教师快速准备不同难度的练习卷。

核心特性

登录鉴权：内置九个教师账号，登录后自动匹配题目难度。
统一接口：QuestionGenerator 接口抽象题目生成行为，三种学段实现类分别负责小学、初中、高中题目生成，便于扩展新的学段。
去重出题：QuestionGenerationService 在题目生成前加载账号历史题库，并在生成过程中对照 Set<String> 做查重，确保同一账号生成的题目不重复。
多轮出题：同一账号可在一次登录会话中多次生成试题，历史集合会随着新题目更新，避免再生成到旧题。
结果持久化：QuestionStorageService 以 generated_questions/<用户名>/ 为根目录，按时间戳创建 YYYY-MM-DD-HH-mm-ss.txt 文件保存题目，格式包含题号与空行。
难度切换：输入 切换为小学|初中|高中 即可在登录状态下转换出题难度。

运行指南

首先确保您当前电脑正确配置 java 环境并且要求 JDK 版本在 21 及以上进入可执行 jar 包 smarthomework.jar 所在的目录

macOS (zsh)
```
java -jar smarthomework.jar
```
Linux (Bash/zsh)
```
java -jar smarthomework.jar
```
Windows 命令提示符 (CMD)
1. 打开 CMD，切换编码并锁定 UTF-8：
```
chcp 65001
set JAVA_TOOL_OPTIONS=-Dfile.encoding=UTF-8
```
2. 进入项目根目录并运行应用：
```
java -jar smarthomework.jar
```

Windows PowerShell

[Console]::OutputEncoding = [System.Text.Encoding]::UTF8
[Console]::InputEncoding = [System.Text.Encoding]::UTF8
$env:JAVA_TOOL_OPTIONS = '-Dfile.encoding=UTF-8'
java -jar smarthomework.jar

登录后按提示输入“用户名密码”（空格分隔），示例：张三1 123。随后根据提示输入题目数量（10-30 之间）生成试卷，或输入 切换为小学|初中|高中 调整难度，输入 -1 退出当前账号。程序会在 generated_questions/<用户名>/ 目录下生成文本文件，可重复登录查看或继续生成。

模块结构概览

com.personalproject.MathExamApplication：程序入口，负责登录流程、命令解析与服务编排。
com.personalproject.auth：账户仓库与账号模型，封装登录验证逻辑。
com.personalproject.generator：题目生成接口与各学段实现。
com.personalproject.service.QuestionGenerationService：批量生成题目、查重与尝试次数控制。
com.personalproject.storage.QuestionStorageService：题目读取、去重资源加载与结果落盘。
com.personalproject.model.DifficultyLevel：难度枚举，提供展示名称与解析能力。

查重原理

登录成功后，应用调用 QuestionStorageService.loadExistingQuestions(username)，读取该账号历史文件，去除题号后存入集合。
生成新题目时，QuestionGenerationService.generateUniqueQuestions 会在每次生成后检查：
- 是否出现在历史集合；
- 是否在当前批次已出现。不满足条件的题目将被丢弃并重新生成，最多尝试 10,000 次。
成功生成题目后，应用写入文件并将新题加入历史集合，确保后续批次继续去重。

目录结构

src/                    Java 源码（遵循 Google Java Style）
doc/README.md           项目说明文档
generated_questions/    程序运行后生成的题目文件夹

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