# 数学题目生成系统 ## 项目简介 这是一个基于 Java 的命令行应用程序，用于为小学、初中和高中教师生成数学题目试卷。系统支持用户登录、题目查重、按难度生成题目，并保存为文本文件。 ## 功能特点 - **多角色登录**：支持小学、初中、高中教师登录 - **题目生成**：根据学段生成不同难度的数学题目 - **题目查重**：自动检查题目是否重复，确保唯一性 - **试卷保存**：将生成的题目保存为带时间戳的文本文件 - **模式切换**：教师可在登录后切换出题学段 - **多次生成**：教师登录后能生成无限次试卷 # 项目结构图 ``` GenerateMath/ ├── doc/ # 文档和资源目录 │ ├── 张三1/ # 教师个人文件夹（存储生成的试卷） │ ├── 张三2/ │ ├── 张三3/ │ ├── 李四1/ │ ├── 李四2/ │ ├── 李四3/ │ ├── 王五1/ │ ├── 王五2/ │ ├── 王五3/ │ ├── 小学老师账号密码本 # 小学教师认证文件（格式：用户名 密码） │ ├── 初中老师账号密码本 # 初中教师认证文件 │ └── 高中老师账号密码本 # 高中教师认证文件 ├── out/ # 编译输出目录 ├── src/ # 源代码目录 │ ├── paper/ # 试卷生成模块 │ │ ├── Paper.java # 抽象试卷类（提供文件路径检查功能） │ │ │ └── checkPath(File file) # 检查并创建文件路径 │ │ ├── PrimaryPaper.java # 小学试卷生成 │ │ │ └── PrimaryPaper(int problemNumber, String teacherName) # 构造函数：生成小学试卷文件 │ │ ├── JuniorPaper.java # 初中试卷生成 │ │ │ └── JuniorPaper(int problemNumber, String teacherName) # 构造函数：生成初中试卷文件 │ │ └── SeniorPaper.java # 高中试卷生成 │ │ └── SeniorPaper(int problemNumber, String teacherName) # 构造函数：生成高中试卷文件 │ ├── problem/ # 题目生成模块 │ │ ├── MathProblem.java # 抽象题目类（定义题目基本结构） │ │ │ ├── content # 题目内容字符串 │ │ │ ├── op2[] # 基础运算符数组（+,-,×,÷） │ │ │ └── examine(String teacherName) # 抽象查重方法 │ │ ├── PrimaryMathProblem.java # 小学数学题目生成 │ │ │ ├── PrimaryMathProblem() # 构造函数：生成2-5个数字的小学题目 │ │ │ └── examine(String teacherName) # 查重：检查教师文件夹中是否已有相同题目 │ │ ├── JuniorMathProblem.java # 初中数学题目生成 │ │ │ ├── JuniorMathProblem() # 构造函数：生成含平方、开方的初中题目 │ │ │ ├── opBack[] # 后缀运算符（平方、括号） │ │ │ ├── opFront[] # 前缀运算符（开方、括号） │ │ │ └── examine(String teacherName) # 查重方法 │ │ └── SeniorMathProblem.java # 高中数学题目生成 │ │ ├── SeniorMathProblem() # 构造函数：生成含三角函数的高中题目 │ │ ├── opBack[] # 后缀运算符（平方、括号） │ │ ├── opFront[] # 前缀运算符（三角函数） │ │ └── examine(String teacherName) # 查重方法 │ └── teacher/ # 教师管理模块 │ ├── Teacher.java # 抽象教师类（定义教师基本属性和行为） │ │ ├── rank (枚举) # 教师等级：PRIMARY, JUNIOR, SENIOR │ │ ├── mode # 当前出题模式 │ │ ├── userName # 教师用户名 │ │ ├── initMode() # 抽象方法：初始化出题模式提示 │ │ └── generatePaper(int number) # 抽象方法：生成试卷 │ ├── PrimaryTeacher.java # 小学教师类 │ │ ├── PrimaryTeacher(String name) # 构造函数 │ │ ├── initMode() # 输出小学出题提示信息 │ │ └── generatePaper(int number) # 创建PrimaryPaper对象生成试卷 │ ├── JuniorTeacher.java # 初中教师类 │ │ ├── JuniorTeacher(String name) # 构造函数 │ │ ├── initMode() # 输出初中出题提示信息 │ │ └── generatePaper(int number) # 创建JuniorPaper对象生成试卷 │ └── SeniorTeacher.java # 高中教师类 │ ├── SeniorTeacher(String name) # 构造函数 │ ├── initMode() # 输出高中出题提示信息 │ └── generatePaper(int number) # 创建SeniorPaper对象生成试卷 │ ├── Main.java # 程序主入口类 │ ├── primary/junior/senior (静态List) # 内置账号密码列表（备用验证） │ ├── log1(String bookName, String password) # 内置账号验证方法 │ ├── log(String bookName, String password) # 文件账号验证方法（优先读取文件） │ ├── generate(Teacher teacher) # 交互式出题循环控制 │ └── main(String[] args) # 主方法：处理登录和用户交互 ├── README.md # 项目说明文档 └── 其他配置文件... # IDE配置文件等 ``` ## 目录说明 - **doc/**: 存储教师生成的试卷文件和账号密码本 - **src/paper/**: 试卷生成相关类，负责创建和保存试卷 - **src/problem/**: 题目生成相关类，负责生成各类数学题目 - **src/teacher/**: 教师管理相关类，处理教师登录和权限 - **out/**: Java编译后的class文件输出目录 ## 类说明 - **paper**: 存储教师生成的试卷文件和账号密码本 - **src/paper/**: 试卷生成相关类，负责创建和保存试卷 - **src/problem/**: 题目生成相关类，负责生成各类数学题目 - **src/teacher/**: 教师管理相关类，处理教师登录和权限 - **out/**: Java编译后的class文件输出目录 ## 使用说明 ### 登录系统 运行程序后，输入用户名和密码（格式：`用户名 密码`），系统会根据密码本验证身份并进入对应学段的出题模式。 ### 生成题目 登录成功后，系统会提示输入题目数量（10-30之间，包括10和30），输入后即可生成试卷并保存至 `./doc/教师姓名/` 目录下。 ### 切换学段 在出题模式下，可输入以下指令切换学段： - `切换为小学出题` - `切换为初中出题` - `切换为高中出题` ### 退出登录 输入 `-1` 可退出当前用户，返回登录界面。 ## 题目类型示例 - **小学**：四则运算，如 `12+（34-56）÷7=` - **初中**：含平方和开方，如 `√25+3²=` - **高中**：含三角函数，如 `sin30+cos60=` ## 文件存储 - 生成的试卷以当前时间命名，格式为：`yyyy-MM-dd-HH-mm-ss.txt` - 保存在对应用户的文件夹下，例如：`./doc/张老师/2025-09-26-14-30-15.txt` - 若不存在该路径，程序将自动在运行目录中创建该路径的相关文件夹 ## 运行环境 1. Java 8 或更高版本的IDE 2. PowerShell控制台环境（支持标准输入输出）：
- 方式1（不使用JAR包）：在GenerateMath文件夹下进入终端，使用命令
`[Console]::InputEncoding = [System.Text.Encoding]::UTF8 `
`[Console]::OutputEncoding = [System.Text.Encoding]::UTF8`
`java -cp "out\production\GenerateMath" Main -Dfile.encoding=UTF-8` - 方式2（使用JAR包）：在存放JAR包的文件目录下打开终端，使用命令
`[Console]::InputEncoding = [System.Text.Encoding]::UTF8 `
`[Console]::OutputEncoding = [System.Text.Encoding]::UTF8`
`java -jar GenerateMath.jar` 3. cmd模式下：将PowerShell环境下的前两条命令修改为`chcp 65001` ## 注意 1. 登陆时账号和密码之间只能间隔一个空格，且密码后不能携带任何空白字符 2. 任何命令语句都要严格按照所给字符串输入，其前后不能携带任何空白字符 3. 填写出题数量时数字前后不能携带任何空白字符 ## 未来展望 未来可考虑添加以下功能： - 图形用户界面 - 自定义题目模板 - 试卷导出为多种格式