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# 中小学数学卷子自动生成程序
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## 项目简介
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这是一个命令行界面的数学题目自动生成程序，专为小学、初中和高中数学老师设计。程序可以根据不同难度级别（小学、初中、高中）自动生成符合相应教学要求的数学题目，并支持题目查重功能，确保每位老师生成的题目不会重复。
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## 功能特点
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### 1. 用户登录验证
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- 支持小学、初中和高中三个级别的用户账号
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- 每个级别预设3个账号，密码统一为123
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- 登录成功后显示当前选择的出题级别
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### 2. 题目生成功能
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- 根据账号类型自动选择对应的难度级别生成题目
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- 支持自定义生成题目数量（范围：10-30题）
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- 操作数范围：1-100
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- 操作数个数：2-5个
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### 3. 多难度级别支持
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- **小学**：仅包含加减乘除四则运算和括号
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- **初中**：在小学基础上增加平方和开根号运算，且每道题至少包含一个平方或开根号
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- **高中**：在初中基础上增加三角函数（sin、cos、tan），且每道题至少包含一个三角函数
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### 4. 题目类型切换
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- 支持在登录状态下切换不同难度级别的题目生成
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- 输入格式：`切换为 小学/初中/高中`
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### 5. 题目查重功能
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- 自动检测新生成的题目是否与当前用户历史生成的题目重复
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- 确保每个用户生成的题目都是唯一的
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### 6. 文件保存功能
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- 题目以文本文件形式保存
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- 文件名格式：`年-月-日-时-分-秒.txt`
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- 每个用户有独立的文件夹存储题目
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- 题目包含题号，每题之间空一行
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## 使用说明
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### 登录
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1. 运行程序后，输入用户名和密码（用空格分隔）
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2. 验证成功后，系统提示当前选择的出题级别
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3. 验证失败则提示重新输入
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### 生成题目
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1. 登录成功后，系统提示输入题目数量
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2. 输入10-30之间的数字生成对应数量的题目
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3. 输入-1退出当前用户，返回登录界面
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### 切换难度
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- 在任何提示输入题目数量的界面，输入`切换为 小学/初中/高中`即可切换题目难度
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- 切换成功后，系统会提示新的难度级别
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## 账号列表
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| 级别 | 用户名 | 密码 |
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|------|--------|------|
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| 小学 | 张三1 | 123 |
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| 小学 | 张三2 | 123 |
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| 小学 | 张三3 | 123 |
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| 初中 | 李四1 | 123 |
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| 初中 | 李四2 | 123 |
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| 初中 | 李四3 | 123 |
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| 高中 | 王五1 | 123 |
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| 高中 | 王五2 | 123 |
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| 高中 | 王五3 | 123 |
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## 项目结构
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quesproject/
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├── src/ # 源代码目录
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│ ├── Main.java # 程序入口类
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│ ├── User.java # 用户类
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│ ├── MathQuestion.java # 数学题目类
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│ ├── QuestionGenerator.java # 题目生成器
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│ ├── QuestionStrategy.java # 题目策略接口
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│ ├── QuestionStrategyFactory.java # 策略工厂类
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│ ├── ElementaryQuestionStrategy.java # 小学题目策略
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│ ├── MiddleSchoolQuestionStrategy.java # 初中题目策略
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│ ├── HighSchoolQuestionStrategy.java # 高中题目策略
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│ └── FileUtils.java # 文件操作工具类
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├── doc/ # 文档目录
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│ └── README.md # 项目说明文档
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├── [用户名]/ # 用户题目文件夹（运行时自动创建）
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## 技术实现
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### 设计模式
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- **工厂模式**：通过QuestionStrategyFactory创建不同级别的题目生成策略
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- **策略模式**：通过QuestionStrategy接口及其实现类实现不同难度级别的题目生成
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### 核心功能实现
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1. **用户验证**：通过预设的账号列表进行验证
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2. **题目生成**：根据不同难度级别使用不同的策略生成题目
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3. **查重功能**：读取用户历史题目文件，确保新生成的题目不重复
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4. **文件管理**：自动创建用户文件夹，按指定格式保存题目文件
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## 运行环境
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- Java 8及以上版本
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- 支持Windows、Linux、macOS等操作系统
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## 编译运行
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1. 编译：`javac -d out src/*.java`
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2. 运行：`java -cp out Main`
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## 注意事项
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1. 题目数量必须在10-30之间，否则会提示重新输入
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2. 切换难度时，请确保输入格式正确：`切换为 级别名称`
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3. 程序会在当前目录下创建用户文件夹存储题目文件
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4. 为保证查重功能正常，请勿手动修改用户文件夹中的题目文件格式
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