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# 小初高数学学习系统
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## 项目简介
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这是一个基于Java Swing开发的数学学习软件，专门为小学、初中和高中学生设计。系统提供个性化的数学题目生成、答题练习和成绩记录功能，支持用户注册、登录和密码管理。
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## 功能特性
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### 用户管理
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- **用户注册**：支持邮箱、用户名、密码和年级选择注册
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- **用户登录**：支持邮箱或用户名登录
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- **密码修改**：安全的密码修改功能
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- **数据持久化**：用户数据使用JSON格式存储
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### 题目生成
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- **分级题目**：根据用户年级（小学、初中、高中）生成相应难度的数学题目
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- **智能去重**：避免重复题目，确保练习效果
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- **题目保存**：自动保存生成的题目到用户专属文件夹
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### 答题系统
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- **选择题形式**：每题提供4个选项
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- **实时评分**：答题后立即显示结果
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- **成绩记录**：记录每次练习的成绩
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### 年级适配
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- **小学**：基础四则运算
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- **初中**：包含平方、平方根运算
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- **高中**：包含三角函数运算
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## 技术架构
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### 开发环境
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- **语言**：Java 11
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- **构建工具**：Maven
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- **GUI框架**：Swing
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- **数据格式**：JSON
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### 项目结构
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```
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src/
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├── model/ # 数据模型层
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│ ├── UserManager.java # 用户管理
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│ ├── QuestionMaker.java # 题目生成器
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│ ├── Question.java # 题目模型
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│ ├── Grade.java # 年级枚举
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│ ├── PrimaryMaker.java # 小学题目生成
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│ ├── MiddleMaker.java # 初中题目生成
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│ └── HighMaker.java # 高中题目生成
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├── ui/ # 用户界面层
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│ ├── MathLearningApp.java # 主程序入口
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│ ├── LoginFrame.java # 登录界面
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│ ├── RegisterDialog.java # 注册对话框
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│ ├── GradeSelectionFrame.java # 年级选择界面
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│ ├── QuizFrame.java # 答题界面
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│ ├── ResultFrame.java # 结果界面
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│ ├── UserSettingsDialog.java # 用户设置
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│ └── ChangePasswordDialog.java # 修改密码
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├── others/ # 资源文件
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└── Math.exe # 可执行文件
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```
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### 依赖库
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- **Gson 2.10.1**：JSON数据处理
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- **JavaMail 1.6.2**：邮件功能支持
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- **JAF 1.1.1**：JavaBeans激活框架
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## 安装与运行
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### 环境要求
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- Java 11 或更高版本
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- Maven 3.6 或更高版本
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### 直接运行
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- 双击Math.exe程序
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### 编译运行
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```bash
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# 使用Maven编译
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mvn compile
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# 运行程序
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mvn exec:java
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# 打包为可执行JAR
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mvn package
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```
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## 使用说明
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### 首次使用
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1. 启动程序后进入登录界面
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2. 点击"注册"按钮创建新账户
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3. 填写邮箱、验证码
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4. 验证完成后填写用户名、密码并选择年级
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5. 注册成功后返回登录界面登录
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### 练习流程
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1. 登录成功后选择年级（系统会根据注册信息自动推荐）以及题目数量（10-30）
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2. 进入答题界面开始练习
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3. 选择答案后点击"下一题"继续
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4. 完成所有题目后自动生成并显示成绩
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### 用户设置
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- 在登录后界面可以修改密码
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- 系统会自动保存练习记录
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## 数据存储
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### 用户数据
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- 位置：`users.json`
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- 格式：JSON格式存储用户信息
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### 题目记录
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- 位置：`questions/{邮箱}/` 目录
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- 格式：按时间戳命名的文本文件
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## 开发说明
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### 扩展题目类型
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要添加新的题目类型，需要：
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1. 在相应的`*Maker.java`类中添加题目生成逻辑
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2. 在`QuestionMaker.java`中更新表达式解析逻辑
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3. 更新`Grade.java`枚举（如果需要新的年级）
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### 自定义界面
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所有UI组件都使用Swing开发，可以通过修改对应的`*.java`文件来自定义界面样式和布局。
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