MANIFEST.MF

@@ -0,0 +1,3 @@
+Manifest-Version: 1.0
+Main-Class: src.Main
+Class-Path: .

Math.bat

@@ -0,0 +1,19 @@
+@echo off
+REM Math Question Generator System - Windows Batch File
+REM Author: 赵俊杰
+REM Created: 2025
+
+@echo off
+
+REM Set console encoding to GBK to match scanner input
+REM GBK code page is 936, which supports Chinese characters
+chcp 936 >nul
+
+echo Starting Math Question Generator System...
+echo.
+
+REM Execute Java program
+java -jar MathQuestionGenerator.jar
+
+REM Pause after program execution to prevent window from closing immediately
+pause

README.md

@@ -1,2 +1 @@
 # Personal_Project
-

doc/项目说明.md

@@ -0,0 +1,304 @@
+# 数学题目生成系统 - 项目说明
+
+## 项目概述
+
+本项目是一个基于Java的数学题目生成系统，专门为不同学段（小学、初中、高中）的教师设计。系统能够根据教师类型自动生成相应难度的数学题目，并支持题目查重、文件存储等功能。
+
+## 项目结构
+
+```
+Personal_Project/
+├── src/                   # 源代码目录
+│   ├── Main.java          # 程序入口类
+│   ├── SysFunc.java       # 系统功能类（登录、操作界面）
+│   ├── Teacher.java       # 教师抽象基类
+│   ├── PrimaryTea.java    # 小学教师类
+│   ├── JuniorTea.java     # 初中教师类
+│   └── SeniorTea.java     # 高中教师类
+├── doc/                   # 文档目录
+│   └── 项目说明.md        # 项目说明文档
+├── MANIFEST.MF            # JAVA JAR清单文件
+├── 运行程序.bat            # Windows批处理文件
+├── 张三1/                 # 教师个人文件夹（自动生成）
+├── 张三2/
+├── 张三3/
+├── 李四1/
+├── 李四2/
+├── 李四3/
+├── 王五1/
+├── 王五2/
+└── 王五3/
+```
+
+## 核心功能
+
+### 1. 用户管理
+- **预置用户**：系统预置了9名教师用户（3名小学、3名初中、3名高中）
+- **登录验证**：支持用户名和密码验证登录
+- **个人文件夹**：每个教师登录后自动创建个人文件夹用于存储生成的题目
+
+### 2. 题目生成
+- **学段适配**：根据教师类型生成相应难度的数学题目
+- **类型切换**：可以切换指定类型出题
+- **题目数量**：支持一次性生成10-30道题目
+- **随机生成**：题目内容和结构随机生成，确保多样性
+
+### 3. 题目类型
+- **小学题目**：包含加减乘除四则运算，支持括号
+- **初中题目**：在小学基础上增加平方(^2)和开方(√)运算
+- **高中题目**：在初中基础上增加三角函数(sin, cos, tan)运算
+
+### 4. 查重机制
+- **自动查重**：生成题目时会检查是否与个人历史题目重复
+- **文件扫描**：扫描教师个人文件夹中的所有历史题目文件
+- **重复处理**：发现重复题目会自动重新生成
+
+### 5. 文件管理
+- **自动存储**：生成的题目自动保存到教师个人文件夹
+- **时间戳命名**：文件名包含生成时间，便于管理
+- **格式规范**：题目按序号排列，格式统一
+
+## 技术特点
+
+### 面向对象设计
+- **继承体系**：使用抽象类`Teacher`作为基类，三个具体子类实现不同学段的题目生成
+- **统一方法**：由'Teacher'实现子类都具有的类似结构
+- **多态应用**：通过抽象方法实现不同学段题目的差异化生成
+- **封装性**：将用户信息、文件操作等功能封装在相应的类中
+
+### 算法设计
+- **随机算法**：使用Java Random类确保题目的随机性
+- **括号处理**：智能添加括号，保证表达式合理性
+- **操作符分布**：合理分布不同难度的操作符
+
+### 文件操作
+- **NIO API**：使用Java NIO进行高效的文件读写操作
+- **异常处理**：完善的异常处理机制确保程序稳定性
+- **路径管理**：自动创建和管理教师个人文件夹以及题目文档
+
+## 使用流程
+
+1. **保存文件**：将项目保存至同一目录
+2. **启动程序**：在当前目录下双击运行 “运行程序.bat”
+3. **用户登录**：根据提示输入预置的用户名和密码（格式：用户名 密码）
+4. **选择模式**：系统显示当前出题类型，可选择切换
+5. **切换类型**：输入" 切换** "切换至对应出题类型
+6. **生成题目**：输入题目数量（10-30）
+7. **查看结果**：题目生成后显示保存路径
+8. **重复使用**：题目生成后可选择继续生成或切换难度
+9. **退出登录**：输入题目数量为-1则退出当前用户，可重新登录
+10. **退出系统**：可选返回登陆或者退出系统
+
+## 预置用户信息
+
+| 用户名 | 密码 | 类型 | 初始类型 |
+|--------|------|------|----------|
+| 张三1  | 123  | 小学教师 | 小学 |
+| 张三2  | 123  | 小学教师 | 小学 |
+| 张三3  | 123  | 小学教师 | 小学 |
+| 李四1  | 123  | 初中教师 | 初中 |
+| 李四2  | 123  | 初中教师 | 初中 |
+| 李四3  | 123  | 初中教师 | 初中 |
+| 王五1  | 123  | 高中教师 | 高中 |
+| 王五2  | 123  | 高中教师 | 高中 |
+| 王五3  | 123  | 高中教师 | 高中 |
+
+## API文档
+
+### Teacher 抽象基类
+
+#### 构造函数
+```java
+public Teacher(String name, String password, String path)
+```
+- **参数**：
+  - `name`: 教师用户名
+  - `password`: 教师密码
+  - `path`: 教师文件夹路径（可为null，自动创建）
+
+#### 公共方法
+```java
+public boolean checkDuplicate(String question)
+```
+- **功能**: 检查题目是否与历史题目重复
+- **参数**: `question` - 待检查的题目字符串
+- **返回**: `true` - 存在重复，`false` - 无重复
+
+```java
+public String generatePath()
+```
+- **功能**: 生成题目文件的相对存储路径
+- **返回**: 包含时间戳的文件路径
+
+```java
+public String generateEX(int num)
+```
+- **功能**: 生成指定数量的题目并保存到文件
+- **参数**: `num` - 题目数量（10-30）
+- **返回**: 保存题目的文件路径
+
+#### 抽象方法
+```java
+protected abstract String generateSingleQuestion()
+```
+- **功能**: 生成单个题目（由子类实现）
+- **返回**: 题目字符串
+
+```java
+public abstract String getType()
+```
+- **功能**: 返回教师类型
+- **返回**: "小学"、"初中"或"高中"
+
+### SysFunc 系统功能类
+
+#### 静态字段
+```java
+static final int LEAST_NUM = 10    // 最小题目数量
+static final int MAX_NUM = 30      // 最大题目数量
+static ArrayList<Teacher> teachers // 用户列表
+static Teacher teacher             // 当前用户
+static HashMap<String, Integer> typeMap // 类型映射
+```
+
+#### 静态方法
+```java
+public static void init()
+```
+- **功能**: 初始化系统，预加载用户数据
+
+```java
+public static Teacher login(Scanner scanner)
+```
+- **功能**: 用户登录界面
+- **参数**: `scanner` - 输入扫描器
+- **返回**: 登录成功的教师对象
+
+```java
+public static void ShiftType(Scanner scanner)
+```
+- **功能**: 切换出题类型界面
+- **参数**: `scanner` - 输入扫描器
+
+```java
+public static void Operate(Scanner scanner)
+```
+- **功能**: 主操作界面，处理题目生成流程
+- **参数**: `scanner` - 输入扫描器
+
+### PrimaryTea 小学教师类
+
+#### 构造函数
+```java
+public PrimaryTea(String name, String password, String path)
+```
+
+#### 特有方法
+```java
+public void getRandom()
+```
+- **功能**: 生成随机操作数和括号位置
+
+#### 重写方法
+```java
+@Override
+protected String generateSingleQuestion()
+```
+- **功能**: 生成小学难度数学题目（四则运算）
+
+```java
+@Override
+public String getType()
+```
+- **返回**: "小学"
+
+### JuniorTea 初中教师类
+
+#### 构造函数
+```java
+public JuniorTea(String name, String password, String path)
+```
+
+#### 特有方法
+```java
+public void getRandom()
+```
+- **功能**: 生成随机操作数、特殊运算符和括号位置
+
+#### 重写方法
+```java
+@Override
+protected String generateSingleQuestion()
+```
+- **功能**: 生成初中难度数学题目（四则运算 + 平方/开方）
+
+```java
+@Override
+public String getType()
+```
+- **返回**: "初中"
+
+### SeniorTea 高中教师类
+
+#### 构造函数
+```java
+public SeniorTea(String name, String password, String path)
+```
+
+#### 特有方法
+```java
+public void getRandom()
+```
+- **功能**: 生成随机操作数、三角函数和括号位置
+
+#### 重写方法
+```java
+@Override
+protected String generateSingleQuestion()
+```
+- **功能**: 生成高中难度数学题目（四则运算 + 三角函数）
+
+```java
+@Override
+public String getType()
+```
+- **返回**: "高中"
+
+### Main 程序入口类
+
+#### 主方法
+```java
+public static void main(String[] args)
+```
+- **功能**: 程序入口点，启动数学题目生成系统
+- **流程**:
+  1. 初始化系统
+  2. 创建GBK编码的Scanner
+  3. 进入主循环（登录 → 操作 → 退出选择）
+
+## 扩展性
+
+系统具有良好的扩展性，可以通过以下方式增强功能：
+- 添加用户注册功能
+- 添加新的学段类型
+- 增加新的数学运算类型
+- 支持自定义题目难度
+- 添加题目答案计算功能
+- 支持批量导入导出
+
+## 开发环境
+- **语言**：Java21.0.4
+- **编码**：标准输入（scanner）为GBK（支持中文输入）,文件保存为UTF-8
+- **依赖**：纯Java标准库，无需额外依赖
+
+## 项目价值
+
+本项目展示了面向对象编程的实际应用，体现了良好的软件工程实践，包括：
+- 清晰的代码结构
+- 符合Google编码规范的设计编写
+- 合理，扩展性良好的类设计
+- 完善的异常处理
+- 用户友好的交互界面
+- 实用的业务功能
+
+该系统可以实际应用于教育场景，帮助教师快速生成练习题，提高教学效率。

src/JuniorTea.java

@@ -0,0 +1,77 @@
+package src;
+
+public class JuniorTea extends Teacher{
+    final static String[] binaryOps = {"+", "-", "*", "/"}; // 操作符
+    final static String[] unaryOps = {"^2", "√"};
+    int operandCount;
+    String[] questionParts; // 操作数
+    boolean[] specialOpFlags; // 特殊操作符索引序列
+    int parenStart;
+    int parenEnd;
+
+    public JuniorTea(String name, String password, String path) {
+        super(name, password, path);
+    }
+
+    // 数据预处理
+    public void getRandom(){
+        this.operandCount = random.nextInt(4) + 2;
+        this.questionParts = new String[this.operandCount];
+        // 随机决定特殊操作符的数量和位置
+        int specialNum = Math.min(this.operandCount, random.nextInt(this.operandCount) + 1);
+        this.specialOpFlags = new boolean[this.operandCount];
+        for (int i = 0; i < specialNum; i++) {
+            int pos;
+            do {
+                pos = random.nextInt(this.operandCount);
+            } while (this.specialOpFlags[pos]);
+            this.specialOpFlags[pos] = true;
+        }
+        for (int i = 0; i < this.operandCount; i++) {
+            int operand = random.nextInt(100) + 1;
+            if (this.specialOpFlags[i]) {
+                String op = unaryOps[random.nextInt(unaryOps.length)];
+                if (op.equals("√")) {
+                    this.questionParts[i] = op + operand;
+                } else {
+                    this.questionParts[i] = operand + op;
+                }
+            } else {
+                this.questionParts[i] = String.valueOf(operand);
+            }
+        }
+        // 生成有效括号
+        boolean useParen = this.operandCount > 2 && random.nextBoolean();
+        this.parenStart = 0;
+        this.parenEnd = this.operandCount - 1;
+        while (this.parenStart == 0 && this.parenEnd == this.operandCount - 1) {
+            this.parenStart = useParen ? random.nextInt(this.operandCount - 1) : -2;
+            this.parenEnd = useParen ? random.nextInt(this.operandCount - 1 - this.parenStart) + this.parenStart + 1 : -2;
+        }
+    }
+
+    @Override
+    protected String generateSingleQuestion(){
+        getRandom();
+        StringBuilder question = new StringBuilder();
+
+        for (int i = 0; i < operandCount; i++) {
+            if (i == parenStart) {
+                question.append("(");
+            }
+            question.append(questionParts[i]);
+            if (i == parenEnd) {
+                question.append(")");
+            }
+            if (i < operandCount - 1) {
+                question.append(" ").append(binaryOps[random.nextInt(binaryOps.length)]).append(" ");
+            }
+        }
+        return question.toString();
+    }
+
+    @Override
+    public String getType(){
+        return "初中";
+    }
+}

src/Main.java

@@ -0,0 +1,34 @@
+package src;
+
+import java.util.Scanner;
+import java.util.concurrent.TimeUnit;
+
+public class Main {
+    public static void main(String[] args) {
+        // 用户预加载
+        SysFunc.init();
+        Scanner scanner = new Scanner(System.in, "GBK");
+        while(true){
+            // 登录界面
+            SysFunc.login(scanner);
+            // 出题界面
+            SysFunc.Operate(scanner);
+            // 退出选项
+            System.out.println("是否返回登陆(y/n)?");
+            String choice = scanner.nextLine();
+            if (choice.charAt(0) == 'y') {
+                continue;
+            } else if (choice.charAt(0) == 'n') {
+                System.out.println("感谢您的使用");
+                break;
+            } else {
+                System.out.println("无效输入, 正在返回登陆界面");
+                try {
+                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
+                } catch (InterruptedException e) {
+                    Thread.currentThread().interrupt();
+                }
+            }
+        }
+    }
+}

src/PrimaryTea.java

@@ -0,0 +1,61 @@
+package src;
+
+public class PrimaryTea extends Teacher{
+    final static char[] operators = {'+', '-', '*', '/'}; // 操作符
+    int operandCount; // 操作数个数
+    int[] operands; // 操作数列表
+    int parenStart; // 左括号索引
+    int parenEnd; // 右括号
+
+    public PrimaryTea(String name, String password, String path) {
+        super(name, password, path);
+    }
+
+    // 数据预处理
+    public void getRandom(){
+        // 随机决定操作数个数
+        this.operandCount = random.nextInt(4) + 2;
+        this.operands = new int[operandCount];
+        for (int j = 0; j < operandCount; j++) {
+            operands[j] = random.nextInt(100) + 1;
+        }
+        // 产生有效括号
+        boolean useParen = this.operandCount > 2 && random.nextBoolean();
+        this.parenStart = 0;
+        this.parenEnd = this.operandCount - 1;
+        while (this.parenStart == 0 && this.parenEnd == this.operandCount - 1) {
+            this.parenStart = useParen ? random.nextInt(this.operandCount - 1) : -2;
+            this.parenEnd = useParen ? random.nextInt(this.operandCount - 1 - this.parenStart) + this.parenStart + 1 : -2;
+        }
+    }
+
+    @Override
+    protected String generateSingleQuestion() {
+        getRandom();
+        StringBuilder question = new StringBuilder();
+
+        for (int j = 0; j < this.operandCount; j++) {
+            if (j == this.parenStart) {
+                question.append("(");
+            }
+            question.append(operands[j]);
+            if (j == this.parenEnd) {
+                question.append(")");
+            }
+
+            if (j < this.operandCount - 1) {
+                char op = operators[random.nextInt(operators.length)];
+                if (op == '/') {
+                    this.operands[j+1] = this.operands[j+1] == 0 ? 1 : this.operands[j+1];
+                }
+                question.append(" ").append(op).append(" ");
+            }
+        }
+        return question.toString();
+    }
+
+    @Override
+    public String getType(){
+        return "小学";
+    }
+}

src/SeniorTea.java

@@ -0,0 +1,75 @@
+package src;
+
+public class SeniorTea extends Teacher{
+    final static String[] binaryOps = {"+", "-", "*", "/"}; // 操作符
+    final static String[] trigOps = {"sin", "cos", "tan"};
+    int operandCount;
+    String[] questionParts; // 操作数
+    boolean[] specialOpFlags; // 特殊操作符索引序列
+    int parenStart;
+    int parenEnd;
+
+    public SeniorTea(String name, String password, String path) {
+        super(name, password, path);
+    }
+
+    // 数据预处理
+    public void getRandom(){
+        this.operandCount = random.nextInt(4) + 2;
+        this.questionParts = new String[this.operandCount];
+        // 随机决定特殊操作符的数量和位置
+        int specialNum = Math.min(this.operandCount, random.nextInt(this.operandCount) + 1);
+        this.specialOpFlags = new boolean[this.operandCount];
+        for (int i = 0; i < specialNum; i++) {
+            int pos;
+            do {
+                pos = random.nextInt(this.operandCount);
+            } while (this.specialOpFlags[pos]);
+            this.specialOpFlags[pos] = true;
+        }
+        for (int i = 0; i < operandCount; i++) {
+            int operand = random.nextInt(100) + 1;
+            if (specialOpFlags[i]) {
+                String op = trigOps[random.nextInt(trigOps.length)];
+                questionParts[i] = op + "(" + operand + ")";
+            } else {
+                questionParts[i] = String.valueOf(operand);
+            }
+        }
+        // 生成有效括号
+        boolean useParen = this.operandCount > 2 && random.nextBoolean();
+        this.parenStart = 0;
+        this.parenEnd = this.operandCount - 1;
+        while (this.parenStart == 0 && this.parenEnd == this.operandCount - 1) {
+            this.parenStart = useParen ? random.nextInt(this.operandCount - 1) : -2;
+            this.parenEnd = useParen ? random.nextInt(this.operandCount - 1 - this.parenStart) + this.parenStart + 1 : -2;
+        }
+    }
+
+    @Override
+    protected String generateSingleQuestion(){
+        getRandom();
+        StringBuilder question = new StringBuilder();
+
+        for (int i = 0; i < operandCount; i++) {
+            if (i == parenStart) {
+                question.append("(");
+            }
+            question.append(questionParts[i]);
+            if (i == parenEnd) {
+                question.append(")");
+            }
+
+            if (i < operandCount - 1) {
+                String op = binaryOps[random.nextInt(binaryOps.length)];
+                question.append(" ").append(op).append(" ");
+            }
+        }
+        return question.toString();
+    }
+
+    @Override
+    public String getType(){
+        return "高中";
+    }
+}

src/SysFunc.java

@@ -0,0 +1,155 @@
+package src;
+
+import java.util.ArrayList;
+import java.util.HashMap;
+import java.util.Scanner;
+
+public class SysFunc {
+    // 题目数量
+    static final int LEAST_NUM = 10;
+    static final int MAX_NUM = 30;
+    // 用户列表
+    static ArrayList<Teacher> teachers;
+    // 当前用户
+    static Teacher teacher;
+
+    static HashMap<String, Integer> typeMap;
+    
+    // ANSI颜色代码
+    static final String RESET = "\u001B[0m";
+    static final String RED = "\u001B[31m";
+    static final String GREEN = "\u001B[32m";
+    static final String YELLOW = "\u001B[33m";
+    static final String BLUE = "\u001B[34m";
+    static final String PURPLE = "\u001B[35m";
+    static final String CYAN = "\u001B[36m";
+    static final String BOLD = "\u001B[1m";
+
+    public static void init(){
+        // 用户预加载
+        teachers = new ArrayList<>();
+        teachers.add(new PrimaryTea("张三1", "123", null));
+        teachers.add(new PrimaryTea("张三2", "123", null));
+        teachers.add(new PrimaryTea("张三3", "123", null));
+        teachers.add(new JuniorTea("李四1", "123", null));
+        teachers.add(new JuniorTea("李四2", "123", null));
+        teachers.add(new JuniorTea("李四3", "123", null));
+        teachers.add(new SeniorTea("王五1", "123", null));
+        teachers.add(new SeniorTea("王五2", "123", null));
+        teachers.add(new SeniorTea("王五3", "123", null));
+        typeMap = new HashMap<>();
+        typeMap.put("小学", 1);
+        typeMap.put("初中", 2);
+        typeMap.put("高中", 3);
+    }
+
+    // 登陆界面
+    public static Teacher login(Scanner scanner) {
+        boolean flag = false;
+        System.out.println(BOLD + CYAN + "=== 数学题目生成系统 ===" + RESET);
+        System.out.println(BOLD + CYAN + "请登录您的账户" + RESET);
+        while (!flag) {                                    
+            System.out.println(BOLD + YELLOW + "请输入: 用户名 密码" + RESET);
+            System.out.print(BOLD + BLUE + "> " + RESET);
+            
+            String cur = scanner.nextLine();
+            if (cur.indexOf(" ") == -1) {
+                System.out.println(RED + "请输入用户名和密码，中间用空格隔开");
+                continue;
+            }
+            String cur_name = cur.substring(0, cur.indexOf(" "));
+            String cur_password = cur.substring(cur.indexOf(" ") + 1);
+
+            // 匹配已有帐户
+            for (Teacher t : teachers) {
+                if (t.name.equals(cur_name) && t.password.equals(cur_password)) {
+                    teacher = t;
+                    flag = true;
+                    System.out.println(GREEN + "当前选择为" + teacher.getType() + "出题");
+                    break;
+                }
+            }
+            if (!flag) {
+                System.out.println(RED + "请输入正确的用户名、密码");
+            }
+        }
+        return teacher;
+    }
+
+    // 切换类型界面
+    public static void ShiftType(Scanner scanner) {
+        int type = SysFunc.typeMap.get(SysFunc.teacher.getType());
+        System.out.println(BOLD + PURPLE + "=== 是否切换出题类型(y/n) ===" + RESET);
+        System.out.print(BOLD + BLUE + "> " + RESET);
+        
+        String choice = scanner.nextLine();
+        if (choice.equals("y")) {
+            System.out.println(BOLD + YELLOW + "请输入指令: 切换** (支持小学，初中，高中难度): " + RESET);
+            while (true) {
+                System.out.print(BOLD + BLUE + "> " + RESET);
+                String choice_type = scanner.nextLine();
+                if (choice_type.substring(0, 2).equals("切换") && typeMap.containsKey(choice_type.substring(2))) {
+                    type = typeMap.get(choice_type.substring(2));
+                    if (type == 1) {
+                        teacher = new PrimaryTea(teacher.name, teacher.password, teacher.path);
+                    } else if (type == 2) {
+                        teacher = new JuniorTea(teacher.name, teacher.password, teacher.path);
+                    } else {
+                        teacher = new SeniorTea(teacher.name, teacher.password, teacher.path);
+                    }
+                    System.out.println(GREEN + "准备生成" + teacher.getType() + "数学题目，请输入生成题目数量（输入-1将退出当前用户,重新登录）:");
+                    break;
+                } else {
+                    System.out.println(RED + RESET + "请输入小学、初中和高中三个选项中的一个");
+                }
+            }
+        } else if (choice.equals("n")) {
+            System.out.println(GREEN + "请继续输入题目数量：");
+        } else {
+            System.out.println(RED + RESET + "无效输入，已为您设置默认类型：" + teacher.getType());
+            System.out.println(GREEN + "请输入题目数量：");
+        }
+    }
+
+
+    // 出题界面
+    public static void Operate(Scanner scanner){
+        boolean logout = false;
+        while (!logout) {
+            SysFunc.ShiftType(scanner);
+            int num = 0;
+            while (true) {
+                try {
+                    System.out.print(BOLD + BLUE + "> " + RESET);
+                    String input = scanner.nextLine();
+                    num = Integer.parseInt(input);
+                    break;
+                } catch (NumberFormatException e) {
+                    System.out.println(RED + RESET + "请输入有效的数字(10-30之间的整数,或-1退出登录):");
+                }
+            }
+            while (true) {
+                if (num == -1) {
+                    System.out.println(BOLD + YELLOW + "已退出登录" + RESET);
+                    logout = true;
+                    break;
+                }
+                if (num >= LEAST_NUM && num <= MAX_NUM) {
+                    System.out.println(BOLD + GREEN + "正在生成题目..." + RESET);
+                    String filepath = teacher.generateEX(num);
+                    System.out.println(GREEN + RESET + "题目生成成功，已保存至" + filepath);
+                    System.out.println(BOLD + CYAN + "=== 操作完成 ===" + RESET);
+                    break;
+                } else {
+                    System.out.println(RED + RESET + "题目数量应在10-30之间,请重新输入");
+                    try {
+                        System.out.print(BOLD + BLUE + "> " + RESET);
+                        num = Integer.parseInt(scanner.nextLine());
+                    } catch (NumberFormatException e) {
+                        System.out.println(RED + RESET + "请输入有效的数字:");
+                    }
+                }
+            }
+        }
+    }
+}

src/Teacher.java

@@ -0,0 +1,113 @@
+package src;
+
+import java.io.BufferedReader;
+import java.io.File;
+import java.io.FileReader;
+import java.io.IOException;
+import java.nio.file.Files;
+import java.nio.file.Path;
+import java.nio.file.Paths;
+import java.nio.file.StandardOpenOption;
+import java.text.SimpleDateFormat;
+import java.util.Date;
+import java.util.Random;
+
+public abstract class Teacher {
+    protected String name;
+    protected String password;
+    protected String path = null; // 教师文件夹路径
+    public Random random = new Random(); // 共用Random
+
+    public Teacher(String name, String password, String path) {
+        this.name = name;
+        this.password = password;
+        if (path != null) {
+            this.path = path;
+            return;
+        }
+        // 生成文件夹
+        File folder = new File(name);
+        try {
+            if (!folder.exists()) {
+                folder.mkdirs();
+            }
+        } catch (Exception e) {
+            e.printStackTrace();
+        }
+        this.path = folder.getAbsolutePath();
+    }
+
+    // 查重
+    public boolean checkDuplicate(String question){
+        File folder = new File(this.path);
+        File[] files = folder.listFiles();
+        if (files == null) {
+            return false;
+        }
+        for (File file : files) {
+            if (!file.getName().endsWith(".txt")) {
+                continue;
+            }
+            try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(file))) {
+                String line;
+                while ((line = reader.readLine()) != null) {
+                    if (line.contains(")")) {
+                        try {
+                            String fileQuestion = line.substring(line.indexOf(")") + 2).trim();
+                            if (fileQuestion.equals(question)) {
+                                return true;
+                            }
+                        } catch (StringIndexOutOfBoundsException e) {
+                            // 继续处理下一行
+                            continue;
+                        }
+                    }
+                }
+            } catch (IOException e) {
+                System.err.println("读取文件时出错: " + file.getName());
+                e.printStackTrace();
+            }
+        }
+        return false;
+    }
+
+    // 生成存储文档
+    public String generatePath(){
+        Date date = new Date();
+        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd-HH-mm-ss");
+        File file = new File(this.path, sdf.format(date) + ".txt");
+        try {
+            if (!file.exists()) {
+                file.createNewFile();
+            }
+        } catch (IOException e) {
+            e.printStackTrace();
+        }
+        return file.getAbsolutePath();
+    }
+
+    // 生成并存储题目
+    public String generateEX(int num) {
+        Path filePath = Paths.get(generatePath());
+        for (int i = 0; i < num; i++) {
+            String question = generateSingleQuestion();
+            if (checkDuplicate(question)) {
+                i--;
+                continue;
+            }
+            String qstr = "(" + (i + 1) + ") " + question + " =\n";
+            try {
+                Files.writeString(filePath, qstr + '\n', StandardOpenOption.APPEND);
+            } catch (IOException e) {
+                e.printStackTrace();
+            }
+        }
+        return filePath.toString();
+    }
+
+    // 生成单个题目
+    protected abstract String generateSingleQuestion();
+
+    // 返回教师类型
+    public abstract String getType();
+}