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## 项目简介

本项目是一个基于命令行的**中小学数学试卷自动生成程序**。旨在帮助小学、初中和高中数学教师快速、批量地生成符合对应难度要求的数学练习试卷。程序支持用户登录、难度切换、题目数量自定义，并具备**题目查重**和**结果文件保存**功能，确保生成的试卷具有实用性和唯一性。

## 核心功能

1.  **多用户登录与权限管理：**
    *   预设小学、初中、高中三类账户，通过命令行输入用户名和密码登录。
    *   登录成功后，系统自动识别并显示当前的出题类型。
2.  **分级难度出题：**
    *   支持小学、初中、高中三个难度等级的题目生成。
    *   **小学：** 仅包含 `+`, `-`, `*`, `/` 和 `()` 运算。
    *   **初中：** 题目中**至少包含一个**平方或开根号运算。
    *   **高中：** 题目中**至少包含一个** `sin`, `cos` 或 `tan` 三角函数运算。
    *   所有题目操作数在 1-5 个之间，操作数取值范围为 1-100。
3.  **试卷生成与数量控制：**
    *   用户可输入所需生成的题目数量，有效范围为 **10 到 30** 题。
    *   输入 `-1` 可退出当前用户登录状态。
4.  **题目查重机制：**
    *   **强大的查重功能：** 确保同一用户新生成的试卷中的题目，不与该用户**历史已生成**的任何题目重复。
5.  **难度切换功能：**
    *   登录状态下，用户可通过输入 `切换为XX` (XX 为小学/初中/高中) 随时切换出题类型。
6.  **结果保存：**
    *   生成的试卷将自动保存到以用户名命名的文件夹下。
    *   文件命名格式为：`年-月-日-时-分-秒.txt`。
    *   试卷内容包含题号，每题之间空一行。

## 技术栈

本项目主要采用 **Java** 语言开发，并遵循面向对象的设计原则。

*   **主要语言：** Java
*   **开发环境：** JDK 8+
*   **核心设计：** 接口/抽象类定义（如 `QuestionGenerator`），具体类实现（如 `ElementaryQuestionGenerator`），以实现不同难度题目的解耦和扩展。

## 目录结构与规范

本项目遵循头歌项目提交规范，采用以下目录结构：

```
MathQuestionGenerator/
├── src/
│   ├── com/
│   │   └── mathgen/
│   │       ├── Main.java
│   │       ├── auth/
│   │       │   ├── AuthService.java
│   │       │   └── User.java
│   │       ├── enums/
│   │       │   └── AccountType.java
│   │       ├── io/
│   │       │   └── FileService.java
│   │       ├── question/
│   │       │   ├── ElementaryQuestionGenerator.java
│   │       │   ├── HighSchoolQuestionGenerator.java
│   │       │   ├── MiddleSchoolQuestionGenerator.java
│   │       │   ├── Question.java
│   │       │   └── QuestionGenerator.java
│   │       └── util/
│   │           ├── ExpressionBuilder.java
│   │           └── RandomUtil.java
```

### Git 提交规范

*   **分支管理：** 设有 `main` 和 `develop` 两个分支。
    *   `main`：存放稳定、可发布版本。
    *   `develop`：存放最新开发版本。
*   **提交流程：** 代码需先提交到 `develop` 分支，测试正常后方可合并到 `main` 分支。

## 安装与运行

### 1. 先决条件

*   已安装 **Java Development Kit (JDK 8 或更高版本)**。
*   已安装 **Git**。

### 2. 获取代码

使用 Git 克隆项目到本地：

```bash
git clone [您的项目仓库地址]
cd [您的项目名称]
```


##  使用指南

程序启动后，将进入登录界面。

### 1. 用户登录

在命令行输入用户名和密码，用空格隔开：

```
请输入用户名和密码（用空格隔开）：
张三1 123
```

**预设账户信息（供测试）：**

| 账户类型 | 账户 | 密码 |
| :--- | :--- | :--- |
| **小学** | 张三1, 张三2, 张三3 | 123 |
| **初中** | 李四1, 李四2, 李四3 | 123 |
| **高中** | 王五1, 王五2, 王五3 | 123 |

### 2. 生成试卷

登录成功后，系统会提示当前出题类型，并要求输入题目数量：

```
当前选择为小学 出题
准备生成小学数学题目，请输入生成题目数量（输入-1将退出当前用户，重新登录）：
20
```

### 3. 切换出题类型

在提示输入题目数量的界面，输入切换命令：

```
切换为高中
```

系统将确认切换并再次提示输入题目数量：

```
系统提示“准备生成高中数学题目，请输入生成题目数量”
```

### 4. 退出登录

在提示输入题目数量的界面，输入 `-1` 即可退出当前用户，返回登录界面：

```
-1
```