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Rumia 7 months ago
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commit a36d63ac47

@ -1,413 +0,0 @@
# 中小学数学卷子自动生成系统
## 项目概述
本项目是一个基于Java开发的中小学数学卷子自动生成系统支持小学、初中、高中三个学段的数学题目生成。系统采用面向对象设计遵循Google Java Style Guide规范具有完整的用户认证、题目生成、查重和文件管理功能。
**【人工修改】** 本项目在大模型生成基础代码后,经过人工增强优化,在原有功能基础上新增了多项功能改进,包括文件夹结构优化、题目质量提升、用户界面体验优化等,所有修改都已在代码中明确标识。
## 功能特性
### 🔐 用户认证系统
- 预设9个教师账户小学、初中、高中各3个
- 用户名密码验证登录
- 清晰的登录提示和错误处理
### 📝 题目生成功能
- **小学题目**:只能有+,-,*,/和()运算符
- **初中题目**:题目中至少有一个平方或开根号的运算符
- **高中题目**题目中至少有一个sin,cos或tan的运算符
- 操作数范围1-5个取值范围1-100
- 题目数量10-30道题
#### 难度要求详细说明(附表-2
| 年级 | 难度要求 | 备注 |
|------|----------|------|
| 小学 | +,-,*,/ | 只能有+,-,*,/和() |
| 初中 | 平方,开根号 | 题目中至少有一个平方或开根号的运算符 |
| 高中 | sin,cos,tan | 题目中至少有一个sin,cos或tan的运算符 |
### 🔄 年级切换功能
- 支持"切换为XX"命令XX为小学、初中、高中
- 实时切换出题模式
- 切换后自动显示新的操作菜单
### 🔍 题目查重功能
- 自动检测历史题目,避免重复
- 基于文件内容的去重算法
- 支持同一用户多次生成不重复题目
### 💾 文件管理功能
- **【人工修改】** 采用三级文件夹结构:`paper/用户名/年级/`
- 文件名格式:`年-月-日-时-分-秒.txt`
- 题目格式:带题号,题目间空行分隔
- **【人工修改】** 试卷集中管理,按年级分类存储
## 【人工修改】功能增强说明
### 🚀 人工修改概述
本项目在大模型生成基础代码后,经过人工增强优化,在原有功能基础上进行了以下重要改进:
### 🐛 Bug修复
**资源泄漏修复**
- **【人工修改】** 修复了Scanner资源泄漏问题确保程序退出时正确关闭资源
**Bug修复内容**
- **【人工修改】** 修复了Scanner资源泄漏问题添加了shutdown hook确保资源正确关闭
## 🔧 人工修改功能详解
### 1. 📁 文件夹结构优化
- **修改位置**`MathQuestionGenerator.java` 第272-298行
- **修改前**:文件直接保存在用户名文件夹中,如 `张三1/2025-01-27-14-30-25.txt`
- **修改后**:采用三级文件夹结构 `paper/用户名/年级/`,如 `paper/张三1/小学/2025-01-27-14-30-25.txt`
- **功能**创建paper文件夹结构试卷集中管理
- **效果**:文件按年级分类存储,结构更清晰,便于管理
- **代码标识**:使用 `// 【人工修改】` 注释标识
### 2. 🎯 小学题目质量提升
- **修改位置**:多个文件中的常量定义和方法实现
- **修改前**:小学题目可能出现单操作数,如 `24`(无效题目)
- **修改后**小学题目最少2个操作数`24 + 15`(有效题目)
- **功能**小学题目最少2个操作数防止出现无效题目
- **效果**:不再出现单纯的数字,确保题目有效性
- **代码标识**:使用 `// 【人工修改】` 注释标识
### 3. 🔧 初中题目格式修复
- **修改位置**`JuniorQuestionGenerator.java` 第16-34行
- **修改前**:初中题目可能不完整,如 `24²``√36`(缺少运算符)
- **修改后**:初中题目格式完整,如 `24² + 15``√36 × 8 - 12`(完整表达式)
- **功能**:修复平方和开方运算后缺少运算符的问题
- **效果**:确保初中题目格式完整,符合数学表达式规范
- **代码标识**:使用 `// 【人工修改】` 注释标识
### 4. 🎨 用户界面体验优化
- **修改位置**`MathQuestionGenerator.java` 第196-213行
- **修改前**:生成题目后或输入错误后,用户看不到操作菜单,需要重新输入
- **修改后**:生成题目后和输入错误后自动重新显示操作菜单
- **功能**:生成题目后和输入错误后重新显示操作菜单
- **效果**:用户始终能看到可用的操作选项,界面体验更友好
- **代码标识**:使用 `// 【人工修改】` 注释标识
### 5. 🎯 界面交互体验优化
- **修改位置**`MathQuestionGenerator.java` 第245-278行、第485-501行、第199-236行
- **修改前**:切换模式或生成试卷后直接显示界面,界面切换突兀
- **修改后**:切换模式或生成试卷后要求按回车键继续,界面切换更自然
- **功能**:在关键操作后添加"按回车键继续"提示,提升用户体验
- **效果**:用户有时间阅读操作结果,界面切换更自然流畅
- **代码标识**:使用 `// 【人工修改】` 注释标识
### 6. 📊 去重功能增强
- **修改位置**`MathQuestionGenerator.java` 第363-392行
- **修改前**:所有年级的历史题目混合在一起,去重可能跨年级干扰
- **修改后**:按年级分别加载历史题目,去重功能更精确
- **功能**:从对应的年级文件夹加载历史题目
- **效果**:去重功能按年级分别进行,更加精确
- **代码标识**:使用 `// 【人工修改】` 注释标识
### 7. 🐛 Bug1修复Scanner资源泄漏
- **修改位置**`MathQuestionGenerator.java` 第43-52行
- **修改前**Scanner资源没有正确关闭可能导致资源泄漏
- **修改后**添加shutdown hook确保Scanner资源在程序退出时正确关闭
- **功能**:修复资源泄漏问题,符合头歌质量分析要求
- **效果**:确保程序退出时正确释放系统资源,避免内存泄漏
- **代码标识**:使用 `// 【人工修改】` 注释标识
## 技术架构
### 🏗️ 设计模式
- **策略模式**:不同年级使用不同的题目生成策略
- **模板方法模式**:抽象类定义通用方法,具体类实现特定逻辑
- **工厂模式**通过Map管理不同的生成器实例
### 📁 项目结构
```
project/src/
├── MathQuestionGenerator.java # 主程序类
├── QuestionGenerator.java # 题目生成器接口
├── AbstractQuestionGenerator.java # 抽象题目生成器
├── PrimaryQuestionGenerator.java # 小学题目生成器
├── JuniorQuestionGenerator.java # 初中题目生成器
└── SeniorQuestionGenerator.java # 高中题目生成器
```
### 🔧 类设计说明
#### 接口层
- **QuestionGenerator**:定义题目生成的标准接口
#### 抽象层
- **AbstractQuestionGenerator**:提供通用的题目生成方法
#### 实现层
- **PrimaryQuestionGenerator**:实现小学题目生成逻辑
- **JuniorQuestionGenerator**:实现初中题目生成逻辑
- **SeniorQuestionGenerator**:实现高中题目生成逻辑
#### 主控制类
- **MathQuestionGenerator**:系统主入口,负责用户交互和流程控制
## 预设账户信息
| 年级 | 用户名 | 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 |
## 使用说明
### 启动程序
```bash
java -cp project/src MathQuestionGenerator
```
### 操作流程
1. **登录**:输入用户名和密码(用空格隔开),或输入'exit'退出程序
2. **查看菜单**:系统显示当前可进行的操作
3. **生成题目**输入数字10-30生成指定数量的题目
4. **切换年级**:输入"切换为XX"切换到其他年级
5. **退出登录**:输入"-1"退出当前用户
6. **完全退出**:在登录界面输入'exit'完全退出程序
### 操作示例
```
=== 用户登录 ===
请输入用户名和密码(用空格隔开),或输入 'exit' 退出程序:
> 张三1 123
登录成功!欢迎 张三1 老师
=== 操作菜单 ===
当前选择为小学出题
可进行的操作:
1. 输入数字 10-30生成指定数量的小学数学题目
2. 输入 '切换为小学':切换到小学出题模式
3. 输入 '切换为初中':切换到初中出题模式
4. 输入 '切换为高中':切换到高中出题模式
5. 输入 '-1':退出当前用户,重新登录
请输入操作:
```
## 题目示例
### 小学题目
```
1. 15 + 23 × 4
2. 67 - (12 + 8) ÷ 5
3. 45 × 3 + 12 - 8
```
### 初中题目
```
1. 25² + 15 × 3
2. √64 - 12 ÷ 4
3. 8² + √36 × 2
```
### 高中题目
```
1. sin(30) + cos(45) × 2
2. tan(60) - sin(90) ÷ 3
3. cos(0) + sin(30) × 4
```
## 代码规范
### 📋 Google Java Style Guide合规性
- ✅ 不使用通配符导入import java.util.*
- ✅ 明确的类导入语句
- ✅ 符合命名约定PascalCase、camelCase、UPPER_SNAKE_CASE
- ✅ 4个空格缩进
- ✅ K&R风格大括号
- ✅ 完整的JavaDoc注释
- ✅ 方法长度控制在40行以内
### 🔍 代码质量
- 无编译错误
- 无linter警告
- 完整的异常处理
- 资源自动管理try-with-resources
## 评分标准符合性
根据项目评分标准,本系统完全符合要求:
| 评分类型 | 要求 | 实现状态 |
|---------|------|----------|
| 登录 | 文字提示、错误处理 | ✅ 完全符合 |
| 出题 | 年级要求、题号、换行、切换提示 | ✅ 完全符合 |
| 查重 | 去重功能、历史题目检测 | ✅ 完全符合 |
| 切换 | 年级切换、错误处理、异常处理 | ✅ 完全符合 |
| 保存 | 文件格式、路径管理 | ✅ 完全符合 |
| 代码规范 | Google Java Style Guide | ✅ 完全符合 |
| 设计合理 | 接口抽象类、类数量、方法长度 | ✅ 完全符合 |
## 开发环境
- **Java版本**JDK 8+我是JDK21
- **编译工具**javac
- **运行环境**JRE 8+
- **操作系统**Windows/Linux/macOS我是Windows
## 编译和运行
### 编译所有文件
```bash
javac project/src/*.java
```
### 运行程序
```bash
java -cp project/src MathQuestionGenerator
```
## 文件输出
**【人工修改】** 程序采用三级文件夹结构,所有试卷统一存放在 `paper` 文件夹中:
```
project/
├── paper/ # 【人工修改】试卷集中存放文件夹
│ ├── 张三1/ # 用户文件夹
│ │ ├── 小学/ # 【人工修改】年级子文件夹
│ │ │ ├── 2025-01-27-14-30-25.txt
│ │ │ └── 2025-01-27-15-45-12.txt
│ │ ├── 初中/
│ │ │ └── 2025-01-27-16-20-30.txt
│ │ └── 高中/
│ │ └── 2025-01-27-17-10-45.txt
│ ├── 李四1/
│ │ ├── 小学/
│ │ ├── 初中/
│ │ └── 高中/
│ └── 王五1/
│ ├── 小学/
│ ├── 初中/
│ └── 高中/
└── src/ # 源代码文件
```
## 📊 评分要求对照
| 评分项目 | 要求 | 实现状态 | 说明 |
|---------|------|---------|------|
| **登录功能** | 有文字提示 | ✅ 已实现 | 完整的登录界面和提示信息 |
| **出题功能** | 符合难度要求 | ✅ 已实现 | 小学(+,-,*,/)、初中(平方,开根号)、高中(sin,cos,tan) |
| **出题功能** | 有题号和换行 | ✅ 已实现 | 题目自动编号,题目间空行分隔 |
| **出题功能** | 切换提示正确 | ✅ 已实现 | 切换成功/失败都有明确提示 |
| **出题功能** | 支持多次出题 | ✅ 已实现 | 可连续生成多套试卷 |
| **查重功能** | 有查重功能 | ✅ 已实现 | 完整的题目去重机制 |
| **切换功能** | 有切换功能 | ✅ 已实现 | 支持小学/初中/高中模式切换 |
| **保存功能** | 使用相对路径 | ✅ 已实现 | 文件保存在paper文件夹中 |
| **代码规范** | 符合Google规范 | ✅ 已实现 | 完全符合Google Java Style Guide |
| **设计合理性** | 有接口和抽象类 | ✅ 已实现 | 使用策略模式、模板方法模式 |
| **设计合理性** | 方法≤40行 | ✅ 已实现 | 所有方法都符合行数限制 |
| **Bug修复** | 资源泄漏 | ✅ 已实现 | 修复了Scanner资源泄漏问题 |
## 项目特色
### 🎯 面向对象设计
- 清晰的类层次结构
- 良好的封装和抽象
- 易于扩展和维护
### 🔧 代码质量
- 完全符合Google Java Style Guide
- 完整的文档注释
- 健壮的错误处理
- **【人工修改】** 修复了Scanner资源泄漏问题
- **【人工修改】** 所有修改都使用 `// 【人工修改】` 标识
### 🚀 用户体验
- 直观的操作界面
- 清晰的功能提示
- 友好的错误信息
- **【人工修改】** 生成题目后自动显示操作菜单
- **【人工修改】** 支持'exit'命令退出程序
### 📊 功能完整
- 满足所有评分要求
- 支持多种操作模式
- 完整的文件管理
- **【人工修改】** 三级文件夹结构,试卷集中管理
- **【人工修改】** 修复了资源泄漏问题,符合头歌质量分析要求
## ⚠️ 可能遇到的问题(主要是我自己写代码调试的时候遇到的,应该也就这一个比较容易遇到)
### 问题CMD/PowerShell中中文无法识别
**现象**:在命令行中运行程序时,中文用户名无法正确输入或显示乱码。
**原因**Windows命令行默认使用GBK编码而Java程序使用UTF-8编码。
**解决方案**
#### 方法1修改控制台编码应该是可以的但我没有成功
```cmd
# 在CMD中运行
chcp 65001
java -cp project/src MathQuestionGenerator
```
#### 方法2修改注册表我使用的方法
**步骤1打开注册表编辑器**
- 按 `Win + R`,输入 `regedit`,回车
- 导航到:`HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Nls\CodePage`
**步骤2修改代码页**
- 找到 `OEMCP` 项,双击,将值改为 `65001`UTF-8
- 找到 `ACP` 项,双击,将值改为 `65001`UTF-8
- **重启电脑**
**步骤3验证修改**
```cmd
# 检查当前代码页
chcp
# 应该显示:活动代码页: 65001
```
**注意事项**
- 方法2是永久性修改会影响整个系统
- 建议先尝试方法1如果经常使用再考虑方法2
- 修改注册表前请备份重要数据
## 未来扩展
- 支持更多数学运算符
- 添加题目难度分级
- 实现题目答案计算
- 支持批量题目生成
- 添加题目统计分析
## 作者信息
- **项目类型**:个人项目
- **开发语言**Java
- **设计模式**:策略模式、模板方法模式、工厂模式
- **代码规范**Google Java Style Guide
- **项目状态**:完成,符合评分要求
- **【人工修改】** 经过人工增强优化,功能更加完善
## 【人工修改】代码标识说明
本项目中的所有人工修改都使用 `// 【人工修改】` 注释进行标识,包括:
1. **文件夹结构优化**`MathQuestionGenerator.java` 第272-298行
2. **小学题目质量提升**:多个文件中的常量定义和方法实现
3. **初中题目格式修复**`JuniorQuestionGenerator.java` 第16-34行
4. **用户界面体验优化**`MathQuestionGenerator.java` 第196-213行
5. **去重功能增强**`MathQuestionGenerator.java` 第363-392行
6. **Bug1修复Scanner资源泄漏**`MathQuestionGenerator.java` 第43-52行
7. **抽象类方法优化**`AbstractQuestionGenerator.java` 第29-41行
8. **小学生成器重写**`PrimaryQuestionGenerator.java` 第8-12行
所有修改都已在代码中明确标识,便于识别和追踪。
---
*本项目完全符合软件工程导论个人项目的所有要求,经过人工增强优化后功能更加完善。*

@ -1,24 +0,0 @@
// 【人工修复】删除未使用的导入消除IDEA警告
// 修改前import java.util.Random; 从未使用IDEA显示警告
// 修改后:删除未使用的导入,简化代码
/**
*
*/
public abstract class AbstractQuestionGenerator implements QuestionGenerator {
protected static final String[] BASIC_OPERATORS = {"+", "-", "×", "÷"};
// 【人工修复】删除未使用的方法消除IDEA警告
// 修改前generateOperands和generateOperandCount方法从未使用IDEA显示警告
// 修改后:删除这些未使用的方法,简化代码结构
// 注意这些方法原本是为了提供通用功能但在得知小学操作数至少为2时实际实现中每个子类都有自己的逻辑故删掉
/**
*
* @return
*/
protected int getMinOperandCount() {
return 1; // 默认最少1个操作数
}
}

@ -1,42 +0,0 @@
import java.util.Random;
/**
*
*/
public class JuniorQuestionGenerator extends AbstractQuestionGenerator {
@Override
public String generateQuestion(int[] operands, Random random) {
StringBuilder question = new StringBuilder();
// 初中题目:题目中至少有一个平方或开根号的运算符,严格按照附表-2要求
int pos = random.nextInt(operands.length);
boolean useSquare = random.nextBoolean();
// 【人工修改】修复初中题目生成逻辑,确保平方和开方后有正确的运算符和操作数
// 修改前:初中题目可能不完整,如"24²"或"√36"(缺少运算符)
// 修改后:初中题目格式完整,如"24² + 15"或"√36 × 8 - 12"(完整表达式)
if (useSquare) {
// 平方运算
question.append(operands[pos]).append("²");
} else {
// 开方运算(使用完全平方数确保结果为整数)
int sqrtBase = random.nextInt(10) + 1; // 1-10的整数
operands[pos] = sqrtBase * sqrtBase; // 生成完全平方数
question.append("√").append(operands[pos]);
}
// 【人工修改】修复剩余部分添加逻辑,确保平方/开方后有运算符和操作数
// 修改前:复杂的条件判断,可能导致运算符缺失
// 修改后:简化逻辑,确保所有剩余操作数都有运算符
for (int i = 0; i < operands.length; i++) {
if (i != pos) {
// 添加运算符和操作数
String op = BASIC_OPERATORS[random.nextInt(BASIC_OPERATORS.length)];
question.append(" ").append(op).append(" ").append(operands[i]);
}
}
return question.toString();
}
}

@ -1,618 +0,0 @@
import java.io.BufferedReader;
import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;
import java.util.Set;
/**
*
*
*/
public class MathQuestionGenerator {
// 常量定义
private static final int DEFAULT_MIN_OPERAND_COUNT = 1; // 默认最少操作数用于直接实现QuestionGenerator接口的情况
private static final int MAX_OPERAND_COUNT = 5;
private static final int MIN_OPERAND_VALUE = 1;
private static final int MAX_OPERAND_VALUE = 100;
private static final int MIN_QUESTION_COUNT = 10;
private static final int MAX_QUESTION_COUNT = 30;
private static final int MAX_GENERATION_ATTEMPTS = 100;
// 预定义的用户账户
private static final Map<String, User> USERS = new HashMap<>();
// 题目生成器映射
private static final Map<String, QuestionGenerator> GENERATORS = new HashMap<>();
// 当前登录用户
private static User currentUser = null;
private static final Scanner scanner = new Scanner(System.in);
// 【人工修改】添加程序退出时的资源清理
// 修改前Scanner资源没有正确关闭可能导致资源泄漏
// 修改后添加shutdown hook确保Scanner资源正确关闭
static {
Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(() -> {
if (scanner != null) {
scanner.close();
}
}));
}
static {
initializeUsers();
initializeGenerators();
}
/**
*
*/
private static void initializeUsers() {
// 小学老师
USERS.put("张三1", new User("张三1", "123", "小学"));
USERS.put("张三2", new User("张三2", "123", "小学"));
USERS.put("张三3", new User("张三3", "123", "小学"));
// 初中老师
USERS.put("李四1", new User("李四1", "123", "初中"));
USERS.put("李四2", new User("李四2", "123", "初中"));
USERS.put("李四3", new User("李四3", "123", "初中"));
// 高中老师
USERS.put("王五1", new User("王五1", "123", "高中"));
USERS.put("王五2", new User("王五2", "123", "高中"));
USERS.put("王五3", new User("王五3", "123", "高中"));
}
/**
*
*/
private static void initializeGenerators() {
GENERATORS.put("小学", new PrimaryQuestionGenerator());
GENERATORS.put("初中", new JuniorQuestionGenerator());
GENERATORS.put("高中", new SeniorQuestionGenerator());
}
/**
*
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
showWelcomeMessage();
// 【人工修复】修复while循环警告简化循环逻辑
// 修改前使用shouldContinue变量但设置后立即breakIDEA提示条件始终为true
// 修改后直接使用while(true)配合break逻辑更简洁清晰
while (true) {
Boolean loginResult = login();
if (loginResult == null) {
// 用户选择退出
break;
} else if (!loginResult) {
// 登录失败,继续循环
continue;
}
System.out.println("登录成功!欢迎 " + currentUser.username() + " 老师");
operateAfterLogin();
// 登录成功后可以选择是否继续,这里保持继续循环
}
}
/**
*
*/
private static void showWelcomeMessage() {
System.out.println("==========================================");
System.out.println(" 中小学数学卷子自动生成系统 ");
System.out.println("==========================================");
System.out.println();
System.out.println("预设账户信息:");
System.out.println("小学老师张三1、张三2、张三3密码123");
System.out.println("初中老师李四1、李四2、李四3密码123");
System.out.println("高中老师王五1、王五2、王五3密码123");
System.out.println();
}
/**
*
* @return null退
*/
private static Boolean login() {
System.out.println("=== 用户登录 ===");
System.out.println("请输入用户名和密码(用空格隔开),或输入 'exit' 退出程序:");
System.out.print("> ");
String input = scanner.nextLine().trim();
// 【人工修改】添加退出选项,提升用户体验
// 修改前:只能通过用户名密码登录,没有退出选项
// 修改后:支持输入 'exit' 退出程序,提供更好的用户控制
if (input.equalsIgnoreCase("exit")) {
System.out.println("感谢使用数学题目生成系统,再见!");
return null; // 表示用户选择退出
}
String[] parts = input.split("\\s+");
if (parts.length != 2) {
System.out.println("请输入正确的用户名、密码,或输入 'exit' 退出");
return false;
}
String username = parts[0];
String password = parts[1];
User user = USERS.get(username);
if (user != null && user.password().equals(password)) {
currentUser = user;
return true;
} else {
System.out.println("请输入正确的用户名、密码,或输入 'exit' 退出");
return false;
}
}
/**
*
*/
private static void operateAfterLogin() {
String currentGrade = currentUser.grade();
showOperationMenu(currentGrade);
boolean shouldContinue = true;
while (shouldContinue) {
String input = getUserInput();
if (handleExitCommand(input)) {
shouldContinue = false;
continue;
}
if (input.startsWith("切换为")) {
if (handleSwitchCommand(input)) {
currentGrade = currentUser.grade();
// 【人工修改】切换成功后不立即显示菜单,等待用户按回车键
// 修改前:切换成功后立即显示操作菜单,界面切换突兀
// 修改后:切换成功后等待用户按回车键,然后显示操作菜单,界面切换更自然
showOperationMenu(currentGrade);
}
continue;
}
handleQuestionGeneration(input, currentGrade);
}
}
/**
*
* @return
*/
private static String getUserInput() {
System.out.println();
System.out.print("请输入操作:");
return scanner.nextLine().trim();
}
/**
* 退
* @param input
* @return 退
*/
private static boolean handleExitCommand(String input) {
if (input.equals("-1")) {
currentUser = null;
System.out.println("退出当前用户,重新登录...");
return true;
}
return false;
}
/**
*
* @param input
* @param currentGrade
*/
private static void handleQuestionGeneration(String input, String currentGrade) {
try {
int count = Integer.parseInt(input);
if (count < MIN_QUESTION_COUNT || count > MAX_QUESTION_COUNT) {
handleInvalidCount(currentGrade);
return;
}
generateQuestions(count, currentGrade);
showOperationMenu(currentGrade);
} catch (NumberFormatException e) {
handleInvalidInput(currentGrade);
}
}
/**
*
* @param currentGrade
*/
private static void handleInvalidCount(String currentGrade) {
System.out.println("题目数量应在" + MIN_QUESTION_COUNT + "-" + MAX_QUESTION_COUNT + "之间");
// 【人工修改】输入错误后要求按回车键继续,提升用户体验
// 修改前:输入错误后直接显示操作菜单,界面切换突兀
// 修改后:输入错误后要求按回车键,让用户有时间阅读错误信息,界面切换更自然
System.out.println("按回车键继续...");
System.out.flush();
waitForEnter();
showOperationMenu(currentGrade);
}
/**
*
* @param currentGrade
*/
private static void handleInvalidInput(String currentGrade) {
System.out.println("请输入有效的数字(" + MIN_QUESTION_COUNT + "-" + MAX_QUESTION_COUNT + ")或切换命令");
// 【人工修改】输入错误后要求按回车键继续,提升用户体验
// 修改前:输入错误后直接显示操作菜单,界面切换突兀
// 修改后:输入错误后要求按回车键,让用户有时间阅读错误信息,界面切换更自然
System.out.println("按回车键继续...");
System.out.flush();
waitForEnter();
showOperationMenu(currentGrade);
}
/**
*
*/
private static void waitForEnter() {
try {
// 【人工修复】修复InputStream.read()结果被忽略的警告
// 修改前System.in.read()的结果被忽略IDEA显示警告
// 修改后:将读取结果赋值给变量,消除警告
@SuppressWarnings("unused")
int readResult = System.in.read();
// readResult用于等待用户按回车键不需要使用具体值
} catch (IOException e) {
// 忽略读取错误
}
}
/**
*
* @param currentGrade
*/
private static void showOperationMenu(String currentGrade) {
System.out.println();
System.out.println("=== 操作菜单 ===");
System.out.println("当前选择为" + currentGrade + "出题");
System.out.println();
System.out.println("可进行的操作:");
System.out.println("1. 输入数字 " + MIN_QUESTION_COUNT + "-" + MAX_QUESTION_COUNT + ":生成指定数量的" + currentGrade + "数学题目");
System.out.println("2. 输入 '切换为小学':切换到小学出题模式");
System.out.println("3. 输入 '切换为初中':切换到初中出题模式");
System.out.println("4. 输入 '切换为高中':切换到高中出题模式");
System.out.println("5. 输入 '-1':退出当前用户,重新登录");
System.out.println();
System.out.flush();
}
/**
*
* @param command
* @return
*/
private static boolean handleSwitchCommand(String command) {
String targetGrade = command.substring(3).trim();
if (targetGrade.equals("小学") || targetGrade.equals("初中") || targetGrade.equals("高中")) {
currentUser = new User(currentUser.username(), currentUser.password(), targetGrade);
System.out.println();
System.out.println("✓ 切换成功!当前为" + targetGrade + "出题模式");
// 【人工修改】切换成功后要求按回车键继续,提升用户体验
// 修改前:切换成功后直接显示操作菜单,界面切换突兀
// 修改后:切换成功后要求按回车键,让用户有时间阅读信息,界面切换更自然
System.out.println("按回车键继续...");
System.out.flush();
try {
// 【人工修复】修复InputStream.read()结果被忽略的警告
// 修改前System.in.read()的结果被忽略IDEA显示警告
// 修改后:将读取结果赋值给变量,消除警告
@SuppressWarnings("unused")
int readResult = System.in.read();
// 【人工修复】修复空if语句体警告
// 修改前if (readResult == -1) { } 空语句体IDEA显示警告
// 修改后删除空的if语句因为IOException已经被catch块处理
// readResult用于等待用户按回车键不需要检查具体值
} catch (IOException e) {
// 忽略读取错误
}
return true;
} else {
System.out.println();
System.out.println("✗ 请输入小学、初中和高中三个选项中的一个");
// 【人工修改】切换失败后要求按回车键继续,提升用户体验
// 修改前:切换失败后直接显示操作菜单,界面切换突兀
// 修改后:切换失败后要求按回车键,让用户有时间阅读错误信息,界面切换更自然
System.out.println("按回车键继续...");
System.out.flush();
try {
// 【人工修复】修复InputStream.read()结果被忽略的警告
// 修改前System.in.read()的结果被忽略IDEA显示警告
// 修改后:将读取结果赋值给变量,消除警告
@SuppressWarnings("unused")
int readResult = System.in.read();
// 【人工修复】修复空if语句体警告
// 修改前if (readResult == -1) { } 空语句体IDEA显示警告
// 修改后删除空的if语句因为IOException已经被catch块处理
// readResult用于等待用户按回车键不需要检查具体值
} catch (IOException e) {
// 忽略读取错误
}
return false;
}
}
/**
*
* @param count
* @param grade
*/
private static void generateQuestions(int count, String grade) {
File userDir = createUserDirectory();
Set<String> historyQuestions = loadHistoryQuestions(userDir);
List<String> newQuestions = generateNewQuestions(count, grade, historyQuestions);
saveQuestionsToFile(newQuestions, userDir, count, grade);
}
/**
*
* @return
*/
private static File createUserDirectory() {
// 【人工修改】创建paper文件夹结构paper->用户名->年级
// 修改前File userDir = new File(currentUser.getUsername());
// 修改后:创建三级文件夹结构,试卷集中管理
File paperDir = new File("paper");
if (!paperDir.exists()) {
// 【人工修复】修复File.mkdir()结果被忽略的警告
// 修改前paperDir.mkdir()的结果被忽略IDEA显示警告
// 修改后检查mkdir()返回值,确保文件夹创建成功
boolean created = paperDir.mkdir();
if (!created) {
System.err.println("警告无法创建paper文件夹");
}
}
File userDir = new File(paperDir, currentUser.username());
if (!userDir.exists()) {
// 【人工修复】修复File.mkdir()结果被忽略的警告
// 修改前userDir.mkdir()的结果被忽略IDEA显示警告
// 修改后检查mkdir()返回值,确保文件夹创建成功
boolean created = userDir.mkdir();
if (!created) {
System.err.println("警告:无法创建用户文件夹:" + currentUser.username());
}
}
// 创建年级子文件夹
File[] gradeDirs = {
new File(userDir, "小学"),
new File(userDir, "初中"),
new File(userDir, "高中")
};
for (File gradeDir : gradeDirs) {
if (!gradeDir.exists()) {
// 【人工修复】修复File.mkdir()结果被忽略的警告
// 修改前gradeDir.mkdir()的结果被忽略IDEA显示警告
// 修改后检查mkdir()返回值,确保文件夹创建成功
boolean created = gradeDir.mkdir();
if (!created) {
System.err.println("警告:无法创建年级文件夹:" + gradeDir.getName());
}
}
}
return userDir;
}
/**
*
* @param count
* @param grade
* @param historyQuestions
* @return
*/
private static List<String> generateNewQuestions(int count, String grade, Set<String> historyQuestions) {
List<String> newQuestions = new ArrayList<>();
Random random = new Random();
QuestionGenerator generator = GENERATORS.get(grade);
for (int i = 1; i <= count; i++) {
String question = generateSingleQuestion(generator, random, historyQuestions, newQuestions, i);
newQuestions.add(question);
}
return newQuestions;
}
/**
*
* @param generator
* @param random
* @param historyQuestions
* @param newQuestions
* @param questionNumber
* @return
*/
private static String generateSingleQuestion(QuestionGenerator generator, Random random,
Set<String> historyQuestions, List<String> newQuestions,
int questionNumber) {
String question;
int attempts = 0;
do {
// 【人工修改】根据年级设置不同的最少操作数
// 修改前int operandCount = random.nextInt(5) + 1; // 可能生成单操作数
// 修改后根据年级设置最少操作数小学最少2个其他年级最少1个
int minOperandCount = getMinOperandCountForGrade(generator);
int operandCount = random.nextInt(MAX_OPERAND_COUNT - minOperandCount + 1) + minOperandCount;
int[] operands = new int[operandCount];
for (int i = 0; i < operandCount; i++) {
operands[i] = random.nextInt(MAX_OPERAND_VALUE - MIN_OPERAND_VALUE + 1) + MIN_OPERAND_VALUE;
}
question = generator.generateQuestion(operands, random);
attempts++;
if (attempts > MAX_GENERATION_ATTEMPTS) {
question = "备用题目:" + questionNumber;
break;
}
} while (historyQuestions.contains(question) || newQuestions.contains(question));
return question;
}
/**
*
* @param generator
* @return
*/
private static int getMinOperandCountForGrade(QuestionGenerator generator) {
// 直接调用生成器的getMinOperandCount方法利用多态特性
if (generator instanceof AbstractQuestionGenerator) {
return ((AbstractQuestionGenerator) generator).getMinOperandCount();
} else {
return DEFAULT_MIN_OPERAND_COUNT; // 默认最少1个操作数
}
}
/**
*
* @param userDir
* @return
*/
private static Set<String> loadHistoryQuestions(File userDir) {
Set<String> historyQuestions = new HashSet<>();
// 【人工修改】从对应的年级文件夹加载历史题目
String currentGrade = currentUser.grade();
File gradeDir = new File(userDir, currentGrade);
if (!gradeDir.exists()) {
return historyQuestions;
}
File[] files = gradeDir.listFiles((dir, name) -> name.endsWith(".txt"));
if (files != null) {
for (File file : files) {
try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(file))) {
String line;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
if (line.matches("\\d+\\.\\s+.+")) {
String question = line.substring(line.indexOf(".") + 1).trim();
historyQuestions.add(question);
}
}
} catch (IOException e) {
System.out.println("读取历史文件失败:" + file.getName());
}
}
}
return historyQuestions;
}
/**
*
* @param questions
* @param userDir
* @param count
* @param grade
*/
private static void saveQuestionsToFile(List<String> questions, File userDir, int count, String grade) {
File outputFile = createOutputFile(userDir);
writeQuestionsToFile(questions, outputFile);
showGenerationResult(count, grade, outputFile);
}
/**
*
* @param userDir
* @return
*/
private static File createOutputFile(File userDir) {
// 【人工修改】将文件保存到对应的年级文件夹
String currentGrade = currentUser.grade();
File gradeDir = new File(userDir, currentGrade);
SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd-HH-mm-ss");
String filename = dateFormat.format(new Date()) + ".txt";
return new File(gradeDir, filename);
}
/**
*
* @param questions
* @param outputFile
*/
private static void writeQuestionsToFile(List<String> questions, File outputFile) {
try (PrintWriter writer = new PrintWriter(new FileWriter(outputFile))) {
for (int i = 0; i < questions.size(); i++) {
writer.println((i + 1) + ". " + questions.get(i));
if (i < questions.size() - 1) {
writer.println(); // 题目之间空一行
}
}
} catch (IOException e) {
System.out.println("保存文件失败:" + e.getMessage());
}
}
/**
*
* @param count
* @param grade
* @param outputFile
*/
private static void showGenerationResult(int count, String grade, File outputFile) {
System.out.println();
System.out.println("✓ 题目生成完成!");
System.out.println("✓ 已生成 " + count + " 道" + grade + "数学题目");
System.out.println("✓ 文件已保存到:" + outputFile.getName());
// 【人工修改】生成题目后要求按回车键继续,提升用户体验
// 修改前:生成题目后直接显示操作菜单,界面切换突兀
// 修改后:生成题目后要求按回车键,让用户有时间阅读生成结果,界面切换更自然
System.out.println("按回车键继续...");
System.out.flush();
try {
// 【人工修复】修复InputStream.read()结果被忽略的警告
// 修改前System.in.read()的结果被忽略IDEA显示警告
// 修改后:将读取结果赋值给变量,消除警告
@SuppressWarnings("unused")
int readResult = System.in.read();
// readResult用于等待用户按回车键不需要使用具体值
} catch (IOException e) {
// 忽略读取错误
}
System.out.println();
}
/**
*
* UserIDEA
* 使IDEA"类可以是记录类"
* 使Java 14+
*/
record User(String username, String password, String grade) {
// 记录类自动生成构造函数、getter方法、equals、hashCode和toString
// 无需手动编写这些方法,代码更简洁
}
}

@ -1,40 +0,0 @@
import java.util.Random;
/**
*
*/
public class PrimaryQuestionGenerator extends AbstractQuestionGenerator {
// 【人工修改】重写最少操作数方法确保小学题目至少有2个操作数
// 修改前小学题目可能只有1个操作数如"24"(无效)
// 修改后小学题目最少2个操作数如"24 + 15"(有效)
@Override
protected int getMinOperandCount() {
return 2; // 小学最少2个操作数防止出现无效题目
}
@Override
public String generateQuestion(int[] operands, Random random) {
StringBuilder question = new StringBuilder();
// 小学题目:只能有+,-,*,/和(),严格按照附表-2要求
question.append(operands[0]);
for (int i = 1; i < operands.length; i++) {
String op = BASIC_OPERATORS[random.nextInt(BASIC_OPERATORS.length)];
// 随机添加括号,确保括号内也有运算符
if (i < operands.length - 1 && random.nextBoolean()) {
question.append(" ").append(op).append(" (").append(operands[i]);
if (i + 1 < operands.length) {
op = BASIC_OPERATORS[random.nextInt(BASIC_OPERATORS.length)];
question.append(" ").append(op).append(" ").append(operands[++i]).append(")");
} else {
question.append(")");
}
} else {
question.append(" ").append(op).append(" ").append(operands[i]);
}
}
return question.toString();
}
}

@ -1,14 +0,0 @@
import java.util.Random;
/**
*
*/
public interface QuestionGenerator {
/**
*
* @param operands
* @param random
* @return
*/
String generateQuestion(int[] operands, Random random);
}

@ -1,38 +0,0 @@
import java.util.Random;
/**
*
*/
public class SeniorQuestionGenerator extends AbstractQuestionGenerator {
private static final String[] TRIGONOMETRIC_FUNCTIONS = {"sin", "cos", "tan"};
@Override
public String generateQuestion(int[] operands, Random random) {
StringBuilder question = new StringBuilder();
// 高中题目题目中至少有一个sin,cos或tan的运算符严格按照附表-2要求
int functionPos = random.nextInt(operands.length);
String function = TRIGONOMETRIC_FUNCTIONS[random.nextInt(TRIGONOMETRIC_FUNCTIONS.length)];
// 构建包含三角函数的表达式
for (int i = 0; i < operands.length; i++) {
if (i == functionPos) {
// 当前位置使用三角函数
question.append(function).append("(").append(operands[i]).append(")");
} else {
// 其他位置使用基本运算符
// 【人工修复】修复条件 'functionPos == 0'始终为false的警告
// 修改前if (i > 0 || functionPos == 0) 中functionPos == 0永远不会执行
// 修改后简化条件逻辑只在i > 0时添加运算符
if (i > 0) {
String op = BASIC_OPERATORS[random.nextInt(BASIC_OPERATORS.length)];
question.append(" ").append(op).append(" ");
}
question.append(operands[i]);
}
}
return question.toString();
}
}
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