src/main/java/com/ybw/mathapp/service/JuniorHighGenerator.java

@@ -13,7 +13,7 @@ import java.util.Random;
  * 题目结构包含基本的四则运算和高级运算的组合。
  *
  * @author 杨博文
- * @version 1.0
+ * @version 1.1
  * @since 2025
  */
 public class JuniorHighGenerator implements QuestionGenerator {
@@ -55,31 +55,36 @@ public class JuniorHighGenerator implements QuestionGenerator {
     List<String> parts = new ArrayList<>();
     int operandCount = random.nextInt(5) + 1;
     parts = generateBase(operandCount, parts);
-    // hasAdvancedOp用以检测下面的循环是否加入了高级运算符，如果没有就启动保底
+
     boolean hasAdvancedOp = false;
+
     if (operandCount == 1) {
+      // 对于单个操作数，直接添加高级运算符
       if ("平方".equals(ADVANCED_OPS[random.nextInt(ADVANCED_OPS.length)])) {
         parts.add("平方");
       } else {
-        parts.add(0, "开根号");
+        // 为单个操作数的开根号添加括号
+        parts.set(0, "开根号 ( " + parts.get(0) + " )");
       }
       hasAdvancedOp = true;
     } else {
-      // 遍历查找左括号的合理位置
-      for (int i = 0; i < parts.size() - 2; i++) {
+      // 遍历所有可能的操作数位置 (索引为偶数)
+      // 修复：循环条件确保最后一个操作数也能被检查
+      for (int i = 0; i < parts.size(); i += 2) { // 只检查操作数索引 (0, 2, 4, ...)
         // 该位置要为操作数且随机添加括号
         if (isNumeric(parts.get(i)) && random.nextBoolean()) {
-          // 随机数看取出来的是不是开根号运算符
+          // 随机选择高级运算符
           if ("开根号".equals(ADVANCED_OPS[random.nextInt(ADVANCED_OPS.length)])) {
             parts = generateRoot(parts, i);
-          } else { // 如果不是开根号就是平方运算
+          } else { // 平方运算
             parts = generateSquare(parts, i);
           }
           hasAdvancedOp = true;
-          break;
+          break; // 添加成功后退出循环
         }
       }
     }
+
     // 启动保底强制加入一个高级运算符
     if (!hasAdvancedOp) {
       parts = forceAddAdvancedOp(parts);
@@ -119,10 +124,13 @@ public class JuniorHighGenerator implements QuestionGenerator {
   public List<String> forceAddAdvancedOp(List<String> parts) {
     String advancedOp = ADVANCED_OPS[random.nextInt(ADVANCED_OPS.length)];
     if ("平方".equals(advancedOp)) {
-      parts.add("平方");
+      // 对整个表达式进行平方
+      parts.add(0, "("); // 在开头添加左括号
+      parts.add(") 平方"); // 在末尾添加右括号和"平方"
     } else { // 开根号
-      parts.set(0, "开根号 ( " + parts.get(0));
-      parts.set(parts.size() - 1, parts.get(parts.size() - 1) + " )");
+      // 对整个表达式进行开根号
+      parts.add(0, "开根号 ( "); // 在开头添加"开根号 ( "
+      parts.add(" )"); // 在末尾添加" )"
     }
     return parts;
   }
@@ -134,26 +142,19 @@ public class JuniorHighGenerator implements QuestionGenerator {
    * 进行开根号，或者对一段子表达式进行开根号。
    *
    * @param parts 包含表达式各部分的列表
-   * @param i     开根号运算的起始位置
+   * @param i     开根号运算的起始位置 (操作数索引)
    * @return 添加了开根号运算的表达式列表
    */
   public List<String> generateRoot(List<String> parts, int i) {
     if (random.nextBoolean()) {
+      // 对单个操作数进行开根号
       parts.set(i, "开根号 ( " + parts.get(i) + " )");
     } else {
-      parts.set(i, "开根号 ( " + parts.get(i));
-      // 为避免随机数上限出现0，此处要单独判断一下左括号正好括住倒数第二个操作数的情况
-      if (i == parts.size() - 3) {
-        parts.set(parts.size() - 1, parts.get(parts.size() - 1) + " )");
-      } else {
-        while (true) {
-          int i2 = random.nextInt(parts.size() - 3 - i) + 2;
-          if (isNumeric(parts.get(i + i2))) {
-            parts.set(i + i2, parts.get(i + i2) + " )");
-            break;
-          }
-        }
-      }
+      // 对子表达式进行开根号
+      parts.set(i, "开根号 ( " + parts.get(i)); // 在起始操作数前添加左括号和"开根号 ("
+      int endIndex = findMatchingEndIndex(parts, i); // 查找匹配的结束操作数索引
+      String currentEnd = parts.get(endIndex);
+      parts.set(endIndex, currentEnd + " )"); // 在结束操作数后添加右括号
     }
     return parts;
   }
@@ -164,23 +165,50 @@ public class JuniorHighGenerator implements QuestionGenerator {
    * <p>该方法在表达式指定位置添加平方运算，对一段子表达式进行平方运算。
    *
    * @param parts 包含表达式各部分的列表
-   * @param i     平方运算的起始位置
+   * @param i     平方运算的起始位置 (操作数索引)
    * @return 添加了平方运算的表达式列表
    */
   public List<String> generateSquare(List<String> parts, int i) {
-    parts.set(i, "(" + parts.get(i));
-    // 为避免随机数上限出现0，此处要单独判断一下左括号正好括住倒数第二个操作数的情况
-    if (i == parts.size() - 3) {
-      parts.set(parts.size() - 1, parts.get(parts.size() - 1) + " )");
+    parts.set(i, "(" + parts.get(i)); // 在起始操作数前添加左括号
+    int endIndex = findMatchingEndIndex(parts, i); // 查找匹配的结束操作数索引
+    String currentEnd = parts.get(endIndex);
+    parts.set(endIndex, currentEnd + " ) 平方"); // 在结束操作数后添加右括号和"平方"
+    return parts;
+  }
+
+  /**
+   * 辅助方法：查找子表达式的结束操作数索引。 从起始操作数索引 i 开始，随机决定子表达式的结束位置 (必须是操作数索引)。 为了简化，这里选择从 i+2
+   * 开始到最后一个操作数之间的随机一个操作数索引。
+   *
+   * @param parts 表达式各部分列表
+   * @param i     起始操作数索引
+   * @return 结束操作数索引
+   */
+  private int findMatchingEndIndex(List<String> parts, int i) {
+    // 获取最后一个操作数的索引
+    int lastOperandIndex = parts.size() - 1;
+    if (lastOperandIndex % 2 != 0) {
+      lastOperandIndex--; // 如果列表长度是偶数，最后一个元素是运算符，需要减1得到最后一个操作数索引
+    }
+
+    // 确保范围是有效的操作数索引
+    if (i >= lastOperandIndex) {
+      return lastOperandIndex; // 如果i已经是最后一个或超出，返回最后一个
+    }
+
+    // 在 [i+2, lastOperandIndex] 范围内选择一个操作数索引 (步长为2)
+    // 确保至少包含一个运算符，所以从i+2开始
+    List<Integer> possibleEndIndices = new ArrayList<>();
+    for (int idx = i + 2; idx <= lastOperandIndex; idx += 2) {
+      possibleEndIndices.add(idx);
+    }
+
+    if (!possibleEndIndices.isEmpty()) {
+      // 随机选择一个可能的结束索引
+      return possibleEndIndices.get(random.nextInt(possibleEndIndices.size()));
     } else {
-      while (true) {
-        int i2 = random.nextInt(parts.size() - 3 - i) + 2;
-        if (isNumeric(parts.get(i + i2))) {
-          parts.set(i + i2, parts.get(i + i2) + " ) 平方");
-          break;
-        }
-      }
+      // 理论上不应该到达这里，如果到达则返回起始索引
+      return i;
     }
-    return parts;
   }
 }

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@@ -1,2 +0,0 @@
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