基于Java的离散数学题库系统设计与实现:附完整源码与论文
JAVA+SQL离散数学题库管理系统
一、系统概述
本系统采用Java Swing开发桌面应用,结合SQL Server数据库实现离散数学题库的高效管理。系统支持题型分类(选择题、填空题、判断题等)、难度分级、知识点关联,并提供智能组卷、在线测试等功能,满足教师出题和学生练习的需求。
二、系统架构设计
1. 技术选型
- 前端:Java Swing
- 后端:Java SE
- 数据库:SQL Server 2019
- 数据访问:JDBC
- 开发工具:IntelliJ IDEA
2. 系统架构
├── src
│ ├── main
│ │ ├── java
│ │ │ └── com
│ │ │ └── discrete
│ │ │ ├── controller (控制器层)
│ │ │ ├── model (模型层)
│ │ │ ├── view (视图层)
│ │ │ ├── dao (数据访问层)
│ │ │ └── utils (工具类)
│ │ └── resources
│ │ └── db.properties (数据库配置)
三、核心代码实现
1. 数据库连接工具类
// DBConnectionUtil.java
public class DBConnectionUtil {private static Connection connection;private static final String URL;private static final String USERNAME;private static final String PASSWORD;private static final String DRIVER;static {try {Properties properties = new Properties();InputStream inputStream = DBConnectionUtil.class.getClassLoader().getResourceAsStream("db.properties");properties.load(inputStream);URL = properties.getProperty("url");USERNAME = properties.getProperty("username");PASSWORD = properties.getProperty("password");DRIVER = properties.getProperty("driver");Class.forName(DRIVER);} catch (Exception e) {throw new ExceptionInInitializerError(e);}}public static Connection getConnection() throws SQLException {if (connection == null || connection.isClosed()) {connection = DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD);}return connection;}public static void close(Connection conn, Statement stmt, ResultSet rs) {try {if (rs != null) rs.close();if (stmt != null) stmt.close();if (conn != null) conn.close();} catch (SQLException e) {e.printStackTrace();}}
}
2. 试题实体类
// Question.java
public class Question {private int id;private String content;private int type; // 1:选择题, 2:填空题, 3:判断题, 4:简答题private String options; // 选择题选项private String answer;private int difficulty; // 1:简单, 2:中等, 3:困难private int knowledgePointId;private String explanation;private Date createTime;// getters and setters
}
3. 试题数据访问类
// QuestionDAO.java
public class QuestionDAO {public List<Question> getQuestionsByKnowledgePoint(int knowledgePointId) {List<Question> questions = new ArrayList<>();String sql = "SELECT * FROM questions WHERE knowledgePointId = ?";try (Connection conn = DBConnectionUtil.getConnection();PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {pstmt.setInt(1, knowledgePointId);ResultSet rs = pstmt.executeQuery();while (rs.next()) {Question question = new Question();question.setId(rs.getInt("id"));question.setContent(rs.getString("content"));question.setType(rs.getInt("type"));question.setOptions(rs.getString("options"));question.setAnswer(rs.getString("answer"));question.setDifficulty(rs.getInt("difficulty"));question.setKnowledgePointId(rs.getInt("knowledgePointId"));question.setExplanation(rs.getString("explanation"));question.setCreateTime(rs.getDate("createTime"));questions.add(question);}} catch (SQLException e) {e.printStackTrace();}return questions;}public List<Question> generateRandomQuestions(int count, int difficulty, int knowledgePointId) {List<Question> allQuestions = new ArrayList<>();String sql = "SELECT * FROM questions WHERE difficulty = ?";if (knowledgePointId > 0) {sql += " AND knowledgePointId = ?";}sql += " ORDER BY NEWID()"; // SQL Server随机排序try (Connection conn = DBConnectionUtil.getConnection();PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {pstmt.setInt(1, difficulty);if (knowledgePointId > 0) {pstmt.setInt(2, knowledgePointId);}ResultSet rs = pstmt.executeQuery();while (rs.next()) {Question question = new Question();question.setId(rs.getInt("id"));question.setContent(rs.getString("content"));question.setType(rs.getInt("type"));question.setOptions(rs.getString("options"));question.setAnswer(rs.getString("answer"));question.setDifficulty(rs.getInt("difficulty"));question.setKnowledgePointId(rs.getInt("knowledgePointId"));question.setExplanation(rs.getString("explanation"));question.setCreateTime(rs.getDate("createTime"));allQuestions.add(question);if (allQuestions.size() >= count) {break;}}} catch (SQLException e) {e.printStackTrace();}return allQuestions;}public boolean addQuestion(Question question) {String sql = "INSERT INTO questions (content, type, options, answer, difficulty, " +"knowledgePointId, explanation, createTime) " +"VALUES (?, ?, ?, ?, ?, ?, ?, GETDATE())";try (Connection conn = DBConnectionUtil.getConnection();PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {pstmt.setString(1, question.getContent());pstmt.setInt(2, question.getType());pstmt.setString(3, question.getOptions());pstmt.setString(4, question.getAnswer());pstmt.setInt(5, question.getDifficulty());pstmt.setInt(6, question.getKnowledgePointId());pstmt.setString(7, question.getExplanation());int rows = pstmt.executeUpdate();return rows > 0;} catch (SQLException e) {e.printStackTrace();return false;}}
}
4. 知识点管理类
// KnowledgePointDAO.java
public class KnowledgePointDAO {public List<KnowledgePoint> getAllKnowledgePoints() {List<KnowledgePoint> points = new ArrayList<>();String sql = "SELECT * FROM knowledge_points ORDER BY parentId, sortOrder";try (Connection conn = DBConnectionUtil.getConnection();Statement stmt = conn.createStatement();ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql)) {while (rs.next()) {KnowledgePoint point = new KnowledgePoint();point.setId(rs.getInt("id"));point.setName(rs.getString("name"));point.setParentId(rs.getInt("parentId"));point.setDescription(rs.getString("description"));points.add(point);}} catch (SQLException e) {e.printStackTrace();}return points;}public Map<Integer, List<KnowledgePoint>> getKnowledgePointTree() {Map<Integer, List<KnowledgePoint>> treeMap = new HashMap<>();List<KnowledgePoint> allPoints = getAllKnowledgePoints();for (KnowledgePoint point : allPoints) {treeMap.computeIfAbsent(point.getParentId(), k -> new ArrayList<>()).add(point);}return treeMap;}
}
5. 试卷生成类
// PaperGenerator.java
public class PaperGenerator {private QuestionDAO questionDAO = new QuestionDAO();public List<Question> generatePaper(PaperConfig config) {List<Question> paperQuestions = new ArrayList<>();// 根据配置从各知识点抽取试题Map<Integer, Integer> knowledgePointDistribution = config.getKnowledgePointDistribution();for (Map.Entry<Integer, Integer> entry : knowledgePointDistribution.entrySet()) {int knowledgePointId = entry.getKey();int questionCount = entry.getValue();// 按难度比例抽取试题int easyCount = (int) (questionCount * config.getEasyRatio() / 100);int mediumCount = (int) (questionCount * config.getMediumRatio() / 100);int hardCount = questionCount - easyCount - mediumCount;// 从题库中随机抽取试题List<Question> easyQuestions = questionDAO.generateRandomQuestions(easyCount, 1, knowledgePointId);List<Question> mediumQuestions = questionDAO.generateRandomQuestions(mediumCount, 2, knowledgePointId);List<Question> hardQuestions = questionDAO.generateRandomQuestions(hardCount, 3, knowledgePointId);paperQuestions.addAll(easyQuestions);paperQuestions.addAll(mediumQuestions);paperQuestions.addAll(hardQuestions);}// 打乱试题顺序Collections.shuffle(paperQuestions);return paperQuestions;}
}
四、系统界面设计
1. 主界面
// MainFrame.java
public class MainFrame extends JFrame {private JTabbedPane tabbedPane;private QuestionManagerPanel questionManagerPanel;private PaperManagerPanel paperManagerPanel;private KnowledgePointPanel knowledgePointPanel;public MainFrame() {setTitle("离散数学题库管理系统");setSize(1000, 700);setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);setLocationRelativeTo(null);initComponents();}private void initComponents() {tabbedPane = new JTabbedPane();questionManagerPanel = new QuestionManagerPanel();paperManagerPanel = new PaperManagerPanel();knowledgePointPanel = new KnowledgePointPanel();tabbedPane.addTab("试题管理", questionManagerPanel);tabbedPane.addTab("试卷管理", paperManagerPanel);tabbedPane.addTab("知识点管理", knowledgePointPanel);add(tabbedPane, BorderLayout.CENTER);}public static void main(String[] args) {SwingUtilities.invokeLater(() -> {try {UIManager.setLookAndFeel(UIManager.getSystemLookAndFeelClassName());} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}new MainFrame().setVisible(true);});}
}
2. 试题管理面板
// QuestionManagerPanel.java
public class QuestionManagerPanel extends JPanel {private JTable questionTable;private QuestionTableModel tableModel;private JComboBox<String> typeComboBox;private JComboBox<String> difficultyComboBox;private JComboBox<String> knowledgePointComboBox;private JTextField searchField;public QuestionManagerPanel() {setLayout(new BorderLayout());// 初始化工具栏initToolBar();// 初始化表格tableModel = new QuestionTableModel();questionTable = new JTable(tableModel);JScrollPane scrollPane = new JScrollPane(questionTable);add(scrollPane, BorderLayout.CENTER);// 加载试题数据loadQuestions();}private void initToolBar() {JPanel toolBarPanel = new JPanel();toolBarPanel.setLayout(new FlowLayout(FlowLayout.LEFT));// 添加试题按钮JButton addButton = new JButton("添加试题");addButton.addActionListener(e -> openAddQuestionDialog());// 编辑试题按钮JButton editButton = new JButton("编辑试题");editButton.addActionListener(e -> openEditQuestionDialog());// 删除试题按钮JButton deleteButton = new JButton("删除试题");deleteButton.addActionListener(e -> deleteSelectedQuestion());// 刷新按钮JButton refreshButton = new JButton("刷新");refreshButton.addActionListener(e -> loadQuestions());// 搜索组件typeComboBox = new JComboBox<>(new String[] {"全部题型", "选择题", "填空题", "判断题", "简答题"});difficultyComboBox = new JComboBox<>(new String[] {"全部难度", "简单", "中等", "困难"});// 初始化知识点下拉框initKnowledgePointComboBox();searchField = new JTextField(20);JButton searchButton = new JButton("搜索");searchButton.addActionListener(e -> searchQuestions());toolBarPanel.add(addButton);toolBarPanel.add(editButton);toolBarPanel.add(deleteButton);toolBarPanel.add(new JSeparator(SwingConstants.VERTICAL));toolBarPanel.add(typeComboBox);toolBarPanel.add(difficultyComboBox);toolBarPanel.add(knowledgePointComboBox);toolBarPanel.add(searchField);toolBarPanel.add(searchButton);add(toolBarPanel, BorderLayout.NORTH);}// 其他方法省略...
}
五、系统部署与测试
1. 环境要求
- JDK 1.8+
- SQL Server 2017+
- JDBC驱动:mssql-jdbc-10.2.1.jre8.jar
2. 部署步骤
- 创建SQL Server数据库并执行建表脚本
- 配置db.properties中的数据库连接信息
- 使用Maven或IDE打包项目
- 运行程序:java -jar discrete-math-system.jar
3. 测试用例
// QuestionDAOTest.java
public class QuestionDAOTest {private QuestionDAO questionDAO = new QuestionDAO();@Beforepublic void setUp() {// 初始化测试环境}@Testpublic void testAddQuestion() {Question question = new Question();question.setContent("设A={1,2,3},B={2,3,4},则A∩B=?");question.setType(1); // 选择题question.setOptions("A.{1,2}\nB.{2,3}\nC.{3,4}\nD.{1,2,3,4}");question.setAnswer("B");question.setDifficulty(2); // 中等难度question.setKnowledgePointId(1); // 集合论question.setExplanation("交集是由所有既属于A又属于B的元素组成的集合。");boolean result = questionDAO.addQuestion(question);assertTrue(result);}@Testpublic void testGetQuestionsByKnowledgePoint() {List<Question> questions = questionDAO.getQuestionsByKnowledgePoint(1);assertNotNull(questions);assertTrue(questions.size() >= 0);}@Testpublic void testGenerateRandomQuestions() {List<Question> questions = questionDAO.generateRandomQuestions(5, 2, 1);assertNotNull(questions);assertEquals(5, questions.size());}
}
六、毕业设计文档框架
1. 论文框架
- 引言
- 相关技术综述
- 系统需求分析
- 系统设计
- 系统实现
- 系统测试
- 总结与展望
2. 外文翻译
- 选择离散数学教育或题库系统相关的外文文献
- 翻译内容包括:摘要、引言、核心技术部分、结论
- 翻译字数建议在3000-5000字
七、总结
本系统实现了离散数学题库的高效管理和智能组卷功能,采用Java+SQL Server技术栈,具有良好的可扩展性和维护性。系统界面友好,操作简便,可满足教师和学生在离散数学教学和学习中的需求。
相关文章:
基于Java的离散数学题库系统设计与实现:附完整源码与论文
JAVASQL离散数学题库管理系统 一、系统概述 本系统采用Java Swing开发桌面应用,结合SQL Server数据库实现离散数学题库的高效管理。系统支持题型分类(选择题、填空题、判断题等)、难度分级、知识点关联,并提供智能组卷、在线测试…...
板凳-------Mysql cookbook学习 (十--2)
5.12 模式匹配中的大小写问题 mysql> use cookbook Database changed mysql> select a like A, a regexp A; ------------------------------ | a like A | a regexp A | ------------------------------ | 1 | 1 | --------------------------…...

设计模式域——软件设计模式全集
摘要 软件设计模式是软件工程领域中经过验证的、可复用的解决方案,旨在解决常见的软件设计问题。它们是软件开发经验的总结,能够帮助开发人员在设计阶段快速找到合适的解决方案,提高代码的可维护性、可扩展性和可复用性。设计模式主要分为三…...

FTPS、HTTPS、SMTPS以及WebSockets over TLS的概念及其应用场景
一、什么是FTPS? FTPS,英文全称File Transfer Protocol with support for Transport Layer Security (SSL/TLS),安全文件传输协议,是一种对常用的文件传输协议(FTP)添加传输层安全(TLS)和安全套接层(SSL)加密协议支持的扩展协议。…...
RK3568项目(七)--uboot系统之外设与PMIC详解
目录 一、引言 二、按键 ------>2.1、按键种类 ------------>2.1.1、RESET ------------>2.1.2、UPDATE ------------>2.1.3、PWRON 部分 ------------>2.1.4、RK809 PMIC ------------>2.1.5、ADC按键 ------------>2.1.6、ADC按键驱动 ------…...
Three.js进阶之粒子系统(一)
一些特定模糊现象,经常使用粒子系统模拟,如火焰、爆炸等。Three.js提供了多种粒子系统,下面介绍粒子系统 一、Sprite粒子系统 使用场景:下雨、下雪、烟花 ce使用代码: var materialnew THRESS.SpriteMaterial();//…...
【仿生机器人】刀剑神域——爱丽丝苏醒计划,需求文档
仿生机器人"爱丽丝"系统架构设计需求文档 一、硬件基础 已完成头部和颈部硬件搭建 25个舵机驱动表情系统 颈部旋转功能 眼部摄像头(视觉输入) 麦克风阵列(听觉输入) 颈部发声装置(语音输出)…...
小白的进阶之路系列之十四----人工智能从初步到精通pytorch综合运用的讲解第七部分
通过示例学习PyTorch 本教程通过独立的示例介绍PyTorch的基本概念。 PyTorch的核心提供了两个主要特性: 一个n维张量,类似于numpy,但可以在gpu上运行 用于构建和训练神经网络的自动微分 我们将使用一个三阶多项式来拟合问题 y = s i n ( x ) y=sin(x) y=sin(x),作为我们的…...
JavaScript性能优化实战大纲
性能优化的核心目标 降低页面加载时间,减少内存占用,提高代码执行效率,确保流畅的用户体验。 代码层面的优化 减少全局变量使用,避免内存泄漏 // 不好的实践 var globalVar I am global;// 好的实践 (function() {var localV…...

Python 解释器安装全攻略(适用于 Linux / Windows / macOS)
目录 一、Windows安装Python解释器1.1 下载并安装Python解释1.2 测试安装是否成功1.3 设置pip的国内镜像------永久配置 二、macOS安装Python解释器三、Linux下安装Python解释器3.1 Rocky8.10/Rocky9.5安装Python解释器3.2 Ubuntu2204/Ubuntu2404安装Python解释器3.3 设置pip的…...

Java多线程从入门到精通
一、基础概念 1.1 进程与线程 进程是指运行中的程序。 比如我们使用浏览器,需要启动这个程序,操作系统会给这个程序分配一定的资源(占用内存资源)。 线程是CPU调度的基本单位,每个线程执行的都是某一个进程的代码的某…...

【芯片仿真中的X值:隐藏的陷阱与应对之道】
在芯片设计的世界里,X值(不定态)就像一个潜伏的幽灵。它可能让仿真测试顺利通过,却在芯片流片后引发灾难性后果。本文将揭开X值的本质,探讨其危害,并分享高效调试与预防的实战经验。 一、X值的本质与致…...
C++ 变量和基本类型
1、变量的声明和定义 1.1、变量声明规定了变量的类型和名字。定义初次之外,还申请存储空间,也可能会为变量赋一个初始值。 如果想声明一个变量而非定义它,就在变量名前添加关键字extern,而且不要显式地初始化变量: e…...
LeetCode第244题_最短单词距离II
LeetCode第244题:最短单词距离II 问题描述 设计一个类,接收一个单词数组 wordsDict,并实现一个方法,该方法能够计算两个不同单词在该数组中出现位置的最短距离。 你需要实现一个 WordDistance 类: WordDistance(String[] word…...
Linux 中替换文件中的某个字符串
如果你想在 Linux 中替换文件中的某个字符串,可以使用以下命令: 1. 基本替换(sed 命令) sed -i s/原字符串/新字符串/g 文件名示例:将 file.txt 中所有的 old_text 替换成 new_text sed -i s/old_text/new_text/g fi…...

python3GUI--基于PyQt5+DeepSort+YOLOv8智能人员入侵检测系统(详细图文介绍)
文章目录 一.前言二.技术介绍1.PyQt52.DeepSort3.卡尔曼滤波4.YOLOv85.SQLite36.多线程7.入侵人员检测8.ROI区域 三.核心功能1.登录注册1.登录2.注册 2.主界面1.主界面简介2.数据输入3.参数配置4.告警配置5.操作控制台6.核心内容显示区域7.检…...

5. TypeScript 类型缩小
在 TypeScript 中,类型缩小(Narrowing)是指根据特定条件将变量的类型细化为更具体的过程。它帮助开发者编写更精确、更准确的代码,确保变量在运行时只以符合其类型的方式进行处理。 一、instanceof 缩小类型 TypeScript 中的 in…...
Python_day48随机函数与广播机制
在继续讲解模块消融前,先补充几个之前没提的基础概念 尤其需要搞懂张量的维度、以及计算后的维度,这对于你未来理解复杂的网络至关重要 一、 随机张量的生成 在深度学习中经常需要随机生成一些张量,比如权重的初始化,或者计算输入…...

【QT】qtdesigner中将控件提升为自定义控件后,css设置样式不生效(已解决,图文详情)
目录 0.背景 1.解决思路 2.详细代码 0.背景 实际项目中遇到的问题,描述如下: 我在qtdesigner用界面拖了一个QTableView控件,object name为【tableView_electrode】,然后【提升为】了自定义的类【Steer_Electrode_Table】&…...

【Docker 02】Docker 安装
🌈 一、各版本的平台支持情况 ⭐ 1. Server 版本 Server 版本的 Docker 就只有个命令行,没有界面。 Platformx86_64 / amd64arm64 / aarch64arm(32 - bit)s390xCentOs√√Debian√√√Fedora√√Raspbian√RHEL√SLES√Ubuntu√√√√Binaries√√√ …...
【大厂机试题+算法可视化】最长的指定瑕疵度的元音子串
题目 开头和结尾都是元音字母(aeiouAEIOU)的字符串为元音字符串,其中混杂的非元音字母数量为其瑕疵度。比如: “a” 、 “aa”是元音字符串,其瑕疵度都为0 “aiur”不是元音字符串(结尾不是元音字符) “…...
【免杀】C2免杀技术(十五)shellcode混淆uuid/ipv6/mac
针对 shellcode 混淆(Shellcode Obfuscation) 的实战手段还有很多,如下表所示: 类型举例目的编码 / 加密XOR、AES、RC4、Base64、Poly1305、UUID、IP/MAC改变字节特征,避开静态签名或 YARA结构伪装PE Stub、GIF/PNG 嵌入、RTF OLE、UUID、IP/MAC看起来像合法文件/数据,弱…...
Java严格模式withResolverStyle解析日期错误及解决方案
在Java中使用DateTimeFormatter并启用严格模式(ResolverStyle.STRICT)时,解析日期字符串"2025-06-01"报错的根本原因是:模式字符串中的年份格式yyyy被解释为YearOfEra(纪元年份),而非…...
Async-profiler 内存采样机制解析:从原理到实现
引言 在 Java 性能调优的工具箱中,async-profiler 是一款备受青睐的低开销采样分析器。它不仅能分析 CPU 热点,还能精确追踪内存分配情况。本文将深入探讨 async-profiler 实现内存采样的多种机制,结合代码示例解析其工作原理。 为什么需要内…...
C++ 使用 ffmpeg 解码 rtsp 流并获取每帧的YUV数据
一、简介 FFmpeg 是一个开源的多媒体处理框架,非常适用于处理音视频的录制、转换、流化和播放。 二、代码 示例代码使用工作线程读取rtsp视频流,自动重连,支持手动退出,解码并将二进制文件保存下来。 注意: 代…...
Java毕业设计:办公自动化系统的设计与实现
JAVA办公自动化系统 一、系统概述 本办公自动化系统基于Java EE平台开发,实现了企业日常办公的数字化管理。系统包含文档管理、流程审批、会议管理、日程安排、通讯录等核心功能模块,采用B/S架构设计,支持多用户协同工作。系统使用Spring B…...

论文笔记:Large Language Models for Next Point-of-Interest Recommendation
SIGIR 2024 1 intro 传统的基于数值的POI推荐方法在处理上下文信息时存在两个主要限制 需要将异构的LBSN数据转换为数字,这可能导致上下文信息的固有含义丢失仅依赖于统计和人为设计来理解上下文信息,缺乏对上下文信息提供的语义概念的理解 ——>使用…...

LeetCode 2894.分类求和并作差
目录 题目: 题目描述: 题目链接: 思路: 思路一详解(遍历 判断): 思路二详解(数学规律/公式): 代码: Java思路一(遍历 判断&a…...
n8n:解锁自动化工作流的无限可能
在当今快节奏的数字时代,无论是企业还是个人,都渴望提高工作效率,减少重复性任务的繁琐操作。而 n8n,这个强大的开源自动化工具,就像一位智能的数字助手,悄然走进了许多人的工作和生活,成为提升…...
链结构与工作量证明7️⃣:用 Go 实现比特币的核心机制
链结构与工作量证明:用 Go 实现比特币的核心机制 如果你用 Go 写过区块、算过哈希,也大致理解了非对称加密、数据序列化这些“硬核知识”,那么恭喜你,现在我们终于可以把这些拼成一条完整的“区块链”。 不过别急,这一节我们重点搞懂两件事: 区块之间是怎么连接成“链”…...