Este algoritmo proporciona una interfaz clara y funcional para la aplicación 'Approximate', permitiendo al usuario ingresar o generar números, realizar cálculos y ver los resultados de manera intuitiva mediante interfaz de usuario (GUI).
Desde NetBeans y en modo "Design" creamos la interfaz de usuario (GUI) siguiendo la siguiente nomenclatura:
Estructura GUI:
MainApproximate
│
└─── jPanel_Main
│
├─── jPanel_Botonera
│ ├─── jButtonRandom
│ ├─── jButtonLimpiar
│ └─── jButtonCalcular
│
├─── jPanel_NumeroObjetivo
│ └─── jTextField_NumObjetivo
│
├─── jPanel_NumerosDisponibles
│ ├─── jTextField1
│ ├─── jTextField2
│ ├─── jTextField3
│ ├─── jTextField4
│ ├─── jTextField5
│ └─── jTextField6
│
├─── jSeparator1
│
├─── jPanel_MejorAproximacion
│ └─── jTextField_MejorAproximacion
│
└─── jPanel_Expresion
└─── jTextField_Expresion
Código Java (MainApproximate.java):
package approximategui;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import java.util.Set;
import javax.swing.JOptionPane;
public class MainApproximate extends javax.swing.JFrame {
private static final char[] OPERADORES = {'+', '-', '*', '/'};
private static int mejorResultado;
private static String mejorExpresion;
private static final int OBJETIVO_NO_ALCANZADO = Integer.MAX_VALUE;
private final Random random = new Random();
public MainApproximate() {
initComponents();
setLocationRelativeTo(null);
limpiarDatos();
}
@SuppressWarnings("unchecked")
// <editor-fold defaultstate="collapsed" desc="Generated Code">
private void initComponents() { ... } // Código generado por Netbeans desde modo "Design"
private void jButtonCalcularActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {
calcularMejorAproximacion();
}
private void jButtonRandomActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {
generarNumerosAleatorios();
// Limpiar los resultados
jTextField_MejorAproximacion.setText("");
jTextField_Expresion.setText("");
}
private void jButtonLimpìarActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {
limpiarDatos();
}
private void limpiarDatos() {
// Limpiar el número objetivo
jTextField_NumObjetivo.setText("");
// Limpiar los números disponibles
jTextField1.setText("");
jTextField2.setText("");
jTextField3.setText("");
jTextField4.setText("");
jTextField5.setText("");
jTextField6.setText("");
// Limpiar los resultados
jTextField_MejorAproximacion.setText("");
jTextField_Expresion.setText("");
// Resetear las variables globales si es necesario
mejorResultado = OBJETIVO_NO_ALCANZADO;
mejorExpresion = "";
}
private void generarNumerosAleatorios() {
int objetivo = random.nextInt(999) + 1;
jTextField_NumObjetivo.setText(String.valueOf(objetivo));
Set<Integer> numerosSet = new HashSet<>();
while (numerosSet.size() < 6) {
int nuevoNumero = random.nextInt(100) + 1;
if (nuevoNumero != objetivo) {
numerosSet.add(nuevoNumero);
}
}
Integer[] numeros = numerosSet.toArray(new Integer[0]);
jTextField1.setText(String.valueOf(numeros[0]));
jTextField2.setText(String.valueOf(numeros[1]));
jTextField3.setText(String.valueOf(numeros[2]));
jTextField4.setText(String.valueOf(numeros[3]));
jTextField5.setText(String.valueOf(numeros[4]));
jTextField6.setText(String.valueOf(numeros[5]));
}
private void calcularMejorAproximacion() {
try {
int objetivo = Integer.parseInt(jTextField_NumObjetivo.getText());
Integer[] numeros = new Integer[6];
numeros[0] = Integer.parseInt(jTextField1.getText());
numeros[1] = Integer.parseInt(jTextField2.getText());
numeros[2] = Integer.parseInt(jTextField3.getText());
numeros[3] = Integer.parseInt(jTextField4.getText());
numeros[4] = Integer.parseInt(jTextField5.getText());
numeros[5] = Integer.parseInt(jTextField6.getText());
mejorResultado = OBJETIVO_NO_ALCANZADO;
mejorExpresion = "";
generarCombinaciones(numeros, objetivo);
if (mejorResultado != OBJETIVO_NO_ALCANZADO) {
jTextField_MejorAproximacion.setText(String.valueOf(mejorResultado));
jTextField_Expresion.setText(mejorExpresion);
} else {
jTextField_MejorAproximacion.setText("No encontrado");
jTextField_Expresion.setText("N/A");
}
} catch (NumberFormatException e) {
JOptionPane.showMessageDialog(this, "Por favor, ingrese números válidos en todos los campos.", "Error de entrada", JOptionPane.ERROR_MESSAGE);
}
}
private void generarCombinaciones(Integer[] numeros, int objetivo) {
for (int i = 1; i <= numeros.length; i++) {
generarPermutaciones(Arrays.asList(numeros), new ArrayList<>(), i, objetivo);
}
}
private void generarPermutaciones(List<Integer> numeros, List<Integer> permutacion, int longitud, int objetivo) {
if (permutacion.size() == longitud) {
generarOperaciones(permutacion, new ArrayList<>(), objetivo);
return;
}
for (int i = 0; i < numeros.size(); i++) {
List<Integer> nuevaPermutacion = new ArrayList<>(permutacion);
nuevaPermutacion.add(numeros.get(i));
List<Integer> nuevosNumeros = new ArrayList<>(numeros);
nuevosNumeros.remove(i);
generarPermutaciones(nuevosNumeros, nuevaPermutacion, longitud, objetivo);
}
}
private void generarOperaciones(List<Integer> numeros, List<Character> operadores, int objetivo) {
if (operadores.size() == numeros.size() - 1) {
evaluarExpresion(numeros, operadores, objetivo);
return;
}
for (char operador : OPERADORES) {
List<Character> nuevosOperadores = new ArrayList<>(operadores);
nuevosOperadores.add(operador);
generarOperaciones(numeros, nuevosOperadores, objetivo);
}
}
private void evaluarExpresion(List<Integer> numeros, List<Character> operadores, int objetivo) {
String expresion = construirExpresion(numeros, operadores);
try {
int resultado = evaluarExpresionAritmetica(expresion);
int diferencia = Math.abs(resultado - objetivo);
if (diferencia < Math.abs(mejorResultado - objetivo)) {
mejorResultado = resultado;
mejorExpresion = expresion;
}
} catch (ArithmeticException e) {
// Ignorar divisiones inválidas
}
}
private String construirExpresion(List<Integer> numeros, List<Character> operadores) {
StringBuilder expresion = new StringBuilder();
expresion.append(numeros.get(0));
for (int i = 0; i < operadores.size(); i++) {
expresion.append(operadores.get(i));
expresion.append(numeros.get(i + 1));
}
return expresion.toString();
}
private int evaluarExpresionAritmetica(String expresion) {
List<String> tokens = tokenizarExpresion(expresion);
return evaluarTokens(tokens);
}
private List<String> tokenizarExpresion(String expresion) {
List<String> tokens = new ArrayList<>();
StringBuilder numeroActual = new StringBuilder();
for (char c : expresion.toCharArray()) {
if (Character.isDigit(c)) {
numeroActual.append(c);
} else {
if (numeroActual.length() > 0) {
tokens.add(numeroActual.toString());
numeroActual = new StringBuilder();
}
tokens.add(String.valueOf(c));
}
}
if (numeroActual.length() > 0) {
tokens.add(numeroActual.toString());
}
return tokens;
}
private int evaluarTokens(List<String> tokens) {
// Primero, evaluamos multiplicaciones y divisiones
for (int i = 1; i < tokens.size() - 1; i += 2) {
String operador = tokens.get(i);
if (operador.equals("*") || operador.equals("/")) {
int a = Integer.parseInt(tokens.get(i - 1));
int b = Integer.parseInt(tokens.get(i + 1));
int resultado;
if (operador.equals("*")) {
resultado = a * b;
} else {
if (b == 0 || a % b != 0) {
throw new ArithmeticException("División inválida");
}
resultado = a / b;
}
tokens.set(i - 1, String.valueOf(resultado));
tokens.remove(i);
tokens.remove(i);
i -= 2;
}
}
// Luego, evaluamos sumas y restas
int resultado = Integer.parseInt(tokens.get(0));
for (int i = 1; i < tokens.size(); i += 2) {
String operador = tokens.get(i);
int numero = Integer.parseInt(tokens.get(i + 1));
if (operador.equals("+")) {
resultado += numero;
} else if (operador.equals("-")) {
resultado -= numero;
}
}
return resultado;
}
public static void main(String args[]) {
java.awt.EventQueue.invokeLater(() -> {
new MainApproximate().setVisible(true);
});
}
// Variables declaration - do not modify
private javax.swing.JButton jButtonCalcular;
private javax.swing.JButton jButtonLimpìar;
private javax.swing.JButton jButtonRandom;
private javax.swing.JPanel jPanel_Botonera;
private javax.swing.JPanel jPanel_Expresion;
private javax.swing.JPanel jPanel_Main;
private javax.swing.JPanel jPanel_MejorAproximacion;
private javax.swing.JPanel jPanel_NumeroObjetivo;
private javax.swing.JPanel jPanel_NumerosDisponibles;
private javax.swing.JSeparator jSeparator1;
private javax.swing.JTextField jTextField1;
private javax.swing.JTextField jTextField2;
private javax.swing.JTextField jTextField3;
private javax.swing.JTextField jTextField4;
private javax.swing.JTextField jTextField5;
private javax.swing.JTextField jTextField6;
private javax.swing.JTextField jTextField_Expresion;
private javax.swing.JTextField jTextField_MejorAproximacion;
private javax.swing.JTextField jTextField_NumObjetivo;
// End of variables declaration
}
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