java代码实现二元一次方程

前言

最近和朋友打羽毛球，6个人参加了羽毛球活动，打完了要计算平均每个人的费用，如果每次都用纸和笔来算就会比较麻烦，所以我就写了一个Android的程序来实现自动计算的功能。

用纸和笔计算二元一次方程

举行一次羽毛球活动，有4个男生和2个女生参加。费用由场地费和球费组成，场地费是150元，球费是30元，总共费用是180元，费用AA，出于对女生的关爱，女生优惠5元，也就是女生的平均费用比男生少5元，求男生平均费用是多少，女生平均费用是多少。

这道题，通过二元一次方程可轻松解决，这是初中的数学知识，假设男生的平均费用为x元，女生的平均费用为y元，解题步骤如下：

用Java代码计算二元一次方程

虽说用笔和纸计算二元一次方程很简单，但是每次打完球都需要拿纸和笔这么计算一下的话也是挺麻烦的，所以我就想到了用代码来帮助我们自动完成计算，简单省事。如上面的截图，我们用纸和笔计算二元一次方程时，是分解成了很多步的，但是在Java代码中，没办法这样照搬实现，我们需要把这多个分解写成一个公式，一步完成。

在Java中，各种数据都可以使用变量来表示，所以我先声明各种变量，如下：

• totalCost：总费用
• boyCount：男生人数
• girlCount：女生人数
• girlDiscounts：女生优惠金额
• girlAverageCost：女生平均费用
• boyAverageCost：男生平均费用

根据前面用纸和笔的解题思路，我们换成对应的变量，如下：

• 男生平均费用 - 女生平均费用 = 女生优惠费用，变量表示如下：
  • boyAverageCost-girlAverageCost=girlDiscounts通过变换可得：
  • boyAverageCost=girlDiscounts+girlAverageCost，即：男生平均费用 = 女生优惠费用 + 女生平均费用
• 所有男生的费用 + 所有女生的费用 = 总费用，变量表示如下：
  • boyCount*boyAverageCost+girlCount*girlAverageCost=totalCost，通过变换可得：
  • boyCount*girlDiscounts+boyCount*girlAverageCost+girlCount*girlAverageCost=totalCost，简化可得：
  • boyCount*girlDiscounts+ (boyCount+girlCount) *girlAverageCost=totalCost，再简化可得：
  • (boyCount+girlCount) *girlAverageCost=totalCost-boyCount*girlDiscounts，再简化可得：
  • girlAverageCost= (totalCost-boyCount*girlDiscounts) / (boyCount+girlCount)

OK，这里我们还是人工一步一步的进行了换算，但是最后我们得出一个公式来计算女生的平均费用，得到女生的平均费用之后再计算男生的就简单了，男生费用比女生费用多girlDiscounts元，所以：boyAverageCost=girlAverageCost+girlDiscounts。

总结就是两条公式，一条计算女生平均费用的，一条计算男生平均费用的如下：

• girlAverageCost= (totalCost-boyCount*girlDiscounts) / (boyCount+girlCount)
• boyAverageCost=girlAverageCost+girlDiscounts

公式有了，接下来就可以用代码来实验一下了，这里我就使用Kotlin语言了，和Java语言差不多的，还是之前的那个题目，总费用是180，4个男生2个女生，女生的平均费用比男生少5元，分别计算出男生、女生的平均费，代码如下：

fun main() {
    val totalCost = 180f   // 总费用
    val boyCount = 4       // 男生人数
    val girlCount = 2      // 女生人数
    val girlDiscounts = 5f // 女生优惠

    // 计算女生平均费用
    val girlAverageCost = (totalCost - boyCount * girlDiscounts) / (boyCount + girlCount)

    // 计算男生平均费用
    val boyAverageCost = girlAverageCost + girlDiscounts

    // 打印结果
    println("男生平均费用：$boyAverageCost")
    println("女生平均费用：$girlAverageCost")
}

打印结果如下：

男生平均费用：31.666666
女生平均费用：26.666666

我们以后只需要修改代码中前面的4个变量的值，就可以自动计算出男生、女生的平均费用了。

这里需要注意的是，金额的计算有可能会有小数，所以在声明总费用和女生优惠金额时，我使用了float类型，这样的计算结果就会保留小数，比较精确。

Android程序实现

有了计算公式，我们就可以实现一个Android程序了，可以安装在自己的Android手机上，这样以后打完羽毛球后计算费用时，打开此应用就可以轻松的计算平均费用了，这里我增加了更多的输入，应用截图如下：

这里必须要输入的只有两项，其它的可以填0或者删除留空，必须要输入的2项如下：

• 场地费加球费
• 男生人数

输入这两项后点击“开始计算结果”按钮就能算出男生的平均每人费用，如果只有女生，则把女生当成男生就行了，即把女生人数输入到男生人数的地方进行计算，如果男女费用一样，则男女人数相加后填入男生人数的地方进行计算。如果男女费用不一样，才需要分开输入男女人数，然后再填入女生优惠。

其它的选项，看情况输入，比如输入一桶球的价格，程序就会自动计算出平均每个球的价格（按一桶球12个球计算），然后我们再输入总共用了多少个球，程序会自动计算出球的总消费，我们再输入场地的价格，程序会自动计算场地加球的总费用。

具体实现代码托管在码云上，可自行下载修改：https://gitee.com/daizhufei/badminton-charge-calculator，如果不需要修改，也可以直接下载apk安装到手机上直接使用：https://gitee.com/daizhufei/badminton-charge-calculator/raw/master/app/release/BadmintonChargeCalculator.apk