个人作业1——四则运算题目生成程序（基于控制台)

Posted 2020-09-02 Linjunp

coding : https://git.oschina.net/linjunp/project1-arithmetic

题目要求：

从《构建之法》第一章的 “程序” 例子出发，像阿超那样，花二十分钟写一个能自动生成小学四则运算题目的命令行 “软件”，满足以下需求：

1. 除了整数以外，还要支持真分数的四则运算，真分数的运算，例如：1/6 + 1/8 = 7/24
2. 运算符为 +, −, ×, ÷
3. 并且要求能处理用户的输入，并判断对错，打分统计正确率。
4. 要求能处理用户输入的真分数， 如 1/2, 5/12 等
5. 使用 -n 参数控制生成题目的个数，例如执行下面命令将生成10个题目
   Myapp.exe -n 10

a.需求分析：

这个题目的难点在于分数的运算，分数与分数，分数和整数的运算需要对结果进行约分，而且分数中的“/”的存在决定了对分数的类型为string。

b.功能设计:

程序中，用户可以自己选择题目的数量，若用户输入的答案错误，程序会显示正确答案；

c.设计实现：

在这个程序中，程序需要自己随机生成一个式子，运算符有“+，-，&，/”，运算数有分数和整数，而整数和整数，整数和分数，分数和分数的计算的步骤不相同；

所以针对整数和整数，整数和分数，分数和分数的运算类型设计了三种函数：oper1，oper2，oper3；函数的返回类型都为string类型的rst(计算结果)；

在main()中使用rand()随机生成一个operation(运算符号)，一种operand（若operand=1，2为整数和整数运算，若operand=3，为整数和分数运算，若operand=4，为分数和分数运算）；

在while 循环中，针对每次的operand的情况，可以为oper函数传递参数，通过函数的返回值和用户输入的比较，若相同则正确，输出正确率；不相同则错误，同时输出正确答案和正确率；

d.代码说明：

 1 string ReducofFrac(int numerator ,int denominator) //Reduction of a fraction
 2 {
 3     string rst;
 4     for(int i = 2 ; numerator >= i ; i++ ) 
 5            if((numerator)%i == 0 && denominator%i == 0)
 6            {
 7         numerator/=i;
 8         denominator/=i;
 9         i--;       
10         }
11 return rst = to_string(numerator)+\'/\'+to_string(denominator);
12 }

 1 string arithmetic1(char op,int integer,int numerator,int denominator)//整数和分数的运算 
 2 {
 3 string rst;
 4 int temp1;
 5 if(op==\'+\')
 6 {
 7     return rst=to_string(integer*denominator+numerator)+\'/\'+to_string(denominator);
 8 }
 9 if(op==\'-\')
10 {
11     return rst=to_string(integer*denominator-numerator)+\'/\'+to_string(denominator);
12 }
13 if(op==\'*\')
14 {    
15     return ReducofFrac(integer*numerator,denominator);
16 }
17 if(op==\'/\')
18 {    
19     return ReducofFrac(integer*denominator,numerator);
20 }
21 }

 1 string arithmetic2(char op,int integer1,int integer2)//整数和整数的运算 
 2 {
 3 int temp1;
 4 string rst;
 5 if(op==\'+\')
 6 {
 7     return rst = to_string(integer1 + integer2);
 8 }
 9 if(op==\'-\')
10 {
11     if(integer1 <= integer2)
12     {
13         temp1 = integer1;
14         integer1 = integer2+1;
15         integer2 = temp1;
16     }
17     return rst = to_string(integer1 - integer2);
18 }
19 if(op==\'*\')
20 {    
21     return rst = to_string(integer1 * integer2);
22 }
23 if(op==\'/\')
24 {    
25     return ReducofFrac(integer1,integer2);
26 }
27 } 

 1 string arithmetic3(char op,int numerator1,int denominator1,int numerator2,int denominator2)//分数和分数的运算 
 2 {
 3 string rst;
 4 int temp1,temp2;
 5 if(op==\'+\')
 6 {
 7     temp1 = numerator1 * denominator2 + numerator2 * denominator1;
 8     temp2 = denominator1 * denominator2;
 9     return ReducofFrac(temp1,temp2);
10 }
11 if(op==\'-\')
12 {
13     temp1 = numerator1 * denominator2 - numerator2 * denominator1;
14     temp2 = denominator1 * denominator2;
15     return ReducofFrac(temp1,temp2);
16 }
17 if(op==\'*\')
18 {    
19     temp1 = numerator1 * numerator2;
20     temp2 = denominator1 * denominator2;
21     return ReducofFrac(temp1,temp2);
22 }
23 if(op==\'/\')
24 {    
25     temp1 = numerator1 * denominator2;
26     temp2 = denominator1 * numerator2;
27     return ReducofFrac(temp1,temp2);
28 }
29 }

 

 

e.测试运行:

 

 

2.展示PSP

 

PSP2.1	Personal Software Process Stages	计划(min)	实际(min)
Planning	计划	20	25
Development	开发	40	60
Analysis	需求分析 (包括学习新技术)	10	20
Coding Standard	代码规范	10	20
Design	具体设计	10	20
Coding	具体编码	40	60
Test	测试（自我测试，修改代码，提交修改）	10	10
Reporting	报告	10	10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.总结

编程过程遇到最大的困难就是：一开始，使用if()对四种运算符和4种运算情况进行判断，但是这样将有4*4=16种情况进行判断，而且每种情况都还要判断正确，显得非常臃肿和不美观。

所以写了oper1，oper2，oper3函数，不仅结构明朗，而且代码量少了很多。

虽然问题解决了，但是还是浪费了半天的时间，最主要的问题是在设计阶段没有明确想到细节上，以为思路差不多就可以成功。

所以，编程虽然重要，但是其他环节也不容忽视。

4.修改

函数oper1，oper2，oper3修改为arithmetic1，arithmetic2，arithmetic3；

添加了ReducofFrac函数用于分数的约分，在算法函数中嵌套使用，减少冗杂；

修改了to_string函数，解决了参数为负数或者0的答案不显示；