作业一 ——四则运算题目生成程序

Posted 2020-10-29 泷泽萝拉

需求分析：

该程序面向的是小学生、小学教师和学生家长用户，众所周知，市面上并没有针对分数的计算器，而该程序有自动生成题目并提供答案与校对答案的功能，能很好地帮助刚学习分数的小学生来检测自己的水平，小学教师和家长也可以通过该程序自动生成以及校对答案，轻松地不耗费自己时间来让小孩达到练习的目的，了解他们的水平。

作业要求：

1. 使用 -n 参数控制生成题目的个数，例如   

   Myapp.exe -n 10 -o Exercise.txt

将生成10个题目。

2. 使用 -r 参数控制题目中数值（自然数、真分数和真分数分母）的范围，例如 

      Myapp.exe -r 10

 将生成10以内（不包括10）的四则运算题目。该参数可以设置为1或其他自然数。该参数必须给定，否则程序报错并给出帮助信息。

3. 生成的题目中如果存在形如e1 ÷ e2的子表达式，那么其结果应是真分数。

4. 每道题目中出现的运算符个数不超过3个。

5. 程序一次运行生成的题目不能重复，即任何两道题目不能通过有限次交换+和×左右的算术表达式变换为同一道题目。例如，23 + 45 = 和45 + 23 = 是重复的题目，6 × 8 = 和8 × 6 = 也是重复的题目。3+(2+1)和1+2+3这两个题目是重复的，由于+是左结合的，1+2+3等价于(1+2)+3，也就是3+(1+2)，也就是3+(2+1)。但是1+2+3和3+2+1是不重复的两道题，因为1+2+3等价于(1+2)+3，而3+2+1等价于(3+2)+1，它们之间不能通过有限次交换变成同一个题目。

生成的题目存入执行程序的当前目录下的Exercises.txt文件，格式如下：

     1. 四则运算题目1

     2. 四则运算题目2

          ……

 

其中真分数在输入输出时采用如下格式，真分数五分之三表示为3/5，真分数二又八分之三表示为2’3/8。

6. 在生成题目的同时，计算出所有题目的答案，并存入执行程序的当前目录下的Answers.txt文件，格式如下：

    1. 答案1

    2. 答案2

 

    特别的，真分数的运算如下例所示：1/6 + 1/8 = 7/24。

7. 程序应能支持一万道题目的生成。

txt

 

 

 

解释：

Correct: 5 ----5道题目正确，正确的题号 1,3,5,7,9

Wrong:5 -----5道题目错误，错误的题号 2,4,6,8,10

Repeat:2   2---组题目重复

(1) 第一组 题号2，题目 45+32  与题号3的题目重复，题号3为 32+45

(2)第二组  题号5，题目 3+(2+1) 与题号7的题目重复，题号7为 1+2+3

 

其中“:”后面的数字5表示对/错的题目的数量，括号内的是对/错题目的编号。为简单起见，假设输入的题目都是按照顺序编号的符合规范的题目。

#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <ctime>
#include <conio.h>
using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
//计算式 数量
int const Num = 10;
//计算式中 最大数
int const MaxNum = 100;
//每题分数
int const PerMark = 1;
//计算结果最大值
int const MaxResult = 100;
//计算结果最小值
int const MinResult = 0;
enum enOp{Add,Subtract,Multiply,Divide};
//将 枚举类型转换为字符类型，以便输出。
char enum2char(enOp op)
{
switch (op)
{
case Add:
return \'+\';
case Subtract:
return \'-\';
case Multiply:
return \'x\';
case Divide:
return \'/\';
}
return \' \';
}
//计算生成表达式的正确结果。
int myResult(int left,int right,enOp op)
{
switch (op)
{
case Add:
return left+right;
case Subtract:
return left-right;
case Multiply:
return left *right;
case Divide:
return left/ right;
}
return 0;
}
//检查生成计算式的正确与否。其中 减法结果不能为负数，除法结果不能为小数。
bool checkFormula(int left,int right,enOp op)
{
switch (op)
{
case Add:
{
return true;
}
case Subtract:
{
if(left < right)
return false;
return true;
}
case Multiply:
{
return true;
}
case Divide:
{
if(right == 0)
return false;
if(double(left/right) != double(double(left)/double(right)))
return false;
return true;
}
}
return false;
}
//依据给定操作符，生成符合条件的表达式。
void getFormula(int* left,int*right,enOp op)
{
//srand(time(NULL));
for(;;)
{
*left = 1 + rand() % MaxNum;
*right = 1 + rand() % MaxNum;
if(checkFormula(*left,*right,op) && myResult(*left,*right,op)<= MaxResult && myResult(*left,*right,op)>= MinResult)
break;
}
}
int main()
{
//操作符左值
int left[Num];
//操作符右值
int right[Num];
//用户输入计算结果
int result[Num];
//操作符 +-*/
enOp oper[Num];
//正确答案个数
int answerRight = 0;
cout<<"正在生成，请稍等。"<<endl;
//随机种子
srand(time(NULL));
//开始生成计算表达式。
for(int i = 0;i<Num;i++)
{
//srand( (unsigned)time(NULL));
//操作符
oper[i] = enOp(rand()%4);
getFormula(&left[i],&right[i],oper[i]);
}
cout<<"生成计算式完成，开始答题！"<<endl;
//输出表达式，让用户答题
for(int i = 0;i<Num;i++)
{
//输出表达式
cout<<"第 "<<i+1<<" 题： \\n";
cout<<left[i]<<\' \'<<enum2char(oper[i])<<\' \'<<right[i]<< " = ";
//获取用户答案
cin>>result[i];
//比对用户答案是否正确，正确输出 right,answerRigth加一，否则输出not correct。
if(result[i] == myResult(left[i],right[i],oper[i]))
{
cout<<"Right!\\n";
answerRight++;
}
else
{
cout<<"Not correct!\\n";
}
}
//全部答题完毕，输出正确答案个数及得分。
cout<<"终止答题，共 "<<Num<<" 题，每题 "<<PerMark<<" 分 ，答对 "<<answerRight<<" 题，得分 ："
<<answerRight*PerMark<<" 分。";
//屏幕停止。
getch();
return 0;
}

 

 小结：
由于编程能力较差和时间较紧，所以就实现了部分的功能。