小学生噩梦——四则运算题库(python 全功能实现)

Github: 稍后上传再贴

小组:龙天尧(代码实现),林毓植(浮点转分数函数,代码审查)

PSP2.1

Personal Software Process Stages

预估耗时(分钟)

实际耗时(分钟)

Planning

计划

 30  30

· Estimate

· 估计这个任务需要多少时间

 30  30

Development

开发

 540  540

· Analysis

· 需求分析 (包括学习新技术)

 60  60

· Design Spec

· 生成设计文档

 30  30

· Design Review

· 设计复审 (和同事审核设计文档)

 60  60

· Coding Standard

· 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)

 30  30

· Design

· 具体设计

 120  120

· Coding

· 具体编码

240 240

· Code Review

· 代码复审

 60  60

· Test

· 测试(自我测试,修改代码,提交修改)

 60  60

Reporting

报告

 90  90

· Test Report

· 测试报告

 30  30

· Size Measurement

· 计算工作量

 30  30

· Postmortem & Process Improvement Plan

· 事后总结, 并提出过程改进计划

 30  30

合计

  780  780

设计实现过程:思路:计算器功能应该包括 出题,计算答案, 对比答案 这三个主要功能。

代码说明

题目生成函数:problem()

def problem(area=10):  # 随机生成一道题目(自然数四则运算或分数运算),运算符不超过3个
    global sequence
    operator_num = random.randint(1, 3)  # 随机运算符
    flag = random.randint(1, 2)  # 随机生成 自然或分数 四则运算
    try:
        if flag == 1:  # 自然数运算
            expression = print_expression = str(random.randint(1, area))  # 第一个数
            bracket = (random.choice(['(', '']) if not operator_num == 1 else '')  # 非单运算符 可加括号
            for i in range(operator_num):  # 随机个运算符
                op = str(random.choice(operators))  # 随机选择运算符 (+ - * /)
                num = str(random.randint(1, area))  # 随机数值,不超过area
                if bracket == ')':  # 右括号在数字右边
                    print_expression += ' ' + change(op) + ' ' + num + bracket  # 用于输出的表达式  例:1×2
                    expression += op + num + bracket  # 用于eval()计算的表达式 例:1*2
                else:  # 左括号在数字左边
                    print_expression += ' ' + change(op) + ' ' + bracket + num
                    expression += op + bracket + num
                bracket = (')' if bracket == '(' else '')  # 左括号配右括号, 空配空
            results = demical_to_fraction(eval(expression))  # 运算结果通过demical_to_fraction()转成分数
        else:  # 分数运算 和上面流程大致相同
            expression = print_expression = str(Fraction(random.randint(1, area), random.randint(1, area)))  # 第一个分数
            bracket = (random.choice(['(', '']) if not operator_num == 1 else '')
            for i in range(operator_num):
                op = str(random.choice(operators))
                num = Fraction(random.randint(1, area), random.randint(1, area))  # 生成随机分数
                if bracket == ')':
                    if float(num) > 1 and not str(num - int(num)) == '0':  # 假分数转带分数
                        print_expression += ' ' + change(op) + ' ' + str(int(num)) + "'" + str(num - int(num)) + bracket
                    elif float(num) > 1:
                        print_expression += ' ' + change(op) + ' ' + str(int(num)) + bracket
                    else:
                        print_expression += ' ' + change(op) + ' ' + str(num) + bracket
                    expression += op + str(num) + bracket
                else:
                    if float(num) > 1 and not str(num - int(num)) == '0':  # 假分数 例:8/3
                        print_expression += ' ' + change(op) + ' ' + bracket + str(int(num)) + "'" + str(num - int(num))
                    elif float(num) > 1:  # 回炉重造 例:9/3
                        problem(area)
                        return
                    else:
                        print_expression += ' ' + change(op) + ' ' + bracket + str(num)
                    expression += op + bracket + str(num)
                bracket = (')' if bracket == '(' else '')  # 左括号配右括号
            results = demical_to_fraction(eval(expression))
        if results >= 0 and results not in open('Answers.txt', 'a+'):  # 结果不为负, 答案不重复
            # print(expression)
            with open('Exercises.txt', 'a+') as f:
                f.write(str(sequence) + '.     ' + print_expression+' = '+'\n')  # 存放题目
            with open('Answers.txt', 'a+') as f:
                f.write(str(sequence) + '.     ' + str(results) + '\n')  # 存放答案
            sequence += 1
            print(print_expression+' = ')  # 例:1+2=
        else:  # 去重复
            problem(area)
    except Exception as e:  # 过滤分母为0的错误
        problem(area)

转符号函数 change():

def change(a):   # *,/ 转成 ×,÷
    if a == '*':
        a = '×'
    elif a == '/':
        a = '÷'
    return a

eval函数处理的结果出来是浮点数,不符合要求,苦想不解,让毓植写了个浮点转化分数的函数

def find_cycle(demical):  # 参数为小数部分
    for i in range(1, 17):
        cycle_part = demical[:i]  # 截取小数部分的前i位,假设为循环体
        if len(cycle_part) < 4:  # 如果循环体较短
            if (cycle_part*i*4) == demical[:4*i]:  # 需要满足4次重复
                return cycle_part  # 满足才认定为循环体
        else:  # 如果循环体较长
            if (cycle_part*i*2) == demical[:2*i]:  # 满足2次重复
                return cycle_part
    return 0  # 找不到循环体,返回0


def demical_to_fraction(n, zero_num=0):
    n = str(n)  # 规范输入为字符串形式
    if len(n) < 16:  # 如果是有限小数,直接返回
        return Fraction(n)
    real_num, dot_area = n.split('.')  # 获取整数 和 小数
    float_num = float(n)  # 转化一个浮点数用于计算
    for i in range(len(n)):
        cycle_start = dot_area[i:]  # 从第i位开始,开始截取字符串
        result = find_cycle(cycle_start)  # 从截取的字符串中找到循环体
        length = len(str(result))  # 判断循环体的长度
        if result:   # 如果存在循环体
            if i != 0:  # 如果循环体的开始不是小数点后第一位 eg 0.13888888
                new_number = float_num*(10**i)  # 移位数使循环体是小数点后的开始 eg 13.8888
                demical_to_fraction(new_number, i)  # 将新生成的数递归使用
                break
            else:  # 如果循环体直接在小数点后的第一位
                fraction = Fraction(int(result), int('9'*length))  # 小数部分转化为分数 /数学知识需要了解
                final_num = int(real_num) + fraction  # 小数点前的部分需要从重新加上
                return final_num/(10**zero_num)  # 回退移的位数

以上是主要函数

具体源码后面会上传到github

运行结果

生成一万道题:

小学生就可以在记事本上做题啦

一年后。。

开始对答案

好了。。。

项目小结:这个项目挺有意思的,主要运用到”随机性“,小逻辑特别多,主要思路还是有迹可循的,继续努力,加油。

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转载自www.cnblogs.com/macrae/p/9665634.html
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