python的四则运算练习

源代码已上传至Github,https://github.com/akino-liuxing/arithmetic,中的sizeyunsuan.py文件

题目要求：

　　（1）能自动生成小学四则运算题目，其中不能出现负数；

　　（2）除了整数外，还能支持真分数的四则运算；

解题思路描述：

　　（1）四则运算加减乘除，采用两个随机数，由于不能出现负数，则对两个随机数进行比较大小再进行减法运算，除法一向特殊，所以在随机数的取值范围中设置不包括0。

　　（2）真分数运算在pycharm中导入fractions库，代码：

import random

from fractions import Fraction

设计实现过程：

　　设计出以下三个函数：

　　　　def newint() 生成整数四则运算

　　　　def newfra() 生成真分数四则运算

　　　　def newtest() 生成制定指定数量的四则运算题目

　　三个函数的函数关系：

　　　　newint()与newfra()为独立的函数，负责生成随机四则运算，newtest()则随机调用上述两个函数生成题目。

代码说明：

　　首先说明整数的四则运算，生成两个随机数并随机运算，在减法中比较大小防止出现负数，在除法中比较大小并循环取整除的随机数组合。最后输出算式并返回正确答案。

def newint():
opr = ['＋', '－', '×', '÷']
fh = random.randint(0, 3)
n1 = random.randint(1, 20)
n2 = random.randint(1, 20)
rjg = 0
if fh == 0:
rjg = n1 + n2
elif fh == 1:
n1, n2 = max(n1, n2), min(n1, n2)
rjg = n1 - n2
elif fh == 2:
rjg = n1 * n2
elif fh == 3:
n1, n2 = max(n1, n2), min(n1, n2)
while n1 % n2 != 0:
n1 = random.randint(1, 10)
n2 = random.randint(1, 10)
n1, n2 = max(n1, n2), min(n1, n2)
rjg = int(n1 / n2)
print(n1, opr[fh], n2, '= ', end='')
return rjg
'''jg = input()
sr = int(jg)
if int(sr) == rjg:
print('right')
else:
print('error. the Tight answer is', rjg)'''

　　真分数四则运算类似。

def newfra():
opr = ['＋', '－', '×', '÷']
fh = random.randint(0, 3)
t1 = random.randint(1, 10)
t2 = random.randint(t1, 10)
n1 = Fraction(t1, t2)
t1 = random.randint(1, 10)
t2 = random.randint(t1, 10)
n2 = Fraction(t1, t2)
rjg = 0
if fh == 0:
rjg = n1 + n2
elif fh == 1:
n1, n2 = max(n1, n2), min(n1, n2)
rjg = n1 - n2
elif fh == 2:
rjg = n1 * n2
elif fh == 3:
n1, n2 = max(n1, n2), min(n1, n2)
rjg = n1 / n2
print(n1, opr[fh], n2, '= ', end='')
return rjg
'''jg = input()
sr = Fraction(jg)
if sr == rjg:
print('right')
else:
print('error. the Tight answer is', rjg)'''

　　newtest()函数是要求用户输入一个整数来输出算式的数量，采用while循环随机生成整数或者真分数运算，将答案保存在rjg列表的同时输出算式直到算式数量达到要求。最后输出rjg列表即输出答案。

def newtest():
opr = ['＋', '－', '×', '÷']
print('输入题库所需要的题目数量')
n=int(input())
rjg=[]
m=0
while m<=(n-1):
fh = random.randint(0, 4)
if fh==0:
print(m+1,end='、')
rjg.append(newfra())
print(' ')
else:
print(m+1,end='、')
rjg.append(newint())
print(' ')
m=m+1
m=0
print('答案：')
while m<=(n-1):
print(m+1,'、',rjg[m])
m=m+1

　　下列为主函数，第一个模式负责调用上述newint()、new函数，并获得函数返回值即算式答案，与用户输入值进行比较。第二个模式则是生成算式题目。

print('1、四则运算')
print('2、制作题库')
n=int(input())
if n==1:
print('input "0000" to Quit')
while True:
fh = random.randint(0, 4)
if fh == 0:
rjg = newfra()
jg = input()
if jg == '0000':
break;
sr = Fraction(jg)
if sr == rjg:
print('right')
else:
print('error. the Tight answer is', rjg)
else:
rjg = newint()
jg = input()
if jg == '0000':
break;
sr = int(jg)
if sr == rjg:
print('right')
else:
print('error. the Tight answer is', rjg)
if n==2:
newtest()

测试运行：

　　先测试运行第一个模式，如下图：

　　第二个模式，先输出25个算式数量：

　　输出500个算式数量，运行完成且无报错，部分截图如下：

改进程序性能：

　　由于本人从未尝试对程序进行性能分析和改进，初次尝试使用cProfile方式，如有错误还请包涵。

输出500个算式结果：

PSP表格：

		预计耗时（分钟）	是实际耗时（分钟）
Planning	计划	5	15
Estimate	估计这个任务需要多少时间	5	10
Development	开发	100	150
Analysis	需求分析	2	15
Design Spec	生成设计文档	20	30
Design Review	设计复审（和同事审核设计文档）	10	20
Coding Standerd	代码规范（为目前的开发制定合适的规范）	30	50
Design	具体设计	10	30
Coding	具体编码	40	100
Code Review	代码复审	3	15
Text	测试（自测，修改代码，提交修改）	15	40
Reporting	报告	20	40
Text Report	测试报告	5	15
Size Measurement	计算工作量	10	15
Postmortem & Process Improvement Plan	事后总结，并提出过程改进计划	10	20
Sum	合计	280	565

附：

　　代码参考资料出处：https://www.cnblogs.com/chaigee/p/8877263.html