个人作业1——四则运算题目生成程序（基于C++）

题目描述：

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

需求分析：

1.能够自动生成四则运算；
2.随机生成分数运算或整数运算；
3.用户自定义题目生成的数量；
4.用户可以输入答案；
5.程序判断对错并给出正确答案；
6.答完题后给出正确率。

Coding代码地址

https://coding.net/u/wumingxiang/p/ming_2017/git/blob/master/test1.cpp

程序设计：

本程序由C++语言编写，主要有四个函数，定义了一个 integer() 函数来生成整数的四则运算，定义了一个 fraction() 函数来生成分数的四则运算，由于分数需要化简，定义了 divisor (int a,int b) 函数通过辗转相除法求分子和分母的最大公约数，定义了 CheckResult(char result[]) 函数来判断输入的答案是否正确。
为了计算回答的正确率，定义全局变量 ri 来计算回答正确的题数。

#include<iostream>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
#include <string.h>

using namespace std;

int ri = 0;

int divisor (int a,int b)
{
  int  temp;
  if(a<b)
  {
      temp=a;
      a=b;
      b=temp;
    }
   while(b!=0)
   {
      temp=a%b;
      a=b;
      b=temp;
    }
  return a;
}

int CheckResult(char result[])
{
    char answer[10] ;
    cin>>answer;
    if(strcmp(answer,result)==0)
    {
        cout<<"回答正确"<<endl<<endl;
        ri++;
    }
    else
    {
        cout<<"回答错误,正确答案为"<<result<<endl<<endl;
    }
}

void integer()
{
    int x,y,z,temp;
    char result[10];
    srand(time(NULL));
    x = rand() % 10;
    y = rand() % 10+1;
    z = rand()%4;
    switch(z)
    {
        case 0 :
            cout<<x<<" + "<<y<<"=";
            temp = x + y;
            sprintf(result, "%d", temp);
            break;
        case 1 :
            if(x<y)
            {
                temp=x;
                x=y;
                y=temp;
            }
            cout<<x<<" - "<<y<<"=";
            temp = x - y;
            sprintf(result, "%d", temp);
            break;
        case 2 :
            cout<<x<<" * "<<y<<"=";
            temp = x * y;
            sprintf(result, "%d", temp);
            break;
        case 3 :
            cout<<x<<" ÷"<<y<<"=";
            if(x%y==0)
            {
                temp = x / y;
                sprintf(result, "%d", temp);
            }
            else
            {
                temp = divisor(x,y);
                x = x/temp;
                y = y/temp;
                sprintf(result, "%d/%d", x, y);
            }
            break;
    }
    CheckResult(result) ;
}

void fraction()
{
    int a,b,c,d,x,y,z,temp;
    char result[10];
    srand(time(NULL));
    a = rand() % 10;
    b = rand() % 10+1;
    c = rand() % 10;
    d = rand() % 10+1;
    z = rand() % 4;
    if(a>b)
    {
        temp=a;
        a=b;
        b=temp;
    }
    if(c>d)
    {
        temp=c;
        c=d;
        d=temp;
    }
    switch(z)
    {
        case 0 :
            cout<<a<<"/"<<b<<" + "<<c<<"/"<<d<<"=";
            x = a*d+b*c;
            y = b*d;
            temp = divisor(x,y);
            x = x/temp;
            y = y/temp;
            if(y==1)
            {
                sprintf(result, "%d", x);
            }
            else
            {
                sprintf(result, "%d/%d", x, y);
            }
            break;
        case 1 :
            if(a*d<b*c)
            {
                temp = a;
                a = c;
                c = temp;
                temp = b;
                b = d;
                d = temp;
            }
            cout<<a<<"/"<<b<<" - "<<c<<"/"<<d<<"=";
            x = a*d-b*c;
            y = b*d;
            temp = divisor(x,y);
            x = x/temp;
            y = y/temp;
            sprintf(result, "%d/%d", x, y);
            break;
        case 2 :
            cout<<a<<"/"<<b<<" * "<<c<<"/"<<d<<"=";
            if(a==0||c==0)
            {
                temp = 0;
                sprintf(result, "%d", temp);
            }
            else
            {
                x = a*c;
                y = b*d;
                temp = divisor(x,y);
                x = x/temp;
                y = y/temp;
                sprintf(result, "%d/%d", x, y);
            }
            break;
        case 3 :
            cout<<a<<"/"<<b<<" ÷"<<c<<"/"<<d<<"=";
            if((a*d)%(b*c)==0)
            {
                x = a*d;
                y = b*c;
                temp = x / y;
                sprintf(result, "%d", temp);
            }
            else
            {
                x = a*d;
                y = b*c;
                temp = divisor(x,y);
                x = x/temp;
                y = y/temp;
                if(y==1)
                {
                    sprintf(result, "%d", x);
                }
                else
                {
                    sprintf(result, "%d/%d", x, y);
                }
            }
            break;
    }
    CheckResult(result);
}

int main()
{
    int n,q;
    cout<<"输入要生成的题数:";
    cin>>n;
    for(int i=0;i<n;i++)
    {
        int a = rand()%2;
        switch(a)
        {
            case 0: integer();break;
            case 1: fraction();break;
        }
    }
    q=(ri*100)/n;
    cout<<"回答对了"<<ri<<"题"<<endl;
    cout<<"正确率为:"<<q<<"%"<<endl<<endl;
}

测试：

PSP：

小结：

这次实验花了我较多的时间，通过这次实验，我也认识到自己对编程语言的掌握不够熟悉，在实验中我学会了许多技巧，比如说，我们在拿到实验题目的时候不能直接埋头写代码，而是应该先做一下需求分析，理清一下自己所需要实现的功能，我们应该先在脑海中有一个清晰的思路，写的代码才能够简洁明了。

在完成实验的时候，遇到了一些语法不太熟悉的问题，我也上网查了一下资料，像sprintf(）这个函数，以前没学过，但我知道自己所需要的功能，所以上网就查到了这个函数。其实我这次写的代码其实还存在一些代码重复写的问题，有些代码其实可以提取出来封装成一个函数，但因为怕超过实验的截止日期，没有实现，下次我会改进的。