四则运算

一、作业信息

博客班级	班级连接
作业要求	作业连接
作业目标	培养提高个人的编码能力
学号	3180701139
二、作业要求
写一个能自动生成小学四则运算题目的程序，然后在此基础上扩展：
1）除了整数以外，还要支持真分数的四则运算，例如：1/6+1/8=7/24
2）程序要求能处理用户的输入，判断对错，累积分数
3）程序支持可以由用户自行选择加、减、乘、除运算
4）使用-n参数控制生成题目的个数，例如Myapp.exe -n 10，将生成10个题目
三、代码提交
1.设计思路

功能设计:

基本功能：实现简单的四则运算出题（包含分数以及负数）
扩展功能：验证对错，如果错误显示正确答案并统计正确率
2.源代码
`#include <stdio.h>

include

include <stdlib.h>

include <time.h>

include <string.h>

using namespace std;
typedef struct //定义分数结构体
{
int up, down;
}fraction;
int gcd(int a, int b) //最大公约数
{
if (b == 0) return a;
return gcd(b, a % b);
}
void yuefen(int &a, int &b,int flag) //分数约分，并自动进行输出，用flag标志答案，答案不输出
{
int d = gcd(abs(a), abs(b));
a /= d;
b /= d;
if (flag == 0) {
if (b == 1)printf("%d", a);
else printf("%d/%d", a, b);
}
}
void add(int num,fraction fraans[],int ans[]) //加法题目生成及运算
{
int a, b, up1, down1, up2, down2,flag=0,i;
for (i = 0; i <=num / 2; i++) //整数部分
{
unsigned int times = (unsigned int)time(0); //生成随机数
srand(times * (i + 1));
a = rand() % 10 + 1;
b = rand() % 10 + 1;
ans[i] = a + b;
printf("%d.%d+%d\n", i+1, a, b); //输出整数题目
}
for (i = num/2+1; i < num; i++) //分数部分
{
unsigned int times = (unsigned int)time(0);
srand(times * (i + 1));
up1 = rand() % 10 + 1;
down1 = rand() % 10 + 1;
up2 = rand() % 10 + 1;
down2 = rand() % 10 + 1;
printf("%d.", i + 1);
yuefen(up1, down1,flag);
printf("+");
yuefen(up2, down2,flag);
printf("\n"); //将随机生成的分数进行约分后再输出
fraans[i].up = up1 * down2 + up2 * down1;
fraans[i].down = down1 * down2;
flag = 1; //用flag标志答案，对答案不进行输出
yuefen(fraans[i].up, fraans[i].down,flag);
flag = 0;
}
}

void subtract(int num, fraction fraans[], int ans[]) //减法题目生成及运算
{
int a, b, up1, down1, up2, down2,flag=0,i;
for (i = 0; i <= num / 2; i++)
{
unsigned int times = (unsigned int)time(0);
srand(times * (i + 1));
a = rand() % 10 + 1;
b = rand() % 10 + 1;
ans[i] = a - b;
printf("%d.%d-%d\n", i, a, b);
}
for (i = num / 2 + 1; i < num; i++)
{
unsigned int times = (unsigned int)time(0);
srand(times * (i + 1));
up1 = rand() % 10 + 1;
down1 = rand() % 10 + 1;
up2 = rand() % 10 + 1;
down2 = rand() % 10 + 1;
printf("%d.", i + 1);
yuefen(up1, down1, flag);
printf("-");
yuefen(up2, down2, flag);
printf("\n");
fraans[i].up = up1 * down2 - up2 * down1;
fraans[i].down = down1 * down2;
flag = 1;
yuefen(fraans[i].up, fraans[i].down, flag);
flag = 0;
}
}

void multiply(int num, fraction fraans[], int ans[]) //乘法题目生成及运算
{
int a, b, up1, down1, up2, down2,flag = 0,i;
for (i = 0; i <= num / 2; i++)
{
unsigned int times = (unsigned int)time(0);
srand(times * (i + 1));
a = rand() % 10 + 1;
b = rand() % 10 + 1;
ans[i] = a * b;
printf("%d.%d%d\n", i+1, a, b);
}
for (i = num / 2 + 1; i < num; i++)
{
unsigned int times = (unsigned int)time(0);
srand(times * (i + 1));
up1 = rand() % 10 + 1;
down1 = rand() % 10 + 1;
up2 = rand() % 10 + 1;
down2 = rand() % 10 + 1;
printf("%d.", i + 1);
yuefen(up1, down1, flag);
printf("");
yuefen(up2, down2, flag);
printf("\n");
fraans[i].up = up1 * up2;
fraans[i].down = down1 * down2;
flag = 1;
yuefen(fraans[i].up, fraans[i].down, flag);
flag = 0;
}
}

void divide(int num, fraction fraans[]) //除法题目生成及运算
{
int up1, down1, up2, down2, flag = 0;
for (int i = 0; i < num; i++)
{
unsigned int times = (unsigned int)time(0);
srand(times * (i + 1));
up1 = rand() % 10 + 1;
down1 = rand() % 10 + 1;
up2 = rand() % 10 + 1;
down2 = rand() % 10 + 1;
printf("%d. ", i + 1);
yuefen(up1, down1, flag);
printf(" / ");
yuefen(up2, down2, flag);
printf(" \n");
fraans[i].up = up1 * down2;
fraans[i].down = down1 * up2;
flag = 1;
yuefen(fraans[i].up, fraans[i].down, flag);
flag = 0;
}
}

int main()
{

int m=1;
fraction fraans[400], userfraans[400];
int ans[100] = { 0 }, userans[100] = { 0 },i;
int num, symbol, grade;
printf("\n\n\n\t\t\t*****欢迎使用四则运算生成程序*****\n");
printf("\t\t\t\t   1.加法运算");
printf("\n\t\t\t\t   2.减法运算");
printf("\n\t\t\t\t   3.乘法运算");
printf("\n\t\t\t\t   4.除法运算");
printf("\n\t\t\t\t   0.退出");
while(m)
{

label: printf("\n请选择符号0、1、2、3、4：");
scanf("%d", &symbol);
grade=0;//用symbol标志用户选择的符号，1234对应加减乘除；
switch (symbol) //对应选择不同的算法
{
case 0:m=0;break;
case 1:
printf("请输入题目数量(最少为2，最大100)：");
scanf("%d", &num);add(num, fraans, ans); break;
case 2:
printf("请输入题目数量(最少为2，最大100)：");
scanf("%d", &num);subtract(num, fraans, ans); break;
case 3:
printf("请输入题目数量(最少为2，最大100)：");
scanf("%d", &num);multiply(num, fraans, ans); break;
case 4:
printf("请输入题目数量(最少为2，最大100)：");
scanf("%d", &num);divide(num, fraans); break;
default:
printf("请重新输入：");
goto label;
}
if(m!=0)
{

		if (symbol != 4)													//当用户选择的运算不为除法时，分别对整数和分数答案进行保存
		{

			for ( i = 0; i <= num / 2; i++)
			{
				printf("第%d道题的答案为：", i + 1);
				scanf("%d", &userans[i]);
			}
			for ( i = num / 2 + 1; i < num; i++)
			{
				printf("第%d道题的答案为：", i + 1);
				if (fraans[i].down == 1)
				{
					scanf("%d", &userfraans[i].up);
					userfraans[i].down = 1;
				}
				else
				{
					scanf("%d/%d", &userfraans[i].up, &userfraans[i].down);
				}
			}
		}
	else																//当用户选择为出发时，对用户输入的答案进行保存
	{
		for ( i = 0; i < num; i++)
		{
			printf("第%d道题的答案为：", i + 1);
			if (fraans[i].down == 1)
			{
				scanf("%d", &userfraans[i].up);
				userfraans[i].down = 1;
			}
			else
			{
				scanf("%d/%d", &userfraans[i].up, &userfraans[i].down);
			}
		}
	}

	for ( i = 0; i <= num / 2; i++)									//对用户输入的答案和答案进行对比，如果一致，得分+1
	{
		if (userans[i] == ans[i])grade++;
	}
	for ( i = num / 2 + 1; i < num; i++)
	{
		if (userfraans[i].up == fraans[i].up && userfraans[i].down == fraans[i].down)grade++;
	}
	printf("grade=%d\n", grade);
	}
	
}

}
`
3.运行截图

四、个人小结

psp2.1	任务内容	计算完成需要的时间（min)	实际完成需要的时间(min)
Planning	计划	5	10
Estimate	估计这个任务需要多少时间，并规划大致工作步骤	10	14
Development	开发	120	150
Analysis	需求分析	12	15
Design Spec	生成设计文档	4	4
Design Review	设计复审	5	10
Coding Standard	代码规范	3	5
Design	具体设计	10	15
Coding	代码	30	50
Code Review	代码复审	5	8
Test	测试	6	10
Reporting	报告	6	9
Test Report	测试报告	3	3
Size Measurement	计算工作量	2	2
Postmortem & Process Improvement Plan	事后总结，并提出过程改进计划	5	5
小结：1.对于第一次使用博客园来发表作业的我，对于其操作不是很熟练，但却很有趣，通过编辑加预览后的效果感觉发现了新大陆。
2.对于自己的编程开发能力，我想更有待加强，因为与预估时间相比，我实际的时间常常超过了预估时间，这是缺乏能力的重大表现，也说明了我还有大量可进步可学习的地方。