四则运算生成程序

四则运算生成程序

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一、题目要求

我们选择了小学四则运算自动生成程序的作为此次结对编程的任务。如下题目要求：

• 能够自动生成四则运算练习题
• 可以定制题目数量；
• 用户可以选择运算符
• 用户设置最大数（如十以内、百以内等）
• 用户选择是否有括号、是否有小数
• 用户选择输出方式（如输出到文件、打印机等）
• 最好能提供图形用户界面（根据自己能力选做，以完成上述功能为主）

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二、角色分配

本次结对编程的过程中和小伙伴的角色分配如下：

• 驾驶员：李 鑫
• 领航员：李宏达

驾驶员主要负责代码的编写，领航员引导驾驶员提供思路、修正驾驶员错误等以及对程序的测试工作。

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三、程序编写

• 代码链接
Github

- 代码内容

• 头文件引入

  #ifndef PCH_H
  #define PCH_H
  #include <iostream>
  #include <stdlib.h>
  #include <time.h>
  #include <string>
  #include <vector>
  #include <iomanip>
  #include <sstream>
  #include <fstream>
  #endif //PCH_H
  

• 类定义

  class  Calculation {
  public:
  	int quantity;  //题目数量
  	int maximum;   //最大数
  	int elem_len;  //每个式子参与运算的个数
  	bool brackets; //括号
  	bool decimal;  //小数
  	vector <string> opt{};  //计算符号
  	vector <string> expression{}; //生成表达式
  	vector <string> answer{};   //表达式答案
  public:
  	void Create(); //生成表达式
  	void SetQuantity(int q); //设置题目数量
  	void SetMaximum(int m);  //设置最大数值
  	void SetBrackets(bool b); //设置是否有括号
  	void SetDecimal(bool d);  //设置是否有小数
  	void SetElem_len(int len); //设置每个式子中数值的个数
  	void AddOpt(string op) {   //运算符号
  		this->opt.push_back(op);
  	}
  	void SaveFile();        //输出文件
  	Calculation(int q, int m, bool b, bool d);
  };
  

• 类实现

  Set前缀方法均为对参数的设置；string类型vector变量expression用于保存生成的表达式；Create() 方法用于生成表达式。

  void Calculation::Create() {
  	srand((unsigned int)(time(NULL)));
  	for (int x = 0; x < quantity; x++) {
  		string tmp;
  		int left = rand() % (elem_len - 1);   // 括号左位置
  		int right = rand() % (elem_len - left - 1) + left + 1; //括号右位置
  		while (left == 0 && right == elem_len - 1) {
  			left = rand() % (elem_len - 1);   // 括号左位置
  			right = rand() % (elem_len - left - 1) + left + 1; //括号右位置
  		}
  		for (int i = 0; i < elem_len; i++) {
  			string temp = "";
  			float number = rand() % maximum + 1 + (float)(rand() % maximum) / maximum;
  			if (this->decimal) { //小数
  				temp = roundAny(number, 2);
  			}
  			else {
  				temp = roundAny(number, 0);
  			}
  			if (brackets) { //括号
  				if (i == left) {
  					temp = "(" + temp + " ";
  				}
  				else if (i == right) {
  					temp = temp + ")";
  				}
  				else {
  					temp = temp + " ";
  				}
  			}
  			else {
  				temp = temp + " ";
  			}
  			if (temp.size() == 2) {
  				temp = "  " + temp;
  			}
  			else if (temp.size() == 3) {
  				temp = " " + temp;
  			}
  			tmp += temp;
  			if (i < elem_len - 1)
  				tmp += opt[rand() % (opt.size())] + " ";
  			else
  				tmp += " = ";
  		}
  		expression.push_back(tmp);
  		//std::cout << expression[x] << endl;
  	}
  }
  

  剩余部分方法实现

  
  

• 补充函数

  static std::string roundAny(float r, int precision) {
  	std::stringstream buffer;
  	buffer << std::fixed << std::setprecision(precision) << r;
  	return buffer.str();
  }
  

  此函数用于将浮点型数据转换成特定位小数的字符串。

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四、结果

项目完成的结果：

• 常规输入输出
  

• 包含小数
  

• 输出文件
  

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五、总结

   在这次结对编程中，要十分感谢我的领航员李宏达同学。 在程序实现的过程中，他提出了许多真知灼见，让我少犯了许多的错误，这也是为什 么我能在较短的时间内就完成编码。我们两个人互相配合的不错,在完成C++编码的过 程中相处愉快。我们除了使用C++完成主体的编码，还探索了使用 C#扩展的图形界面。我们计划使用dll(动态链接库)对 C++的类进行封装，之后在C#中进行调用，但经过一番 尝试因自己本身的才学疏浅未能成功完成此计划。后计划使用C#重写 类，因时间关系而放弃。
  总的来说这次结对编程收获匪浅，让我对合作的有了一定的接触，也学 会了一些协调合作的方法。对任务的内容算得上大体上都完成了，但还不算太好，在 编码前期并没有对任务进行设计研究等。