软件开发与创新第二次实验——结对编程：计算题出题系统
一.结对情况
本人：2252209
结对搭档：2211323
二.程序设想思路
根据题目我和搭档总结出如下几个关键点：
1.四则运算随机出题
2.两个运算符，三个数字
3.提供算式答案并对用户输入答案进行检查，答案在0-100
我们在基础要求上新增点如下：
1.为提高用户使用观感，开头结尾增加一些文字说明
2.在用户输入完答案后，系统自动进行检查，若答案错误则给出提示和标准答案
3.细节点：题目序号的添加，“正确和错误”的提示
4.将答案范围扩展为：0-200
三.制作过程
前半部分由本人负责编写代码，2211323辅助帮助发现问和查找题解决方案；后半部分交换进行。在代码完成编写后，2211323同学又再次进行修改。
四.代码
点击查看代码
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
// 生成随机的四则运算题目
void generate_question(int index, char* question, int* answer) {
char operators[4] = { '+', '-', '*', '/' };
char operator1 = operators[rand() % 4];
char operator2 = operators[rand() % 4];
int num1 = rand() % 20 + 1;
int num2 = rand() % 20 + 1;
int num3 = rand() % 20 + 1;
// 确保答案在20以内
if (operator1 == '/' && (num2 == 0 || num1 % num2 != 0)) {
num2 = rand() % 10 + 1;
}
sprintf(question, "%d. %d %c %d %c %d", index, num1, operator1, num2, operator2, num3);
switch (operator1) {
case '+':
switch (operator2) {
case '+':
*answer = num1 + num2 + num3;
break;
case '-':
*answer = num1 + num2 - num3;
break;
case '*':
*answer = num1 + num2 * num3;
break;
case '/':
*answer = num1 + num2 / num3;
break;
}
break;
case '-':
switch (operator2) {
case '+':
*answer = num1 - num2 + num3;
break;
case '-':
*answer = num1 - num2 - num3;
break;
case '*':
*answer = num1 - num2 * num3;
break;
case '/':
*answer = num1 - num2 / num3;
break;
}
break;
case '*':
switch (operator2) {
case '+':
*answer = num1 * num2 + num3;
break;
case '-':
*answer = num1 * num2 - num3;
break;
case '*':
*answer = num1 * num2 * num3;
break;
case '/':
*answer = num1 * num2 / num3;
break;
}
break;
case '/':
switch (operator2) {
case '+':
*answer = num1 / num2 + num3;
break;
case '-':
*answer = num1 / num2 - num3
break;
case '*':
*answer = num1 / num2 * num3;
break;
case '/':
*answer = num1 / num2 / num3;
break;
}
break;
}
}
// 检查用户答案是否正确
int check_answer(int correct_answer, int user_answer) {
if (correct_answer == user_answer) {
printf("回答正确！\n");
return 1;
}
else {
printf("答案错误，正确答案是 %d\n", correct_answer);
return 0;
}
}
int main() {
srand(time(NULL)); // 初始化随机数种子
printf("欢迎来到四则运算题目挑战！\n");
int correct_count = 0;
for (int i = 1; i <= 50; i++) {
char question[20];
int correct_answer, user_answer;
generate_question(i, question, &correct_answer);
printf("题目: %s\n", question);
printf("请输入答案：");
scanf("%d", &user_answer);
if (check_answer(correct_answer, user_answer)) {
correct_count++;
}
}
printf("今日五十道题已完成，明天再来！\n");
return 0;
}
修改后代码
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
// 生成随机的四则运算题目
void generate_question(int index, char* question, int* answer) {
char operators[4] = { '+', '-', '*', '/' };
char leandrg[2] = {'(',')'};
char operator1 = operators[rand() % 4];
char operator2 = operators[rand() % 4];
int num1 = rand() % 20 + 1;
int num2 = rand() % 20 + 1;
int num3 = rand() % 20 + 1;
int have = rand() % 2;//0代表没有括号，1代表有括号
int lerg = rand() % 2;//0代表左括号，1代表右括号
// 确保答案在20以内
switch (have)
{
case 0:switch (operator1) {
case '+':
switch (operator2) {
case '+':
*answer = num1 + num2 + num3;
break;
case '-':
*answer = num1 + num2 - num3;
break;
case '*':
*answer = num1 + num2 * num3;
break;
case '/':
*answer = num1 + num2 / num3;
break;
}
break;
case '-':
switch (operator2) {
case '+':
*answer = num1 - num2 + num3;
break;
case '-':
*answer = num1 - num2 - num3;
break;
case '*':
*answer = num1 - num2 * num3;
break;
case '/':
*answer = num1 - num2 / num3;
break;
}
break;
case '*':
switch (operator2) {
case '+':
*answer = num1 * num2 + num3;
break;
case '-':
*answer = num1 * num2 - num3;
break;
case '*':
*answer = num1 * num2 * num3;
break;
case '/':
*answer = num1 * num2 / num3;
break;
}
break;
case '/':
switch (operator2) {
case '+':
*answer = num1 / num2 + num3;
break;
case '-':
*answer = num1 / num2 - num3;
break;
case '*':
*answer = num1 / num2 * num3;
break;
case '/':
if (num2 / num3 == 0) {
generate_question(index, question, answer);
}
else {
*answer = num1 / num2 / num3;
}
break;
}
//leandrg
break;
}
break;
case 1:
switch (lerg)
{
case 0:switch (operator1) {//左括号
case '+':
switch (operator2) {
case '+':
*answer = num1 + num2 + num3;
break;
case '-':
*answer = num1 + num2 - num3;
break;
case '*':
*answer = (num1 + num2) * num3;
break;
case '/':
*answer = (num1 + num2)/ num3;
break;
}
break;
case '-':
switch (operator2) {
case '+':
*answer = num1 - num2 + num3;
break;
case '-':
*answer = num1 - num2 - num3;
break;
case '*':
*answer = (num1 - num2) *num3;
break;
case '/':
*answer = (num1 - num2) / num3;
break;
}
break;
case '*':
switch (operator2) {
case '+':
*answer = num1 * num2 + num3;
break;
case '-':
*answer = num1 * num2 - num3;
break;
case '*':
*answer = num1 * num2 * num3;
break;
case '/':
*answer = num1 * num2 / num3;
break;
}
break;
case '/':
switch (operator2) {
case '+':
*answer = num1 / num2 + num3;
break;
case '-':
*answer = num1 / num2 - num3;
break;
case '*':
*answer = num1 / num2 * num3;
break;
case '/':
if (num2 / num3 == 0) {
generate_question(index, question, answer);
}
else {
*answer = num1 / num2 / num3;
}
break;
}
break;
break;
}
break;
case 1:switch (operator1) {//右括号
case '+':
switch (operator2) {
case '+':
*answer = num1 + num2 + num3;
break;
case '-':
*answer = num1 +( num2 - num3);
break;
case '*':
*answer = num1 + (num2 * num3);
break;
case '/':
*answer = num1 + num2 / num3;
break;
}
break;
case '-':
switch (operator2) {
case '+':
*answer = num1 - (num2 + num3);
break;
case '-':
*answer = num1 - (num2 - num3);
break;
case '*':
*answer = num1 - (num2 * num3);
break;
case '/':
*answer = num1 - num2 / num3;
}
break;
case '*':
switch (operator2) {
case '+':
*answer = num1 * (num2 + num3);
break;
case '-':
*answer = num1 * (num2 - num3);
break;
case '*':
*answer = num1 * num2 * num3;
break;
case '/':
*answer = num1 * num2 / num3;
break;
}
break;
case '/':
switch (operator2) {
case '+':
*answer = num1 / (num2 + num3);
break;
case '-':
*answer = num1 / (num2 - num3);
break;
case '*':
*answer = num1 / num2 * num3;
break;
case '/':
if (num2 / num3 == 0) {
generate_question(index, question, answer);
}
else {
*answer = num1 / num2 / num3;
}
break;
}
break;
}
break;
}
break;
}
int result = *answer;
if (result < 0 || result > 200) {
generate_question(index, question, answer);
}
else {
if (operator1 == '/' && (num2 == 0 || num1 % num2 != 0)) {
num2 = rand() % 10 + 1;
}
if (have == 0) {
sprintf(question, "%d. %d %c %d %c %d", index, num1, operator1, num2, operator2, num3);
}
else {
if (lerg == 0) {
sprintf(question, "%d. %c %d %c %d %c %c %d", index, leandrg[0], num1, operator1, num2, leandrg[1], operator2, num3);
}
else {
sprintf(question, "%d. %d %c %c %d %c %d %c", index, num1, operator1, leandrg[0], num2, operator2, num3, leandrg[1]);
}
}
}
}
// 检查用户答案是否正确
int check_answer(int correct_answer, int user_answer) {
if (correct_answer == user_answer) {
printf("回答正确！\n");
return 1;
}
else {
printf("答案错误，正确答案是 %d\n", correct_answer);
return 0;
}
}
int main() {
srand(time(NULL)); // 初始化随机数种子
printf("欢迎来到四则运算题目挑战！\n");
int correct_count = 0;
for (int i = 1; i <= 50; i++) {
char question[20];
int correct_answer, user_answer;
generate_question(i, question, &correct_answer);
printf("题目: %s\n", question);
printf("请输入答案：");
scanf("%d", &user_answer);
if (check_answer(correct_answer, user_answer)) {
correct_count++;
}
}
printf("今日五十道题已完成，明天再来！\n");
return 0;
}
五.代码运行截图
1.修改器代码运行截图
2.修改后代码运行截图
六.运行环境
基于Windows 11家庭版设备，使用Visual Studio Installer编译器，运用C语言进行代码编写。
七.代码运用的知识点及主要函数介绍
1.随机数生成：
使用 rand() 函数和 srand() 函数生成随机数，配合 time() 函数作为种子，确保每次运行程序时生成的随机数不同。
2.字符数组和字符串操作：
使用字符数组来存储生成的题目字符串，并利用 sprintf() 函数将题目格式化为字符串。
3.条件语句和嵌套条件：
使用 if 语句进行条件判断，根据运算符的不同生成对应的算术表达式，并且确保除法运算时被除数不为0。
4.generate_question(int index, char question, int answer)**:
这个函数用于生成一个包含题目和答案的字符串，并将正确答案存储到一个指针所指向的位置。
参数 index 是题目的序号，用于标识题目。
参数 question 是一个字符数组，用于存储生成的题目字符串。
参数 answer 是一个指向整型变量的指针，用于存储生成的题目的正确答案。
5.check_answer(int correct_answer, int user_answer):
这个函数用于检查用户输入的答案是否正确，并输出相应的提示信息。
参数 correct_answer 是正确的答案。
参数 user_answer 是用户输入的答案。
返回值是一个整数，表示用户答案是否正确，1 表示正确，0 表示错误。
6.Switch case 的使用：
解决了对于多个条件出现的选择判断，题目中，我们使用了两个随机数来代表括号的出现和位置，两个0 1 分别代表存在与否，在左边还是在右边，由于是否存在括号，对运算的影响很大，所以需要另外的Switch case对运算符，以及括号的出现和位置进行判断，同时，我们使用了判断递归的方式来限制题目的结果在0~200之内，如果不满足，将内部重新调用函数，且只有在满足的情况下，才会将算式打印出来了，与答案对应。
八.此次实验体会
我的体会：
结对编程是一种非常有趣和有益的编程实践方式。通过与队友一起编写代码，我体会到了许多：
1.与队友合作编程时，我们可以分享彼此的知识和经验，学习到不同的编程技巧和方法。这种知识交流可以加速个人的学习和成长。
2.在编写代码过程中，可能会遇到各种各样的问题。结对编程能够让两个人共同思考问题，并找到解决方案。有时候一个人可能会忽略一些细节或者陷入思维定势，而有了队友的帮助和观点，问题往往可以更快地得到解决。
3.代码质量提高：两个人一起编写代码，可以相互审查、检查，从而减少错误和漏洞。通过互相检查代码，可以提高代码的质量和稳定性。
4.逻辑思维的训练：在生成题目和检查答案的过程中，需要考虑各种情况，如运算符的组合、被除数不能为零等，这锻炼了我的逻辑思维能力。
总体来讲，对于一个题目或者说一个大一点的代码作业的书写，不应该直接动手，而是先思考整个框架，有几个大循环，几个内循环，怎样做出条件的选择，应当获取什么值，值是怎么得到的等等，有框架再下手，会轻松很多，也会很快的写出，然后以后应该多写一些大型代码作业（更多的是思路大），写完之后的愉悦性真的很高。
搭档的体会：
1.功能模块化的重要性：将生成题目和检查答案的功能分别封装成函数，使得代码结构清晰，易于理解和维护。这种模块化的设计让代码更加灵活，可以方便地扩展和修改。
2.随机数生成的应用：通过使用随机数生成器 rand() 和种子函数 srand()，我们能够生成各种不同的题目，增加了程序的趣味性和挑战性。
3.输入输出的处理：通过使用 printf() 和 scanf() 函数进行输入输出，实现了与用户的交互，使程序具有了实用性。
4.在结对编程中，两个人共同完成一项任务，因此也会共同分享责任和成就感。当完成一个功能或者解决一个难题时，可以与队友分享喜悦和成就，增强团队的凝聚力和向心力。
浙公网安备 33010602011771号