四则运算试题生成，结对

作业要求参见 https://edu.cnblogs.com/campus/nenu/2020Fall/homework/11245

结对对象：李惠璨（吉利虾）

功能1. 四则运算 + 功能2. 支持括号

难点：中缀后缀的计算，也是请教了学长才完成，随机数用的random函数括号的部分李惠璨问了学姐，她知指导我们在生成运算式的类中，生成了不带括号的运算式后，随机生成0或1,0就表示不插入括号，1表示插入括号，此时调用生成括号的函数，在该函数中，用枚举法确定括号的位置，然后根据随机数选择其中一种，将括号插入，最后返回带括号的表达式。

代码：

def change(s):
    result = ''
    suanfa={'+':1,'-':1,'*':2,'/':2,'(':0,')':3}
    arr = []
    for i in s:
        if i in ['+','-','*','/','(',')']:#括号功能
            if i=='(':
                arr.append(i)
            elif i==')':
                while (len(arr)>0 and arr[-1]!='(' ):
                    p=arr.pop()
                    result+=p
                arr.pop()
            elif len(arr)==0:
                 arr.append(i)
            elif suanfa[arr[-1]]>=suanfa[i]:#判断操作符优先级
                while len(arr)>0 and suanfa[arr[-1]]>=suanfa[i]:
                    p=arr.pop()
                    result+=p
                arr.append(i)
            else:
                arr.append(i)
        else:
            result+=i
    while len(arr)>0:
        p=arr.pop()
        result+=p
    return result#返回后缀表达式

def last(s):
    str=[]
    for i in s:
        if i in ['+','-','*','/']:
            b=float(str.pop())
            a=float(str.pop())
            c=0
            if i=='+':
                c=a+b
            elif i=='-':
                c=a-b
            elif i=='*':
                c=a*b
            else:
                c=a/b
            str.append(c)#结果输入进去
        else:
            str.append(i)
    return str[0]

　功能3. 限定题目数量，"精美"打印输出，避免重复+功能四带分数

难点：分数的制造，我将得到的浮点数整数部分拿出来小数部分用Fraction(result2).limit_denominator()生成分数

代码：

#随机生成运算式
from random import randint
class Expression:
    def expre(self):
        exp = []
        for j in range(0,7):
            if j % 2 != 0:    #生成带3个运算符和4个10以内数字的表达式
                operators = ['+', '-', '*', '/']
                exp.append(operators[randint(0, len(operators) - 1)])  #随机生成运算符
            else:
                exp.append(str(randint(1, 9)))
        is_need_brackets = randint(0, 1) # 判断是否要括号
        if is_need_brackets:#添加括号
            expression = ''.join(self.make_brackets(exp))
        else:
            expression = ''.join(exp)
        return expression

    # 生成括号表达式
    def make_brackets(self,exp):#传入由运算符和数字组成的列表
        str = []
        # 0表示直接将运算符或数字传入生成式，1表示在生成式加入左括号，2表示在生成式加入右括号，-1表示不作任何处理
        kuohao= [
                              [1, 0, 0, 0, 2, 0, 0, 0, 0, -1, -1],
                              [1, 0, 0, 0, 0, 0, 2, 0, 0, -1, -1],
                              [0, 0, 1, 0, 0, 0, 2, 0, 0, -1, -1],
                              [0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 2, -1, -1],
                              [0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 2, -1, -1],
                              [1, 0, 0, 0, 2, 0, 1, 0, 0, 0, 2],
                              [1, 1, 0, 0, 0, 2, 0, 0, 2, 0, 0],
                              [1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 2, 2, 0, 0],
                              [0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 2, 0, 0, 2],
                              [0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 2, 2]
                          ]
        pos = randint(0,9)
        if exp:
            i = 0
            for j in kuohao[pos]:
                if j ==0:
                    str.append(exp[i])
                    if i < len(exp):
                        i += 1
                elif j ==1:
                    str.append('(')
                elif j ==2:
                    str.append(')')
        return str

def fun(num):
    num=int(num)
    i = 0
    while i < num:
        g = Expression()
        e = g.expre()
        e1 = change(e)
        #result = float(last(e1))
        result=int(eval(e))
        result2=abs(eval(e)-int(eval(e)))
        result1=Fraction(result2).limit_denominator()
        if result==0:
            fresult = str(e) + "=" +"      " +"\t"+ str(result1)
        elif result2==0:
            fresult = str(e) + "=" +"      " + "\t"+ str(result)
        else:
            fresult = str(e) + "=" +"      " + "\t"+ str(result)+" "+ str(result1)
        write(fresult)
        #print('%-15s %-15s' % (e, result))
        i += 1