四则运算试题生成

此作业要求参见：[https://edu.cnblogs.com/campus/nenu/2018fall/homework/2148]

代码地址：https://git.coding.net/y45777704/f4final.git

其中f41文件夹，dist中f4.exe为功能1代码（原始功能)地址：https://coding.net/u/y45777704/p/f4/git/tree/11/f41/dist

f42文件夹，dist中f4为功能2代码（加括号功能）地址：https://coding.net/u/y45777704/p/f4/git/tree/11/f42/dist

f4final文件夹，dist中f4为功能3、4代码。地址：https://coding.net/u/y45777704/p/f4/git/tree/11/f4final/dist

本次作业用python实现

结对编程对象：杨金铭

需求分析：

功能一：支持出题4个数的四则运算题目，所有题目要求作者有能力正确回答；

功能二：支持括号，所出题包含括号；

功能三：限定题目数量，"精美"打印输出，避免重复；

功能四：支持分数出题和运算；

要求1 参考《构建之法》第4章两人合作，结对编程上述功能。 (1) 给出每个功能的重点、难点、编程收获。(2)给出结对编程的体会，以及 (3) 至少5项在编码、争论、复审等活动中花费时间较长，给你较大收获的事件。

功能一：

重点难点：看到题目后首先想到的就是如何能够实现生成随机数，因为基础比较差所以通过了大量的资料查阅，最后选择了random.randint()方法，在python中的random.randint(a,b)用于生成一个指定范围内的整数。其中参数a是下限，参数b是上限，生成的随机数n: a <= n <= b。然后生成表达式，随机生成数的范围取得是[0,15]

部分代码如下：

def _f4(self):
        from random import randint
        operator1 = ['+', '-', '*', '/']
        left_1 = randint(0, 1)
        left_2 = randint(0, 1)
        left_3 = randint(0, 1)
        right_1 = randint(1, 2)
        right_2 = randint(1, 2)
        right_3 = randint(1, 2)
        if left_1 == 0:
            left_2 = 1
            left_3 = 1
            if right_1 == 2:
                right_2 = 1
                right_3 = 1
            else:
                right_2 = 2
                right_3 = 1
        else:
            if left_2 == 0:
                left_3 = 1
                right_1 = 1
                if right_2 == 2:
                    right_3 = 1
                else:
                    right_3 = 2
            else:
                left_3 = 0
                right_1 = 1
                right_2 = 1
                right_3 = 2
        a = randint(1, 15)
        b = randint(1, 15)
        c = randint(1, 15)
        d = randint(1, 15)
        x = randint(0, 2)
        y = randint(0, 3)
        z = randint(0, 3)
        equal = str(a) + operator1[x]+ str(b)+ operator1[y] + str(c) +  operator1[z] + str(d)
        return (equal)

实现截图：

功能二：

重点难点：在试题中添加括号，保证括号得成对出现，以及在正确的位置出现，运用了枚举的方法

部分代码如下：

 operator2 = ['(', '', ')']
 equal = operator2[left_1] + str(a) + operator1[x] + operator2[left_2] + str(b) + \
             operator2[right_1] + operator1[y] + operator2[left_3] + str(c) + operator2[right_2] + \
             operator1[z] + str(d) + operator2[right_3]

实现截图：

功能三：

重点难点：运用argparse模块来处理命令行参数，加入判断输入题目数必须是正整数，根据输入的参数输出试题的数量，并写入txt文件，运用ljust()方法，返回一个原字符串左对齐,并使用空格填充至指定长度的新字符串，使得表达式左对齐，答案对齐

部分代码如下：

def _f4_integer_parser(self,x):
        _p = "题目数量必须是正整数。"
        try:
            x = int(x)
            if x >= 0:
                for i in range(x):
                    _eq = f4()._f4()
                    _right = f4()._f4_answer(eq = _eq)
                    _eq = _eq + "="
                    print(_eq.ljust(40), _right)
            else:
                print(_p)
        except:
            print(_p)
        return(0)
if __name__ == "__main__":
    import argparse
    parser = argparse.ArgumentParser()
    parser.add_argument("-c", "--cin")
    args = parser.parse_args()
    if args.cin == None:
        f4()._f4_input()
    else:
        f4()._f4_integer_parser(args.cin)

实现截图：

功能四：

重点难点：为实现分数出题运用random.uniform() 方法生成随机浮点数，uniform() 方法随机生成一个实数(浮点数)，它在[a,b)范围内。然后运用fractions.Fraction()方法生成分数形式，可以同时提供分子和分母给构造函数用于实例化Fraction类，但两者必须同时是int类型或者numbers.Rational类型，否则会抛出类型错误。通过运用limit_denominator()来减小舍入误差的问题。这个方法本来是为了通过限制分母来得到一个近似值，但是在出现舍入误差的时候反倒使得结果更加精确了。

部分代码如下：

from fractions import Fraction
a = uniform(0,1)
a = Fraction(a).limit_denominator(10)
b = uniform(0,1)
b = Fraction(b).limit_denominator(10)
c = uniform(0,1)
c = Fraction(c).limit_denominator(10)

实现截图：