github項目地址：https://github.com/xinxianquan/ruangong

成員：馬朝濱，王誌聰。

題目：實現一個自動生成小學四則運算題目的命令行程序。

需求：

1. 使用 -n 參數控制生成題目的個數

例如,Myapp.exe -n 10, 將生成10個題目。

2. 使用 -r 參數控制題目中數值（自然數、真分數和真分數分母）的範圍

例如,Myapp.exe -r 10,將生成10以內（不包括10）的四則運算題目。該參數可以設置為1或其他自然數。該參數必須給定，否則程序報錯並給出幫助信息。

3. 生成的題目中計算過程不能產生負數，也就是說算術表達式中如果存在形如e₁ ? e₂的子表達式，那麽e₁

4. 生成的題目中如果存在形如e₁ ÷ e₂的子表達式，那麽其結果應是真分數。

5. 每道題目中出現的運算符個數不超過3個。

6. 程序一次運行生成的題目不能重復，即任何兩道題目不能通過有限次交換+和×左右的算術表達式變換為同一道題目。例如，23 + 45 = 和45 + 23 = 是重復的題目，6 × 8 = 和8 × 6 = 也是重復的題目。3+(2+1)和1+2+3這兩個題目是重復的，由於+是左結合的，1+2+3等價於(1+2)+3，也就是3+(1+2)，也就是3+(2+1)。但是1+2+3和3+2+1是不重復的兩道題，因為1+2+3等價於(1+2)+3，而3+2+1等價於(3+2)+1，它們之間不能通過有限次交換變成同一個題目。

生成的題目存入執行程序的當前目錄下的Exercises.txt文件，格式如下：

1. 四則運算題目1

2. 四則運算題目2

……

其中真分數在輸入輸出時采用如下格式，真分數五分之三表示為3/5，真分數二又八分之三表示為2’3/8。

7. 在生成題目的同時，計算出所有題目的答案，並存入執行程序的當前目錄下的Answers.txt文件，格式如下：

1. 答案1

2. 答案2

特別的，真分數的運算如下例所示：1/6 + 1/8 = 7/24。

8. 程序應能支持一萬道題目的生成。

9. 程序支持對給定的題目文件和答案文件，判定答案中的對錯並進行數量統計，輸入參數如下：

Myapp.exe -e <exercisefile>.txt -a <answerfile>.txt

統計結果輸出到文件Grade.txt，格式如下：

Correct: 5 (1, 3, 5, 7, 9)

Wrong: 5 (2, 4, 6, 8, 10)

其中“:”後面的數字5表示對/錯的題目的數量，括號內的是對/錯題目的編號。

PSP2.1表格

效能分析

在完成程序時發現不能循環運行程序，每運行一次需要執行一次，感覺有點繁瑣，所以我在原程序中添加了循環調用的語句；此外發現沒程序不是通過參數控制的，是直接運行後產生了結果，然後就重新加上了參數功能。

程序的改進大概花了3個小時左右。

設計實現過程

這個程序共有9個函數，分別是：

參數r實現的函數：void rcommad(int m)；參數n實現的函數：void ncommad(int n)；表達式生成函數：void generatearithmetic(int n,int m)；

生成單運算符表達式的函數：void level_1(int n, int m,int nm)；生成雙運算符表達式的函數：void level_2(int n, int m)；產生表達式結果的函數：void Answers(int num, FILE *fpanswers)；

產生表達式的函數：void Exercises(int rdnum[], char rdchar[], int rd_num, int rd_char, FILE *fpexercises)；

產生結果的函數：void Grade(int m)；獲取鍵盤輸入的算術結果的函數：void answerschar(int m)。

函數間的關系：rcommad，ncommad會產生題目的數值範圍和題目的數量，然後傳參數到generatearithmetic函數，接著generatearithmetic函數調用函數level_1，level_2來生成不同的題目。而函數Answers，Exercises是用來將生成題目和結果寫進文本文件的，

answerschar函數是用來將鍵盤輸入的結果寫入文件存儲起來和統計做對或做錯的題目的函數，Grade函數是用寫入統計出來的做對或著做錯的題目。

代碼說明

void generatearithmetic(int n,int m)  //生成表達式的函數
{
    void level_1(int n, int m,int nm);  //單運算符算術表達式產生函數
    void level_2(int n, int m);  //雙運算符算術表達式產生函數
    void  answerschar(int m);   //獲取鍵盤輸入運算結果的函數
    void Grade(int m);          //統計成績結果的函數

    FILE *fpan;
    char Filewirteanswers[] = "wirteanswers.txt";
    char gchar[10];
    int nm;

    fpan = fopen(Filewirteanswers, "w");     //生成鍵盤輸入運算結果的文本文件
    if (fpan == NULL)
    {
        printf("open anfile fail!");
    }
    nm = n / 2;
    if (n%2==0)
    {
           
            level_1(n/2,m,nm);
            level_2(n/2,m);
            printf("\n請輸入你的答案（每道題的答案用回車鍵作結束）：\n");
            printf("(提示：真分式書寫方式：3‘5/8)\n");
            for (int i = 0; i < n; i++)
            {
                scanf("%s", gchar);
                fprintf(fpan, "%s", gchar);
                fputc(‘\n‘, fpan);
            }
            fclose(fpan);
            answerschar(n);
            Grade(n);
    }
    else
    {
        level_1((n / 2)+1, m,nm);
        level_2(n / 2, m);
        printf("\n請輸入你的答案（每道題的答案用回車鍵作結束）：\n");
        printf("(提示：真分式書寫方式：3‘5/8)\n");
        for (int i = 0; i < n; i++)
        {
            scanf("%s", gchar);
            fprintf(fpan, "%s", gchar);
            fputc(‘\n‘, fpan);
        }
        fclose(fpan);
        answerschar(n);
        Grade(n);
    }

}

從函數rcommad，ncommad傳來的題目數量n,題目數值範圍m到函數generatearithmetic(int n,int m)後,其將調用函數 level_1(int n, int m,int nm); //單運算符算術表達式產生函數

level_2(int n, int m); //雙運算符算術表達式產生函數，來生成表達式。而answerschar(int m); 是獲取鍵盤輸入運算結果的函數，Grade(int m); 是統計成績結果的函數，

函數generatearithmetic調用answerschar，Grade就能得到做對或做錯的統計結果。

測試運行

同過計算並比對結果驗證了程序是正確的。

項目小結

這次項目總的來說有點一波三折，剛開始時發現打不開文本文件，後發現是文件放錯了目錄，然後出現沒法將題目和結果寫入文件，重復測試後發現是格式不正確，導致整型轉為字符型後產生了錯誤。

接著就是在比較鍵盤輸入的結果和程序產生的結果時，結果明明是一致的但是判成了錯的，百度後也沒能解決，後來通過不斷的檢查發現從文件讀取的字符串比鍵盤輸入的會多一個轉行符，於是

就想到了先用文件存儲起來在對它讀取，這樣可以了。

這個程序雖然基本實現了產生表達式和統計結果的功能，但是不夠簡潔，而且如過結果是分數時沒有進行約分處理。

這個項目總的來說收獲挺多的，因為自己原本基礎就不好，又沒有做過什麽項目，能通過這種基礎的項目夯實基礎還是挺不錯的。

c實現的四則運算程序