四则运算之C++实现篇

对四则运算的一些要求如下：

1、题目避免重复；2、可定制（数量/打印方式）；3、可以控制下列参数:
  是否有乘除法、数值范围、加减有无负数、除法有无余数、否支持分数 (真分数, 假分数, …)；

一、设计思想

设计思想融合在内容四——开发过程中。

二、源代码

 //刘**，2015年3月，30道四则运算及其各种限制
 #include <iostream>
 using namespace std;

 void main()
 {
     int a0[],b0[],c0[],a1[],b1[],c1[],a2[],b2[],c2[],a3[],b3[],c3[],C[],a,b,c;
     int i,j,A0,A1,A2,A3,B0,B1,B2,B3;
     int num,line,k;
     int min,max,m;
     int CC,FS,YS;

     k=;
     A0=;A1=;A2=;A3=;
     B0=;B1=;B2=;B3=;
     cout<<"*************四则运算1.0*************"<<endl;

     cout<<"请依次输入输出算式数量和每行显示数量："<<endl;
     cin>>num>>line;

     cout<<"请问是否要有乘除法？有请输入\"1\"，无请输入\"0\""<<endl;
     cin>>CC;
     while()                             //判断输入是否合法
     {
         if(CC != &&CC != )
         {
             cout<<"输入不合法，请重新输入\"1\"或\"0\"：";
             cin>>CC;
         }
         else
             break;
     }

     cout<<"请问是否要加减结果有负数？有请输入\"1\"，无请输入\"0\""<<endl;
     cin>>FS;
     while()                             //判断输入是否合法
     {
         if(FS != &&FS != )
         {
             cout<<"输入不合法，请重新输入\"1\"或\"0\"：";
             cin>>FS;
         }
         else
             break;
     }

     cout<<"请问是否要除法结果有余数？有请输入\"1\"，无请输入\"0\""<<endl;
     cin>>YS;
     while()                             //判断输入是否合法
     {
         if(YS != &&YS != )
         {
             cout<<"输入不合法，请重新输入\"1\"或\"0\"：";
             cin>>YS;
         }
         else
             break;
     }

     cout<<"请输入两个值确定算式中a,b的取值范围（请保证前一个值小于后一个值）："<<endl;
     cin>>min>>max;
     while()                            //判断输入是否合法
     {
         if(min>=max)
         {
             cout<<"输入不合法，请重新输入：";
             cin>>min>>max;
         }
         else
             break;
     }

     m=max-min+;
     for(i=;i<;i++)
     {
         a0[i]=;b0[i]=;
         a1[i]=;b1[i]=;
         a2[i]=;b2[i]=;
         a3[i]=;b3[i]=;
     }
     for(i=;;i++)
     {
         a=min+rand()%m;
         b=min+rand()%m;
         c=rand()%;
         if(CC==)              //如果CC=0，去除c=2,3的情况
         {
             if(c==||c==)
                 continue;
         }
         if(FS==)              //如果FS=0，去除c=0,1下结果小于0的情况
         {
             if(c==)
             {
                 if(a+b<)
                     continue;
             }
             else if(c==)
             {
                 if(a-b<)
                     continue;
             }
         }
         if(YS==)             //如果YS=0，且是除法，去除a，b相除有余数的情况
         {
             if(c==)
                 if( != a%b)
                     continue;
         }

         //将算式分为加、减、乘、除四组
         if(c==)                       //加法
         {
             for(j=;j<=A0;j++)
             {
                 if(a==a0[j]&&b==b0[j])
                 {
                     B0++;break;
                 }
             }
             if(B0>)
             {
                 B0=;continue;
             }
             else
             {
                 a0[A0]=a;
                 b0[A0]=b;
                 c0[A0]=a+b;
                 A0++;
             }
         }
         else if(c==)                   //减法
         {
             for(j=;j<=A1;j++)
             {
                 if(a==a1[j]&&b==b1[j])
                 {
                     B1++;break;
                 }
             }
             if(B1>)
             {
                 B1=;continue;
             }
             else
             {
                 a1[A1]=a;
                 b1[A1]=b;
                 c1[A1]=a+b;
                 A1++;
             }
         }
         else if(c==)                     //乘法
         {
             for(j=;j<=A2;j++)
             {
                 if(a==a2[j]&&b==b2[j])
                 {
                     B2++;break;
                 }
             }
             if(B2>)
             {
                 B2=;continue;
             }
             else
             {
                 a2[A2]=a;
                 b2[A2]=b;
                 c2[A2]=a+b;
                 A2++;
             }
         }
         else                               //除法
         {
             if(b==)
                 continue;
             for(j=;j<=A3;j++)
             {
                 if(a==a3[j]&&b==b3[j])
                 {
                     B3++;break;
                 }
             }
             if(B3>)
             {
                 B3=;continue;
             }
             else
             {
                 a3[A3]=a;
                 b3[A3]=b;
                 c3[A3]=a+b;
                 A3++;
             }
         }
         if(num==A0+A1+A2+A3)                //限制算式数量
             break;
     }
     //输出
     for(i=;i<A0;i++)                        // +
     {
         k++;
         if(a0[i]<)
             cout<<"("<<a0[i]<<")";
         else
             cout<<a0[i]<<" ";
         cout<<"+";
         if(b0[i]<)
             cout<<"("<<b0[i]<<")";
         else
             cout<<" "<<b0[i]<<" ";
         cout<<"=";
         if(k%line==)
             cout<<endl;
         else
             cout<<"\t";
     }
     for(i=;i<A1;i++)                         // -
     {
         k++;
         if(a1[i]<)
             cout<<"("<<a1[i]<<")";
         else
             cout<<a1[i]<<" ";
         cout<<"-";
         if(b1[i]<)
             cout<<"("<<b1[i]<<")";
         else
             cout<<" "<<b1[i]<<" ";
         cout<<"=";
         if(k%line==)
             cout<<endl;
         else
             cout<<"\t";
     }
     for(i=;i<A2;i++)                         // *
     {
         k++;
         if(a2[i]<)
             cout<<"("<<a2[i]<<")";
         else
             cout<<a2[i]<<" ";
         cout<<"*";
         if(b2[i]<)
             cout<<"("<<b2[i]<<")";
         else
             cout<<" "<<b2[i]<<" ";
         cout<<"=";
         if(k%line==)
             cout<<endl;
         else
             cout<<"\t";
     }
     for(i=;i<A3;i++)                          // /
     {
         k++;
         if(a3[i]<)
             cout<<"("<<a3[i]<<")";
         else
             cout<<a3[i]<<" ";
         cout<<"/";
         if(b3[i]<)
             cout<<"("<<b3[i]<<")";
         else
             cout<<" "<<b3[i]<<" ";
         cout<<"=";
         if(k%line==)
             cout<<endl;
         else
             cout<<"\t";
     }
     cout<<"请在此输入各式的结果："<<endl;
     for(i=;i<num;i++)
         cin>>C[i];
     int t=,corr=;
     //判断输入结果的对错
     for(i=;i<A0;i++)
     {
         if(c0[i]==C[t])
         {t++;corr++;}
         else
         {
             t++;
             cout<<"第"<<t<<"题答错！"<<endl;
         }
     }
     for(i=;i<A1;i++)
     {
         if(c1[i]==C[t])
         {t++;corr++;}
         else
         {
             t++;
             cout<<"第"<<t<<"题答错！"<<endl;
         }
     }
     for(i=;i<A2;i++)
     {
         if(c2[i]==C[t])
         {t++;corr++;}
         else
         {
             t++;
             cout<<"第"<<t<<"题答错！"<<endl;
         }
     }
     for(i=;i<A3;i++)
     {
         if(c3[i]==C[t])
         {t++;corr++;}
         else
         {
             t++;
             cout<<"第"<<t<<"题答错！"<<endl;
         }
     }
     if(line==corr)
         cout<<"恭喜你都答对了！！！！！！"<<endl;
 }

三、运行结果截图

四、开发过程

整个程序都在一个cpp文件中，而且都在一个main函数中，程序开始时就想要将程序分割为一个个调用函数，鉴于能力有限，对于各个函数之间的值传递不熟练，且涉及到很多数组，所以暂且写在了一个函数里面。

关于判断是否重复的解决。函数主要使用了for循环，首先随机出一个算式的两个参数和一个符号，根据符号的不同分为四组，以此减少验证是否重复时的验证次数。每组中有两个数组来存放两个参数。当每获得两个随机数，就和相应组内进行比较，前一个和前一个数组中数值比较，后一个和后一个数组中数值比较，有相同的就continue跳过，不保存在数组中。这种比较方式就忽略了两个参数颠倒产生两个式子的情况，例如5+4和4+5，单这种情况可以当做交换率的考核。

关于出题数量和打印方式的限制解决。使用两个参数num、line，num限制出题数量，line限制输出时每行输出数量。将for循环设为无限循环，在循环的最后让四组数量相加等于num即可break跳出循环。

最后一个限制有很多要求，目前完成了除分数的前几个要求。解决方法就是在for循环刚开始时，两个参数和符号都产生后，加上对各个限制的判断，不符合就continue跳过。数值范围则使用x=min+rand%(max-min)产生符合数值范围的随机数。

分数没有解决，一开始的想法就是用四个数组分别表示两个参数的分子和分母，根据我的分组判断的做法，那就还要再声明16个数组，这十六个数组不能在使用一开始for循环内的产生算式的算法，需要新的代码来实现要求，新的代码其实也就是在以前for循环的算法中加上每个式子加上两个数组进行运算，可有了式子的两个参数后，问题产生，怎么让两个参数满足限制条件，最基本的就是怎么让产生的分数在数值范围内，如果要求有负数又怎么办？因此分数还没有实现。

五、时间记录日志

学生：刘**                            日期：2015.3

教师：王**                            课程：软件工程

日期	开始时间	结束时间	中断时间	净时间	活动	备注
3/18	6:00	10:30	20	250	没课	明天交作业
3/19	4:20	5:50		90	编程	马上交作业