源代码：
//2016 3.6 Cheng Qiqin //四则运算改进 #include <iostream> #include<ctime> #include<cstdlib> #include<iomanip> #include<fstream> using namespace std; void proNum(int &ProNum)//确定题目数量 { cout<<"请输入运算式的数量： "; cin>>ProNum; if(ProNum<1) { cout<<"输入错误,"; proNum(ProNum); } } void typeway(int &type)//确定打印方式 { cout<<"请输入打印方式(1、输出到屏幕 2、输出到文件): "; cin>>type; if(type>2||type<1) { cout<<"输入错误,"; typeway(type); } } void ismulAndDiv(int &isMulAndDiv)//确定是否有乘除法 { cout<<"是否有乘除法（1、是 2、否）:"; cin>>isMulAndDiv; if(isMulAndDiv<1||isMulAndDiv>2) { cout<<"输入错误,"; ismulAndDiv(isMulAndDiv); } } int operationSymbol(int &isMulAndDiv)//确定是否有乘除法 { if(isMulAndDiv==1) { return 4; } else { return 2; } } void isparenthese(int &isParenthese)//确定是否有括号 { cout<<"是否有括号（1、是 2、否）: "; cin>>isParenthese; if(isParenthese<1||isParenthese>2) { cout<<"输入错误,"; isparenthese(isParenthese); } } void isneg(int &isNeg)//确定加减有无负数 { cout<<"加减有无负数（1、有 2、无）: "; cin>>isNeg; if(isNeg<1||isNeg>2) { cout<<"输入错误,"; isneg(isNeg); } } void isremainder(int &isRemainder)//确定除法有无余数 { cout<<"除法有无余数（1、有 2、无）: "; cin>>isRemainder; if(isRemainder<1||isRemainder>2) { cout<<"输入错误,"; isremainder(isRemainder); } } void DivisorNotZore(int &Divisor,int RangeNum)//排除除数为0 { while(Divisor==0) { Divisor=rand()%RangeNum; } } void Neg(int number1,int &number2,int RangeNum)//排除形如a-b结果为负的情况 { while(number1<number2) { number2=rand()%RangeNum; } } void Remainder(int number1,int &number2,int RangeNum)//排除有余数的情况 { while((number1%number2)!=0) { number2=rand()%RangeNum; DivisorNotZore(number2,RangeNum); } } void main() { srand((int)time(0)); //设定时间种子 int ProNum,type,isMulAndDiv,isParenthese,RangeNum,isNeg,isRemainder; int number[100][10],Prolength[100],Rbr=0,num,i,j,n; //number[100][10]用于存放每个表达式中数字,Prolength[100]用于记录表达式的长度 char Problems[100][100];// Problems[100][100]用于存放表达式 char fuhao[4]={'+','-','*','/'}; proNum(ProNum); typeway(type); ismulAndDiv(isMulAndDiv); isparenthese(isParenthese); isneg(isNeg); if(isMulAndDiv==1) { isremainder(isRemainder); } cout<<"请输入数值范围："<<endl; cout<<"请输入上限："; cin>>RangeNum; if(RangeNum<1){ cout<<"输入错误，请重新输入上限："; cin>>RangeNum; } if(isParenthese==1)//有括号 { for(i=0;i<ProNum;i++) { num=rand()%8+2;//随机得出每个表达式中数的个数 j=0; int leftParenthese[100],loc=0; if(num==2)//运算式中只有两个数时，不需要括号 { for(n=0;n<num;n++) { Problems[i][j]='n'; number[i][n]=rand()%RangeNum; if(Problems[i][j-1]=='/')//排除除号后面的数为0的情况 { DivisorNotZore(number[i][n],RangeNum); } j++; if(n<num-1)//添加运算符 { Problems[i][j]=fuhao[rand()%operationSymbol(isMulAndDiv)]; j++; } } Prolength[i]=j;//记录运算式的长度 } else//运算式中数超过两个，出现括号 { for(n=0;n<num;n++) { while(rand()%2)//添加左括号 { Rbr++; Problems[i][j]='('; leftParenthese[loc]=j; loc++; j++; } Problems[i][j]='n'; number[i][n]=rand()%RangeNum;//排除除号后面的数为0的情况 if(Problems[i][j-1]=='/') { DivisorNotZore(number[i][n],RangeNum); } j++; while(rand()%2==0)//添加右括号 { if(Rbr>0) { Rbr--; loc--; if(Problems[i][j-2]=='(')//排除形如（20）的情况 { Problems[i][j-2]=Problems[i][j-1]; j--; } else { if(Problems[i][leftParenthese[loc]]=='('&&Problems[i][leftParenthese[loc]+1]=='('&&Problems[i][j-1]==')') { for(int loction=leftParenthese[loc];loction<j-1;loction++) { Problems[i][loction]=Problems[i][loction+1]; } j--; } else { Problems[i][j]=')'; j++; } } } else{ break; } } if(n<num-1)//添加运算符 { Problems[i][j]=fuhao[rand()%operationSymbol(isMulAndDiv)]; j++; } } while(Rbr>0)//保证左括号数量与右括号数量相等 { Rbr--; loc--; if(Problems[i][j-2]=='(')//排除形如（20）的情况 { Problems[i][j-2]=Problems[i][j-1]; j--; } else { if(Problems[i][leftParenthese[loc]]=='('&&Problems[i][leftParenthese[loc]+1]=='('&&Problems[i][j-1]==')') { for(int loction=leftParenthese[loc];loction<j-1;loction++) { Problems[i][loction]=Problems[i][loction+1]; } j--; } else { Problems[i][j]=')'; j++; } } } Prolength[i]=j; } for(int k=0;k<i;k++)//排除运算式重复 { if(Problems[k]==Problems[i]) { i--; break; } } } } else { for(i=0;i<ProNum;i++){ num=rand()%8+2; j=0; for(n=0;n<num;n++){ Problems[i][j]='n'; number[i][n]=rand()%RangeNum; if(Problems[i][j-1]=='/')//排除除号后面的数为0的情况 { DivisorNotZore(number[i][n],RangeNum); } j++; if(n<num-1)//添加运算符 { Problems[i][j]=fuhao[rand()%operationSymbol(isMulAndDiv)]; j++; } } Prolength[i]=j;//记录运算式的长度 for(int k=0;k<i;k++)//排除重复 { if(Problems[k]==Problems[i]) { i--; break; } } } } int s,t,q; ofstream of("problems.txt"); if(!of) exit(1); for(i=0;i<ProNum;i++)//表达式数量 { s=0; t=0; q=Prolength[i]; while(Problems[i][s]=='('&&Problems[i][q-1]==')')//排除表达式首尾都有括号且无意义时的情况 { int m,n=0; bool kuohao=true; for(m=s;m<q-1;m++) { if(Problems[i][m]=='(') { n++; } if(Problems[i][m]==')') { n--; } if(n==0) { kuohao=false; break; } } if(kuohao) { s++; Prolength[i]=Prolength[i]-2; q=q-1; } else { break; } } while(Prolength[i]>0) { if(Problems[i][s]=='n') { if(t>0) { if(isNeg==2) { if(Problems[i][s-1]=='-'&&Problems[i][s-2]=='n') { Neg(number[i][t-1],number[i][t],RangeNum); } } if(isRemainder==2) { if(Problems[i][s-1]=='/'&&Problems[i][s-2]=='n') { Remainder(number[i][t-1],number[i][t],RangeNum); } } } if(type==1) { cout<<number[i][t]; } else { of<<number[i][t]; } s++; t++; } else { if(type==1) { cout<<Problems[i][s]; } else { of<<Problems[i][s]; } s++; } Prolength[i]--; } if(type==1) { cout<<"="<<endl; } else { of<<"="<<endl; } } of.close(); if(type==1) { cout<<"出题完毕！"<<endl; } else { cout<<"出题完毕，题目已成功存入problems.txt！"<<endl; } }
测试用例：
1：验证结果正确性：
测试用例：测试输出30个式子，输出到屏幕上，有乘除法，有括号，有负数，有余数，范围为0-100
测试预期结果：
出现30个运算式，运算式有出现括号，每种括号出现形式均包括，但不出现无意义的括号
测试结果：
2、验证是否所有的边界条件都满足
测试用例：测试当输入表达式数量为0、数值上限小于1时
测试预测结果：要求重新输入表达式数量、数值上限
测试结果：
3、检查能否强制出现错误
测试用例：在选择是否出现乘除法，是否出现括号等问题时，不输入1,2 ，输入其他
测试预测结果：要求重新输入
测试结果：
4、测试有序性
测试用例：测试出现多个运算式，观察运算式中是否有无意义的括号出现
测试预期结果：运算式中每个括号都有意义
测试结果：
5、测试是否满足性能要求：
测试用例：有无乘除有无括号时运算式的状态
测试预期结果：符合题目要求
测试结果：
6、测试输入到文件是否会出现问题
测试用例：选择输出到文件
测试预期结果：problems.txt文件中存入了运算式
测试结果：
