python_四则运算
Github项目地址
【小学生的四则运算】--PSP表格
psp | 任务计划 | 计划完成需要的时间(min) | 实际完成需要的时间 |
Planning | 计划 | 120 | 60 |
Estimate |
估计这个任务需要多少时间,并 规划大致工作时间 |
70 | 60 |
Development | 开发 | 1000 | 500 |
Analysis | 需要分析(包括学习新技术) | 100 | 30 |
Design Spec | 生成设计文档 | 10 | 5 |
Design Review | 设计复审 | 20 | 30 |
Coding Standard | 代码规范 | 20 | 20 |
Design | 具体设计 | 60 | 30 |
Coding | 具体编码 | 300 | 400 |
Code Review | 代码复审 | 100 | 30 |
Test | 测试(自我测试,修改代码,提交代码) | 10 | 20 |
Reporting | 报告 | 60 | 40 |
Test Report | 测试报告 | 60 | 120 |
Size Measurement | 计算工作量 | 10 | 10 |
Postmortem & Process Improvement Plan |
事后总结,并提出改进计划 | 60 | 30 |
合计 | 2000 | 1385 |
项目要求
1、能自动生成小学四则运算题目
2、题目中不能出现负数或者结果为负数
3、除了整数的运算还包括真分数的运算
附加要求
1、自动产生括号
2、随机生成多个表达式
思路描述
这个题目可以被划分为以下三个问题:
- 列出随机的四则运算表达式。
- 计算所列出四则运算的结果。
- 接受用户输入并比较结果是否正确,并在命令行中表现出来。
如何解决
问题1
- 随机操作数、随机运算符、随机括号、随机长度等随机变量可以利用python自带随机函数取得。
- 需要考虑除数及分母为0时的情况,此时表达式不成立。
问题2
- python中有一个函数eval能计算表达式的结果,但结果可能会为分数,要利用库fractons中的一个函数Fraction,把输出的结果全转成分数,所以整数的不变,小数的变分数
- 再使用一个result的列表存储每一个表达式结果,再用for提取其中的每个结果
问题三
- 利用input()函数输入答案,再用eval和Fraction转成数字。
- 使用一个answer 的列表存储每一个输入的答案,再用for 提取其中的每个答案并与result中的结果一一对应,判断其对错
具体程序设计
公共变量
变量 | 类型 | 作用 |
question | list | 存储表达式 |
answer | list | 存储回答的答案 |
result | list | 存储表达式的结果答案 |
f | str | 把列表中的值合成表达式 |
operation | list | 存储运算符 |
函数
函数名 | 作用 |
integer(n) |
随机产生几个表达式 |
func_integer(number) |
表达式的随机生成与是否需要括号 |
result_integer(f, m) |
根据表达式计算结果 |
代码说明
#integer 函数
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
1 def integer(n): 2 ch = [] #存储表达式 3 number = random.randint(1, 4) #随机产生表达式的数量 4 for i in range(number): 5 rand = random.randint(0, 1) #随机产生0和1 判断是否使用括号 6 a = func_integer(number) #调用表达式产生函数,产生表达式 7 if rand == 0: 8 op = operation[random.randint(2,3)] #产生*,/来连接有括号的表达式,避免产生+,— 9 rand = random.randint(0, 1) #随机产生0和1 判断是否使用内嵌括号或外嵌括号 10 if i != number - 1: #避免开始和结尾用无意义的括号 11 if rand == 0: 12 ch.append('(') 13 ch.append(a) 14 ch.append(op) 15 ch.append(random.randint(1,10)) 16 ch.append(')') 17 ch.append(operation[random.randint(0, 3)]) 18 else: 19 ch.append(a) 20 ch.append(operation[random.randint(0, 3)]) 21 else: 22 ch.append(a) 23 ch.append(operation[random.randint(0, 3)]) 24 else: 25 ch.append(a) 26 ch.append(operation[random.randint(0, 3)]) 27 28 f = '' 29 for k,i in enumerate(ch): #把列表中的所有值用f一个个连起来 30 if k != len(ch)-1: 31 f += str(i) 32 result_integer(f, n) #调用输出函数
#func_integer() 函数
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
1 def func_integer(number): 2 f = '' 3 ch = [] 4 rand = random.randint(0, 1) #选择内嵌或外嵌括号 5 if number != 1: #避免一个表达式也产生括号 6 if rand == 0: 7 ch.append('(') 8 op = operation[random.randint(0, 1)] 9 ch.append(random.randint(1, 10)) 10 ch.append(op) 11 ch.append(random.randint(1, 10)) 12 ch.append(')') 13 else: 14 op = operation[random.randint(0, 3)] 15 if op == '/': 16 a = random.randint(1, 10) 17 ch.append(a) 18 ch.append(op) 19 ch.append(random.randint(a, 10)) 20 else: 21 ch.append(random.randint(1, 10)) 22 ch.append(op) 23 ch.append(random.randint(1, 10)) 24 else: 25 op = operation[random.randint(0, 3)] 26 if op == '/': 27 a = random.randint(1, 10) 28 ch.append(a) 29 ch.append(op) 30 ch.append(random.randint(a, 10)) 31 else: 32 ch.append(random.randint(1, 10)) 33 ch.append(op) 34 ch.append(random.randint(1, 10)) 35 for i in ch: #把产生表达式当成一个整体 36 f += str(i) 37 return f
#result_integer()函数
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
1 def result_integer(f, m): 2 try: 3 n = eval(f) 4 n = Fraction('{}'.format(n)).limit_denominator() # 把表达式的结果转成分数 5 if n > 0: # 判断结果是否大于0,否则重新产生表达式 6 #print('题目:') 7 question.append(f) 8 result.append(n) 9 #print('请输出答案:') 10 #x = Fraction('{}'.format(eval(input()))).limit_denominator() 11 else: 12 integer() 13 except: 14 integer(m)
代码运行如下
总结及收获
本次项目虽然核心算法要求并不难,但是包括测试优化自身调整这些我始终不能够很好理解。
所以写这次博客我只能勉强的运行一下代码以及测试,并不能很好的做完每个函数的性能测试及优化
这个项目过程也可谓是坎坷不断。
因为我个人现在能力问题和一点点地个人时间问题,这项目代码还有很多需要改进的地方,例如无效化括号等等,我都没能很好的解决。
还有很多需要改进的地方,以后再做补充。
未完待续...