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zzlian/operation_expression

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operation_expression

a generating operation expression program for little student in Python

  • 一个自动生成小学四则运算题目的命令行程序

说明

自然数:0, 1, 2, …。

  • 真分数:1/2, 1/3, 2/3, 1/4, 1’1/2, …。
  • 运算符:+, −, ×, ÷。
  • 括号:(, )。
  • 等号:=。
  • 分隔符:空格(用于四则运算符和等号前后)。
  • 算术表达式: e = n | e1 + e2 | e1 − e2 | e1 × e2 | e1 ÷ e2 | (e), 其中e, e1和e2为表达式,n为自然数或真分数。
  • 四则运算题目:e = ,其中e为算术表达式。

需求:

  1. 使用 -n 参数控制生成题目的个数,例如 Myapp.exe -n 10 将生成10个题目。
  2. 使用 -r 参数控制题目中数值(自然数、真分数和真分数分母)的范围,例如 Myapp.exe -r 10 将生成10以内(不包括10)的四则运算题目。该参数可以设置为1或其他自然数。该参数必须给定,否则程序报错并给出帮助信息。
  • n 和 r参数必须同时出现
  1. 生成的题目中计算过程不能产生负数,也就是说算术表达式中如果存在形如e1 − e2的子表达式,那么e1 ≥ e2。

  2. 生成的题目中如果存在形如e1 ÷ e2的子表达式,那么其结果应是真分数。

  3. 每道题目中出现的运算符个数不超过3个。

  4. 程序一次运行生成的题目不能重复,即任何两道题目不能通过有限次交换+和×左右的算术表达式变换为同一道题目。例如,23 + 45 = 和45 + 23 = 是重复的题目,6 × 8 = 和8 × 6 = 也是重复的题目。3+(2+1)和1+2+3这两个题目是重复的,由于+是左结合的,1+2+3等价于(1+2)+3,也就是3+(1+2),也就是3+(2+1)。但是1+2+3和3+2+1是不重复的两道题,因为1+2+3等价于(1+2)+3,而3+2+1等价于(3+2)+1,它们之间不能通过有限次交换变成同一个题目。 生成的题目存入执行程序的当前目录下的Exercises.txt文件,格式如下:

  5. 四则运算题目1

  6. 四则运算题目2 ……

其中真分数在输入输出时采用如下格式,真分数五分之三表示为3/5,真分数二又八分之三表示为2’3/8。 7. 在生成题目的同时,计算出所有题目的答案,并存入执行程序的当前目录下的Answers.txt文件,格式如下:

  1. 答案1
  2. 答案2

特别的,真分数的运算如下例所示:1/6 + 1/8 = 7/24。 8. 程序应能支持一万道题目的生成。 9. 程序支持对给定的题目文件和答案文件,判定答案中的对错并进行数量统计,输入参数如下:

Myapp.exe -e .txt -a .txt

统计结果输出到文件Grade.txt,格式如下:

Correct: 5 (1, 3, 5, 7, 9) Wrong: 5 (2, 4, 6, 8, 10)

其中“:”后面的数字5表示对/错的题目的数量,括号内的是对/错题目的编号。为简单起见,假设输入的题目都是按照顺序编号的符合规范的题目。

程序执行

  • 可直接使用main.py文件作为入口执行程序
  • 也可使用生成的Myapp.exe文件执行程序,Myapp.exe文件在 可执行文件/dist/Myapp.exe路径下

用法

  • 使用 Myapp.exe -n exp_num -r max_number 来生成exp_num个表达式,表达式中的操作数不大于max_number
  • 使用 Myapp.exe -e exercisefile.txt -a answerfile.txt 对answerfile.txt文件中的答案进行评分

About

为小学生生成四则运算表达式的程序

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