本周的作业题目要求：
编写一个自动生成小学四则运算题目的程序，除了支持整数以外，还要支持真分数的四则运算。
编程环境：
编程语言选择了C#，编程软件选择了Visual Studio 2015。
编程思路：
在看到题目首先想到了使用Random()这个随机方法进行随机产生数字，同时加减乘除四个运算符用0、1、2、3这个四个数字表示，也通过随机方法生成，在打印输出时再进行判断输出成相应的数学符号。我将题目分成了几个阶段进行编写，分别为整数阶段、分数阶段、混合阶段和优化阶段。
阶段一：
在这个阶段主要解决的问题就是如何进行随机生成数字与运算符，需要注意的部分是在C#语言中Random()在使用时随机生成的数字是小于你所输入的数字的。为了方便使用同时加入了设置了出题数目与最大值范围的语句，通过用户的输入进行设定，在接收时C#语句默认接收的为String的字符，需要进行转换成Int类型再进行使用。
代码如下所示：
1 using System;
2 using System.Collections.Generic;
3 using System.Linq;
4 using System.Text;
5 using System.Threading.Tasks;
6
7 namespace 随机生成_控制台
8 {
9 class Program
10 {
11 static void Main(string[] args)
12 {
13 Console.Write("请输入生成题目数量：");
14 String strnum = Console.ReadLine();//接收字符
15 int num = Convert.ToInt32(strnum);//转义 题目个数
16
17 Console.Write("请输入生成数字上限：");
18 String strmaxnum = Console.ReadLine();//接收字符
19 int maxnum = Convert.ToInt32(strmaxnum);//转义 题目数字最大上限
20 Random R = new Random();
21 int symbol = 0;
22 for (int i = 0; i < num; i++)
23 {
24 Console.Write(R.Next(1, maxnum));
25 symbol = R.Next(0, 4);
26 switch(symbol)//0-3分别表示加减乘除
27 {
28 case 0:Console.Write("+");break;
29 case 1:Console.Write("-");break;
30 case 2:Console.Write("*");break;
31 case 3:Console.Write("/");break;
32 }
33 Console.WriteLine(R.Next(1, maxnum) + "=");
34 }
35 Console.ReadLine();
36 }
37 }
38 }
阶段一实验截图如下：
阶段二：
分数阶段就需要在整数阶段进行一定的修改，首先在随机生成的部分就要多生成两个数字，程序中用n1、n2表示第一个分数的分子与分母，m1、m2来表示第二个数字的分子与分母，题目中要求分数需为真分数，则我们在输出时需要对分子与分母的大小进行比较，将较小的一个数字作为一个分子另一个则为分母，如若两个数字相同时则将其输出为1。运算符则与整数阶段用的一样的方法。
代码如下所示：
1 using System;
2 using System.Collections.Generic;
3 using System.Linq;
4 using System.Text;
5 using System.Threading.Tasks;
6
7 namespace 随机生成_控制台
8 {
9 class Program
10 {
11 static void Main(string[] args)
12 {
13 Console.Write("请输入生成题目数量：");
14 String strnum = Console.ReadLine();//接收字符
15 int num = Convert.ToInt32(strnum);//转义 题目个数
16
17 Console.Write("请输入生成数字上限：");
18 String strmaxnum = Console.ReadLine();//接收字符
19 int maxnum = Convert.ToInt32(strmaxnum);//转义 题目数字最大上限
20 Random R = new Random();
21 int symbol = 0;//运算符
22 int n1, n2, m1, m2;//分数
23 for(int i = 0; i < num; i++)//循环输出
24 {
25 n1 = R.Next(1, maxnum);
26 n2 = R.Next(1, maxnum);
27 m1 = R.Next(1, maxnum);
28 m2 = R.Next(1, maxnum);
29 symbol = R.Next(0, 4);
30 if (n1<n2)//判断是否为真分数，不是则调换顺序，若相同则输出1
31 {
32 Console.Write(n1 + "/" + n2);
33 }
34 else if(n1 == n2)
35 {
36 Console.Write(1);
37 }
38 else
39 {
40 Console.Write(n2 + "/" + n1);
41 }
42 switch (symbol)//0-3分别表示加减乘除
43 {
44 case 0: Console.Write("+"); break;
45 case 1: Console.Write("-"); break;
46 case 2: Console.Write("*"); break;
47 case 3: Console.Write("/"); break;
48 }
49 if (m1 < m2)
50 {
51 Console.WriteLine(m1 + "/" + m2 + "=");
52 }
53 else if(m1 > m2)
54 {
55 Console.WriteLine(m2 + "/" + m1 + "=");
56 }
57 else
58 {
59 Console.WriteLine(1 + "=");
60 }
61 }
62 Console.ReadLine();
63 }
64 }
65 }
阶段二实验截图如下：
阶段三：
结合实际情况编写了第三阶段，混合模式（这个混合模式为既有全为整数也有全为分数的，但没有一个式子中分数和整数并存的），混合模式下在出题时前半题目为整数运算，后半为分数运算。在整个程序开始时加入了模式的选择，程序启动时会提示选择，一共有三个模式：整数模式、分数模式、混合模式。在用户选择后会提示选择题目数量与最大数字范围。
代码如下所示：
1 using System;
2 using System.Collections.Generic;
3 using System.Linq;
4 using System.Text;
5 using System.Threading.Tasks;
6
7 namespace 随机生成_控制台
8 {
9 class Program
10 {
11 static void Main(string[] args)
12 {
13 Console.Write("请选择模式（1、分数 2、整数 3、混合）：");//模式选择
14 String numType = Console.ReadLine();
15 switch (numType)
16 {
17 case "1": Fraction(); break;
18 case "2": Integer(); break;
19 case "3": Mixture(); break;
20 default: Console.WriteLine("输入有误！");break;
21 }
22 Console.ReadLine();
23 }
24 public static void Fraction()//分数模式
25 {
26 Console.Write("请输入生成题目数量：");
27 String strnum = Console.ReadLine();//接收字符
28 int num = Convert.ToInt32(strnum);//转义
29
30 Console.Write("请输入生成数字上限：");
31 String strmaxnum = Console.ReadLine();//接收字符
32 int maxnum = Convert.ToInt32(strmaxnum);//转义
33
34 Random R = new Random();
35 int symbol = 0;//运算符
36 int n1, n2, m1, m2;//分数
37 for (int i = 0; i < num; i++)//循环输出
38 {
39 n1 = R.Next(1, maxnum);
40 n2 = R.Next(1, maxnum);
41 m1 = R.Next(1, maxnum);
42 m2 = R.Next(1, maxnum);
43 symbol = R.Next(0, 4);
44 if (n1 < n2)
45 {
46 Console.Write(n1 + "/" + n2);
47 }
48 else if (n1 == n2)
49 {
50 Console.Write(1);
51 }
52 else
53 {
54 Console.Write(n2 + "/" + n1);
55 }
56 switch (symbol)
57 {
58 case 0: Console.Write("+"); break;
59 case 1: Console.Write("-"); break;
60 case 2: Console.Write("*"); break;
61 case 3: Console.Write("/"); break;
62 }
63 if (m1 < m2)
64 {
65 Console.WriteLine(m1 + "/" + m2 + "=");
66 }
67 else if (m1 > m2)
68 {
69 Console.WriteLine(m2 + "/" + m1 + "=");
70 }
71 else
72 {
73 Console.WriteLine(1 + "=");
74 }
75 }
76 }
77 public static void Integer()//整数模式
78 {
79 Console.Write("请输入生成题目数量：");
80 String strnum = Console.ReadLine();//接收字符
81 int num = Convert.ToInt32(strnum);//转义
82
83 Console.Write("请输入生成数字上限：");
84 String strmaxnum = Console.ReadLine();//接收字符
85 int maxnum = Convert.ToInt32(strmaxnum);//转义
86
87 Random R = new Random();
88 int symbol = 0;//运算符
89 for (int i = 0; i < num; i++)//循环输出
90 {
91 Console.Write(R.Next(1, maxnum));
92 symbol = R.Next(0, 4);
93 switch (symbol)
94 {
95 case 0: Console.Write("+"); break;
96 case 1: Console.Write("-"); break;
97 case 2: Console.Write("*"); break;
98 case 3: Console.Write("/"); break;
99 }
100 Console.WriteLine(R.Next(1, maxnum) + "=");
101 }
102 }
103 public static void Mixture()//混合模式
104 {
105 Console.Write("请输入生成题目数量：");
106 String strnum = Console.ReadLine();//接收字符
107 int num = Convert.ToInt32(strnum);//转义
108
109 Console.Write("请输入生成数字上限：");
110 String strmaxnum = Console.ReadLine();//接收字符
111 int maxnum = Convert.ToInt32(strmaxnum);//转义
112
113 Random R = new Random();
114 int symbol = 0;//运算符
115 int n1, n2, m1, m2;//分数
116 for (int i = 0; i < num; i++)//循环输出
117 {
118 if (i < (num / 2))
119 {
120 Console.Write(R.Next(1, maxnum));
121 symbol = R.Next(0, 4);
122 switch (symbol)
123 {
124 case 0: Console.Write("+"); break;
125 case 1: Console.Write("-"); break;
126 case 2: Console.Write("*"); break;
127 case 3: Console.Write("/"); break;
128 }
129 Console.WriteLine(R.Next(1, maxnum) + "=");
130 }
131 else
132 {
133 n1 = R.Next(1, maxnum);
134 n2 = R.Next(1, maxnum);
135 m1 = R.Next(1, maxnum);
136 m2 = R.Next(1, maxnum);
137 symbol = R.Next(0, 4);
138 if (n1 < n2)
139 {
140 Console.Write(n1 + "/" + n2);
141 }
142 else if (n1 == n2)
143 {
144 Console.Write(1);
145 }
146 else
147 {
148 Console.Write(n2 + "/" + n1);
149 }
150 switch (symbol)
151 {
152 case 0: Console.Write("+"); break;
153 case 1: Console.Write("-"); break;
154 case 2: Console.Write("*"); break;
155 case 3: Console.Write("/"); break;
156 }
157 if (m1 < m2)
158 {
159 Console.WriteLine(m1 + "/" + m2 + "=");
160 }
161 else if (m1 > m2)
162 {
163 Console.WriteLine(m2 + "/" + m1 + "=");
164 }
165 else
166 {
167 Console.WriteLine(1 + "=");
168 }
169 }
170 }
171 }
172 }
173 }
阶段三实验截图如下：
作业总结：
本次作业的难度还是比较容易的，再编写的时候也没有过多的问题，只要从最简单的整数开始做起就会比较容易做，通过这个作业我发现我这几个阶段的代码都有部分的冗余，第二阶段的分数没有进行约分，这几个问题我在这次作业的最终版本会进行改进。C#语言的熟练度不高，在使用的时候经常会进行API的查询，选择C#进行编写的原因也是在于为了提高对C#语言的熟练度。觉得自己做的好的方面有：代码比较整洁，同时各个重要代码进行了注释。
这次的作业我认为还要继续做下去的必要，因为我的妹妹刚刚上小学，我可以进一步进行改进可以让她在接下来的学习中进行使用！打算改进的部分有：将其做成窗口模式、加入随机模式（一道题中既有真分数、也有整数）、加入小数模式、加入多式子运算（即一道运算题有多个需要运算的数字）、判断程序（每个题目做完自动进行判断对错，并计算总分）、错题本（每个错过的题目生成TXT文本进行记录，可以二次进行学习）。
时间： 2024-08-08 15:14:54