老师又向二柱子提出一些要求，二柱子很崩溃
具体要求如下：
- 题目避免重复
- 可定制（数量/打印方式）
可控制参数
1是否有乘除法
2是否有括号
3数值范围
4加减法有无负数
5除法有无余数
可怜的二柱子经过8h的奋战，终于在01版本的基础上改出了满足要求的02版本
1 #include <iostream>
2 #include <iomanip>
3 #include <fstream>
4 #include <ctime>
5 #include <cstdlib>
6 #include <sstream>
7 #include <string>
8 #include <vector>
9 #include <algorithm>
10 using namespace std;
11
12 bool isTrueFraction(int numerator, int denominator) //判断产生的分数是否是真分数
13 {
14 if(numerator >= denominator)
15 return false;
16
17 for(int i = 2 ; i <= numerator ; i++) //判断分数是否能够约分
18 {
19 if(numerator % i ==0 && denominator % i ==0)
20 return false;
21 }
22
23 return true;
24 }
25
26 string getNum(int start = 0, int end = 100, bool isParentheses = false, int depth = 0)
27 {
28 int n = rand();
29 if(isParentheses) // 若带括号 则为 a op ( b op c) 的形式 op为运算符
30 {
31 int num1 = rand() % (end - start + 1) + start;
32 stringstream ss;
33 ss << num1;
34
35 if(depth < 9) //控制递归层数，带括号的式子少于10个
36 {
37 string num2 = "(" + getNum(start,end, n % 2 == 0,depth + 1) + ")";
38 return ss.str() +","+ num2;
39 }
40 else
41 {
42 string num2 = "(" + getNum(start,end, false) + ")";
43 return ss.str() +","+ num2;
44 }
45 }else
46 {
47 if(n % 7 == 0) //若随机数n是7的倍数，产生一个真分数和一个整数，否则为两个整数
48 {
49 int num1 = rand() % (end - start + 1) + start;
50 int num2 = rand() % (end - start + 1) + start;
51 int num3 = rand() % (end - start + 1) + start;
52
53 if(isTrueFraction(num1,num2))
54 {
55 stringstream s1,s2,s3; //将int转为string
56 s1<<num1;
57 s2<<num2;
58 s3<<num3;
59 return s1.str()+"/"+s2.str()+","+s3.str();
60 }else
61 {
62 return getNum(start,end);
63 }
64 }else
65 {
66 int num1 = rand() % (end - start + 1) + start;
67 int num2 = rand() % (end - start + 1) + start;
68 stringstream s1,s2;
69 //string ss1,ss2;
70 s1<<num1;
71 s2<<num2;
72 return s1.str()+","+s2.str();
73 }
74 }
75
76
77 }
78
79 char getOperator(string num2 = "1", bool isMulandDiv = true) // 默认第二个参数不为0，默认包括乘除法
80 {
81 char op[] = {‘+‘,‘-‘,‘*‘,‘/‘};
82
83 if(isMulandDiv)
84 {
85 if(num2 == "0") //避免除数为0
86 return op[rand() % 3];
87 else
88 return op[rand() % 4];
89 }else
90 {
91 return op[rand() % 2]; //只包含加减
92 }
93 }
94
95 bool isDup(vector<string> &items, string item) //若重复返回true,否则返回false
96 {
97 if(find(items.begin(),items.end(),item) == items.end())
98 return false;
99 else
100 return true;
101 }
102
103 bool isNegative(string num1, string num2, char op) //判断两数加减的正负
104 {
105 stringstream ss1,ss2;
106 int n1,n2;
107 ss1 << num1;
108 ss1 >> n1;
109 ss2 << num2;
110 ss2 >> n2;
111 if(op == ‘-‘)
112 {
113 if(n1 < n2)
114 {
115 return true;
116 }else
117 {
118 return false;
119 }
120 }else
121 {
122 if(n1 + n2 < 0)
123 return true;
124 else
125 return false;
126 }
127
128 }
129
130 bool isRemainder(string num1, string num2) //判断两数相除有无余数
131 {
132 stringstream ss1,ss2;
133 int n1,n2;
134 ss1 << num1;
135 ss1 >> n1;
136 ss2 << num2;
137 ss2 >> n2;
138
139 if(n1 % n2 == 0)
140 return false;
141 else
142 return true;
143 }
144
145 void print(vector<string> &items, bool isCmd)
146 {
147 vector<string>::iterator it = items.begin();
148 if(isCmd)
149 {
150 for(;it != items.end(); it++)
151 {
152 cout << (*it) <<endl;
153 }
154 }else
155 {
156 ofstream of("problems.txt");
157 if(!of)
158 exit(1);
159
160 for(;it != items.end() ; it++)
161 of<<*it <<endl;
162
163 of.close();
164 }
165 }
166
167 //void itemsGenerate(int itemNum, bool isCmd)
168 //{
169
170 //}
171
172 int main(int argc, char *argv[])
173 {
174 srand((int)time(0)); //设定时间种子
175 vector<string> items; //将题目存在items中，用于判断是否重复和输出
176 int itemNum,tmp; //题目数量
177 char ttmp;
178 bool isCmd; //打印方式
179 bool isMulandDiv; //是否有乘除法
180 bool isParentheses; //是否带括号
181 int start,end; //数值范围
182 bool isNeg; //有无负数
183 bool isRem; //有无余数
184 bool addFlag = false; //添加标识
185
186 cout << "请输入题目数量:" << endl; //定制题目数量、打印方式等
187 cin >> itemNum;
188 if(itemNum < 0 )
189 {
190 cout << "非法的题目数量!" <<endl;
191 exit(1);
192 }
193
194 cout << "请输入打印方式(0. 输出到屏幕 1.输出到文件)" <<endl;
195 cin >> tmp;
196 if(tmp == 0)
197 {
198 isCmd = true;
199 }else if(tmp == 1)
200 {
201 isCmd = false;
202 }else
203 {
204 cout << "非法的打印方式!" <<endl;
205 exit(1);
206 }
207
208 cout << "请输入是否有乘除法（Y/N）" <<endl;
209 cin >>ttmp;
210 if(ttmp == ‘y‘ || ttmp == ‘Y‘)
211 {
212 isMulandDiv = true;
213 }else if (ttmp == ‘N‘ || ttmp == ‘n‘)
214 {
215 isMulandDiv = false;
216 }else
217 {
218 cout << "非法输入!"<<endl;
219 exit(1);
220 }
221
222 cout << "请输入是否有括号？（Y/N）" <<endl;
223 cin >>ttmp;
224 if(ttmp == ‘y‘ || ttmp == ‘Y‘)
225 {
226 isParentheses = true;
227 }else if (ttmp == ‘N‘ || ttmp == ‘n‘)
228 {
229 isParentheses = false;
230 }else
231 {
232 cout << "非法输入!"<<endl;
233 exit(1);
234 }
235
236 cout << "请输入数值范围:(中间由一空格分隔)" << endl;
237 cin >> start >> end ;
238 if(start > end)
239 {
240 swap(start, end);
241 }
242
243 cout << "加减法有无负数？（Y/N）" <<endl;
244 cin >> ttmp;
245 if(ttmp == ‘y‘ || ttmp == ‘Y‘)
246 {
247 isNeg = true;
248 }else if (ttmp == ‘N‘ || ttmp == ‘n‘)
249 {
250 isNeg = false;
251 }else
252 {
253 cout << "非法输入!"<<endl;
254 exit(1);
255 }
256
257 cout << "乘除法有无余数？（Y/N）" <<endl;
258 cin >> ttmp;
259 if(ttmp == ‘y‘ || ttmp == ‘Y‘)
260 {
261 isRem = true;
262 }else if (ttmp == ‘N‘ || ttmp == ‘n‘)
263 {
264 isRem = false;
265 }else
266 {
267 cout << "非法输入!"<<endl;
268 exit(1);
269 }
270
271
272 for(;items.size() != itemNum ;) //根据条件生成问题
273 {
274 string num = getNum(start,end,isParentheses);
275 while (num.find(",") != string::npos)
276 {
277 addFlag = true;
278 if( num[num.find(",") + 1] == ‘(‘) //运算符后紧跟括号,运算符选取只和isMulandDiv有关
279 {
280 char op = getOperator("1",isMulandDiv);
281 stringstream ss;
282 ss << op;
283 num = num.replace(num.find(","),1,ss.str());
284 }else //运算符后是数字，运算符选取和num2和isMulandDiv有关，此时是不带括号或最右边的算式
285 {
286 //string::iterator it= num.find(",");
287 string num2 = num.substr( num.find(",") + 1, num.find(")",num.find(",") + 1));
288 char op = getOperator(num2,isMulandDiv);
289 stringstream ss;
290 ss << op;
291 num = num.replace(num.find(","),1,ss.str());
292 int begin = 0; //找到形如 a op b 的式子
293 if(num.find("(") != string::npos)
294 begin = num.find_last_of("(") + 1;
295 string num1 = num.substr(begin,num.find(ss.str()));
296 num2 = num.substr(num.find_last_of(ss.str()) + 1,num.find_first_of(")"));
297 if(op == ‘-‘ || op == ‘+‘)
298 {
299
300 if(!isNeg && isNegative(num1,num2,op))
301 {
302 addFlag = false;
303 break;
304 }
305
306 }else if(op == ‘/‘)
307 {
308 if(!isRem && isRemainder(num1,num2))
309 {
310 addFlag = false;
311 break;
312 }
313 }
314 }
315
316 }
317 if(!addFlag) //满足要求，可以添加
318 {
319 continue;
320 }
321
322 if(!isDup(items,num)) //判断是否重复,不重复则添加
323 {
324 items.push_back(num);
325 }
326
327
328 }
329
330 print(items,isCmd);
331 return 0;
332 }
首先，用vector 存式子 ，1、方便检查重复 2、方便集中输出（屏幕或文件）
然后，生成式子带括号使用递归实现，通过depth控制深度，防止式子过长，getNum()获得参与运算的数，由“，”作为占位符，
等数值生成完毕后，在通过getOperator()获得运算符，此时运算符的获得由紧跟运算符后的数值和有无乘除的控制标识 共同决定，
P.S. 本程序考虑运算符，加减法有无负数，除法有无余数 仅考虑后面紧跟一个数值的情况，
如果后面是一个由“（”和“）”包围的式子，则不考虑了， 原谅我介一生不羁放纵爱自由 ~~~
从带括号的式子中取 子字符串 然后比较的部分在 271~314行，这部分比较绕，调试了很久。
附上一组测试数据: (把代码176~269行注释掉换成数据即可)
/* 最常规的方式 */
int itemNum = 10; //题目数量
bool isCmd = 0; //打印方式 0.屏幕输出 1.文件输出
bool isMulandDiv= true; //是否有乘除法
bool isParentheses = true; //是否带括号
int start = 0; //数值范围起始
int end = 100; //数值范围结束
bool isNeg = true; //有无负数
bool isRem = true; //有无余数
/*不带乘除法 数值范围为负 */
int itemNum = 10; //题目数量
bool isCmd = 0; //打印方式 0.屏幕输出 1.文件输出
bool isMulandDiv = false; //是否有乘除法
bool isParentheses = true; //是否带括号
int start = -100; //数值范围起始
int end = 0; //数值范围结束
bool isNeg = true; //有无负数
bool isRem = true; //有无余数
/*文件输出 除法没余数 加减不为负*/
int itemNum = 10; //题目数量
bool isCmd = 1; //打印方式 0.屏幕输出 1.文件输出
bool isMulandDiv = true; //是否有乘除法
bool isParentheses = true; //是否带括号
int start = 0; //数值范围起始
int end = 100; //数值范围结束
bool isNeg = false; //有无负数
bool isRem= false; //有无余数
/* 不带括号 */
int itemNum = 10; //题目数量
bool isCmd = 0; //打印方式 0.屏幕输出 1.文件输出
bool isMulandDiv = true; //是否有乘除法
bool isParentheses = false; //是否带括号
int start = 0; //数值范围起始
int end = 100; //数值范围结束
bool isNeg = true; //有无负数
bool isRem = true; //有无余数
/*数值范围有正有负 */
int itemNum = 10; //题目数量
bool isCmd = 0; //打印方式 0.屏幕输出 1.文件输出
bool isMulandDiv = true; //是否有乘除法
bool isParentheses = true; //是否带括号
int start = -100; //数值范围起始
int end = 100; //数值范围结束
bool isNeg = true; //有无负数
bool isRem = true; //有无余数
/*不生成式子 */
int itemNum = 0; //题目数量
bool isCmd = 0; //打印方式 0.屏幕输出 1.文件输出
bool isMulandDiv = true; //是否有乘除法
bool isParentheses = true; //是否带括号
int start = 0; //数值范围起始
int end = 100; //数值范围结束
bool isNeg = true; //有无负数
bool isRem = true; //有无余数
附上运行截图3张：
这是输出到文本里的
总之 ~~~
本部分任务算是完成了，如有问题 ，欢迎老师同学提出批评建议。
时间： 2024-11-10 01:05:05