程序实现自动生成30道四则运算题目（2）

继上一次的任务后，本周老师又给自动出题系统提出了新的要求，我感觉我跟二柱子
一样可怜，本次老师的要求是
1.题目避免重复
2.题目可以定制（数量/打印方式）
3.可以控制一下参数
（1）是否有乘除法
（2）是否有括号（最多可以支持十个数参与运算）
（3）数值范围
（4）加减有无负数
（5）除法有无余数

针对本次任务，我们逐个要求，逐个分析
对于题目避免重复可以用建立字符串数组，进行字符串之间相互比较来解决，另外题目
可以定制通过随机数生成题目数并带入循环解决，同时打印方式可以用文件输入输出流
把数据存到文件里。对于是否有乘除法，可以把+ - * /存到数组里，随机调用
数值范围可以用随机数进行范围控制，本题的难点在是否能生成括号，
括号是用来提升优先级，对于这个问题我们可以用循环调用来实现，具体含义是
四则运算表达式可以看成表达式1+符号+表达式2的模式，在进入循环开表达式
可以随机选择放在表达式1或表达式2上，也可以决定有无括号，这样用随机生成
的运算数的个数决定循环的次数，加减有无负数和除法有无余数，这里只对两个
运算数的表达式进行了操作。
下面是本次实验源代码：

//随机生成四则运算表达式 杨超群 2016.3.12
#include<iostream>
#include<string>
#include<time.h>
#include <stdio.h>
#include<fstream>
using namespace std;
string str1[4]={"+","-","*","/"};
int num1,num2,num3,num4,num5,num6,num7,num8,num9,num10,n,m,a,b;
char str2[25];
char str3[25];
string str4[100];
void Input(int n,int p)
{
    m=n;
    string str;
    ofstream outfile;
    outfile.open("a.txt",ios::app);
    if(!outfile)
    {
        cerr<<"OPEN ERROR!"<<endl;
        exit(0);
    }
    num1=rand()%100+1;
    num2=rand()%100+1;
    num3=rand()%4;
    num8=num1;
    num9=num2;
    num10=num3;
    itoa(num1,str2,10);
    itoa(num2,str3,10);
    str=str2+str1[num3]+str3;
    n=n-2;
    while(n!=0)                 //当n不等于0时，循环生成str，即表达式+符号+表达式的形式
    {
        num4=rand()%2;
        if(num4==0)             //上一个str放在符号的左边
        {
            num5=rand()%2;
            if(num5==0)            //上一个str不加括号
            {
                num3=rand()%4;
                num1=rand()%100+1;
                itoa(num1,str2,10);
                str=str+str1[num3]+str2;
            }
            else                           //上一个str加括号
            {
                num3=rand()%4;
                num1=rand()%100+1;
                itoa(num1,str2,10);
                str="("+str+")"+str1[num3]+str2;
            }
        }
        else                              //上一个str放在符号的右边
        {
            num5=rand()%2;
            if(num5==0)                    // 上一个str不加括号
            {
                num3=rand()%4;
                num1=rand()%100+1;
                itoa(num1,str2,10);
                str=str2+str1[num3]+str;
            }
            else                         //上一个str加括号
            {
                num3=rand()%4;
                num1=rand()%100+1;
                itoa(num1,str2,10);
                str=str2+str1[num3]+"("+str+")";
            }
        }
        n--;
    }
    str4[p]=str;                         //把str存入字符串数组str4中
    for(int i=0;i<p;i++)                 //查询四则运算式是否有重复
        if(str4[i]==str4[p])
             Input(m,p);
    cout<<str4[p]<<"                       ";
    outfile<<str4[p]<<endl;
    if(m==2)
    {
        if(num10==0)                     //加法有无负数
        {
            a=num8+num9;
            if(a>0)
                cout<<"结果"<<a<<"为正";
            else if(a==0)
                cout<<"结果"<<a<<"为零";
            else if(a<0)
                cout<<"结果"<<a<<"为负";
        }
        else if(num10==1)                    //减法有无负数
        {
            a=num8-num9;
            if(a>0)
                cout<<"结果"<<a<<"为正";
            else if(a==0)
                cout<<"结果"<<a<<"为零";
            else if(a<0)
                cout<<"结果"<<a<<"为负";
        }
        else if(num10==2)
        {
            a=num8*num9;
            if(a>0)
                cout<<"结果"<<a<<"为正";
            else if(a==0)
                cout<<"结果"<<a<<"为零";
            else if(a<0)
                cout<<"结果"<<a<<"为负";
        }
        else if(num10==3)                          //除法有无余数
        {
            b=num8%num9;
            if(b==0)
                cout<<"余数为0";
            else
                cout<<"余数不为0";
        }
    }
    cout<<endl;
}
void changeNum(int n)
{
    for(int i=0;i<n;i++)                   //随机生成的题目
    {
        num6=rand()%9+2;
        switch(num6)
        {
        case 2:Input(2,i);break;
        case 3:Input(3,i);break;
        case 4:Input(4,i);break;
        case 5:Input(5,i);break;
        case 6:Input(6,i);break;
        case 7:Input(7,i);break;
        case 8:Input(8,i);break;
        case 9:Input(9,i);break;
        case 10:Input(10,i);break;
        }
    }
}
void main()
{
    ofstream outfile1;
    outfile1.open("a.txt");
    if(!outfile1)
    {
        cerr<<"OPEN ERROR!"<<endl;
        exit(0);
    }
    srand((unsigned)time(NULL));             //随机种子
    cout<<"输入你想做的题目数：";
    cin>>n;
    changeNum(n);
    cout<<"四则表达式没有重复"<<endl;
}

如下是不同题目数量的结果截图：

题目数量为5