算術測試程序課程設計報告

1、<p><b>　　課程設計報告</b></p><p>　　題目：算術題測試程序</p><p><b>　　學生姓名：＿＿＿＿</b></p><p>　　學 號：_________</p><p>　　班 級： ___ ＿</p><p>　　指

2、導教師：____ _</p><p><b>　　年 月 日</b></p><p><b>　　需求分析說明</b></p><p><b>　　設計目的 </b></p><p>　　掌握棧的存儲結構。 </p><p>　　掌握?；静僮鞯?/p>

3、實現(xiàn)。 </p><p>　　能引用棧解決相關的實際問題。 </p><p>　　程序最終需要完成的具體功能</p><p>　　能隨機出題，題數(shù)由用戶輸入確定，算術題包括加減乘除四則運算，表達式項數(shù)應不限，可以包含括號；</p><p>　　需要進行表達式的合法性驗證；</p><p><b>　　用戶交互

4、輸入答案；</b></p><p>　　計算機核對用戶答案；</p><p>　　能對用戶的測試評分；</p><p>　　實現(xiàn)多用戶系統(tǒng)，并對用戶的用戶名和得分保存到文件，此功能選作。</p><p><b>　　設計要求</b></p><p>　　（1）要求用面向對象程序設計思想

5、實現(xiàn)；</p><p>　　（2）系統(tǒng)具有一定的容錯性；</p><p>　?。?）要求具有較好的交互性。</p><p><b>　　總體設計</b></p><p>　　該程序大致由兩大部分構成。第一部分為界面部分，用來實現(xiàn)簡單的人機交互，控制程序的整體進程；第二部分為功能實現(xiàn)部分，用來實現(xiàn)各個功能模塊。</p

6、><p><b>　　框圖說明</b></p><p><b>　　詳細設計</b></p><p>　　隨機出題，題數(shù)由用戶輸入確定，算術題包括加減乘除四則運算，表達式項數(shù)不限，可以包含括號</p><p>　　設計一個表達式類class ss，該類中包含了表達式（字符串型）產生函數(shù)string ra

7、ndomExcs()、操作數(shù)獲取函數(shù)char getOd(bool preIsDiv)以及運算符獲取函數(shù)char getOp(bool innerIsZero)，其中表達式產生函數(shù)又用到了隨機數(shù)產生函數(shù)rand()以實現(xiàn)隨機產生的表達式項數(shù)不固定，括號是否出現(xiàn)以及括號位置隨機的功能。該功能用來實現(xiàn)待用戶輸入題數(shù)之后，程序立即隨機產生對應數(shù)量的表達式供用戶測試。</p><p><b>　　表達式的合法性

8、驗證</b></p><p>　　此功能包含在上述表達式類當中，該類中包含的操作數(shù)和運算符獲取函數(shù)char getOd(bool preIsDiv)、char getOp(bool innerIsZero)中分別用到了兩個bool型參數(shù)bool preIsDiv和bool innerIsZero，當獲取操作數(shù)時必須檢驗該數(shù)之前是否有除號，當獲取運算符時必須檢驗該符號之后是否是0，另外該類之外還定義了一

9、個函數(shù)double fune(string st)用來檢驗括號內的結果是否為0。該功能用來保證隨機出現(xiàn)的表達式必須是合法的。</p><p><b>　　用戶交互輸入答案</b></p><p>　　該功能在測試函數(shù)void ceshi()部分實現(xiàn)，該函數(shù)當中定義了一個double型變量double youresult當表達式顯示在屏幕上等待用戶輸入答案時，用戶便可輸

10、入自己的答案（youresult）進行測試。</p><p><b>　　計算機核對用戶答案</b></p><p>　　該功能也在測試函數(shù)void ceshi()得到實現(xiàn)，該函數(shù)中定義了一個double型變量double result當用戶輸入答案（youresult）后，程序立即判斷用戶的答案（youresult）是否等于表達式的正確結果result。如果相等則顯

11、示“正確”，否則顯示“計算錯誤！”并顯示正確值。</p><p><b>　　對用戶的測試評分</b></p><p>　　該功能仍依靠測試函數(shù)void ceshi()實現(xiàn)，函數(shù)中定義一個計數(shù)變量float num，并賦初值0，每當用戶答對一道題便自加1，最后循環(huán)結束時用num除以總題數(shù)乘上100便得到用戶的最終得分。測試結束后，系統(tǒng)會提示是否繼續(xù)進行測試，如果想繼續(xù)

12、輸入題數(shù)就輸入y，否則輸入n退出程序。</p><p><b>　　實現(xiàn)部分</b></p><p>　　class ss //表達式類的定義以及各成員函數(shù)的實現(xiàn)</p><p><b>　　{public:</b></p><p>　　string randomExcs();</

13、p><p>　　char getOp(bool innerIsZero);</p><p>　　char getOd(bool preIsDiv);</p><p><b>　　};</b></p><p>　　string ss::randomExcs()</p><p>　　{ int n=(1

14、+rand()%4)*2+1;</p><p>　　string expression(n,' ');</p><p>　　int left,right;</p><p><b>　　if(n<7)</b></p><p>　　{bool preIsDiv=false;</p><

15、;p>　　for(int k=0;k<=n-2;k++)</p><p>　　{expression[k]=getOd(preIsDiv);</p><p>　　expression[++k]=getOp(false);</p><p>　　preIsDiv=expression[k]=='/'?true:false;</p>

16、<p><b>　　}</b></p><p>　　expression[k]=getOd(preIsDiv);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(n==7)</p><p><b>　　{left=2;</b></

17、p><p>　　right=left+4;</p><p>　　expression[left]='(';</p><p>　　expression[right]=')';</p><p>　　expression[(left+right)/2]=getOp(false);</p><p>

18、　　expression[left+1]=getOd(false);</p><p>　　bool preIsDiv=expression[(left+right)/2]=='/'?true:false;</p><p>　　expression[right-1]=getOd(preIsDiv);</p><p>　　string inner(exp

19、ression,left,right);</p><p>　　bool innerIsZero=fune(inner)==0?true:false;</p><p>　　preIsDiv=false;</p><p>　　for(int i=0;i<=left-2;i++)</p><p>　　{expression[i]=getOd(

20、preIsDiv);</p><p>　　expression[++i]=getOp(false);</p><p>　　preIsDiv=expression[i]=='/'?true:false;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　expression[left-1]=get

21、Op(innerIsZero);</p><p>　　for(int j=right+1;j<=n-1;j++)</p><p>　　{expression[j]=getOp(false);</p><p>　　preIsDiv=expression[j]=='/'?true:false;</p><p>　　expre

22、ssion[++j]=getOd(preIsDiv);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{left=(1+rand()%2)*2;</p><p

23、>　　right=left+4;</p><p>　　expression[left]='(';</p><p>　　expression[right]=')';</p><p>　　expression[(left+right)/2]=getOp(false);</p><p>　　expression

24、[left+1]=getOd(false);</p><p>　　bool preIsDiv=expression[(left+right)/2]=='/'?true:false;</p><p>　　expression[right-1]=getOd(preIsDiv);</p><p>　　string inner(expression,left

25、,right);</p><p>　　bool innerIsZero=fune(inner)==0?true:false;</p><p>　　preIsDiv=false;</p><p>　　for(int i=0;i<=left-2;i++)</p><p>　　{expression[i]=getOd(preIsDiv);&l

26、t;/p><p>　　expression[++i]=getOp(false);</p><p>　　preIsDiv=expression[i]=='/'?true:false;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　expression[left-1]=getOp(innerIsZe

27、ro);</p><p>　　for(int j=right+1;j<=n-1;j++)</p><p>　　{expression[j]=getOp(false);</p><p>　　preIsDiv=expression[j]=='/'?true:false;</p><p>　　expression[++j]=g

28、etOd(preIsDiv);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　return expression;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　char ss::get

29、Op(bool innerIsZero)</p><p>　　{ char ops[]={'+','-','*','/'};</p><p>　　return innerIsZero?ops[rand()%3]:ops[rand()%4];</p><p><b>　　}</b>&

30、lt;/p><p>　　char ss::getOd(bool preIsDiv)</p><p>　　{char ods[]={'1','2','3','4','5','6','7','8','9','0'};</p>

31、<p>　　return preIsDiv?ods[rand()%9]:ods[rand()%10];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　double fune(string st) //檢驗括號內的結果是否為0</p><p><b>　　{int a,b;</b></p

32、><p>　　char c[5];</p><p>　　memset(c,0,5);</p><p>　　strcpy(c,st.c_str());</p><p><b>　　a=c[1];</b></p><p><b>　　b=c[3];</b></p>&l

33、t;p>　　switch(c[2])</p><p>　　{case'+':return a+b;break;</p><p>　　case'-':return a-b;break;</p><p>　　case'*':return a*b;break;</p><p>　　default

34、:return a/b;break;</p><p><b>　　}}</b></p><p>　　void ceshi() //顯示表達式、用戶輸入及核對用戶答案</p><p>　　{srand((unsigned)time(NULL));</p><p><b>　　ss a;</b&

35、gt;</p><p><b>　　int n;</b></p><p>　　float num=0;</p><p>　　CalcInfixExp s; </p><p>　　double result,youresult,score; </p><p>　　string suanshi;<

36、;/p><p>　　cout<<"請輸入題數(shù):";</p><p><b>　　cin>>n;</b></p><p>　　for(int i=1;i<=n;i++)</p><p>　　{suanshi=a.randomExcs();</p><p>

37、;　　char p[100];</p><p>　　memset(p,0,100); </p><p>　　strcpy(p,suanshi.c_str());</p><p>　　cout<<suanshi<<"=?";</p><p>　　cin>>youresult;</p&

38、gt;<p>　　if (s.calc(result,p)) </p><p>　　if(youresult==result)</p><p>　　{cout<<"正確!"<<endl;</p><p><b>　　num++;}</b></p><p><

39、b>　　else</b></p><p>　　cout<<"錯誤!正確答案為:"<<result<<endl;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　score=num/n*100;</p><p>　　cout<<

40、;endl;</p><p>　　cout<<"您的成績?yōu)?"<<score<<endl;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　程序測試</b></p><p>　　1.首次運行設定題數(shù)為2進行算術測試</

41、p><p>　　2.輸入y繼續(xù)進行測試，這次輸入的題數(shù)為3</p><p><b>　　3.輸入n結束程序</b></p><p><b>　　4.運行結果分析</b></p><p>　　（1）每次測試出現(xiàn)的表達式項數(shù)不等，括號是否出現(xiàn)和出現(xiàn)的位置符合隨機的要求；</p><p&g

42、t;　?。?）測試過程中并未出現(xiàn)表達式不合法的情況，表明程序中對表達式合法性檢驗是正確的；</p><p>　　（3）能準確核對用戶答案并正確顯示用戶成績，但成績的小數(shù)位數(shù)保留處理稍顯不足。</p><p><b>　　5.改進算法</b></p><p>　　在程序中包含頭文件#include<iomanip>，改輸出代碼為：co

43、ut<<"您的成績?yōu)?"<<setprecision(3)<<score<<endl;并再次調試檢驗</p><p><b>　　總結</b></p><p>　　課程設計的目的是培養(yǎng)應用《數(shù)據(jù)結構》設計方法及思想解決實際問題的能力，掌握使用數(shù)據(jù)結構的設計方法和思想，數(shù)據(jù)結構是實踐性很強的課程。課程設