源代码：
//2016 3.6 Cheng Qiqin
//四则运算改进
#include <iostream>
#include<ctime>
#include<cstdlib>
#include<iomanip>
#include<fstream>
using namespace std; void proNum(int &ProNum)//确定题目数量
{
cout<<"请输入运算式的数量： ";
cin>>ProNum;
if(ProNum<)
{
cout<<"输入错误,";
proNum(ProNum);
}
} void typeway(int &type)//确定打印方式
{
cout<<"请输入打印方式(1、输出到屏幕 2、输出到文件): ";
cin>>type;
if(type>||type<)
{
cout<<"输入错误,";
typeway(type);
}
} void ismulAndDiv(int &isMulAndDiv)//确定是否有乘除法
{
cout<<"是否有乘除法（1、是 2、否）:";
cin>>isMulAndDiv;
if(isMulAndDiv<||isMulAndDiv>)
{
cout<<"输入错误,";
ismulAndDiv(isMulAndDiv);
}
} int operationSymbol(int &isMulAndDiv)//确定是否有乘除法
{
if(isMulAndDiv==)
{
return ;
}
else
{
return ;
}
} void isparenthese(int &isParenthese)//确定是否有括号
{
cout<<"是否有括号（1、是 2、否）: ";
cin>>isParenthese;
if(isParenthese<||isParenthese>)
{
cout<<"输入错误,";
isparenthese(isParenthese);
}
} void isneg(int &isNeg)//确定加减有无负数
{
cout<<"加减有无负数（1、有 2、无）: ";
cin>>isNeg;
if(isNeg<||isNeg>)
{
cout<<"输入错误,";
isneg(isNeg);
}
} void isremainder(int &isRemainder)//确定除法有无余数
{
cout<<"除法有无余数（1、有 2、无）: ";
cin>>isRemainder;
if(isRemainder<||isRemainder>)
{
cout<<"输入错误,";
isremainder(isRemainder);
}
} void DivisorNotZore(int &Divisor,int RangeNum)//排除除数为0
{
while(Divisor==)
{
Divisor=rand()%RangeNum;
}
} void Neg(int number1,int &number2,int RangeNum)//排除形如a-b结果为负的情况
{
while(number1<number2)
{
number2=rand()%RangeNum;
}
} void Remainder(int number1,int &number2,int RangeNum)//排除有余数的情况
{
while((number1%number2)!=)
{
number2=rand()%RangeNum;
DivisorNotZore(number2,RangeNum);
}
} void main()
{
srand((int)time()); //设定时间种子
int ProNum,type,isMulAndDiv,isParenthese,RangeNum,isNeg,isRemainder;
int number[][],Prolength[],Rbr=,num,i,j,n; //number[100][10]用于存放每个表达式中数字,Prolength[100]用于记录表达式的长度
char Problems[][];// Problems[100][100]用于存放表达式
char fuhao[]={'+','-','*','/'};
proNum(ProNum);
typeway(type);
ismulAndDiv(isMulAndDiv);
isparenthese(isParenthese);
isneg(isNeg);
if(isMulAndDiv==)
{
isremainder(isRemainder);
}
cout<<"请输入数值范围："<<endl;
cout<<"请输入上限：";
cin>>RangeNum;
if(RangeNum<){
cout<<"输入错误，请重新输入上限：";
cin>>RangeNum;
} if(isParenthese==)//有括号
{
for(i=;i<ProNum;i++)
{
num=rand()%+;//随机得出每个表达式中数的个数
j=;
int leftParenthese[],loc=;
if(num==)//运算式中只有两个数时，不需要括号
{
for(n=;n<num;n++)
{
Problems[i][j]='n';
number[i][n]=rand()%RangeNum;
if(Problems[i][j-]=='/')//排除除号后面的数为0的情况
{
DivisorNotZore(number[i][n],RangeNum);
}
j++;
if(n<num-)//添加运算符
{
Problems[i][j]=fuhao[rand()%operationSymbol(isMulAndDiv)];
j++;
}
}
Prolength[i]=j;//记录运算式的长度
}
else//运算式中数超过两个，出现括号
{
for(n=;n<num;n++)
{
while(rand()%)//添加左括号
{
Rbr++;
Problems[i][j]='(';
leftParenthese[loc]=j;
loc++;
j++;
}
Problems[i][j]='n';
number[i][n]=rand()%RangeNum;//排除除号后面的数为0的情况
if(Problems[i][j-]=='/')
{
DivisorNotZore(number[i][n],RangeNum);
}
j++;
while(rand()%==)//添加右括号
{
if(Rbr>)
{
Rbr--;
loc--;
if(Problems[i][j-]=='(')//排除形如（20）的情况
{
Problems[i][j-]=Problems[i][j-];
j--;
}
else
{
if(Problems[i][leftParenthese[loc]]=='('&&Problems[i][leftParenthese[loc]+]=='('&&Problems[i][j-]==')')
{
for(int loction=leftParenthese[loc];loction<j-;loction++)
{
Problems[i][loction]=Problems[i][loction+];
}
j--;
}
else
{
Problems[i][j]=')';
j++;
}
}
}
else{
break;
}
}
if(n<num-)//添加运算符
{
Problems[i][j]=fuhao[rand()%operationSymbol(isMulAndDiv)];
j++;
}
}
while(Rbr>)//保证左括号数量与右括号数量相等
{
Rbr--;
loc--;
if(Problems[i][j-]=='(')//排除形如（20）的情况
{
Problems[i][j-]=Problems[i][j-];
j--;
}
else
{
if(Problems[i][leftParenthese[loc]]=='('&&Problems[i][leftParenthese[loc]+]=='('&&Problems[i][j-]==')')
{
for(int loction=leftParenthese[loc];loction<j-;loction++)
{
Problems[i][loction]=Problems[i][loction+];
}
j--;
}
else
{
Problems[i][j]=')';
j++;
}
}
}
Prolength[i]=j;
}
for(int k=;k<i;k++)//排除运算式重复
{
if(Problems[k]==Problems[i])
{
i--;
break;
}
}
}
}
else
{
for(i=;i<ProNum;i++){
num=rand()%+;
j=;
for(n=;n<num;n++){
Problems[i][j]='n';
number[i][n]=rand()%RangeNum;
if(Problems[i][j-]=='/')//排除除号后面的数为0的情况
{
DivisorNotZore(number[i][n],RangeNum);
}
j++;
if(n<num-)//添加运算符
{
Problems[i][j]=fuhao[rand()%operationSymbol(isMulAndDiv)];
j++;
}
}
Prolength[i]=j;//记录运算式的长度
for(int k=;k<i;k++)//排除重复
{
if(Problems[k]==Problems[i])
{
i--;
break;
}
}
}
}
int s,t,q;
ofstream of("problems.txt");
if(!of)
exit();
for(i=;i<ProNum;i++)//表达式数量
{
s=;
t=;
q=Prolength[i];
while(Problems[i][s]=='('&&Problems[i][q-]==')')//排除表达式首尾都有括号且无意义时的情况
{
int m,n=;
bool kuohao=true;
for(m=s;m<q-;m++)
{
if(Problems[i][m]=='(')
{
n++;
}
if(Problems[i][m]==')')
{
n--;
}
if(n==)
{
kuohao=false;
break;
}
}
if(kuohao)
{
s++;
Prolength[i]=Prolength[i]-;
q=q-;
}
else
{
break;
}
}
while(Prolength[i]>)
{
if(Problems[i][s]=='n')
{
if(t>)
{
if(isNeg==)
{
if(Problems[i][s-]=='-'&&Problems[i][s-]=='n')
{
Neg(number[i][t-],number[i][t],RangeNum);
}
}
if(isRemainder==)
{
if(Problems[i][s-]=='/'&&Problems[i][s-]=='n')
{
Remainder(number[i][t-],number[i][t],RangeNum);
}
}
}
if(type==)
{
cout<<number[i][t];
}
else
{
of<<number[i][t];
}
s++;
t++;
}
else
{
if(type==)
{
cout<<Problems[i][s];
}
else
{
of<<Problems[i][s];
}
s++;
}
Prolength[i]--;
}
if(type==)
{
cout<<"="<<endl;
}
else
{
of<<"="<<endl;
}
}
of.close();
if(type==)
{
cout<<"出题完毕！"<<endl;
}
else
{
cout<<"出题完毕，题目已成功存入problems.txt！"<<endl;
}
}
测试用例：
1：验证结果正确性：
测试用例：测试输出30个式子，输出到屏幕上，有乘除法，有括号，有负数，有余数，范围为0-100
测试预期结果：
出现30个运算式，运算式有出现括号，每种括号出现形式均包括，但不出现无意义的括号
测试结果：
2、验证是否所有的边界条件都满足
测试用例：测试当输入表达式数量为0、数值上限小于1时
测试预测结果：要求重新输入表达式数量、数值上限
测试结果：
3、检查能否强制出现错误
测试用例：在选择是否出现乘除法，是否出现括号等问题时，不输入1,2 ，输入其他
测试预测结果：要求重新输入
测试结果：
4、测试有序性
测试用例：测试出现多个运算式，观察运算式中是否有无意义的括号出现
测试预期结果：运算式中每个括号都有意义
测试结果：
5、测试是否满足性能要求：
测试用例：有无乘除有无括号时运算式的状态
测试预期结果：符合题目要求
测试结果：
6、测试输入到文件是否会出现问题
测试用例：选择输出到文件
测试预期结果：problems.txt文件中存入了运算式
测试结果：