软件需求分析

1. 引言

该系统是为小学、初中和高中数学老师设计的，用于生成数学题目。老师通过命令行界面输入用户名和密码登录后，可以根据所选账户类型生成相应难度的数学题目，并保存为文本文件。系统应确保生成的题目不重复，并且支持账号类型切换和题目数量设置。

2. 功能需求

2.1 用户登录功能

• 输入：命令行输入用户名和密码，用户名和密码之间用空格隔开。
• 验证：系统预设小学、初中和高中三个账号（每种类型有三个账号），用户名和密码必须正确才能登录。
• 输出：登录成功后显示账户类型，并提示“准备生成 XX 数学题目，请输入生成题目数量”（XX 为用户登录的账户类型，如小学、初中或高中）。登录失败则提示“请输入正确的用户名、密码”，要求重新输入。

2.2 题目生成功能

• 输入：用户输入生成的题目数量（有效范围：10-30），输入-1则退出当前用户，重新登录。
• 题目要求：题目数量应在指定范围内，系统根据账号类型生成题目（小学、初中或高中难度），每道题目的操作数为1-5个，操作数取值范围为1-100。
• 题目存储：生成的题目将以“年-月-日-时-分-秒.txt”的形式保存到指定文件夹下，每个账号有独立的文件夹。每道题目以题号为标识，每题之间空一行。

2.3 避免重复题目

• 要求：同一个老师生成的卷子中的题目不能与以前已生成的题目重复。系统需要根据历史题目文件（存储在指定文件夹下）进行检查，避免题目重复生成。

2.4 账号类型切换功能

• 输入：在登录状态下，用户可以输入命令“切换为 XX”来切换账户类型（XX 为小学、初中和高中）。
• 输出：系统显示“准备生成 XX 数学题目，请输入生成题目数量”，用户输入题目数量后系统重新根据选定类型生成题目。

2.5 退出功能

• 输入：用户输入-1以退出当前登录状态并重新登录。

3. 系统架构设计

3.1 用户登录模块

• 输入：用户名和密码
• 处理：验证用户输入，确认是否匹配预设账号
• 输出：登录成功后根据账号类型显示相关信息，失败则重新提示。

3.2 题目生成模块

• 输入：题目数量和账户类型
• 处理：根据用户输入生成对应难度的数学题目，确保题目不重复，并按指定格式保存为文件。

3.3 文件管理模块

• 输入：生成的题目
• 处理：检查是否存在相同题目文件，保存新生成的题目为指定格式的文件。
• 输出：生成的题目文件保存在指定的文件夹中。

3.4 账号类型切换模块

• 输入：切换命令“切换为 XX”
• 处理：修改当前账号类型并更新题目生成模式。

3.5 错误处理和提示模块

• 输入：用户的各种操作
• 处理：根据不同情况给出详细的错误提示和操作提示。

4. 数据库设计

由于题目数据和用户信息较少，系统可以采用简单的文件存储方式，而不需要使用数据库。每个用户的历史题目将保存在指定的文件夹内，文件名为“年-月-日-时-分-秒.txt”。