selfp/doc

中小学数学卷子自动生成程序

个人项目：软件工程导论
学生姓名：周竞由
学号：202326010122
班级：软件2301班
提交日期：2025年09月28日

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一、项目简介

本程序是一个面向中小学数学教师的数学题目自动生成系统，支持根据用户身份自动匹配出题难度，并生成不重复的练习卷。程序通过命令行交互，具备登录、切换难度、查重、文件命名与保存等完整功能。

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二、功能特性

用户登录系统

• 预设小学、初中、高中各3个账号（共9个）
• 登录成功后自动识别出题类型

智能出题引擎

• 小学：支持 + - * / 和括号运算，操作数 1~100
• 初中：包含平方（^2）或开根号（sqrt(...)）
• 高中：包含三角函数（sin, cos, tan）

防重复机制

• 自动扫描用户历史文件夹中的所有题目
• 新生成题目与历史题目不重复（基于字符串匹配）

灵活切换难度

• 登录后可输入 切换为小学 / 切换为初中 / 切换为高中 切换出题类型
• 实时生效，无需重新登录

规范文件保存

• 每个用户独立文件夹（如 张三1/）
• 文件名格式：年-月-日-时-分-秒.txt
• 每道题带题号，题目之间空一行

安全退出与重新登录

• 输入 -1 可退出当前账号，重新登录

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三、使用说明

1. 启动程序

运行可执行文件，进入命令行界面。

2. 登录

输入用户名和密码，用空格隔开： 请输入用户名和密码（空格隔开）：张三1 123

text 编辑

登录成功后显示： 当前选择为 小学出题

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3. 生成题目

程序提示： 准备生成 小学数学题目，请输入生成题目数量（输入-1将退出当前用户，重新登录）：

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输入 10~30 之间的数字，例如： 10

text 编辑

程序将生成10道不重复的题目，并保存至 张三1/2025-09-28-20-00-00.txt。

4. 切换出题类型

在登录状态下，输入： 切换为初中

text 编辑 或 切换为高中

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程序将切换难度并重新提示出题数量。

5. 重新登录

输入 -1 可退出当前账号，返回登录界面。

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四、账号列表

账户类型	账户	密码
小学	张三1	123
	张三2	123
	张三3	123
初中	李四1	123
	李四2	123
	李四3	123
高中	王五1	123
	王五2	123
	王五3	123

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五、技术实现

• 语言：C++
• 核心设计：抽象基类 ProblemGenerator + 多态实现
• 查重机制：ProblemChecker 类扫描用户目录，使用 set<string> 去重
• 文件操作：基于 Windows API（_mkdir, FindFirstFile）
• 时间命名：GetLocalTime 获取当前时间，生成唯一文件名
• 编码兼容：支持 GBK 中文输入（chcp 936）

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六、目录结构

X班_姓名_个人项目/ ├── src/ │ └── main.cpp # 项目源码 ├── doc/ │ └── README.md # 本说明文件 └── README.md # （可选）根目录说明

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注：实际提交时请按头歌平台要求组织目录。

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七、已知限制

• 仅支持 Windows 平台（使用 _mkdir 和 GetLocalTime）
• 查重基于字符串匹配，不识别数学等价表达式（如 1+2 与 2+1 视为不同）
• 输入命令需完全匹配（如 切换为初中，不能多空格）

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八、未来优化建议

• 支持跨平台（Linux/macOS）
• 增加表达式标准化，提升查重准确性
• 添加图形界面（GUI）
• 支持导出为 PDF 或 Word 格式

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九、致谢

感谢软件工程导论课程提供本次实践机会，让我深入理解了面向对象设计、代码规范与功能完整性的重要性。