# 中小学数学卷子自动生成程序

## 一、项目概述

### 1.1 项目简介
本项目是一个中小学数学卷子自动生成程序，可以根据不同学段（小学、初中、高中）自动生成符合知识难度的数学题目，并支持题目去重、保存为文件、用户登录验证等功能。程序的核心目标是帮助教师快速生成练习题卷，减轻出题负担，提高教学效率。

### 1.2 功能特点
- 用户登录与权限管理：不同学段用户账号独立，防止越权生成题目。
- 分学段题目生成：根据小学、初中、高中难度生成对应题目。
- 随机出题：每次生成的题目随机，保证练习多样性。
- 题目去重：检查历史题目，避免重复出题。
- 文件保存：自动按用户、学段、时间生成规范文件名保存题目。

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## 二、系统结构

### 2.1 目录结构
```
中小学数学卷子自动生成程序/
├── src
│   ├── main.py                # 程序入口，控制整体流程
│   ├── user_manager.py        # 用户管理与身份验证
│   ├── file_handler.py        # 文件读写与查重
│   └── question_generator.py  # 分学段数学题目生成
├── doc
│   ├── README.md
│   └── 个人项目使用大模型后人工修改代码一览表/
└── README.md                  # 项目总说明
```

### 2.2 核心模块
| 模块文件             | 功能描述 |
|----------------------|----------|
| main.py              | 程序入口，实现登录、出题数量输入、学段切换、题目生成与保存流程 |
| user_manager.py      | 管理用户账号、密码及对应学段，提供登录验证功能 |
| file_handler.py      | 管理用户文件夹、题目文件保存、历史题目读取与查重 |
| question_generator.py| 根据学段生成数学题目，支持基础运算、函数、三角函数等题型 |

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## 三、运行说明

### 3.1 运行环境
- 操作系统：Windows 7/8/10/11 系统
- 无需安装 Python 环境，直接运行可执行文件即可

### 3.2 运行步骤
1. #### 启动程序 ####
- 双击运行 main.exe 文件，程序将在 Windows 终端中启动
2. #### 登录流程 ####
- 程序启动后，会提示输入用户名和密码（格式：用户名 密码，中间用空格分隔）
- 输入正确的用户名和密码后，程序会显示当前账户对应的题目难度
1. #### 生成题目 ####
- 登录成功后，程序会提示输入生成题目数量（10-30 道之间）
- 输入符合要求的数字（10-30），程序将自动生成对应数量的题目
- 生成完成后，题目会保存到以用户名命名的文件夹（如张三1_questions/）下的文本文件中
- 程序会预览前 3 道题目，并显示保存路径
4. #### 切换难度 ####
- 在输入题目数量的提示下，可输入以下指令切换题目难度：
  (1)输入 "切换为小学"：生成小学难度题目（包含 +、-、*、/ 和括号）
  (2)输入 "切换为初中"：生成初中难度题目（包含平方、开根号及小学难度所有运算）
  (3)输入 "切换为高中"：生成高中难度题目（包含 sin、cos、tan 三角函数及初中难度所有运算）
5. #### 退出登录 ####
- 在输入题目数量的提示下，输入 "-1" 可退出当前用户登录，返回初始登录界面

### 3.3 预设用户
| 用户名 | 密码 | 学段 |
|--------|------|------|
| 张三1  | 123  | 小学 |
| 张三2  | 123  | 小学 |
| 张三3  | 123  | 小学 |
| 李四1  | 123  | 初中 |
| 李四2  | 123  | 初中 |
| 李四3  | 123  | 初中 |
| 王五1  | 123  | 高中 |
| 王五2  | 123  | 高中 |
| 王五3  | 123  | 高中 |

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## 四、文件保存说明
- 生成的题目文件会保存在程序运行目录下的[用户名]_questions文件夹中
- 文件名格式为[当前时间]_[难度类型].txt，例如2023-10-01-15-30-45_小学.txt
- 每个题目文件中包含生成的所有题目，每题带有题号，题目之间用空行分隔

## 五、开发协作规范

### 5.1 分支管理
- **main**：稳定版本，仅合并测试通过的代码
- **develop**：开发主线，集成最新功能  

## 六、 注意事项
1. 用户名可以包含空格，但密码不能包含空格
2. 题目数量必须在 10-30 道之间，否则会提示输入无效
3. 程序会自动检查重复题目，确保生成的题目与历史题目不重复
4. 生成的除法题目保证除数不为 0 且能整除，避免出现小数结果
5. 若程序运行过程中出现错误，会在终端中显示错误信息