编程、写代码属于脑力劳动，做软件开发似乎是个制作虚拟之物的工作，但电脑程序大都是用途明确的，而且好的程序都是很实用。
学python也讲究学以致用，这点越早越好，我们现在就用python编个实用的程序来，不仅仅可以自家重复使用，而且可以发给别人用：给小学生生成口算题。
首先我们要把目标再具体、明确些 – 确定需求：
- 生成百以内的加减法口算题
- 一次运行，连续出10题供使用的人练习，一题一题地做；
- 如果有做错的题目，把它们打印出来给使用的人看
按照 自学Python进阶-把代码变成程序，软件 讲的方式，我们将把实现这些功能的代码全部放在一个文件里：mathExam.py。编写完成后，你就可以把这个文件重复运行，多次使用，也可以发给同学家、好友用。
为了提高程序出题的效果，我们期望每次题目都会有大变化 – 编程里常称为：随机。这个功能可以使用python基础库里的: random库，我们仅仅用里面的 randint 函数来随机生成一个整数。
这里我们提到了编程上一个新概念：函数。Python程序代码里的函数和数学书本上的函数，形式不同，但是功用十分类似。定义Python的一个函数格式如下:
def functionName(p1, p2, p3):
functionBody
return result其中的 def 是python的关键字，说明我们要开始定义一个函数了，而后面的 functionName是函数名字 – 这部分你可以自己想个名字的，后面括号及其里面逗号隔开的部分就是函数的参数 – 它们可以在使用函数时临时一一提供，这样即能重复利用它下面的代码又能灵活变化，这正是函数的威力和魅力。
python代码
函数是所有现代编程语言里最基本、最重要的代码组织形式，代码重复利用方式， 它在所有的软件代码里几乎无处不在。前面提到的random库里面就提供好些随机生成数据的函数，我们下面会用到里面的 randint函数。
函数的 functionBody 部分就是我们要编码实现功能的地方，最后的 return result 就是把我们工作的结果返回给使用我们函数的人。
就像python自身的基础库里有很多函数一样，我们也可以在我们的mathExam.py里写多个函数，用函数来组织我们的代码。
首先 我们定义一个函数解决需求 1 的部分：
# 随机生成一个口算题及其正确结果的函数
def genOneExercise():
opt = random.randint(0, 1) # 在0和1中随机取一个值
if opt == 1: # 如果随机得到的是 1，我们就生成加法口算题
a = random.randint(1, 99) # 注意这里是 99
b = random.randint(1, 100-a) # 这是保证百以内加法的地方
result = a + b
return a, opt, b, result
else: # 如果随机得到的是 0，我们就生成减法口算题
a = random.randint(1, 100)
b = random.randint(1, 100)
if a > b:
result = a - b
return a, opt, b, result
else:
result = b - a # 这里是避免出现减数不够的地方
return b, opt, a, result我们这个函数第一行的定义括号里是空的，意味着使用它时不需要提供参数。这个函数每使用一次，程序员的说法是调用一次，就生成一个满足上面需求1的结果。里面的 randint(start, end)函数，调用它可以获得一个数，这个数是从a开始(包含a)到b结束(包含b)的范围里随机选取的。
口算的题目和结果，我们存在一个元组里了，并用1，0来分别表示加，减运算。我们不能把+，-符号存在变量里，因为这两个符号在python语言里是特殊的类型符号，它们不同于数字或字符串类型的数据。所以随机的加减运算在记录、存储到变量里时我们转换了一下，同样下面输出提示时也要相应转换。
下面看看需求2里的代码长什么样：
def doExercises(times):
random.seed(time.time())
# 为了保障随机效果，每次运行时给随机系统一个变化的种子
errorList = []
i = 0
while i < times:
x, op, y, res = genOneExercise()
if op == 1:
tip = str(x) + ' + ' + str(y) + ' = '
else:
tip = str(x) + ' - ' + str(y) + ' = '
ret = int(input(tip)) # 注意把输入的字符串类型转换成数学计算的整型
if ret != res: # 只有口算结果错了时才记录
record = (x, op, y, res, ret) # 把一次口算错误的信息组织成一个元组
errorList.append( record )
i = i + 1
return errorList注意这个函数的定义我们指定了参数变量 times – 做口算题的次数，这样我们在调用的地方就可以方便地规定一次做多少道口算题目了。这里我们把口算的题目的提示转换成字符串的日常数学式子后，放在python内部自带的函数 input里当作参数：输出到屏幕上，并等待你输一个数字给程序。
我们把回答不对的口算题记录在一个列表变量里，做完后就是把这个变量里的记录信息输出来查看 – 完成需求3的功能：
# 打印口算结果
def printErrors(errors):
if len(errors) > 0:
print("口算错误的题目:")
for error in errors:
a, op, b, result, yourInput = error
if op == 1:
tip = str(a) + ' + ' + str(b) + ' = ' + str(result) + ", 你的错误答案:" + str(yourInput)
else:
tip = str(a) + ' - ' + str(b) + ' = ' + str(result) + ", 你的错误答案:" + str(yourInput)
print(tip)
else:
print("恭喜你全部答对!")可以看到，这个函数末尾没有return语句 – 我们不期望从它获取什么返回数据，让它把信息直接输出在屏幕上给我们看到即可。
到此我们把需求的3个功能都做完了，离可用起来还差一点：还必须把它们组织保持到文件里， 并在文件的执行入口里调用(还记得 自学Python进阶-把代码变成程序，软件 说明的地方么？)。
下面是代码完整地放到文件里的样子：
#!/usr/bin/env python3
import time # 这行代码让我们能够使用python基础库的time库里函数
import random # 这行代码让我们能够使用python生成随机数的函数
# 随机生成一个口算题及其正确结果的函数
def genOneExercise():
opt = random.randint(0, 1) # 在0和1中随机取一个值
if opt == 1: # 如果随机得到的是 1，我们就生成加法口算题
a = random.randint(1, 99) # 注意这里是 99
b = random.randint(1, 100-a) # 这是保证百以内加法的地方
result = a + b
return a, opt, b, result
else: # 如果随机得到的是 0，我们就生成减法口算题
a = random.randint(1, 100)
b = random.randint(1, 100)
if a > b:
result = a - b
return a, opt, b, result
else:
result = b - a # 这里是避免出现减数不够的地方
return b, opt, a, result
# 做口算练习， 做的题目个数通过函数参数指定
def doExercises(times):
random.seed(time.time()) # 为了保障随机效果，每次运行时给随机系统一个变化的种子
errorList = []
i = 0
while i < times:
x, op, y, res = genOneExercise()
if op == 1:
tip = str(x) + ' + ' + str(y) + ' = '
else:
tip = str(x) + ' - ' + str(y) + ' = '
ret = int(input(tip)) # 注意把输入的字符串类型转换成数学计算的整型
if ret != res: # 只有口算结果错了时才记录
record = (x, op, y, res, ret) # 把一次口算错误的信息组织成一个元组
errorList.append( record ) i = i + 1
return errorList
# 打印口算结果
def printErrors(errors):
if len(errors) > 0:
print("口算错误的题目:")
for error in errors:
a, op, b, result, yourInput = error
if op == 1:
tip = str(a) + ' + ' + str(b) + ' = ' + str(result) + ", 你的错误答案:" + str(yourInput)
else:
tip = str(a) + ' - ' + str(b) + ' = ' + str(result) + ", 你的错误答案:" + str(yourInput)
print(tip)
else:
print("恭喜你全部答对!")
# 本文件执行时的入口 - 运行时从这里开始
if __name__ == '__main__':
errors = doExercises(10) # 来 10个 口算题练练吧 :)
printErrors(errors) # 告诉我口算结果如何...试试把它用起来，你会遇到什么问题么？欢迎留言，下次一起来解决你的问题，完善我们的口算出题器。