实例：加减法小测验-面向对象

1.项目设计题目及要求题目：加减法小测验。

面向小学1~2年级学生，随机选择两个整数和加减法形成算式要求学生解答。

功能要求：电脑随机出10道题，每题10分，程序结束时显示学生得分；确保算式没有超出1~2年级的水平，只允许进行100以内的加减法，不允许两数之和或之差超出0~100的范围，负数更是不允许的；每道题学生有三次机会输入答案，当学生输入错误答案时，提醒学生重新输入，如果三次机会结束则输出正确答案；对于每道题，学生第一次输入正确答案得10分，第二次输入正确答案得7分，第三次输入正确答案得5分，否则不得分；总成绩90以上显示“SMART”,80-90显示“GOOD”，70-80显示“OK”,60-70显示“PASS”，60以下“TRY AGAIN”变化扩展：1）允许用户初始选择题目类型：加法，减法，还是加减法都有。

2）评判完成后，显示答错的题，并给出正确答案。

3）若是一组题，可以重复使用，怎样处理？4）界面与应用逻辑分离5) 可以设置参数2. 项目的面向对象设计2.1 需求分析1）分析系统的功能需求：出题：随机出题。

每题要求：确保算式没有超出1~2年级的水平，只允许进行100以内的加减法，不允许两数之和或之差超出0~100的范围，负数更是不允许的。

答题：每道题学生有三次机会输入答案，每输入一次答案，进行评价，若正确显示正确，若错误，显示错误，并提醒学生重新输入答案。

若是第三次错误，则不再给机会输入答案。

答题评分：每道题，学生一次做对得10分，二次做对得7分，三次做对得5分，其余不得分；总评分：每个测试出10题，10题做完过后给出总评分。

总成绩90以上显示“SMART”,80-90显示“GOOD”，70-80显示“OK”,60-70显示“PASS”，60以下“TRY AGAIN”2）系统流程：先出完10题，然后按顺序做题。

首先显示一个题目，用户给出答案，进行评判。

若做题结束，进入下一题，若没有结束，用户继续给出答案进行评判。

做完10题，计算总评分，并分等级给出评价。

流程如图1所示。

2.2 总体设计方案一：1）识别类问题中出现了题目，解答，测试等事物。

将题目和解答的数据及功能合并，作为题目类。

将测试作为一个类。

题目类：表示一个题目，及相关的解答状况。

测试类：对一次测试做一个包装，其中包括10个题目，以及测试的总分评价。

测试类和题目类之间是个1对多的包含关系。

2）详细设计Question类设计数据成员：两个操作数，运算符，运算结果；本题得分，答题次数，是否答对。

功能：负责出一道题并让用户做题，并评价。

接口：●生成题目。

●答题（显示题目，支持做题，支持得分）。

●返回成绩。

私有成员函数●生成题目数据。

（私有）●判断题目是否符合要求。

（私有）Test类设计数据成员：多个Question类对象（用数组组织数据，用vector组织数据），题目数目，总分，等级，评价。

功能：创建测试题目，启动测试，总评价。

接口为：●创建题目（或放在构造函数中）●启动测试●返回总分●返回评判结果（获得评判）方案一：实现#include<iostream>#include<cstdlib>#include<ctime>#include<conio.h>using namespace std;char type[2]={'+','-'};int grade[3]={10,7,5};char* evaluation[5]={"SMART","GOOD","OK","PASS","TRY AGAIN"};const int MAX_TIMES=3;int getACount(int a,int b){return rand()%(b-a)+a;}class Question{private:int a;int b;char c;int result;//int score;int times;int state;int results[MAX_TIMES];void AQuestion(){a=getACount(0,100);b=getACount(0,100);c=type[getACount(0,2)];if(c=='+')result=a+b;elseresult=a-b;}bool testAQuestion(){if((result<0)||(result>100))return false;elsereturn true;}bool doOnceTest(){cout<<a<<c<<b<<"=";cin>>results[times];if(results[times]==result)state=1;elsestate=0;times++;return state;}public:Question():a(0),b(0),c('+'),result(0),times(0),state(0),score(0) {}void createQuestion(){while(true){AQuestion();if(testAQuestion())break;}}void doATest(){for(int i=0;i<MAX_TIMES;i++){if(doOnceTest()){score=grade[times-1];break;}else{if(i<2)cout<<"答错了,请继续回答：";elsecout<<"答错了，你没有机会了"<<endl;}}}int getScore(){return score;}};class Test{private:Question *q;int count;int score;int level(){int level=4;switch(score/10){case 10:case 9:level=0;break;case 8:level=1;break;case 7:level=2;break;case 6:level=3;break;case 5:level=4;}return level;}public:Test(int c=10):count(c),score(0){q=new Question[c];}int getScore(){return score;}char* getEvaluation(){return evaluation[level()];}void runTest(){for(int i=0;i<count;i++){q[i].createQuestion();q[i].doATest();score=score+q[i].getScore();}}};int main(){srand((unsigned)time(NULL));Test aTest;aTest.runTest();cout<<"你的成绩为"<<aTest.getScore()<<","<<aTest.getEvaluation()<<endl;getch();} ————————————————————————————————————————————————方案二：1）识别类将题目独立出来。

从概念上来说题目是独立于解答存在的，将其独立出来作为题目类Question。

将一个题目的测试作为一个独立的类Answer，记录做题的相关数据，支持相关功能。

将一个学生的完整测试作为一个类Test，包装整个测试，以对外界提供更高层的抽象。

类结构如图所示。

Answer类与Question类是单向关联关系（使用关系）。

Test类与Question类是一对多的关联关系，与Answer类是一对多关联关系。

2）详细设计设计时考虑1）可以设置测试题目类型（加法、减法、加减混合），可以设置其它参数（总题目数，每个题目的最大答题次数，总分，每个题目的每次解答的分数）；2）界面与应用分离。

Question类：数据成员：两个操作数，运算符，运算结果。

定义一个静态成员type表示测试的类型，来决定出题的算法。

功能：出题。

接口为：●出题●获得结果：为Answer提供服务，获得结果。

●获得题目（字符串）：为了做到与界面分离，只负责业务逻辑，不负责输入输出，因此需要返回题目。

Answer类：数据成员：本题得分，答题次数，是否答对，各次的答题结果。

指向当前题目的指针。

定义静态数据成员作为答题参数：最大答题次数，每次答题的分数。

功能：提供答题判断，并给分。

接口为：●setQuestion：关联题目。

●setResult：得到学生的答案并评价：通过与question的关联获得正确结果，并判断是否作对。

设置相关参数（答题次数，答题状态，得分）●返回本次答题评价●返回获得分数Test类数据成员：本次测试的一组Question（用数组或vector组织），本次测试的解答一组Answer（用数组或vector组织）。

为类描述测试的进行状态，增加两个数据成员：当前题目，是否进入下个题目。

以及测试的所有相关参数。

功能：对全部测试提供对外包装，描述测试状态。

接口为：●设置参数●出题●返回题目信息●学生给出一个结果●是否还有题方案二：实现#include"stdafx.h"#include<iostream>#include<strstream>#include<cstdlib>#include<ctime>#include<string>#include<vector>#include<conio.h>using namespace std;char type[2]={'+','-'};int grade[3]={10,7,5};char* evaluation[5]={"SMART","GOOD","OK","PASS","TRY AGAIN"};int getANumber(int a,int b){return rand()%(b-a)+a;}class Question{private:int a;int b;char c;int result;static int style;public:static void setParam(int s){style=s;}Question():a(0),b(0),c(type[0]),result(0) {}~Question(){}void create(){while(true){createQuestion();if(testQuestion())break;}}int getResult(){return result;}string getQuestion(){char str[100];sprintf_s(str,"%d%c%d=",a,c,b);return string(str);}private:void createQuestion(){a=getANumber(0,100);b=getANumber(0,100);c=getType();if(c=='+')result=a+b;elseresult=a-b;}char getType() //返回题目的运算符（根据要求的测试类型，产生不同的运算符）{switch(style){case 1:return'+';break;case 2:return'-';break;case 0:return type[getANumber(0,1)];break;}}bool testQuestion(){if((result<0)||(result>100))return false;elsereturn true;}};int Question::style=0;class Answer{private:int times; //做题次数vector<int> result;bool state; //是否作对int score; //本题得分Question *que;static int maxTimes; //最大做题次数static int *grade; //不同次数得分public:static void setParam(int mT,int* g){maxTimes=mT;grade=g;}Answer():times(0),state(0),score(0),que(NULL){result.reserve(10);}~Answer(){}void setQuestion(Question* q){que=q;}bool setResult(int r) //返回值表示本题答题是否结束{result.push_back(r);if(r==que->getResult()){state=true;score=grade[times];}times++;if((state==true)||(times==3))return true; //本题结束elsereturn false; //本题还有机会}string getString(){string s1="答对了";string s2="答错了，请继续回答";string s3="答错了，你没有机会了";if(state)return s1;if(times<3)return s2;elsereturn s3;}int getScore(){return score;}};int Answer::maxTimes=0;int* Answer::grade=NULL;{private:Question *q;Answer *ans;int count; //本次测试的题目数int style; //本次测试的题目类型，0:混合，1：加，2：减int maxA; //本次测试的每题答题次数int *sDistribution; //不同次数的成绩分配int totalScore;//最后得分int currentQ; //当前题bool nextQ; //是否进入下一题public:Test():q(NULL),ans(NULL),totalScore(0),currentQ(0),nextQ(false),count(0),maxA(0), style(0){}~Test(){delete[] q;delete[] ans;delete[] sDistribution;}void setParam(int c,int mA, int t, int *sd)//设置参数{count=c;style=t;maxA=mA;sDistribution=new int[maxA];for(int i=0;i<maxA;i++)sDistribution[i]=sd[i];Question::setParam(style);Answer::setParam(maxA,sDistribution);if(q!=NULL)delete[] q;if(ans!=NULL)delete[] ans;q=new Question[count];ans=new Answer[count];for(int i=0;i<count;i++)ans[i].setQuestion(&q[i]);}}void setTest()//出题{for(int i=0;i<count;i++)q[i].create();}int hasQuestion() //当前测试，还有题吗？{return currentQ<count-1;}string getCurrentQ() //返回当前题目字符串{if(nextQ)currentQ++;return q[currentQ].getQuestion();}bool doCurrentQ(int re) //当前题目，设置一次结果，返回是否正确{if(ans[currentQ].setResult(re)){nextQ=true;return true;}elsereturn false;}string getCurrentAS(){return ans[currentQ].getString();}void computeScore(){for(int i=0;i<count;i++)totalScore+=ans[i].getScore();}int getScore(){return totalScore;}string level(){int level=4;double t=totalScore*100/(sDistribution[0]*count);switch(t/10){case 10:case 9:level=0;break;case 8:level=1;break;case 7:level=2;break;case 6:level=3;break;case 5:level=4;}return evaluation[level];}};class Uinterface{public:Test t;void run(){int i=1,result=-1;int *p=new int[3];p[0]=10; p[1]=7; p[2]=5;t.setParam(10,3,0,p);delete p;t.setTest();while(t.hasQuestion()){cout<<i<<")"<<t.getCurrentQ();while(true){cin>>result;bool b=t.doCurrentQ(result);cout<<t.getCurrentAS()<<endl;if(b){i++;break;}}}puteScore();cout<<"总分："<<t.getScore()<<" "<<t.level()<<endl;}};int main(int argc, _TCHAR* argv[]){srand(time(NULL));Uinterface ui;ui.run();return 0;}。