Python(ランダム問題生成(難易度0～3）)
import functools as ft
import random
from random import randint as rand
from time import time
class Question:
def __init__(self):
self._list=[]
self._operators=[]
self._maxNum=9
self._length=3
g_q=[]
for i in range(4):
g_q.append(Question())
if i==0:
g_q[i]._operators=["+", "-", "*"]
elif i==1:
g_q[i]._operators=["+", "-", "*","/"]
g_q[i]._maxNum = 19
g_q[i]._length = 5
elif i==2:
g_q[i]._operators=["+", "-", "*","/","**"]
g_q[i]._length = 7
g_q[i]._maxNum = 99
else:
g_q[i]._operators=["+", "-", "*","/","**","//","%"]
g_q[i]._length = 7
g_q[i]._maxNum = 999
def input_difficulty():
"""入力を求める関数"""
print("0:簡単 1:普通 2:難しい 3:激難")
return input("0~3の範囲で難易度を入力してください:")
def get_difficulty_int(function):
"""＜高階関数＞入力を求める関数の値を判断する関数
@param function 入力処理を行う関数
@return s 認識可能なstring"""
while True:
s = function()
if s.lower() == "exit":
break
if s.isdigit():
n=int(s)
if n<0 or n > 3:
print(f"「{n}」は0~3の数ではありません\n正しい入力値をお願いします")
else:
return int(s)
else:
print(f"「{s}」は正の数値ではありません\n正しい入力値をお願いします")
return "exit"
def input_num():
"""入力を求める関数"""
return input("問題の出題数を入力してください：")
def get_int(function):
"""＜高階関数＞入力を求める関数の値を判断する関数
@param function 入力処理を行う関数
@return tmpNum 正しい入力値の数"""
while True:
s = function()
if s.isdigit():
if int(s)>0:
return int(s)
else:
print("0より大きな正の整数を入力してください")
else:
print(f"「{s}」は正の半角整数ではありません\n正しい入力値をお願いします")
def get_num(function):
"""＜高階関数＞入力を求める関数の値を判断する関数
@param function 入力処理を行う関数
@return tmpNum 正しい入力値の数"""
while True:
s = function()
n = s.replace(".","")
n = n.replace("-","")
if n.isdigit():
if s.count("-")<=1 and s.count(".")<=1:
if s.count(".") == 1:
if s.count("-")==1:
if s.index("-") == 0:
return float(s)
else:
print("-の位置が不正です")
else:
return float(s)
#tmps = list(s)
#count = 0;
#for i in tmps[1:]:
# if i == "-":
# print("-の位置が不正です")
# count += 1
#if count == 0:
# return float(s)
else:
return int(s)
else:
print(f"「{s}」は無効な入力値です\n正しい入力値をお願いします")
else:
print(f"「{s}」は無効な入力値です\n正しい入力値をお願いします")
def RandPos(posNum):
"""シークエンス内のある位置をランダムに取得する関数
@param posNum シークエンスの要素数
@retval シークエンス内のある位置をあらわす数"""
return rand(0,posNum-1)
def RandNum(maxNum):
"""2~maxNumまでの範囲の数をランダムに取得する関数
@param maxNum 範囲の最大値
@retval ランダムな整数"""
return rand(2,maxNum)
def GetRandNum():
"""RandNum(maxNum)を用いて数をランダムに取得する関数
@retval ランダムな整数"""
return RandNum(9)
def Make99Question(difficultyNum):
"""九九問題を生成する関数
@retval タプル(作成した問題のリスト,隠す場所の整数)"""
question = g_q[difficultyNum]
question._list.clear()
results =[]
for i in range(question._length):
if i % 2 == 0:
question._list.append(str(RandNum(question._maxNum)))
results.append(int(question._list[i]))
else:
question._list.append(random.choice(question._operators))
question._list.append(ft.reduce(lambda a,b:a+b,question._list))
n = len(question._list)
results.append(eval(question._list[n-1]))
pos = RandPos(len(results)) # マジックナンバーを使わすシーケンスの長さで汎用性向上
return (results,pos,question)
def Input99Question(results,pos,question):
"""九九の問題を表示し入力値を判断する関数
@param results 九九問題のリスト
@param pos リストで隠す場所の要素番号
@retval s 入力値の整数"""
tmps = results.copy()
tmps[pos] = '?'
q_list = question._list.copy()
q_list.pop()
n=len(q_list)
q_list[0] = tmps[0]
q_list[2] = tmps[1]
if n > 3:
q_list[4]=tmps[2]
if n > 5:
q_list[6] = tmps[3]
def GetAnswer():
"""入力値を返す関数
@retval 入力値の文字列"""
for i in range(len(q_list)):
print(q_list[i],end=" ")
s = input(f"= {tmps[len(tmps)-1]}:")
return s
return get_num(GetAnswer)
def Execution99Question(difficultyNum):
"""九九の問題を処理する関数
@retval result 回答に対する真偽値(0:false 1:true)"""
results,pos,question = Make99Question(difficultyNum)
ans = Input99Question(results,pos,question)
solution = results[pos]
result = (ans==solution)
print({False:"不正解…",True:"正解！"}[result]) # Dictionaryで結果を表示
return result
def Do99Game(difficultyNum,num):
"""九九の問題を実行する関数
@param num 繰り返し回数"""
startTime = time()
successNum = 0
for i in range(num):
print(f"\n{i+1}問目")
successNum += Execution99Question(difficultyNum)
endTime = time()
deltaTime = round(endTime - startTime, 2)
print(f"\n正解した数：{successNum} / {num}")
print(f"あなたの正答率は{int(100*successNum/num)}%でした")
print(f"回答時間は{deltaTime}秒でした")
print(f"1問あたりの回答時間は{round(deltaTime/num, 2)}秒でした")
"""実行処理"""
Do99Game(get_difficulty_int(input_difficulty),get_int(input_num)) 以前に作成した九九問題の発展版その2になります。
クラスに演算子と式の長さを登録し、難易度別に問題が毎回ランダム生成されるようになっています。
import random
でライブラリを登録し、
random.choice(seq)で引数の要素がランダムに選択されます。
このメソッドは非破壊的な関数ですが、
random.shuffle(seq)は引数の中身を直接書き換えて順番をシャッフルする破壊的関数になります。
import functools as ft
でライブラリを登録し、名前が長いのでftと命名しなおして利用しているこちらはたたみ込みの手法を簡単に活用することができるメソッドを備えています。
ft.reduce(lambda a,b:a+b,question._list)
としている部分ではリストに登録されているバラバラのstr型要素を順番に結合して最終的にはひとつのstr型となった要素を得ることができます。
eval("文字列")
は前回の記事で紹介したように、文字列の中身の式を翻訳して実行してくれます。
今回は"-"や"."も扱う必要があったため、新たな検証関数を定義しています。inputの入力値はstr型なので、
1. ”文字列”.replace("-","")で符号や浮動小数点を消した後、残ったものが数値かどうかで判定
2. 文字列に含まれている"-","."の数が1以下であるかどうかで判定
3. "."が含まれているかどうかで判定→なければint型として値を返す
4. "-"が含まれているかどうかで判定→なければfloat型として値を返す
5. "-"の位置が先頭かどうかで判定→先頭なら float型として値を返す
→値を返す判定に入らなかった場合はエラー表示を行い、再入力を求める処理になっています。
もうちょっとスマートにできればと思いましたが、今回はこのような形で実装しました（汗）
関数プログラミングの考え方に慣れていきたいと思います。
