算术游戏

辽宁师范大学 • 张大为@https://daweizh.github.io/noip/

我们日常生活中经常用到算术运算中的+/-法，比如去市场买菜。在任何工作中+/-运算都是重要的数字处理手段，对于我们学生而言，更是如此，没有计算精度和效率，很难取得好的成绩。

那么怎样提高我们计算+/-法的精度和效率呢？小明想设计一款计算机游戏程序来完成这项工作，他的设想如下：

  1. 该款游戏可以设定从任意级别开始玩，规定游戏级别对应数字的最大位数，如游戏级别level=5，则需要计算的两个数字中最大位数为5，同时规定游戏的最高级别为18（C++能装下的最多整数位）。如果不选择级别，默认为1级（即1位数）。
  2. 可以在游戏开始时选择+法或-法，如果不选择，默认为+法。
  3. 可以自由设定游戏难度，规定难度级别hard对应（61-hard）秒超时。比如你设定hard=30，但你做题用了32秒，则判你为超时，如果超时题数超过50%，难度hard减1。
  4. 每局游戏默认情况下要完成10道题，如果每局正确率不足50%，题数num自动加1。如果正确率≥90%，游戏晋级level+1。
  5. 如果题目正确率在50%和90%之间，且计算超时题目＜50%，游戏难度hard自动加1。
  6. 小明想给每局游戏结果通过计算得分的方式冠名，计算方式是score=(correct+overtime*.5)*100/num;
    1. score=100，冠名为king
    2. 90 ≤ score < 100，冠名为excellent
    3. 80 ≤ score < 90，冠名为prefect
    4. 70 ≤ score < 80，冠名为ok
    5. 60 ≤ score < 70，冠名为low
    6. score < 60，冠名为bad
  7. 每局所有题目都做完了，游戏会问你是否继续，默认为y(是)，输入n(否)。下一局的级别leve，难度hard和题数num由本局游戏成绩确定。
  8. 目前游戏还不能保存游戏状态，等小明竞赛获奖后，增加该部分功能。

下面通过玩这款游戏感知一下小明的理想。

> arith.exe

Please select level([1]-18):
Please select operator([+],-):
Please select Hard([1]-60):
Level=1,Operator=+,Hard=1,Disaplay=h,Number=10
4+2=6
Time used = 4.12        =>Right.

3+9=12
Time used = 4.15        =>Right.

6+2=8
Time used = 2.54        =>Right.

2+8=10
Time used = 1.71        =>Right.

3+9=12
Time used = 1.59        =>Right.

1+3=4
Time used = 1.52        =>Right.

2+3=5
Time used = 1.38        =>Right.

2+3=5
Time used = 1.27        =>Right.

3+3=6
Time used = 1.39        =>Right.

8+8=16
Time used = 2.66        =>Right.

right   wrong   overtime
---------------------------------
10      0       0

score=100       king

Continue this game？([y]/n)n

游戏做好了，小明玩了几天以后，发现这款游戏存在很大问题如：

  1. 游戏默认设定10道题太古板了，如果想从一开始就刷20到题，很难办到，通过积累战绩要很长时间才行。小明想在游戏开始运行时直接设定每局游戏的默认题数。
  2. 小明发现随着游戏级别level的增长，通过横式计算难度超大（记不住位数，好几次宝宝都难哭了），而大位数计算我们一般会用竖式。于是，小明想增加用竖式出题的功能。

大概是下面这个样子：

> arith --disp v --numb 2

Please select level([1]-18):3
Please select operator([+],-):-
Please select Hard([1]-60):3
Level=3,Operator=-,Hard=3,Disaplay=v,Number=2
                      637
-                     296
-------------------------
=341
Time used = 13.81       =>Right.

                      971
-                     137
-------------------------
=834
Time used = 15.85       =>Right.

right   wrong   overtime
---------------------------------
2       0       0

score=100       king

Continue this game？([y]/n)n

现在是竖式出题了，而且每局只有2道题。

可是，小明总记不住设定出题格式和设定默认题数的方法，于是小明想对游戏程序增加帮助功能，大概是下面这个样子的：

F:\a.steam\dreamx\wedo\code\arith>arith --help

Usage: game.exe [--help]|[--disp h|v]|[--numb 20]

--help :display help
--disp :show model of question. You can select h(horizontal)  or v(vertical)
--numb :question number

好了，现在小明可以舒舒服服地通过该游戏练习计算精度和速度了。

理想和和实现目标都有了，现在需要编程序了，小明想让你来做！！！

≡