Python趣味挑战之给幼儿园弟弟生成1000道算术题

认真发呆

发布时间：2026-10-14 | 2人浏览过

原创

本文介绍如何使用Python为幼儿园儿童生成1000道三元加减法算术题。通过随机生成1-99的整数，利用集合set的特性实现自动去重和打乱，并严格限制运算结果及中间步骤均在0-100范围内，确保题目适合低龄儿童。

一、前言

阿姨花费30元为幼儿园的小弟弟购买了一本习题册，内容仅包含简单的二元加减法。得知此事后，我表示无需花钱购买，只需简单操作即可生成一千道题目。

阿姨认为二元加减法过于简单，希望增加三元加减法的题目（x + y + z; x + y - z; x - y - z; x - y + z）。考虑到弟弟年龄尚小，仅掌握100以内的加减法且未接触负数概念，因此生成的算术题需满足两个条件：计算结果必须落在[0, 100]范围内，且算式中任意两个数之间的运算结果也必须保持在[0, 100]范围内。

希望弟弟长大后能感谢我的这份用心，哈哈~

二、思路

首先生成位于[1,99]范围内的随机数x, y, z。若这些数的计算结果在[0, 100]内，且算式中任意两位数的运算结果也在[0, 100]内，则将其保存为字符串形式的答案，例如"10 + 13 + 9 = 32"。随后，将这些字符串存入set中。由于Python中的set数据结构具有无序且不重复的特性，它能自动对答案进行打乱并去除重复项。最后，将答案写入文件，并在写入题目文件时，通过提取index（题号）并去除结果部分，生成对应的题目文件。

三、方法

1.生成随机整数：


import random
x = random.randint(1, 99)	# 生成[1, 99]内的整数

2.set：


s = set()	# 初始化要用set()
x = 1
s.add(x)	# 将x插入s

3.将结果存入文件


text = "Hello world!"
with open(file, 'a') as f:	# 追加文本到文件
	# 每次输入前清空文件
	f.seek(0)
    f.truncate()
	# 将文本写入文件
    f.write(text)

四、代码


import random

def fun1(x, y, z):
    s = str(x) + " + " + str(y) + " + " + str(z) + " = " + str(x + y + z)
    return s

def fun2(x, y, z):
    s = str(x) + " + " + str(y) + " - " + str(z) + " = " + str(x + y - z)
    return s

def fun3(x, y, z):
    s = str(x) + " - " + str(y) + " + " + str(z) + " = " + str(x - y + z)
    return s

def fun4(x, y, z):
    s = str(x) + " - " + str(y) + " - " + str(z) + " = " + str(x - y - z)
    return s

def generate(num):
    s = set()
    while len(s) < num:
        x = random.randint(1, 99)
        y = random.randint(1, 99)
        z = random.randint(1, 99)
        if ((x + y >= 0 and x + y <= 100)
                and (y + z >= 0 and y + z <= 100)
                and (x + z >= 0 and x + z <= 100)
                and (x + y + z >= 0 and x + y + z <= 100)):
            s.add(fun1(x, y, z))
        if ((x + y >= 0 and x + y <= 100)
                and (y - z >= 0 and y - z <= 100)
                and (x - z >= 0 and x - z <= 100)
                and (x + y - z >= 0 and x + y - z <= 100)):
            s.add(fun2(x, y, z))
        if ((x - y >= 0 and x - y <= 100)
                and (- y + z >= 0 and - y + z <= 100)
                and (x + z >= 0 and x + z <= 100)
                and (x - y + z >= 0 and x - y + z <= 100)):
            s.add(fun3(x, y, z))
        if ((x - y >= 0 and x - y <= 100)
                and (- y - z >= 0 and - y - z <= 100)
                and (x - z >= 0 and x - z <= 100)
                and (x - y - z >= 0 and x - y - z <= 100)):
            s.add(fun4(x, y, z))
    return s

def save_in_file(answers, answer_file, question_file):
    with open(answer_file, 'a') as f:
        # 每次输入前清空文件
        f.seek(0)
        f.truncate()

        cnt = 1
        for ans in answers:
            text = str(cnt) + ")  " + ans + '\n'
            f.write(text)
            cnt += 1

    with open(question_file, 'a') as f:
        f.seek(0)
        f.truncate()

        cnt = 1
        for ans in answers:
            ques = str(cnt) + ")  " + ans[: ans.find('=') + 1] + "\n"
            f.write(ques)
            cnt += 1


save_in_file(generate(1000), 
"C:\\Users\\sibyl\\Desktop\\calculation\\answer.txt", 
"C:\\Users\\sibyl\\Desktop\\calculation\\question.txt")