>>> from env_helper import info; info()

页面更新时间： 2020-02-22 09:20:42
操作系统/OS: Linux-4.19.0-8-amd64-x86_64-with-debian-10.3 ；Python: 3.7.3

2.6. 项目：生成随机的测验试卷文件¶

假如你是一位地理老师，班上有35名学生，你希望进行美国各州首府的一个小测验。不妙的是，班里有几个坏蛋，你无法确信学生不会作弊。你希望随机调整问题的次序，这样每份试卷都是独一无二的，这让任何人都不能从其他人那里抄袭答案。当然，手工完成这件事又费时又无聊。好在，你懂一些 Python 。

下面是程序所做的事：

创建35份不同的测验试卷。
为每份试卷创建50个多重选择题，次序随机。
为每个问题提供一个正确答案和3个随机的错误答案，次序随机。
将测验试卷写到35个文本文件中。
将答案写到35个文本文件中。

这意味着代码需要做下面的事：

将州和它们的首府保存在一个字典中。
针对测验文本文件和答案文本文件，

调用 open() 、 write() 和 close() 。

利用 random.shuffle() 随机调整问题和多重选项的次序。

2.6.1. 第1步：将测验数据保存在一个字典中¶

第一步是创建一个脚本框架，并填入测验数据。创建一个名为 randomQuizGenerator.py 的文件，让它看起来像这样：

#! python3
# randomQuizGenerator.py - Creates quizzes with questions and answers in
# random order, along with the answer key.

import random

# The quiz data. Keys are states and values are their capitals.
capitals = {'Alabama': 'Montgomery', 'Alaska': 'Juneau', 'Arizona': 'Phoenix',
'Arkansas': 'Little Rock', 'California': 'Sacramento', 'Colorado': 'Denver',
'Connecticut': 'Hartford', 'Delaware': 'Dover', 'Florida': 'Tallahassee',
'Georgia': 'Atlanta', 'Hawaii': 'Honolulu', 'Idaho': 'Boise', 'Illinois':
'Springfield', 'Indiana': 'Indianapolis', 'Iowa': 'Des Moines', 'Kansas':
'Topeka', 'Kentucky': 'Frankfort', 'Louisiana': 'Baton Rouge', 'Maine':
'Augusta', 'Maryland': 'Annapolis', 'Massachusetts': 'Boston', 'Michigan':
'Lansing', 'Minnesota': 'Saint Paul', 'Mississippi': 'Jackson', 'Missouri':
'Jefferson City', 'Montana': 'Helena', 'Nebraska': 'Lincoln', 'Nevada':
'Carson City', 'New Hampshire': 'Concord', 'New Jersey': 'Trenton', 'New Mexico': 'Santa Fe', 'New York': 'Albany', 'North Carolina': 'Raleigh',
'North Dakota': 'Bismarck', 'Ohio': 'Columbus', 'Oklahoma': 'Oklahoma City',
'Oregon': 'Salem', 'Pennsylvania': 'Harrisburg', 'Rhode Island': 'Providence',
'South Carolina': 'Columbia', 'South Dakota': 'Pierre', 'Tennessee':
'Nashville', 'Texas': 'Austin', 'Utah': 'Salt Lake City', 'Vermont':
'Montpelier', 'Virginia': 'Richmond', 'Washington': 'Olympia', 'West Virginia': 'Charleston', 'Wisconsin': 'Madison', 'Wyoming': 'Cheyenne'}

# Generate 35 quiz files.
for quizNum in range(35):
    # TODO: Create the quiz and answer key files.

    # TODO: Write out the header for the quiz.

    # TODO: Shuffle the order of the states.

    # TODO: Loop through all 50 states, making a question for each.

因为这个程序将随机安排问题和答案的次序，所以需要导入 random 模块，以便利用其中的函数。 capitals 变量含一个字典，以美国州名作为键，以州首府作为值。因为你希望创建35份测验试卷，所以实际生成测验试卷和答案文件的代码（暂时用 TODO 注释标注）会放在一个 for 循环中，循环35次(这个数字可以改变，生成任何数目的测验试卷文件)。

2.6.2. 第2步：创建测验文件，并打乱问题的次序¶

现在是时候填入那些 TODO 了。

循环中的代码将重复执行35次（每次生成一份测验试卷)，所以在循环中，你只需要考虑一份测验试卷。首先你要创建一个实际的测验试卷文件，它需要有唯一的文件名，并且有某种标准的标题部分，留出位置，让学生填写姓名、日期和班级。然后需要得到随机排列的州的列表，稍后将用它来创建测验试卷的问题和答案。

在 randomQuizGenerator.py 中添加以下代码行：

#! python3
# randomQuizGenerator.py - Creates quizzes with questions and answers in
# random order, along with the answer key.

--snip--

# Generate 35 quiz files.
for quizNum in range(35):
    # Create the quiz and answer key files.
    quizFile = open('captalsquiz%s.txt' % (quizNum + 1), 'w')
    answerKeyFile = open('captalsquiz_answers%s.txt' % (quizNum + 1), 'w')

    # Write out the header for the quiz.
    quizFile.write('Name:\n\nDate:\n\nPeriod:\n\n')
    quizFile.write((' ' * 20) + 'State Capitals Quiz (Form %s)' % (quizNum + 1))
    quizFile.write('\n\n')

    # Shuffle the order of the states.
    states = list(capitals.keys())
    random.shuffle(states)

    # TODO: Loop through all 50 states, making a question for each.

测验试卷的文件名将是 capitalsquiz<N>.txt ，其中 <N> 是该测验试卷的唯一编号，来自于 quizNum ，即 for 循环的计数器。针对 capitalsquiz<N>.txt 的答案将保存在一个文本文件中，名为 capitalsquiz_answers<N>.txt 。每次执行循环， 'capitalsquiz%s.txt'和 'capitalsquiz_answers%s.txt' 中的占位符 ％s 都将被 (quizNum + 1) 取代，所以第一个测验试卷和答案将是 capitalsquizl.txt 和 capitalsquiz_answersl.txt 。在©和©的 open() 函数调用将创建这些文件，以 'w' 作为第二个参数，以写模式打开它们。

©处 write() 语句创建了测验标题，让学生填写。最后，利用 random.shuffle() 函数〇，创建了美国州名的随机列表。该函数重新随机排列传递给它的列表中的值。

2.6.3. 第3步：创建答案选项¶

现在需要为每个问题生成答案选项，这将是 A 到 D 的多重选择。你需要创建另一个 for 循环，该循环生成测验试卷的50个问题的内容。然后里面会嵌套第三个 for 循环，为每个问题生成多重选项。让你的代码看起来像这样：

#! python3
# randomQuizGenerator.py - Creates quizzes with questions and answers in
# random order, along with the answer key

--snip--

    # Loop through all 50 states, making a question for each.
    for questionNum in range(50):

        # Get right and wrong answers.
        correctAnswer = capitals[states[questionNum]]
        wrongAnswers = list(capitals.values())
        del wrongAnswers[wrongAnswers.index(correctAnswer)]
        wrongAnswers = random.sample(wrongAnswers, 3)
        answerOptions = wrongAnswers + [correctAnswer]
        random.shuffle(answerOptions)

        # TODO: Write the question and the answer options to the quiz file.

        # TODO: Write the answer key to a file.

正确的答案很容易得到，它作为一个值保存在 capitals 字典中。这个循环将遍历打乱过的 states 列表中的州，从 states[0] 到 states[49] ，在 capitals 中找到每个州，将该州对应的首府保存在 correctAnswer 中。

可能的错误答案列表需要一点技巧。你可以从 capitals 字典中复制所有的值，删除正确的答案，然后从该列表中选择3个随机的值。 random.sample() 函数使得这种选择很容易，它的第一个参数是你希望选择的列表，第二个参数是你希望选择的值的个数。完整的答案选项列表是这3个错误答案与正确答案的组合。最后，答案需要随机排列，这样正确的答案就不会总是选项D 。

2.6.4. 第4步：将内容写入测验试卷和答案文件¶

剩下来就是将问题写入测验试卷文件，将答案写入答案文件。让你的代码看起来像这样:

>>> #! python3
>>> # randomQuizGenerator.py - Creates quizzes with questions and answers in
>>> # random order, along with the answer key.
>>>
>>> import random
>>>
>>> # The quiz data. Keys are states and values are their capitals.
>>> capitals = {'Alabama': 'Montgomery', 'Alaska': 'Juneau', 'Arizona': 'Phoenix',
>>> 'Arkansas': 'Little Rock', 'California': 'Sacramento', 'Colorado': 'Denver',
>>> 'Connecticut': 'Hartford', 'Delaware': 'Dover', 'Florida': 'Tallahassee',
>>> 'Georgia': 'Atlanta', 'Hawaii': 'Honolulu', 'Idaho': 'Boise', 'Illinois':
>>> 'Springfield', 'Indiana': 'Indianapolis', 'Iowa': 'Des Moines', 'Kansas':
>>> 'Topeka', 'Kentucky': 'Frankfort', 'Louisiana': 'Baton Rouge', 'Maine':
>>> 'Augusta', 'Maryland': 'Annapolis', 'Massachusetts': 'Boston', 'Michigan':
>>> 'Lansing', 'Minnesota': 'Saint Paul', 'Mississippi': 'Jackson', 'Missouri':
>>> 'Jefferson City', 'Montana': 'Helena', 'Nebraska': 'Lincoln', 'Nevada':
>>> 'Carson City', 'New Hampshire': 'Concord', 'New Jersey': 'Trenton', 'New Mexico': 'Santa Fe',
>>> 'New York': 'Albany', 'North Carolina': 'Raleigh',
>>> 'North Dakota': 'Bismarck', 'Ohio': 'Columbus', 'Oklahoma': 'Oklahoma City',
>>> 'Oregon': 'Salem', 'Pennsylvania': 'Harrisburg', 'Rhode Island': 'Providence',
>>> 'South Carolina': 'Columbia', 'South Dakota': 'Pierre', 'Tennessee':
>>> 'Nashville', 'Texas': 'Austin', 'Utah': 'Salt Lake City', 'Vermont':
>>> 'Montpelier', 'Virginia': 'Richmond', 'Washington': 'Olympia', 'West Virginia': 'Charleston',
>>> 'Wisconsin': 'Madison', 'Wyoming': 'Cheyenne'}
>>>
>>> # Generate 35 quiz files.
>>> for quizNum in range(35):
>>>     # Create the quiz and answer key files.
>>>     quizFile = open('/tmp/captalsquiz%s.txt' % (quizNum + 1), 'w')
>>>     answerKeyFile = open('/tmp/captalsquiz_answers%s.txt' % (quizNum + 1), 'w')
>>>
>>>     # Write out the header for the quiz.
>>>     quizFile.write('Name:\n\nDate:\n\nPeriod:\n\n')
>>>     quizFile.write((' ' * 20) + 'State Capitals Quiz (Form %s)' % (quizNum + 1))
>>>     quizFile.write('\n\n')
>>>
>>>     # Shuffle the order of the states.
>>>     states = list(capitals.keys())
>>>     random.shuffle(states)
>>>
>>>     # Loop through all 50 states, making a question for each.
>>>     for questionNum in range(50):
>>>
>>>         # Get right and wrong answers.
>>>         correctAnswer = capitals[states[questionNum]]
>>>         wrongAnswers = list(capitals.values())
>>>         del wrongAnswers[wrongAnswers.index(correctAnswer)]
>>>         wrongAnswers = random.sample(wrongAnswers, 3)
>>>         answerOptions = wrongAnswers + [correctAnswer]
>>>         random.shuffle(answerOptions)
>>>
>>>         # Write the question and the answer options to the quiz file.
>>>         quizFile.write('%s. What is the capital of %s?\n' % (questionNum + 1, states[questionNum]))
>>>         for i in range(4):
>>>             quizFile.write(' %s. %s\n' % ('ABCD'[i], answerOptions[i]))
>>>         quizFile.write('\n')
>>>
>>>         # Write the answer key to a file.
>>>         answerKeyFile.write('%s. %s\n' % (questionNum + 1, 'ABCD'[answerOptions.index(correctAnswer)]))
>>> quizFile.close()
>>> answerKeyFile.close()

一个遍历整数 0 到 3 的 for 循环，将答案选项写入 answerOptions 列表。 quizFile.write(' %s. %s\n' % ('ABCD'[i], answerOptions[i]))的表达式 'ABCD'[i] 将字符串 'ABCD' 看成是一个数组，它在循环的每次迭代中，将分别求值为 'A' 、'B' 、 'C' 和 'D' 。

在最后一行，表达式 answerOptions.index(correctAnswer) 将在随机排序的答案选项中，找到正确答案的整数下标，并且 'ABCD'[answerOptions.index(correctAnswer)] 将求值为正确答案的字母，写入到答案文件中。

在运行该程序后，下面就是 capitalsquizl.txt 文件看起来的样子。但是，你的问题和答案选项当然与这里显示的可能会不同。这取决于 random.shuffle() 调用的结果:

Name:

Date:

Period:

                        State Capitals Quiz (Form 1)

1.What is the capital of West Virginia?

    A.Hartford

    B.Santa Fe

    C.Harrisburg

    D.Charleston

2.What is the capital of Colorado?

    A.Raleigh

    B.Harrisburg

    C.Denver

    D.Lincoln

*-*-snip—

对应的 capitalsquiz_answersl.txt 文本文件看起来像这样：

2.5. 如何在Python中计算文件的MD5哈希

3. 文件操作

Python 3 教程 文档

2.6. 项目：生成随机的测验试卷文件¶

2.6.1. 第1步：将测验数据保存在一个字典中¶

2.6.2. 第2步：创建测验文件，并打乱问题的次序¶

2.6.3. 第3步：创建答案选项¶

2.6.4. 第4步：将内容写入测验试卷和答案文件¶

Python 3 教程文档