LaTex: задачи для детей
Программка состоит из двух частей: шаблона на LaTeX-е и Perl-скрипта, наполняющего шаблон смыслом (т.е. числами). В текущем виде он работает в полу-ручном режиме — из Латех-файла PDF делаю руками (что в общем-то не сложно доделать); а разделил её на сам скрипт и шаблон для удобства добавления/изменения если что. Теперь скрипт…:
001 002 003 004 005 006 007 008 009 010 011 012 013 014 015 016 017 018 019 020 021 022 023 024 025 026 027 028 029 030 031 032 033 034 035 036 037 038 039 040 041 042 043 044 045 046 047 048 049 050 051 052 053 054 055 056 057 058 059 060 061 062 063 064 065 066 067 068 069 070 071 072 073 074 075 076 077 078 079 080 081 082 083 084 085 086 087 088 089 090 091 092 093 094 095 096 097 098 099 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 | #!/usr/bin/perl use feature qw(switch say) ; use strict; use Getopt::Std; use Math::Random; use Text::Iconv; use locale; # Ключи запуска # -c количество примеров # -r количество разрядов # -a addition - сложение # -s subtraction - вычитание # -m multiplication - умножение # -d division - деление # my $pash_tex = '/home/user/math/' ; # Путь к временной папке LaTeX our %options =(); if (not getopts( "e:r:asmd" ,\ %options )) { print STDERR "Внимание! Использованы неизвестные опции запуска - они проигнорированы!\n(Возможно, Вы ввели опции русскими символами)\n" ; }; if (! (( $options {a}) || ( $options {s}) || ( $options {m}) || ( $options {d}))) { print STDERR "Необходимо указать хотя бы одно действие: +(-a),-(-s),*(-m),/(-d)\n" ; exit ; } my $ranks ; my $examples ; if (! $options {r}) { $ranks = 3 } # Кол-во разрядов else { $ranks = $options {r} }; if (! $options {e}) { $examples = 40 } # Кол-во примеров else { $examples = int (( $options {e}+3)/4)*4 }; my $max_num = 10* *$ranks ; my @ques_ans ; # Массив вопросов и ответов my $choice_action ; my $action ; for my $i (0.. $examples -1) { $choice_action = 0; do { $action = int ( rand 4); if ((( $options {a}) && ( $action == 0)) || (( $options {s}) && ( $action == 1)) || (( $options {m}) && ( $action == 2)) || (( $options {d}) && ( $action == 3))) { $choice_action = 1; }; } until ( $choice_action == 1); # print $action,"\n"; if ( $action == 0) { # Сложение $ques_ans [ $i ][3] = '+' ; my $fi = int ( rand $max_num ); my $se = int ( rand $max_num ); if ( $fi > $se ) { $ques_ans [ $i ][2] = $fi ; $ques_ans [ $i ][0] = $se ; } else { $ques_ans [ $i ][2] = $se ; $ques_ans [ $i ][0] = $fi ; } $ques_ans [ $i ][1] = $ques_ans [ $i ][2] - $ques_ans [ $i ][0]; } elsif ( $action == 1) { # Вычитание $ques_ans [ $i ][3] = '-' ; my $fi = int ( rand $max_num ); my $se = int ( rand $max_num ); if ( $fi > $se ) { $ques_ans [ $i ][0] = $fi ; $ques_ans [ $i ][1] = $se ; } else { $ques_ans [ $i ][0] = $se ; $ques_ans [ $i ][1] = $fi ; } $ques_ans [ $i ][2] = $ques_ans [ $i ][0] - $ques_ans [ $i ][1]; } elsif (( $action == 2) || ( $action == 3)) { # Умножение $ques_ans [ $i ][3] = 'x' ; $choice_action = 0; do { my $fi = int ( rand $max_num /3-2)+2; my $se = int ( rand $max_num /3-2)+2; my $re ; $fi > $se ? ( $re = $fi / $se ) : ( $re = $se / $fi ); if (( $re < 50) && ( !( (( $fi <10) || ( $se <10)) && ( $fi *$se >100)) || rand (5) )) { if ( $fi *$se < $max_num *1.2 ) { $ques_ans [ $i ][0] = $fi ; $ques_ans [ $i ][1] = $se ; $ques_ans [ $i ][2] = $ques_ans [ $i ][0] * $ques_ans [ $i ][1]; $choice_action = 1; }; }; } until ( $choice_action == 1); if ( $action == 3) { $ques_ans [ $i ][3] = '÷' ; ( $ques_ans [ $i ][2], $ques_ans [ $i ][0]) = ( $ques_ans [ $i ][0], $ques_ans [ $i ][2]) }; }; } my $latex_out_file_name = $pash_tex . "result.tex" ; open LAYOUT, "<" , $pash_tex . "make_math.tex" ; open LATEX, ">" , $latex_out_file_name ; my @loop_str_prod =(); # массив строк в цикле примеров my $mark_of_loop = 0; # маркер цикла примеров while () { # Цикл считывания файла ШАБЛОНА .tex chomp ; if ( $mark_of_loop ) { # в цикле считывания строчек примера - запоминать строки и искать конец одного примера if (m/^% #%\*/) { # если строка - команда my $ins_cmd = ( split /:/)[1]; # найти имя команды if ( $ins_cmd eq "end_one_cell" ) { # если последняя строка вывода ячейки - выводим примеры for my $all_rows (1.. $examples /4){ for my $all_cells (1..4){ my $current_example = (( $all_rows -1)*4+ $all_cells -1); # номер текущего примера my $interval_resalt = 30; # интервал по умолчанию для сложения и вычитания if ( $ques_ans [ $current_example ][3] eq 'x' ) { $interval_resalt = $interval_resalt + 20 * (( length ( $ques_ans [ $current_example ][1])-1) ); } elsif ( $ques_ans [ $current_example ][3] eq '÷' ) { $interval_resalt = $interval_resalt + 35 * (( length ( $ques_ans [ $current_example ][2])-1) ); } if ( $ques_ans [ $current_example ][3] ne '÷' ) { for my $i (0.. $#loop_str_prod ) { # для каждой tex-строки.. if ( $loop_str_prod [ $i ] =~ m/^% #%\*/) { # это команда? my $ins_cmd = ( split /:/ , $loop_str_prod [ $i ])[1]; if ( $ins_cmd eq "number_question" ) { # Вставляем операцию print LATEX ( $current_example +1), ")" ; } elsif ( $ins_cmd eq "operation" ) { # Вставляем операцию number_question print LATEX $ques_ans [ $current_example ][3]; } elsif ( $ins_cmd eq "first_arg" ) { print LATEX $ques_ans [ $current_example ][0]; } elsif ( $ins_cmd eq "second_arg" ) { print LATEX $ques_ans [ $current_example ][1]; } elsif ( $ins_cmd eq "interval_resalt" ) { print LATEX $interval_resalt ; } # конец обработки команды interval_resalt } else { # если не команда просто вывести строку в файл say LATEX $loop_str_prod [ $i ]; } } # Конец вывода одной ячейки примера (при +,-,*) } else { say LATEX "\\makebox[5mm][l]{" , ( $current_example +1), ") }\n\\makebox[40mm]{\n\$\$\$\n\\begin{array}{r}\n\\begin{tabular}{r|l}\n\\texttt{\\Large" , $ques_ans [ $current_example ][0], "} &\n\\texttt{\\Large" , $ques_ans [ $current_example ][1], "}\\\\\n\\cline{2-2}\n\& \\rule{0pt}{" , $interval_resalt , "pt} \\rule{" ,( length ( $ques_ans [ $current_example ][2])*10), "pt}{0pt}\\\\ \n \\end{tabular}\n\\end{array}\n\$\$\$\n}" ; } if ( $all_cells == 4){ say LATEX '\\\\ \\hline' ; } else { say LATEX '&' ; } } # Конец вывода строки } # Конец вывода всех примеров $mark_of_loop = 0; } else { push @loop_str_prod , $_ ; } # Конец вывода в tex-файл примеров } else { # если строка - не команда, то просто считать push @loop_str_prod , $_ ; } } elsif (m/^% #%\*/) { # не в цикле и это команда, то обрабатываем команду my $ins_cmd = ( split /:/)[1]; if ( $ins_cmd eq "begin_one_cell" ) { $mark_of_loop = 1; } elsif ( $ins_cmd eq "answer_page" ) { for my $i (1.. $examples ) { print LATEX $i , ")~" , $ques_ans [ $i -1][2], "; " ; } } } else { say LATEX $_ ; } } # конец цикла считывания файла ШАБЛОНА .tex и формирования выходного tex-файла close LAYOUT; close LATEX; exit ; |
… и шаблон (сохранить в make_math.tex для соответствия скрипту):
01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 | \documentclass[a4paper,12pt,oneside]{article} \usepackage{multirow} \usepackage{makecell} \usepackage[utf8]{inputenc} \usepackage[english,russian]{babel} \usepackage{longtable} % Page layout (geometry) \setlength\voffset{-1.3in} %{-15.4mm} \setlength\hoffset{-1.3in} \setlength\oddsidemargin{2cm} \setlength\textheight{267mm} \setlength\textwidth{180mm} \setlength\marginparwidth{8mm} \setlength\marginparsep{2mm} \setlength\footskip{1.0cm} \begin{document} %\pagestyle{empty} \begin{longtable}{p{40mm}|p{40mm}|p{40mm}|p{40mm}} % #%*:begin_one_cell: ==== начало одной ячейки ==== \makebox[5mm][l]{ % #%*:number_question: ==== номер примера ==== } \makebox[40mm][r]{ $$$ \begin{array}{r} \texttt{\Large % #%*:operation: ==== действие ==== } \begin{array}{r} \texttt{\Large % #%*:first_arg: ==== первый аргумент ==== }\\ \texttt{\Large % #%*:second_arg: ==== второй аргумент ==== }\\ \end{array} \\ \hline \begin{array}{r} \rule{0pt}{ % #%*:interval_resalt: ==== интервал для результата ==== pt} \end{array} \end{array} $$$ } % #%*:end_one_cell: ==== конец одной ячейки ==== % после каждой ячейки в программе нужно добавлять "&" и после строки (4-ре ячейки) - "\\" \end{longtable} \newpage % #%*:answer_page: ==== страница ответов ==== \end{document} |
Как водится привел суть программки, опустив, возможно, необходимые проверки. Теперь по логике работы в двух словах.
Результат выводится строками по 4-ре примера в каждой на формате A4. Задается в командной строке кол-во разрядов и кол-во примеров (которое округляется до кратного 4-ке числа), выбираются случайным образом операнды и дальше идет процесс вывода в латех-файл. Но в первой части я так и не сделал нормальное формирование операндов при умножении/делении – не нравится оно мне как-то (оно то работает правильно, но вот насколько равномерно-случайный выбор идет – это вопрос).
Теперь о выводе в латеховский файл. Думаю понятно что вывожу меняющиеся параметры (операнды и действие) в цикле, добавляя строки между “начало ячейки” и “конец ячейки”. А вот втиснуть в эту схему “деление” не удалось, уж очень у него отличающийся внешний вид – поэтому пришлось втиснуть латеховский код при делении в сам скрипт.