是否可以减少基于if语句的重复排列

Question

你好，我正在做这个数学游戏，在我的最后一个场景中，我做了很多重复的代码，但我不确定是否有简化它的方法，我在下面链接了，所以一些经验丰富的程序员可能会有一些更优雅的解决方案！例如，Im试图生成类似(a[]b(²[]c[]d的每个排列，其中括号将被+、-、*或/代替。我一直在做的只是创建随机的百分比if语句来选择一个特定的版本，比如"；(a+b(²/c-d"；是否可能存在一个较小的"；暴力"；和可读的方法，那么我一直在做什么？

if(UnityEngine.Random.Range(0,101)>50){
// 50% of being (a+b)²(c)+d
if(UnityEngine.Random.Range(0,101)>50){
ans = ((int) Mathf.Pow((float) a+ (float) b, 2))*c+d;
input.text = "("+a+"+"+b+")"+"²"+"("+c+")"+"+"+d+"=";
Debug.Log("Problem ID: 78");
// 50% of being (a+b)²(c)-d
} else {
ans = ((int) Mathf.Pow((float) a+ (float) b, 2))*c-d;
input.text = "("+a+"+"+b+")"+"²"+"("+c+")"+"-"+d+"=";
Debug.Log("Problem ID: 79");
}
// 50% of being (a-b)²(c)[]d
} else {
// 50% of being (a-b)²(c)+d
if(UnityEngine.Random.Range(0,101)>50){
ans = ((int) Mathf.Pow((float) a- (float) b, 2))*c+d;
input.text = "("+a+"-"+b+")"+"²"+"("+c+")"+"+"+d+"=";
Debug.Log("Problem ID: 80");
// 50% of being (a-b)²(c)-d
} else {
ans = ((int) Mathf.Pow((float) a- (float) b, 2))*c-d;
input.text = "("+a+"-"+b+")"+"²"+"("+c+")"+"-"+d+"=";
Debug.Log("Problem ID: 81");
}

(粘贴在下面以获取更多上下文(https://pastebin.pl/view/d1bfb99e

Answer 1

我赞同您希望让代码更可读的愿望。基本思想是拆分(a(定义、(b(选择和(c(应用运算符。

• 步骤1：定义Operators。每个Operator组合了一个数学运算(例如Add将是(a, b) => a + b(和一个符号(例如Add将是"+"(。

  class Operator
  {
  public Func<int, int, int> Calculate { get; }
  public string Symbol { get; }
  public Operator(Func<int, int, int> calculate, string symbol)
  {
  Calculate = calculate;
  Symbol = symbol;
  }
  }
  private Operator Add = new Operator((a, b) => (a + b), "+");
  private Operator Subtract = new Operator((a, b) => (a - b), "-");
  

• 步骤2：然后你随机选择你的运算符(我使用了System.Random，因为我不熟悉Unity，但可以随意用你选择的随机数生成器替换它(：

  var rnd = new Random();
  private (Operator op1, Operator op2, int problemId) RandomlyChooseProblem()
  {
  switch (rnd.Next(4))
  {
  case 0: return (Add, Add, 78);
  case 1: return (Add, Subtract, 79);
  case 2: return (Subtract, Add, 80);
  case 3: return (Subtract, Subtract, 81);
  default: throw new InvalidOperationException("This should not happen.");
  }
  }
  

• 步骤3：应用它们：

  var (op1, op2, problemId) = RandomlyChooseProblem();
  ans = op2.Calculate((int)Math.Pow(op1.Calculate(a, b), 2) * c, d);
  input.text = $"(a{op1.Symbol}b)²*c{op2.Symbol}d");
  Debug.Log($"Problem ID: {problemId}");
  

添加新的运算符(例如Multiply(或新的问题变体(例如(Add, Multiply, 82)(现在只是一行代码。

Answer 2

将计算分解为a±b、square * c和±d。将它们分别计算，相乘得到最终结果。对于文本，可以使用字符串插值

float ans;
string operator1;
string operator2;
if (UnityEngine.Random.Range(0,101)>50) {
ans = (float) a + (float) b;
operator1 = "+";
} else {
ans = (float) a - (float) b;
operator1 = "-";
}
ans = (int)(ans * ans) * c;
if (UnityEngine.Random.Range(0,101)>50) {
ans += d;
operator2 = "+";
} else {
ans -= d;
operator2 = "-";
}
input.text = $"(a{operator1}b)²(c){operator2}d";

还要注意，UnityEngine.Random.Range(0,101) > 50并不是50%的概率。你可能是指UnityEngine.Random.Range(1,101) > 50，但我只是用UnityEngine.Random.Range(0,2) == 0。

可以通过生成2个随机比特，并将这些比特编码的2比特数添加到78:来对问题ID进行平坦化

float ans;
string operator1;
string operator2;
int random1 = UnityEngine.Random.Range(0,2);
int random2 = UnityEngine.Random.Range(0,2);
if (random1 == 0) {
ans = (float) a + (float) b;
operator1 = "+";
} else {
ans = (float) a - (float) b;
operator1 = "-";
}
ans = (int)(ans * ans) * c;
if (random2 == 0) {
ans += d;
operator2 = "+";
} else {
ans -= d;
operator2 = "-";
}
int problemID = 78 + random1 + random2 * 2;
Debug.Log($"Problem ID: {problemID}");
input.text = $"(a{operator1}b)²(c){operator2}d";

不过，IMO并不是特别容易理解这个技巧。