python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。
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）。
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
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。
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.
--snip--
# Loop through all 50 states, making a question for each.
for questionNum in range(50):
--snip--
# 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。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 capitalsquiz1.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：
对应的 capitalsquiz_answers1.txt 文本文件看起来像这样：
完整代码：
#! 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('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)
# 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()