一種可以實現C語言過程評分的方法

王猛，趙軍富

摘要：C語言程序設計在評分過程中，大多數的考試系統只能按照結果評分，這就導致學生考試成績要么滿分要么零分，不能夠真實反映學生的學習水平，利用正則表達式對C語言的程序進行知識點的過程評分，并通過預設輸入值，讓學生運行自己的程序，得出結果與預設結果值進行匹配，得出結果分，最終結合是否編譯，得出總分。

關鍵詞：C語言程序設計；過程評分；正則表達式

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）35-0037-03

1 引言

C語言程序設計是大學本科工科類專業所開設的必修課程，對于程序設計題目，在平時的作業及考試都需要對程序設計題目進行評分，有些院校對于程序設計題還是人工評分，尤其是作業；有些院校采購了考試系統，但大多數的考試系統或網絡評測系統中，評測都是以運行結果作為評分依據。并不查看學生的編程過程，其評分原則并不能體現學生對知識的掌握程度，有其局限性。對于程序設計題這種間于自然語言和程序語言之間的主觀題，可部分擺脫語言的約束和限制[1-2]，具有較高研究價值。本方法在對過程評分主要通過正則表達式進行評定，因為正則表達式不僅能夠處理傳統的文本匹配，更重要的是正則表達式具有強大的結構描述能力，同時能夠描述文本深層次的特征，可以通過簡單有效的方式對文本進行的復雜控制[3-4]。根據正則表達式的特點，其特別適用于程序類代碼的匹配評測。

2 C語言過程評分實現

C語言程序題在評分由三個部分構成：結果分值、編譯分值、過程分值[5]。結果分值通過評判數據庫中預設的結果來評定；編譯分值通過是否編譯評定；過程分值由事先設定的多個正則表達式評定，其中正則表達式由參考代碼中的關鍵代碼構成，然后利用ckstr函數對參考代碼進行匹配，得出過程分。C語言整體評測過程如圖 1所示：

對于正則表達式，常用的替換字符包括：.*可以匹配單行任意字符；[＼s＼S].*可以匹配多行任意字符；[ ].*可以匹配零個或多個空格；[ ]+可以匹配一個或多個空格。利用正則表達式的這些特點，我們可以對常用的C語言結構及部分帶代碼，用正則表達式去表示。

例如選擇結構單分支結構語法如下：

if（條件）

{

表達式；

}

轉換為正則表達式如下：if[ ]*＼（.*＼）[ ]*＼{[＼s＼S]*＼}

對于數據庫中題目表的部分主要字段設置如表 1：

最終分值計算的公式如下：

$fz_cfd=100*（$bl_cfd/（$bl_da+$bl_by+$bl_cfd））*（$cfd/$sum）

$zf=$fz_da+$fz_by+$fz_cfd;

說明如下：

$sum為所有正則表達式的分值

$cfd為考生獲取正確正則表達式的值

$fz_cfd為過程分值

$fz_da為結果分值

$fz_by為編譯分值

以下為程序評定過程中的部分代碼：

$sum=0;

$cfd=0; ? ? //用于統計各個正則表達式采分點的和

while（$row=mysqli_fetch_array（$result_zz））

{

$sum=$sum+$row[1]; //row數組為數據庫中正則表達式

$str1="/".$row[0]."/";

$str2=$content;? ?//$content為參考代碼

if（ckstr（$str1，$str2）==1）

{

$cfd=$cfd+$row[1];

}

}

if（$sum==0）

$fz_cfd=0;

else

$fz_cfd=round（100*（1.0*$r_tm->bl_cfd/（$r_tm->bl_da+$r_tm->bl_by+$r_tm->bl_cfd））*（1.0*round（$cfd，2）/$sum），2）;

$zf=$fz_da+$fz_by+$fz_cfd;

3 實例分析

1） 題目內容：

實現功能：請編寫一個函數fun，該函數的功能是：計算正整數n以內（包括n），能被5或9整除的所有自然數的倒數的和，并將計算結果作為函數值返回在主函數中保留兩個小數位輸出。

例如：若輸入n的值為20，則輸出結果為0.58.

注意：

① 所寫代碼中，不得定義其他變量；

② 本題必須使用for循環，if語句；

③ 不允許改動預編譯命令行及主程序，且必須運行程序；

④ 程序代碼編寫在****BEGIN*****與****END****之間；

⑤*********BEGIN**********和*********

END**********不可刪除。

⑥ 其中函數void bky（? ）為自動評分函數，禁止修改、刪除

2）給出代碼如下：

#include<stdio.h>

void bky（ ）;

float fun（ int n）

{

int i;

float sum=0;

/***********BEGIN*********/

/***********END*********/

}

void main（）

{

float fun（ int n）;

int m;

float s;

printf（"＼n 請輸入一個正整數："）;

scanf（"%d"，&m）;

s=fun（m）;

printf（"＼n the result is：%.2f"，s）;

bky（）;

}

void bky（）

{

FILE *IN，*OUT;

float s ;

int t;

float o;

IN=fopen（"in.dat"，"r"）;

if（IN==NULL）

{

printf（"Read FILE Error"）;

}

OUT=fopen（"out.dat"，"w"）;

if（OUT==NULL）

{

printf（"Write FILE Error"）;

}

fscanf（IN，"%d"，&t）;

o=fun（t）;

fprintf（OUT，"%.2f＼n"，o）;

fclose（IN）;

fclose（OUT）;

}

3） 題目內容設置如圖 2所示，設置答案、編譯及過程的采分比例如圖 3所示：

4） 設置的正則表達式采分點如所表 2示：

5） 參考答案如下：

for（i=1;i<=n;i++）

if（i%5==0 || i%9==0）

sum=sum+1.0/i;

return sum;

6） 分別找cs和cs2兩位測試同學進行測試，學生代碼如圖 4下：

根據前面題目分值比例的設置：本題的結果分為50分；編譯分為10分；過程分為40分。cs這位同學的結果、編譯、正則表達式所有的采分點全部正確，得分100；而cs2這位同學的結果錯誤，結果分為：0分、編譯過，編譯分為：10分，過程分共40分，但正則表達式中，其中第5項和第8項不正確，只能拿到6/8的過程分，故總分=0+10+40*6/8=40分，具體評分結果如表 3 ：

4 結語

本文提出了一種可以實現C語言程序自動評分的方案。在C語言程序中，評分過程無非三個方面：結果是否正確，是否進行編譯，代碼準確率三個方面，本方法不僅可以評判結果，更重要的是可以評判代碼的準確率，使得C語言程序的評判更加客觀和準確，減輕了教師的負擔。

但在評判代碼準確率的時候，通過前文可知道，需要對給定程序做出很多限定，例如：功能實現時，限定代碼必須用for循環結構實現；還有代碼中限定不得再定義其他變量；還有些較復雜代碼，限定變量的含義等缺陷。但是鑒于目前人工智能、信息技術的發展水平，目前這種評判方法是一種高效、客觀、準確率高的方法，而且本方法也可適用于其他類編程語言的自動評分，具有較高的推廣價值。

參考文獻：

[1] 曹亞妮.C語言在線考試系統開發及關鍵技術的研究[D].西安：西安理工大學，2016.

[2] 吳艷玲.基于WEB的C語言編程題自動閱卷系統的設計與實現[D].成都：電子科技大學，2011.

[3] 姜英杰.支持正則表達式的文本匹配優化算法[D].沈陽：東北大學，2012.

[4] 張雪英.基于機器學習的文本自動分類研究進展[J].情報學報，2006（6）：730-739.

[5] 刁善會.C程序設計考試系統設計與實現[D].重慶：重慶大學，2009.

【通聯編輯：王力】