skill_tree_python

Python 技能树是技能森林的一部分。

初始化

pip install -r requirements.txt

目录结构说明

• 技能树骨架文件：
  • 位置：data/tree.json
  • 说明：该文件是执行 python main.py 生成的，请勿人工编辑
• 技能树根节点配置文件：
  • 位置：data/config.json
  • 说明：可编辑配置关键词等字段，其中 node_id 字段是生成的，请勿编辑
• 技能树难度节点：
  • 位置：data/xxx，例如: data/1.python初阶
  • 说明：
    • 每个技能树有 3 个等级，目录前的序号是必要的，用来保持文件夹目录的顺序
    • 每个目录下有一个 config.json 可配置关键词信息，其中 node_id 字段是生成的，请勿编辑
• 技能树章节点：
  • 位置：data/xxx/xxx，例如：data/1.python初阶/1.预备知识
  • 说明：
    • 每个技能树的每个难度等级有 n 个章节，目录前的序号是必要的，用来保持文件夹目录的顺序
    • 每个目录下有一个 config.json 可配置关键词信息，其中 node_id 字段是生成的，请勿编辑
• 技能树知识节点：
  • 位置：data/xxx/xxx，例如：data/1.python初阶/1.预备知识
  • 说明：
    • 每个技能树的每章有 n 个知识节点，目录前的序号是必要的，用来保持文件夹目录的顺序
    • 每个目录下有一个 config.json
      • 其中 node_id 字段是生成的，请勿编辑
      • 其中 keywords 可配置关键字字段
      • 其中 children 可配置该知识节点下的子树结构信息，参考后面描述
      • 其中 export 可配置该知识节点下的导出习题信息，参考后面描述

知识节点 子树信息结构

例如 data/1.python初阶/1.预备知识/1.Python简介/config.json 里配置对该知识节点子树信息结构：

{
    // ...

    "children": [
    {
      "Python都能做什么": {
        "keywords": [],
        "children": [],
        "node_id": "python-4-0"
      }
    },
    {
      "python起源和发展": {
        "keywords": [],
        "children": [],
        "node_id": "python-insert-2"
      }
    },
    {
      "python语言特点": {
        "keywords": [],
        "children": [],
        "node_id": "python-insert-3"
      }
    }
  ],
}

知识节点 的习题配置规则(一)

例如 data/1.python初阶/1.预备知识/1.Python简介/config.json 里配置对该知识节点导出的习题

{
    // ...
    "export": [
        "helloworld.json"
        // ...
    ]
}

其中"helloworld.json"是习题的配置文件，文件如下：

{
  "exercise_id": 33,
  "source": "helloworld.py",
  "depends": [],
  "multiline": [
    {
      "str1 = \"Hello,\"": "",
      "str2 = \"World!\"": "str = \"Hello,World!\"",
      "print('str1'+'str2')": "print(str)"
    },
    {
      "str1 = \"Hello,\"": "",
      "str2 = \"World!\"": "",
      "print('str1'+'str2')": "print(\"Hello\" +\",\" +\"World!\")"
    },
    {
      "print('str1'+'str2')": "print(str1+str2)"
    }
  ]
}

其中：

• "exercise_id" 是脚本填充的字段，编辑的时候不用填写
• "source" 指定了习题的来源文件
• "depends": 指定了习题依赖的同知识点下的其他源文件
• "multiline": 是习题选项替换的规则之一

习题源代码

"helloworld.py"的源代码如下：

# -*- coding: UTF-8 -*-
# 作者：幻灰龙
# 标题：Hello World
# 描述：输出 "Hello,World!" 字符串，找出错的那项。

if __name__ == '__main__':
    str1 = "Hello,"
    str2 = "World!"
    print('str1'+'str2')

源代码的头部注释固定格式，配置作者,标题,描述，其中描述可以是MarkDown格式

习题源代码替换规则

对于习题代码 "helloworld.py" 的代码变种替换规则配置在"helloworld.json" 里面。有两种替换规则：

单行替换规则：

• 配置由one_line字段指定的单行替换字典
• 格式是："<源字符串>": ["<替换字符串A>", <替换字符串B>,...],
  • 其中每个 "<源字符串>" / "<替换字符串A>" 被生成为是一个替换选项
  • 指定的配置应该能至少生成 3+ 个替换选项

{
    "one_line": {
        "printf": ["print"],
        "return 0;": ["return 0"],
        "(\"Hello,Wrold!\")": [" \"Hello,Wrold!\""]
    }
}

上面的替换规则会将代码替换成 3 个变种的代码：

// 变种代码1
#include <stdio.h>
int main(int argc, char** argv){
    print("Hello,Wrold!");
    return 0;
}

// 变种代码2
#include <stdio.h>
int main(int argc, char** argv){
    print("Hello,Wrold!");
    return 0
}

// 变种代码3
#include <stdio.h>
int main(int argc, char** argv){
    print "Hello,Wrold!";
    return 0
}

这些变种代码将会作为技能树该知识点该代码选择题的选项。

多行替换规则：

• 配置由multiline字段指定的多行替换数组
• 数组的每个元素是一组替换规则，会整组被替换

例如：

{
    "multiline": [
        {
            "printf": "print"
        },
        {
            "int main(int argc, char** argv){" : "int main(char** argv){",
            "return 0;" : "return 0",
        },
        {
            "#include <stdio.h>": ""
        }
    ]
}

同样，该配置将支持将源代码生成3个变种代码

// 变种代码1
#include <stdio.h>
int main(int argc, char** argv){
    print("Hello,Wrold!");
    return 0;
}

// 变种代码2, 注意第2组替换规则，包含了两行替换
#include <stdio.h>
int main(char** argv){
    print("Hello,Wrold!");
    return 0
}

// 变种代码3
int main(int argc, char** argv){
    print("Hello,Wrold!");
    return 0;
}

知识节点 的习题配置规则(二)

另外一种更便利的配置习题的方式是直接基于 MarkDown 格式配置。还是以"helloworld.json" 为例子展开描述。

此时，"helloworld.json" 简化为：

{
    "type": "code_options",
    "author": "幻灰龙",
    "source": "helloworld.md",
}

其中 type 字段目前都固定是 code_options。根据具体情况写好其它字段，注意这里 source 的文件名，我们指定了一个 Markdown 文件。现在我们新建一个 helloworld.md 并编辑为：

# Hello World

输出 "Hello,World!" 字符串，找出错的那项。

## template

```python
# this part is used to be displayed in jupyter notebook
if ___name__ == '__main__':
    str1 = "Hello,"
    str2 = "World!"
    print('str1' + 'str2')
```

## 答案

```python
if __name__ == '__main__':
    str1 = "Hello,"
    str2 = "World!"
    print('str1' + 'str2')
```

## 选项

### 两字符串变量拼接

```python
if __name__ == '__main__':
    str1 = "Hello,"
    str2 = "World!"
    print(str1+str2)
```

### 两字符串字面量拼接

```python
if __name__ == '__main__':
    print("Hello,"+"World!")
```

### 两字符串字面量拼接成字符串变量

```python
if __name__ == '__main__':
    str = "Hello," + "World!"
    print(str)
```

这是一个最基本的习题结构，它包含标题、答案、选项，注意这几个一级和二级标题必须填写正确，解释器会读取这几个标题。而选项的标题会被直接忽略掉，在 最终生成的习题中不包含选项的三级标题，所以这个标题可以用来标注一些编辑信息，例如“此选项没有关闭文件连接”，“类型错误”等等。

习题配置规则的选择

我们介绍了两种习题编辑规则，目前Python技能树这里大量使用了规则(一)，这是历史编辑遗留。新增习题建议使用规则（二），更简洁方便。

技能树合成

在根目录下执行 python main.py 会合成技能树文件，合成的技能树文件: data/tree.json

• 合成过程中，会自动检查每个目录下 config.json 里的 node_id 是否存在，不存在则生成
• 合成过程中，会自动检查每个知识点目录下 config.json 里的 export 里导出的习题配置，检查是否存在exercise_id 字段，如果不存在则生成