20242219 《Python程序设计》实验1报告

20242219 2025-2026-2 《Python程序设计》实验1报告

课程：《Python程序设计》
班级： 2422
姓名： 陈儒俊
学号：20242219
实验教师：王志强
实验日期：2026年3月23日
必修/选修： 公选课

1.实验内容

1．熟悉Python开发环境；
介绍Python开发环境的各项功能。
2．练习Python运行、调试技能；
编写书中的程序，并进行调试分析，要有过程（运行需要截图、调试需要截图）。
3．编写程序，练习变量和类型、字符串、对象、缩进和注释等；
编写一个猜数字的游戏。
4.利用LLM生成猜数字的游戏。
运行并给出相应的截图。
对比你写的Python程序，分析LLM生成代码的优点，至少写3个。
5. 掌握git技能
需要把编写的代码托管到Gitee上，给出托管过程和结果，并在此放上链接（Markdown格式）

2. 实验过程及结果

2.1 熟悉Python开发环境

工具：PyCharm
运行环境：Windows/Linux
核心功能：代码编辑（语法高亮、自动补全）、可视化调试、项目管理、Git集成、插件扩展

2.2 Python运行与调试技能练习

以猜数字游戏代码为例，完成多工具调试：

1. 调试：在循环入口行设置断点，通过“Step Over”（F8）逐行执行，实时查看usernumber、low、high等变量值，同时可以查看rabot的值
2. 调试结果：
   

2.3 猜数字游戏程序编写

完整代码

import random

print("欢迎来到比赛猜数字游戏!你能赢我吗？")
print("\n游戏规则：")
print("1. 你需要输入一个数字范围，然后选择一个幸运数字（在范围内）")
print("2. 你和我（机器人）轮流猜测对方的数字")
print("3. 每次猜测后，对方会告诉你是大了、小了还是猜对了")
print("4. 谁先猜对对方的数字谁获胜")
print("5. 如果输入无效或不守规矩，会受到惩罚（猜测次数+1）")
print("\n准备好开始挑战了吗？")

while True:
    try:
        level = int(input("输入这次比赛猜的范围: "))
        if level < 0:
            print("范围不能为负数，请重新输入！")
            continue
        break
    except ValueError:
        print("请输入有效的数字！")

# 优化：增加幸运数字输入校验
while True:
    try:
        user = int(input(f"我想好了我的幸运数字，请输入你的幸运数字（0~{level}）: "))
        if 0 <= user <= level:
            break
        else:
            print(f"数字超出范围（0~{level}），请重新输入！")
    except ValueError:
        print("请输入有效的数字！")

robot = random.randint(0, level)  

usernumber = 0  # 用户猜测次数
robotnumber = 0  # 机器人猜测次数
user_won = False  # 用户获胜标记
robot_won = False  # 机器人获胜标记
low = 0  # 机器人猜测下限
high = level  # 机器人猜测上限

print("\n游戏比赛开始了！")

while not user_won and not robot_won:
    # 用户猜测回合
    print("\n你的回合,我的数字是什么？")
    try:
        userguess = int(input("请输入你的猜测: "))
        usernumber += 1
        
        if userguess > robot:
            print("没猜对小老弟，大了！")
        elif userguess < robot:
            print("没猜对小老弟，小了！")
        else:
            print("不错嘛，猜对了！")
            user_won = True
    except ValueError:
        print("怎么回事小老弟，不守规矩,得给你点惩罚，你的猜测次数+1！！！")
        usernumber += 1
    
    # 机器人猜测回合（用户未获胜时执行）
    if not user_won:
        print("\n哈哈，到我了！")
        robot_guess = (low + high) // 2
        print(f"我猜你的数字是：{robot_guess} 对不对，小老弟？")
        
        # 优化：增加输入选项校验
        while True:
            usernum = input("如果大了，输入1，如果小了，输入2，如果对了，输入3: ")
            if usernum in ["1", "2", "3"]:
                break
            else:
                print("输入无效！请输入1、2或3！")
        
        robotnumber += 1
        
        if usernum == "1":
            if robot_guess > user:
                high = robot_guess - 1
            else:
                print("小老弟，不守规矩，得给你点惩罚，你的猜测次数+1！！！")
                usernumber += 1
        elif usernum == "2":
            if robot_guess < user:
                low = robot_guess + 1
            else:
                print("小老弟，不守规矩，得给你点惩罚，你的猜测次数+1！！！")
                usernumber += 1
        elif usernum == "3":
            if robot_guess == user:
                print("我猜的数字对了！")
                robot_won = True
            else:
                # 修复：删除重复提示
                print("小老弟，不守规矩，得给你点惩罚，你的猜测次数+1！！！")
                usernumber += 1

# 游戏结束，显示结果
print("\n游戏结束！")
print(f"你的猜测次数: {usernumber}")
print(f"机器人的猜测次数: {robotnumber}")

if user_won and robot_won:
    print("平局！再接再厉！")
elif user_won:
    print("不错嘛，恭喜你赢了！")
elif robot_won:
    print("我赢了，你还得练，再来一局吧！")

运行结果示例

2.4 LLM生成猜数字游戏代码（豆包生成）

豆包生成的猜数字游戏代码

"""
猜数字游戏 - 豆包LLM生成版本
功能：支持自定义数字范围，人机双向猜数，带友好提示和异常处理
遵循PEP8编码规范，模块化设计，便于扩展和维护
"""
import random

def init_game():
    """初始化游戏参数，获取用户设定的数字范围和幸运数字"""
    print("🎮 欢迎来到智能猜数字游戏（豆包版）🎮")
    # 获取合法的数字范围
    while True:
        try:
            max_num = int(input("\n请设定猜数字的最大范围（正整数）："))
            if max_num <= 0:
                print("❌ 范围必须是正整数，请重新输入！")
                continue
            break
        except ValueError:
            print("❌ 输入无效！请输入有效的整数！")
    
    # 获取用户的幸运数字
    while True:
        try:
            user_secret = int(input(f"请输入你的幸运数字（1~{max_num}）："))
            if 1 <= user_secret <= max_num:
                break
            else:
                print(f"❌ 数字超出范围！请输入1~{max_num}之间的数字！")
        except ValueError:
            print("❌ 输入无效！请输入有效的整数！")
    
    # 生成机器人的幸运数字
    robot_secret = random.randint(1, max_num)
    print(f"\n✅ 游戏初始化完成！机器人已生成1~{max_num}之间的幸运数字，开始对战！")
    return max_num, user_secret, robot_secret

def user_guess_round(robot_secret):
    """用户猜测回合，返回是否猜对、用户猜测次数"""
    guess_count = 0
    while True:
        try:
            user_guess = int(input("\n🔍 你的回合：猜猜机器人的幸运数字是多少？"))
            guess_count += 1
            
            if user_guess > robot_secret:
                print("⬇️ 猜大了！再往小了猜猜～")
            elif user_guess < robot_secret:
                print("⬆️ 猜小了！再往大了猜猜～")
            else:
                print(f"🎉 恭喜你！猜对了！你一共猜了{guess_count}次！")
                return True, guess_count
        except ValueError:
            print("❌ 输入错误！请输入有效的整数，本次不计入次数～")
            continue

def robot_guess_round(user_secret, max_num):
    """机器人猜测回合，使用二分法优化猜测效率，返回是否猜对、机器人猜测次数"""
    guess_count = 0
    low, high = 1, max_num
    while low <= high:
        guess_count += 1
        robot_guess = (low + high) // 2
        print(f"\n🤖 机器人的回合：我猜你的幸运数字是 {robot_guess}！")
        
        # 获取用户反馈并校验
        while True:
            feedback = input("请反馈（大了输1/小了输2/猜对了输3）：")
            if feedback not in ["1", "2", "3"]:
                print("❌ 反馈无效！请输入1、2或3！")
                continue
            break
        
        if feedback == "1":
            high = robot_guess - 1
        elif feedback == "2":
            low = robot_guess + 1
        else:
            if robot_guess == user_secret:
                print(f"🤖 机器人猜对了！一共猜了{guess_count}次！")
                return True, guess_count
            else:
                print("❌ 你反馈错误！机器人本次猜测不计入次数～")
                guess_count -= 1
    print("🤖 机器人无法猜出你的数字，你赢了！")
    return False, guess_count

def main():
    """游戏主函数"""
    max_num, user_secret, robot_secret = init_game()
    user_win, user_count = False, 0
    robot_win, robot_count = False, 0
    
    # 游戏主循环
    while not user_win and not robot_win:
        # 用户猜测
        user_win, user_count = user_guess_round(robot_secret)
        if user_win:
            break
        # 机器人猜测
        robot_win, robot_count = robot_guess_round(user_secret, max_num)
    
    # 游戏结果展示
    print("\n🏆 游戏结束 🏆")
    print(f"你的猜测次数：{user_count}")
    print(f"机器人的猜测次数：{robot_count}")
    if user_win:
        print("🥳 你获得了胜利！")
    else:
        print("😜 机器人获得了胜利！")

if __name__ == "__main__":
    main()

豆包生成代码的优点分析

1. 模块化与结构化更强：将游戏拆分为init_game()、user_guess_round()、robot_guess_round()、main()等函数，每个函数仅负责单一功能，代码复用性和扩展性远高于自研的线性代码（比如新增“多轮游戏”功能只需修改main函数）；
2. 用户体验与容错性更优：豆包生成的代码对所有输入（范围、猜测值、反馈）都做了严格校验，且无效输入不计入次数（而非自研代码的“惩罚机制”），提示信息增加了可视化符号（🎮、❌、🎉），更符合用户使用习惯；
3. 逻辑优化更合理：机器人猜测环节优化了二分法逻辑，增加“反馈错误校验”，避免用户恶意反馈导致逻辑混乱，相比自研代码的简单二分法更健壮；
4. 编码规范与可读性更高：代码完全遵循PEP8规范，包含清晰的文档字符串和功能注释，变量命名（如user_secret、robot_guess）语义化更强，自研代码的usernumber、usernum等命名易混淆。

2.5 Git技能与Gitee托管

托管过程

1. 环境配置（Windows+OpenEuler）：
   • 安装Git：Windows直接安装，OpenEuler执行yum install git -y；
   • 配置用户信息：git config --global user.name "XXX"、git config --global user.email "xxx@xxx.com"；
2. 本地操作：

   mkdir code && cd code  # 创建并进入文件夹
   git init  # 初始化仓库
   git add guess_number.py doubao_guess_number.py  # 添加自研+豆包生成的代码文件
   git commit -m "实验一：猜数字游戏（自研+豆包LLM生成）"  # 提交代码
   

3. Gitee关联与推送：
   • 在Gitee创建仓库code；
   • 关联远程仓库：git remote add origin https://gitee.com/Mr-Men_door/code；
   • 推送代码：git push -u origin master；
4. 服务器验证：OpenEuler执行git clone https://gitee.com/Mr-Men_door/code，克隆后运行代码验证正常。

托管结果

Gitee仓库链接：https://gitee.com/Mr-Men_door/code

3. 实验过程中遇到的问题和解决过程

• 问题1：自研代码中用户输入非数字时直接崩溃，无异常处理；
  问题1解决方案：添加try-except捕获ValueError，并对数字范围/幸运数字增加循环校验，确保输入合法；
• 问题2：机器人猜测逻辑中low变量通过locals()判断，调试时出现未定义警告；
  问题2解决方案：提前初始化low=0、high=level，删除locals()判断，简化逻辑；
• 问题3：Git推送代码时出现“Authentication failed”错误；
  问题3解决方案：改用Gitee个人访问令牌（Settings->私人令牌）作为密码，或配置SSH密钥登录，重新推送成功；
• 问题4：OpenEuler服务器VIM编辑代码时中文乱码；
  问题4解决方案：在~/.vimrc中添加set fileencodings=utf-8,gbk和set encoding=utf-8，重启VIM后正常显示。

其他（感悟、思考等）

1. 对比自研和豆包生成的代码，发现结构化、规范化编程的重要性——豆包能快速生成高质量、高可用性的代码，但其核心逻辑（如二分法猜数）仍基于基础编程知识，自研过程是理解底层逻辑的关键，二者结合才能真正提升编程能力；
2. Git版本控制是编程必备技能，不仅能备份代码，还能实现多环境同步，避免代码丢失，也为后续协作开发打下基础；
3. 实验中遇到的异常处理、字符编码、Git认证等问题，让我认识到编程不仅是写功能，还要考虑鲁棒性、环境适配等细节，实践是掌握编程的核心。

参考资料

• 《Python编程：从入门到实践》