20254225 实验一《Python程序设计》实验1报告

20254225 2025-2026-2 《Python程序设计》实验1报告

课程：《Python程序设计》

班级： 2542

姓名： 侯九州

学号：20254225

实验教师：王志强

实验日期：2026年3月24日

必修/选修： 专业选修课

1.实验内容

本次实验围绕Python基础开发技能展开，涵盖环境熟悉、调试练习、编程实践、LLM辅助开发及Git托管，具体内容如下：

1. 熟悉Python开发环境：了解并掌握PyCharm、IDLE、VIM（华为ECS服务器OpenOuler系统）等开发工具的各项功能，熟悉不同环境的操作逻辑。

2. 练习Python运行、调试技能：编写教材中的示例程序，在多种环境（物理机Windows系统、华为ECS服务器OpenOuler系统）中，使用PDB、PyCharm调试工具进行调试分析，记录完整运行和调试过程，留存相关截图。

3. 基础编程练习：运用Python变量和类型、字符串、对象、缩进和注释等基础语法，编写一个猜数字游戏程序，实现核心功能并优化交互体验。

4. LLM辅助开发：利用LLM生成猜数字游戏程序，运行该程序并留存截图；将LLM生成的代码与自己编写的代码进行对比，分析LLM生成代码的至少3个优点。

5. Git技能掌握：将本次实验编写的所有代码托管到Gitee平台，记录完整的托管过程和结果，并在报告中附上Gitee仓库的Markdown格式链接。

6. 多环境演示：在华为ECS服务器（OpenOuler系统）和物理机（Windows系统）上，分别使用VIM、PDB、IDLE、PyCharm等工具，演示Python代码的编辑、开发和调试过程。

2. 实验过程及结果

2.1 熟悉Python开发环境

本次实验涉及4种核心开发环境，分别熟悉其功能并完成基础操作，具体如下：

1. PyCharm（Windows物理机）：熟悉项目创建、代码编辑、运行按钮、调试工具、终端窗口等功能，可快速创建Python文件、设置解释器、查看代码提示和错误提醒。

2. IDLE（Windows物理机）：掌握交互式命令行模式和脚本编辑模式的切换，学会通过IDLE编写、保存和运行Python脚本，熟悉基础的编辑和运行操作。

3. VIM（华为ECS服务器OpenOuler系统）：通过远程连接服务器，学会VIM的基本操作（打开、编辑、保存、退出文件），配置基础编辑环境，用于在Linux系统中编写Python代码。

4. PDB（华为ECS服务器OpenOuler系统）：熟悉Python调试器PDB的基本命令（设置断点、运行、单步执行、查看变量），用于在Linux环境中调试Python程序。

结果：成功掌握上述4种开发环境的核心功能，能够熟练切换环境并完成基础的代码编辑操作。

2.2 Python运行、调试技能练习

1. 运行练习：选取教材中的3个基础示例程序（变量运算、字符串操作、条件判断），分别在PyCharm、IDLE、VIM三种环境中运行，均成功输出正确结果，留存运行截图（截图附于实验报告博客中，此处说明截图内容：如PyCharm中运行变量运算程序的界面、VIM中运行字符串程序的终端输出）。

2. 调试练习：以教材中的循环示例程序为例，分别使用PyCharm调试工具和PDB调试工具进行调试：

（1）PyCharm调试：在代码关键行设置断点，点击调试按钮，逐步单步执行，查看变量值的变化，排查代码中的逻辑错误，调试完成后成功运行程序，留存调试截图（包含断点设置、调试界面、变量查看窗口）。

（2）PDB调试：在服务器终端中通过“python -m pdb 文件名.py”启动调试，使用b命令设置断点、n命令单步执行、p命令查看变量，成功调试并运行程序，留存终端调试截图。

结果：熟练掌握Python程序的运行方法，能够使用PyCharm和PDB两种工具完成调试操作，准确排查并解决代码中的基础错误。

2.3 猜数字游戏编写

运用Python基础语法，编写猜数字游戏程序，核心功能如下：程序自动生成1-100之间的随机数，接收用户输入的猜测值，给出“猜大了”“猜小了”的提示，统计猜测次数，处理非数字输入异常，添加友好的交互提示。

2. 运行结果：将LLM生成的代码复制到PyCharm中运行，程序正常执行，功能完整，留存运行截图（与自己编写的程序运行截图格式一致，体现交互流程）。

3. LLM生成代码的优点分析（不少于3个）：

（1）代码结构更规范：LLM生成的代码使用了函数封装（guess_number_game函数），将游戏逻辑模块化，便于后续修改和复用，而自己编写的代码未进行函数封装，逻辑相对零散。

（2）交互体验更完善：LLM生成的代码添加了边界值判断（判断输入是否在1-100之间），还设计了分隔线、规则提示，错误提示更直观（使用表情符号），而自己编写的代码未考虑边界值，提示相对简洁。

（3）代码可读性更强：LLM生成的代码注释清晰，变量命名更规范（如target_number、guess_times），逻辑层次分明，缩进一致，而自己编写的代码注释较少，变量命名相对简单。

（4）异常处理更细致：LLM生成的代码在捕获非数字输入异常的同时，还对输入的数字范围进行校验，避免用户输入超出1-100的数字，容错性更强。

2.5 Git技能及代码托管（Gitee）

1. 托管过程：

（1）注册并登录Gitee账号，创建新仓库，仓库名称为“Python-Experiment1”，设置为公开仓库，添加仓库描述“2025-2026-2 Python程序设计实验1代码托管”。

（2）在Windows物理机上安装Git，配置用户信息（git config --global user.name "用户名"、git config --global user.email "邮箱"）。

（3）在本地创建实验文件夹，将自己编写的猜数字游戏代码、LLM生成的代码、教材示例程序代码保存到该文件夹中。

（4）打开Git Bash，进入本地实验文件夹，执行“git init”初始化本地仓库，执行“git add .”将所有代码文件添加到暂存区，执行“git commit -m "Python实验1代码：猜数字游戏及教材示例程序"”提交到本地仓库。

（5）复制Gitee仓库的HTTPS链接，执行“git remote add origin 仓库链接”关联本地仓库和Gitee远程仓库，执行“git push -u origin master”将本地代码推送到Gitee远程仓库。

2. 托管结果：所有实验代码均成功托管到Gitee仓库，仓库结构清晰，可正常查看、下载代码，留存托管过程截图（仓库创建、Git命令执行、代码推送结果、仓库最终界面）。
   
   

2.6 LLM生成程序代码并运行

在人工智能系统中尝试编写并试运行程序

结果：成功在多环境中完成代码编辑、开发和调试演示，熟练掌握不同工具的使用方法。

3. 实验过程中遇到的问题和解决过程

• 问题1：远程连接华为ECS服务器时，无法使用VIM编辑Python文件，出现乱码且无法保存。

• 问题1解决方案：排查发现是服务器编码设置问题，通过“export LC_ALL=en_US.UTF-8”命令设置编码格式，重启VIM后，乱码问题解决；同时学习VIM基本操作（i进入编辑模式、ESC退出编辑模式、:wq保存退出），成功完成代码编辑。

• 问题2：使用Git推送代码到Gitee时，出现“fatal: Could not read from remote repository”错误，无法推送。

• 问题2解决方案：检查发现是本地仓库与Gitee远程仓库关联错误，重新复制Gitee仓库的HTTPS链接，执行“git remote rm origin”删除错误关联，再重新执行“git remote add origin 仓库链接”，关联成功后，重新推送代码，问题解决。

• 问题3：调试程序时，PyCharm断点设置后不生效，无法正常单步执行。

• 问题3解决方案：查看发现是PyCharm的解释器设置错误，未选择本地Python解释器，重新进入设置，配置正确的Python解释器，重启调试功能后，断点生效，可正常调试。

• 问题4：LLM生成的代码运行时，出现“indentation error”缩进错误。

• 问题4解决方案：排查发现是复制代码时，缩进格式错乱，Python对缩进要求严格，通过PyCharm的“自动缩进”功能，调整代码缩进，确保同一逻辑层次的代码缩进一致，重新运行后，错误解决。

• 问题5：自己编写的猜数字游戏，用户输入非数字时，程序直接崩溃。

• 问题5解决方案：查阅资料了解到try-except异常处理结构，在用户输入和类型转换代码外添加try-except ValueError语句，捕获非数字输入异常，输出友好提示，确保程序正常运行。

4. 其他（感悟、思考等）

本次实验是Python程序设计的第一次实践，涵盖了开发环境、调试、编程、LLM辅助开发和Git托管等多个方面，让我收获颇丰，也有很多深刻的感悟和思考。

首先，我深刻认识到“实践出真知”的重要性。课堂上学习的Python基础语法，看似简单，但实际编写程序时，总会遇到各种问题，比如缩进错误、异常处理遗漏、逻辑不清晰等。通过本次实验，我将理论知识转化为实际操作，熟练掌握了不同开发环境的使用方法，学会了调试技巧，也明白了编程的严谨性——每一个细节都可能影响程序的正常运行，必须认真对待、逐行检查。

其次，LLM辅助开发让我感受到了人工智能在编程中的优势，它生成的代码结构规范、交互完善、可读性强，不仅节省了开发时间，还为我提供了更好的编程思路，比如函数封装、边界值判断等，让我意识到自己在代码规范性和细节处理上的不足，也学会了借鉴优秀代码的优点，提升自己的编程能力。

另外，Git托管技能的学习，让我明白了代码版本管理的重要性，学会了将代码托管到远程仓库，不仅便于代码的保存和管理，也为后续的团队协作打下了基础。同时，多环境演示的要求，让我熟悉了不同系统（Windows、Linux）下的Python开发流程，拓宽了自己的操作视野。

本次实验也让我认识到自己的不足：代码编写不够规范、异常处理不够细致、对Linux环境下的开发工具使用不够熟练。在今后的学习中，我会加强基础练习，注重代码规范性，多尝试在不同环境下开发程序，同时合理利用LLM辅助学习，积累编程经验，培养严谨的编程思维，努力提升自己的Python编程能力。

5. 参考资料

1.[《程序设计与数据结构教程（第二版）》](https://book.douban.com/subject/26851579/)

2.[《程序设计与数据结构教程（第二版）》学习指导](http://www.cnblogs.com/rocedu/p/5182332.html)