20244101 2024-2025-2《Python程序设计》实验4报告

20244101 2024-2025《Python程序设计》实验四报告
课程：《Python程序设计》
班级： 2441
姓名： 马清莹
学号：20244101
实验教师：王志强
实验日期：2025年5月13日
必修/选修： 公选课
一、实验要求
Python综合应用：爬虫、数据处理、可视化、机器学习、神经网络、游戏、网络安全等。
例如：编写从社交网络爬取数据，实现可视化舆情监控或者情感分析。
例如：利用公开数据集，开展图像分类、恶意软件检测等
例如：利用Python库，基于OCR技术实现自动化提取图片中数据，并填入excel中。
例如：爬取天气数据，实现自动化微信提醒
例如：利用爬虫，实现自动化下载网站视频、文件等。
例如：编写小游戏：坦克大战、贪吃蛇、扫雷等等
二、实验内容
结合一学期的 Python 课程学习，本次实验利用 Python 语言结合 Tkinter 库开发一个自助点餐应用程序。通过该程序，实现餐品的选择（汉堡包、蛋挞、猪肉卷）以及付款计算功能（计算总金额、找零或提示金额不足），帮助用户便捷完成点餐和支付流程。同时，通过此次实践，加深对 Python 编程、Tkinter 库以及简单数据处理等知识的理解与应用。
三、实验过程
要制作自助点餐程序，首先需创建可视化的点餐页面，本次采用 Tkinter 库实现。在开发前，决定采用模块化设计思想，将系统划分为以下 2 个核心模块：

1. 功能模块设计
   1.1 数据计算模块
   由相关函数实现，负责计算订单总金额以及处理付款逻辑。
   calculate_total()函数：判断各餐品对应的变量值是否为 1（表示选中），若选中则将对应价格累加到总金额，最后返回总金额。
   
   pay()函数：尝试获取用户输入的付款金额并转换为浮点数，调用calculate_total()函数得到总金额。若付款金额大于等于总金额，计算找零并显示；若付款金额不足，提示还需的金额；若输入非有效金额，提示输入有效金额。
   
   1.2 界面交互模块
   基于 Tkinter 库创建主窗口、标签、框架、复选框、输入框、按钮等组件，实现用户与系统的图形界面交互，包括餐品选择界面和付款界面的设计与实现。

创建主窗口：设置窗口标题为 “自助点餐”，尺寸为 300x400。
标题标签：显示 “请问需要什么？”，设置字体为 Arial、大小 10，放置在窗口上方，垂直间距 10。

内容框架：用于容纳餐品选择的复选框，放置在窗口中。
食物选择复选框：分别为汉堡包、蛋挞、猪肉卷创建复选框，设置对应的文本和价格，绑定对应的 IntVar 变量，放置在内容框架内，左对齐，水平和垂直间距分别为 10 和 5。

付款部分：包含付款金额标签、输入框和付款按钮。付款金额标签显示 “请输入付款金额:”，设置字体，放置在窗口下方，垂直间距 10；输入框用于用户输入付款金额；付款按钮显示 “付款”，绑定 pay 函数，放置在输入框下方，垂直间距 10。

结果显示标签：用于显示找零或金额不足等信息，设置字体为 Arial、大小 10，前景色为红色，放置在付款按钮下方。

最终，经过测试，自助点餐程序的各项功能均能正常运行，达到了预期的设计目标。用户可以通过勾选复选框选择餐品，输入付款金额后点击付款按钮，程序能正确计算总金额并显示找零或金额不足的信息。不过，在测试过程中也发现一些可改进之处，例如界面设计较为简单，美观度有待提升，目前仅满足基本功能需求，缺乏视觉吸引力；功能较为单一，仅实现了三种餐品的选择和简单的付款计算，可进一步扩展餐品种类，增加订单历史查询等功能。

运行视频如下：😕/www.bilibili.com/video/BV1i47SzfEia/
源代码如下：
import tkinter as tk
from tkinter import simpledialog
def calculate_total():
total = 0
if burger_var.get() == 1:
total += 12
if egg_tart_var.get() == 1:
total += 7
if pork_roll_var.get() == 1:
total += 10
return total
def pay():
try:
payment = float(payment_entry.get())
total = calculate_total()
if payment >= total:
change = payment - total
change_label.config(text=f"收您{round(payment, 2)}元,找零:{round(change, 2)}元")
else:
change_label.config(text=f"付款金额不足,还需{round(total - payment, 2)}元")
except ValueError:(
change_label.config(text="请输入有效的金额"))
root = tk.Tk()
root.title("自助点餐")
root.geometry("300x400")

标题

title_label = tk.Label(root, text="请问需要什么?", font=("Arial", 10))
title_label.pack(pady=10)

内容框架

content_frame = tk.Frame(root)
content_frame.pack()

食物选择

burger_var = tk.IntVar()
burger_checkbox = tk.Checkbutton(content_frame, text="汉堡包:12 元",
variable=burger_var)
burger_checkbox.pack(anchor="w", padx=10, pady=5)
egg_tart_var = tk.IntVar()
egg_tart_checkbox = tk.Checkbutton(content_frame, text="蛋挞:7 元",
variable=egg_tart_var)
egg_tart_checkbox.pack(anchor="w", padx=10, pady=5)
pork_roll_var = tk.IntVar()
pork_roll_checkbox = tk.Checkbutton(content_frame, text="猪肉卷:10 元",
variable=pork_roll_var)
pork_roll_checkbox.pack(anchor="w", padx=10, pady=5)

付款部分

payment_label = tk.Label(root, text="请输入付款金额:", font=("Arial", 10))
payment_label.pack(pady=10)
payment_entry = tk.Entry(root)
payment_entry.pack()
pay_button = tk.Button(root, text="付款", command=pay)
pay_button.pack(pady=10)

结果显示

change_label = tk.Label(root, font=("Arial", 10), fg="red")
change_label.pack()
root.mainloop()
四、实验问题与解决
问题 1：程序运行时界面布局不够整齐
解决方案：在布局各组件时，合理使用padx和pady参数，为组件设置合适的水平和垂直间距，使界面布局更加整齐美观。
问题 2：输入非数字金额时程序报错
解决方案：在pay()函数中添加异常处理代码，使用try-except块捕获ValueError异常，当用户输入非有效金额时，在结果显示标签中提示 “请输入有效的金额”，避免程序报错崩溃。
五、其他（感悟、思考等）
通过本次 Python 实验，我深入掌握了 Tkinter 库的界面开发逻辑，从模块化设计（数据计算与界面交互分离）到事件绑定、异常处理的全流程实践，切实提升了代码结构化能力与调试技巧。在实现自助点餐系统时，通过calculate_total函数与界面组件的协同，清晰呈现了业务逻辑与交互逻辑的解耦思路，而try-except对非数字输入的处理，则让我理解了健壮性编码的重要性。
尽管系统实现了基础点餐与支付功能，但界面布局的简洁性（如组件间距优化）和功能扩展性（如订单历史存储）仍有提升空间。此次实践让我认识到，编程不仅是逻辑实现，更需兼顾用户体验与系统完整性。未来计划进一步探索 Python 生态库（如 Pandas 数据处理、Matplotlib 可视化），尝试将数据持久化、个性化推荐等功能融入类似项目，以深化技术应用的层次感与实用性。