20241204 2025-2026-2 《Python程序设计》实验2报告

20241204 2025-2026-2 《Python程序设计》实验2报告

课程：《Python程序设计》
班级：2412
姓名： 李浩铭
学号：20241204
实验教师：王志强
实验日期：2026年4月13日
必修/选修： 公选课

1.实验内容

(1)编写计算器程序
设计并完成一个完整的应用程序，完成加减乘除模等运算，功能多多益善。
考核基本语法、判定语句、循环语句、逻辑运算等知识点。
（2）用LLM生成一个计算器程序
介绍相关功能，并分析生成的程序代码含义。
对比分析自写程序与生成程序的区别（好与坏）。

2. 实验过程及结果

2.1编写计算机程序

（1）加法功能

（2）减法功能

（3）乘法功能

（4）除法功能及合理性验证

（5）取模运算及合理性验证

（6）次方运算

（7）对数运算及合理性验证

（8）整除运算

（9）功能总述：该程序是基于Python编写的多功能计算器，整合函数定义、循环、判定等核心知识点，可实现多种数学运算并支持连续使用。程序导入math库，定义8个独立运算函数，涵盖加减乘除、取模、整除、对数、次方，通过函数使逻辑清晰。主体采用while循环实现连续计算，用户输入两个运算数（支持整数、小数，由eval()自动识别）和运算符号，程序会校验符号合法性，非法则提示重输。运算中加入异常处理，避免除0、非法对数等情况，运算结果以格式化形式直观输出。每次运算后，用户输入“Y”继续、“N”（不区分大小写）退出，结构清晰可用。
（10）关键代码及解析
1. 导入数学库

import math

解释：导入math库，支持对数、次方运算。

2. 运算函数定义

def sum(a,b): return a+b：定义加法函数，封装运算逻辑。

def div(a,b): return a/b：定义除法函数，后续补充除0校验。

3. 循环控制

choice = True; while choice:：控制程序连续计算。

if con.lower() == "n": choice = False：输入N/n退出程序。

4. 输入处理

a = eval(input("请输入一个数: "))：获取输入，自动识别整数/小数。
（11）实验代码（托管到Gitee）:https://gitee.com/qingfeng-pu/PythonProject1/blob/master/实验二.py
2.2用LLM生成一个计算器程序

（1）介绍代码实现的功能
该代码核心功能的是实现多种数学运算。程序通过定义 7 个运算函数，分别实现加法、减法、乘法、除法、取模、次方和对数运算，其中除法、取模加入除 0 校验，对数加入输入合法性校验，避免运算错误。程序采用循环结构，通过菜单形式引导用户操作，用户可输入功能编号选择对应运算，输入两个数字进行计算，同时包含异常处理，可防止输入非数字、无效选项等情况导致程序崩溃。用户选择 0 即可退出程序，整体逻辑清晰，可连续进行多次运算。
（2）分析核心代码突出功能

1. 运算函数（add/sub/mul等）：封装独立运算逻辑，实现代码模块化，既符合函数调用的考核要求，也让运算逻辑更清晰，便于维护和修改。
2. 异常处理（div/mod/log_calc函数）：规避运算风险，针对除数为0、对数输入非法等情况给出明确提示，避免程序崩溃，保障运行稳定性。
3. 主循环结构：实现连续运算功能，无需重复启动程序，搭配菜单选择，提升操作便捷性，同时体现循环语句的实际应用。
4. 输入校验（try-except）：过滤非法输入（非数字、无效功能编号），确保程序正常运行。
5. 格式化输出：清晰展示运算过程与结果，让计算逻辑直观可见，符合程序输出的规范要求。
   （3）对比我的代码与LLM生成的代码
6. LLM生成的函数定义更规范：每个运算（加减乘除、取模、整除、对数、次方）都对应独立函数，模块化清晰，调用便捷。
7. LLM异常处理更完善：针对除法、取模、整除的除数为0情况，以及对数的非法输入，都做了明确报错，避免程序崩溃，逻辑更严谨。
8. LLM交互更友好：通过循环校验运算符号的合法性，输入错误时会提示并重新输入，无需重启程序，操作更流畅。
9. LLM贴合基础编程考核：完美覆盖“函数定义、循环语句、条件判断、输入校验”等核心考点，代码结构清晰，易理解、易修改。
10. LLM实用性更强：支持连续计算（通过Y/N选择继续），输入的数字无需固定类型，适配更多计算场景，容错率高。
    （4）实验代码（托管到Gitee）:https://gitee.com/qingfeng-pu/PythonProject20/blob/master/实验二LLM生成.py

3. 实验过程中遇到的问题和解决过程

• 问题1：代码托管到码云上无法创建仓库，显示推送失败，路径错误，不能合并以及变基
• 问题1解决方案：通过视频查询以及实操，从Pycharm上面管理远程，输入仓库地址，实现远程共享，成功托管代码
• 问题2：AI生成的代码具有多功能性，AI生成的代码一般都会有弹出主页控制菜单，通过不同选项实现不同的功能，而个人编写的程序则是通过一步一步逐次进行操作，并非有菜单
  
  
• 问题2解决方案：通过阅读LLM生成的代码，发现弹出菜单进行功能选择的便捷性与清晰性，有效实现了功能

其他（感悟、思考等）

感悟：通过本次实验，学习了如何在Python上编写各种运算，在实验过程中，我首先掌握了函数的定义与调用，将加减乘除、取模、整除、对数、幂运算等功能变成独立函数，让代码结构更清晰、实用性更强，同时，我学习了math库实现对数和幂运算，认识到借助库可以高效完成复杂计算。循环结构的使用也是亮点，课上老师通过加入循环示范，用while循环实现了计算器的连续运算功能，让用户可以多次计算直到选择退出；还通过嵌套循环对用户输入的运算符进行合法性校验，当输入错误符号时提示重新输入。最关键的收获是异常处理与边界判断的思维。我针对除法、取模、整除添加了除数为 0 的判断，针对对数运算添加了真数和底数的合法性校验，避免程序因非法输入崩溃。这让我明白，编写程序不仅要实现核心功能，更要考虑各种特殊情况，保障程序的稳定性。

参考资料

-  《Java程序设计与数据结构教程（第二版）》

-  《Java程序设计与数据结构教程（第二版）》学习指导
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