20251229 2025-2026-2 《Python程序设计》实验二报告

20251229 2025-2026-2 《Python程序设计》实验二报告

课程：《Python程序设计》
班级： 2512
姓名： 李佳豪
学号：20251229
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

一、计数器原创：

算法设计

本程序参考课堂案例设计，核心是将各类运算封装为独立函数，主程序可根据运算符灵活调用对应函数，让代码结构更简洁清晰。
程序围绕两个数值的计算展开，采用 while True 循环实现连续运算，能多次进行计算操作，同时设置 exit 退出指令，
防止程序出现死循环。为提升代码健壮性，通过异常处理判断数字输入合法性，非数字输入会提示重新输入，也对运算符做了有效校验，避免无效输入导致程序报错。
功能上实现了加减乘除、取模、整除、幂运算与对数运算，针对除法、对数等特殊运算，还添加了数学合法性判断，处理除数为0、对数底数与真数不合法等问题，保证程序正常运行。

代码呈现：

对运算法则进行函数封装。

主函数：对输入的两个数字进行输入正确性判断。（这里使用了try-except捕获异常}

用循环实现运算的输出结果，同时增加退出条件。

程序实现：

二、计数器AI：

程序功能介绍和程序代码含义分析

将运算法则进行函数分装，扩展并分类成基础运算，高级运算，三角函数，复杂运算四个部分。

程序开头使用 import math 引入 Python 内置数学库，为开方、阶乘、三角函数、幂运算等功能提供基础计算支持。
代码将每一类计算逻辑独立封装为函数，如 add 、 div 、 sin_deg 、 to_binary 等。每个函数专注完成单一运算，结构清晰，便于调用和维护，体现了模块化设计思想。
该程序是一个基于函数封装实现的多功能计算器，共包含五大功能模块：

1. 基础运算：实现两个数的加、减、乘、除运算，并对除数为 0 进行异常处理；
2. 高级运算：支持开平方、平方、立方、阶乘与绝对值计算；
3. 三角函数：以角度为单位计算正弦、余弦、正切值；
4. 复杂运算：包含幂运算、取余、取整和百分比计算；
5. 进制转换：实现十进制到二进制、八进制、十六进制的转换。
   程序通过菜单引导操作，支持循环使用，并具备输入错误提示功能，运行稳定。
   
   

主函数

calculator() 作为主函数，通过 while True 实现程序持续运行，并展示功能菜单。根据用户输入的数字选项，使用多分支判断进入对应运算模块，完成交互与计算。
异常处理：代码使用 try-except 捕获非法输入，避免因用户输入非数字内容导致程序崩溃，提升了程序健壮性。
程序启动：最后直接调用 calculator() ，使程序运行后直接进入计算器界面，结构简洁完整。

程序实现：

三、自写程序与生成程序的优缺点对比
（一）生成程序的优点
1.功能更全面：我的自写程序只有基础的加减乘除、取模、对数、幂运算，这个生成程序拓展了三角函数、进制转换、取整、阶乘等超多功能，实用性更强。
2.结构更规范：用总控函数整合所有代码，还按功能分了模块，代码可读性高，后期想加新功能也很方便。
3.容错性更好：全程加了异常处理，不管是输错数字、乱输字符，都只会提示错误，不会崩溃，我的自写程序异常处理覆盖没这么全面。
4.交互更友好：有清晰的菜单引导，用户不用记运算符，按数字选择功能就行，操作更简单。
（二）生成程序的缺点
1.针对性不强：一些运算采用函数封装的写法，导致一次进行多种复杂运算，不能实现单一的复杂运算。
3.灵活性不足：菜单式操作固定了运算流程，不能像自写程序那样直接输入数字和运算符，不够简洁。
（三）自写程序的优缺点
1.优点：代码简洁，逻辑简单，完全贴合课堂所学的基础知识点，容易理解和修改。
2.缺点：功能单一，只有基础运算，没有拓展功能；结构比较简单，容错性和交互性不如生成程序完善。

3. 实验过程中遇到的问题和解决过程

问题1：缩进错误
问题1的解决方案：将运算分支写在了运算符输入循环内部，导致合法输入时分支无法执行，属于逻辑结构错误。应该把运算相关的判断代码移至运算符循环外部，等输入合法并跳出循环后再执行运算。
问题2：对数函数参数顺序错误
问题2的解决方案：函数定义为 log(底数, 真数)，但调用时传参顺序颠倒，导致计算结果错误。我通过修改调用语句，使参数顺序与函数定义保持一致。
问题3：模块导入不规范
问3的解决方案：将 import math 写在 log 函数内部，不符合 Python 编码规范。应该把模块导入语句移到代码最顶部，保证只导入一次。
问题4：输入异常处理不完善
问题4的解决方案：数字输入处未添加 exit 退出判断，输入 exit 时程序会直接报错。因此在读取数字应前先判断输入内容是否为 exit，如果是则正常退出程序。

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其他（感悟、思考等）

通过这次实验二编写计算器的过程，我对Python中的函数封装、循环和分支结构有了更具体的理解。
在一步步实现功能、不断调试改错的过程中，我也真正体会到了程序逻辑严谨的重要性。
在调试时我发现，像缩进不对、参数顺序写反这种小问题，都能让程序直接运行出错，甚至算不出
正确结果。这让我意识到，写代码必须非常细心，一点小疏忽都可能导致整个程序出错。另外，模块导
入位置、异常处理这些看似不起眼的细节，也能让程序更稳定、更不容易崩溃，也让我意识到养成良好代码习惯的重要性。
通过对比简单计算器和多功能计算器，我也感受到了把功能拆成函数来写的好处，结构更清楚，
之后想加新功能也更方便。这次实验让我明白，写程序不只是把功能实现就行，还要注意规范和健壮性，也为
之后学习更复杂的内容积累了经验。

尝试到华为云服务器上运行

参考资料

• 《Python编程：从入门到实践》
• Python网络编程基础教程