20244207 2024-2025-2《Python程序设计》 实验二报告

20244207 2024-2025-2 《Python程序设计》实验二报告

课程：《Python程序设计》
班级： 2442
姓名： 赵文萱
学号：20244207
实验教师：王志强
实验日期：2025年4月1日
必修/选修： 公选课

1.实验内容

• 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. 实验过程及结果

（1）明确实验目标：
设计一个实数与复数运算的计算器程序，功能包括基础运算（+, -, *, /、//、%） 、 高级运算（^、**、!、logab）、异常处理（输入验证、除零错误、溢出处理）、交互模式（支持持续运算与用户主动退出 ）。

（2）导入程序结构与模块：通过导入“math”模块，用于后续的阶乘“factoria”和对数“log”计算。用“import”语句调用标准库模块，如“math”，扩展了所设计的计算机的功能。

（3）定义核心运算函数：
①定义名为“calculate”的函数，该函数接收三个参数：两个操作数“a”“b”和一个操作符“operator”。
②在函数内部，使用“if - elif - else”判定语句来识别不同的操作符。对于基础运算，如“+”，直接返回“a + b”；“-”返回“a - b”；“*”返回“a * b” 。在处理除法“/”、整除“//”和取模“%”运算时，运用逻辑运算“!=”判断除数“b”是否为零，若“b != 0”，执行相应运算并返回结果，否则打印“除数不能为 0！”的提示信息。
③对于高级运算，当操作符为“^”时，使用“try - except”异常处理结构。在“try”块中调用“math.pow(a, b)”进行乘方运算，“except OverflowError:”捕获结果过大的异常，打印“计算结果太大了！”，“except ValueError:”捕获负数不能有小数幂的异常，打印“负数不能有小数幂！”。当操作符为“**”时，直接返回“a ** b” 。当操作符为“!”时，返回“math.factorial(a), math.factorial(b)”进行阶乘运算。当操作符为“logab”时，返回“math.log(b, a)”进行对数运算。如果遇到不支持的操作符，打印“不支持的操作符！”。

（4）构建交互循环：
使用“while True”循环语句，在循环内部，首先通过“input”函数获取用户需要进行复数运算还是实数运算的选择信息。若用户输入“复数”，则使用“input”函数获取两个复数并赋值给“a”和“b” 。若用户选择实数运算，先通过“try - except”异常处理结构，尝试获取两个实数操作数“a”和“b”，再获取操作符“operator”。如果用户输入“no”，则打印“计算器关机”并使用“break”语句退出循环。若获取操作数时发生“ValueError”异常，捕获该异常并打印“请你输入有效的数字！”。如果获取操作符不是“no”，则调用“calculate”函数进行运算，并在结果不为“None”时，打印运算表达式和结果。

（5） 使用三引号多行字符串，通过字符排版，设计并美化欢迎用户界面。

（6）进行调试运行，最终成果如下：

3. 实验过程中遇到的问题和解决过程

• 问题1：除数为零引发错误。
• 问题1解决方案：在除法相关操作前检查除数是否为零，并提示用户：
  elif operator in ["/", "%", "//"]:
  if b == 0:
  print("错误：除数不能为零！")
  return None
• 问题2：浮点数输入后报错。
  
• 问题2解决方案： 将“int()”改为“float()”，兼容浮点数输入。
• ...

其他（感悟、思考等）

（1）课堂中学习到的条件分支、函数、循环等语法知识，在实践时还是会有运用不熟练的地方，比如对一些语句的用法掌握程度不够，以后编写时仍要先熟悉好语法知识；
（2）设计程序时要注意用户的体验，尽量考虑用户的需求，考虑多种可能的情况，做出对应的修改，比如最初设计时未考虑到除数为零的情况。
（3）本次实验让我进一步掌握了基本语法、判定语句、循环语句、逻辑运算等知识点，为后续的编写更复杂的程序打好基础，亲手编写了一个计算机程序也让我很有成就感。