20241305 实验二《Python程序设计》实验报告
课程：《Python程序设计》
班级： 2413
姓名： 姚航
学号：20241305
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
(1)我的代码部分
首先是导入math库，然后把这些个运算函数先写好（这里我考虑到除法、求余、求商部分的b不能为0，加强一下健壮性）
import math
def sum(a,b):
return a+b
def sub(a,b):
return a-b
def multi(a,b):
return a*b
def div(a,b):
if b==0:
return 0
else:
return a/b
def mod(a,b):
return math.fmod(a,b)
def quotient(a,b):
if b==0:
return 0
else:
return a//b
def log(a,b):
return math.log(a,b)
然后就进入计算器环节：
输入 a、b（用eval转数字，一行代码搞定数字转换，不用写 int () /float ()，挺万能的这个求值的eval）
输入运算符，然后判断运算符是否合法（也就是看看和我调用的那些运算函数有能对上的吗）
合法 → 根据符号调用对应函数 → 输出结果
不合法 → 提示错误
上面两种情况过后，询问是否继续（输入Y/y都能继续，输入别的就不继续 → 退出循环）
print("欢迎使用DKY版本的计算器v1.0!\n")
while True:
a = eval(input("请输入一个数：\n"))
b = eval(input("请输入一个数：\n"))
operator = input("选择运算符号：+、-、*、/、%、//、log\n")
true_operators = ['+', '-', '*', '/', '%', '//', 'log']
if operator not in true_operators:
print("运算符输入错误！")
else:
result=0
if operator == '+':
result = sum(a, b)
elif operator == '-':
result = sub(a, b)
elif operator == '*':
result = multi(a, b)
elif operator == '/':
result = div(a, b)
elif operator == '%':
result = mod(a, b)
elif operator == '//':
result=quotient(a, b)
elif operator == 'log':
result=log(a,b)
print("结果：",result)
choice = input("是否继续计算？(y/n): ")
if choice != 'y' and choice != 'Y':
print("感谢使用计算器！")
break
我的计算器部分运行结果
(2)LLM计算器代码
它也得先导入数学库，然后用了许多颜色帮助美化，功能更全了，分两类运算，像平方、立方、根号、阶乘、sin、cos、tan只需一个数运算就行。加减乘除、指数、取余、整除这些需要两个数。安全检查这方面做的也很周全，总体生成的还不错吧。
import math
class Color:
RED = '\033[91m'
GREEN = '\033[92m'
YELLOW = '\033[93m'
BLUE = '\033[94m'
PURPLE = '\033[95m'
CYAN = '\033[96m'
BOLD = '\033[1m'
END = '\033[0m'
history = []
def calculator():
print(Color.BOLD + Color.CYAN + "="*60)
print("🔥 超严谨多功能计算器（支持小数/负数/防错） 🔥")
print("="*60 + Color.END)
while True:
print("\n" + Color.GREEN + "【功能菜单】" + Color.END)
print("1.加法 2.减法 3.乘法 4.除法")
print("5.平方 6.立方 7.根号 8.阶乘")
print("9.sin 10.cos 11.tan 12.自然对数ln")
print("13.指数a^b 14.取余% 15.查看历史 16.清空历史")
print(Color.RED + "0.退出" + Color.END)
try:
choice = input("\n请输入编号：").strip()
if choice == "0":
print(Color.YELLOW + "👋 再见！" + Color.END)
break
# 单目运算
if choice in {'5','6','7','8','9','10','11','12'}:
num_str = input("请输入数字：").strip()
num = float(num_str)
if choice == '5':
res = num ** 2
expr = f"{num}² = {res}"
elif choice == '6':
res = num ** 3
expr = f"{num}³ = {res}"
elif choice == '7':
if num < 0:
print(Color.RED + "❌ 根号内不能为负数！" + Color.END)
continue
res = math.sqrt(num)
expr = f"√{num} = {res}"
elif choice == '8':
if not num.is_integer() or num < 0:
print(Color.RED + "❌ 阶乘只能是非负整数！" + Color.END)
continue
res = math.factorial(int(num))
expr = f"{int(num)}! = {res}"
elif choice == '9':
rad = math.radians(num)
res = math.sin(rad)
expr = f"sin({num}°) = {res}"
elif choice == '10':
rad = math.radians(num)
res = math.cos(rad)
expr = f"cos({num}°) = {res}"
elif choice == '11':
rad = math.radians(num)
res = math.tan(rad)
expr = f"tan({num}°) = {res}"
elif choice == '12':
if num <= 0:
print(Color.RED + "❌ 对数必须大于0！" + Color.END)
continue
res = math.log(num)
expr = f"ln({num}) = {res}"
history.append(expr)
print(f"\n✅ 结果：{Color.PURPLE}{res:.8g}{Color.END}")
# 双目运算
elif choice in {'1','2','3','4','13','14'}:
a = float(input("第一个数 a = ").strip())
b = float(input("第二个数 b = ").strip())
if choice == '1':
res = a + b
expr = f"{a} + {b} = {res}"
elif choice == '2':
res = a - b
expr = f"{a} - {b} = {res}"
elif choice == '3':
res = a * b
expr = f"{a} × {b} = {res}"
elif choice == '4':
if abs(b) < 1e-15:
print(Color.RED + "❌ 除数不能为0！" + Color.END)
continue
res = a / b
expr = f"{a} ÷ {b} = {res}"
elif choice == '13':
res = a ** b
expr = f"{a} ^ {b} = {res}"
elif choice == '14':
if abs(b) < 1e-15:
print(Color.RED + "❌ 取余模数不能为0！" + Color.END)
continue
res = a % b
expr = f"{a} % {b} = {res}"
history.append(expr)
print(f"\n✅ 结果：{Color.PURPLE}{res:.8g}{Color.END}")
elif choice == '15':
print("\n📜 历史记录：")
if not history:
print("暂无记录")
else:
for i, s in enumerate(history, 1):
print(f"{i}. {s}")
elif choice == '16':
history.clear()
print(Color.BLUE + "🧹 历史已清空" + Color.END)
else:
print(Color.RED + "❌ 无效编号" + Color.END)
except ValueError:
print(Color.RED + "❌ 输入不是有效数字！" + Color.END)
except Exception as e:
print(Color.RED + f"❌ 异常错误：{str(e)}" + Color.END)
if __name__ == "__main__":
calculator()
LLM运行截图附上
(3)比较我的代码和LLM生成代码
我的代码
优点：
简洁明了，方便理解，对新手挺友好。
实用性可以，支持小数和负数的运算。
缺点：
对数忘记作合法性的判断（这条是AI告诉我的，我还真没注意到）。
输入文字等内容，程序会崩溃。
界面太朴素，不够美观，还有优化空间。
LLM生成代码
优点：
所有数学运算都加了合法性判断：除 0、对数负数、根号负数都能判断了。
加了完整的异常捕获，输文字、输符号都不会闪退，会友好提示。
运算结果格式化显示，自动去掉多余的 0，看起来更清爽。
加入历史记录功能，能看之前算过的式子，实用性更强。
缺点：
不能处理表达式(比如输入了1+2*3这个整体作为一个数，我的代码可以让它和别的数计算，LLM代码就不行，eval确实挺万能的）。
保存历史记录的操作，只是单次运行时候有效，关闭程序下次运行就没有之前的记录了。
(4)将代码上传至Gitee
计算器原版代码
计算器LLM版代码
3. 实验过程中遇到的问题和解决过程
- 问题1：math库的调用还不熟练，开始时候还在想怎末编写程序可以实现mod运算和对数运算之类的。
- 问题1解决方案：老师上课演示才明白，调用math库，python语言还挺友好的。
- 问题2：编写函数时程序报错，指着return a/b就说是有错误。
- 问题2解决方案：自己发现的原来是if else没对齐。
- 问题3：发现在做乘法等运算时，小数位数一多，结果是一长串数。
- 问题3解决方案：AI解释的，计算机语言读取输入的10进制数会有微小的误差，相乘后误差被放大，就出现了末尾一长串0+一个数，这是正常的，可以通过结果格式化输出来解决。
其他（感悟、思考等）
这次的计算器代码整体逻辑不难，但也让我明白python代码虽然写起来方便，但是细节也要能注意得到，比如运算的基本要求，除数不能为0等，也学到了许多新东西，比如eval求值。LLM的力量也很强大，算力比较先进，写出的代码也很高级好用，未来我要合理用AI，帮助学习进步。
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