实验4 函数与异常处理编程

实验任务1

print(sum)
sum = 42
print(sum)
def inc(n):
    sum = n+1
    print(sum)
    return sum
sum = inc(7) + inc(7)
print(sum)

问题：

task1.py源码中，共有4处有python语句 print(sum) （line1, line3, line7, line11)。
这4处使用的标识符sum是同一个对象的名称吗？如果不是，请以文字方式回答这4行中标识符sum的
作用域。

这四处使用的标识符"sum"并不是同一个对象的名称。在Python中，变量的作用域由其在代码中的位置确定。以下是每行中标识符"sum"的作用域：

在第一行中，"print(sum)"中的"sum"是一个未定义的变量，因此会引发NameError。

在第二行中，"sum = 42"将"sum"绑定到整数值42。此时，"sum"的作用域是整个程序的全局作用域。

在函数定义中，"sum = n + 1"将"sum"绑定到参数"n"加1的值。这里的"sum"的作用域是函数"inc"的局部作用域。

在最后一行中，"sum = inc(7) + inc(7)"首先调用"inc(7)"，这会将"sum"绑定到8并打印出来。然后再次调用"inc(7)"，这会将另一个"sum"绑定到8并打印出来。最后，将这两个"sum"相加并将结果赋给最外层的"sum"变量。因此，此行中的"sum"的作用域是全局作用域。

实验任务2

test2_1

def func1(a, b, c, d, e, f):
    '''
    返回参数a,b,c,d,e,f构成的列表
    默认，参数按位置传递; 也支持关键字传递
    '''
    return [a,b,c,d,e,f]

def func2(a, b, c,*, d, e, f):
    '''
    返回参数a,b,c,d,e,f构成的列表
    *后面的参数只能按关键字传递
    '''
    return [a,b,c,d,e,f]

def func3(a, b, c, /, d, e, f):
    '''
    返回参数a,b,c,d,e,f构成的列表
    /前面的参数只能按位置传递
    '''
    return [a,b,c,d,e,f]

# func1调用：按位置传递、按参数传递都可以
print( func1(1,9,2,0,5,3) )
print( func1(a=1, b=9, c=2, d=0, e=5, f=3) )
print( func1(1,9,2, f=3, d=0, e=5))
# func2调用：d,e,f必须按关键字传递
print( func2(11, 99, 22, d=0, e=55, f=33) )
print( func2(a=11, b=99, c=22, d=0, e=55, f=33) )
# func3调用：a,b,c必须按位置传递
print( func3(111, 999, 222, 0, 555, 333))
print( func3(111, 999, 222, d=0, e=555, f=333) )

在line33后，尝试增加一行函数调用，重新运行程序，查看解释器中出现的错误提示信息是什么。

print( func2(11, 99, 22, 0, 55, 33) )

在line38后，尝试增加一行函数调用，重新运行程序，查看解释器中出现的错误提示信息是什么。

print(func3(a=111, b=999, c=222, 0, 555, 333) )

test2_2

list1 = [1, 9, 8, 4]
print(sorted(list1))
print(sorted(list1,reverse=True))
print(sorted(list1,True))

在Python中，对于内置函数sorted()，参数reverse可以使用关键字传递方式但不能使用位置传递方式。

test2_3

def func(a, b, c, /, *, d, e, f):
    return( [a,b,c,d,e,f] )

print(func(1,2,3,d=4,e=5,f=6))

实验任务3

def solve(a, b, c):
    '''
    求解一元二次方程, 返回方程的两个根
    :para: a,b,c: float 方程系数
    :return: tuple
    '''
    delta = b*b - 4*a*c
    delta_sqrt = abs(delta)**0.5
    p1 = -b/2/a
    p2 = delta_sqrt/2/a
    if delta >= 0:
        root1 = p1 + p2
        root2 = p1 - p2
    else:
        root1 = complex(p1, p2)
        root2 = complex(p1, -p2)
    return root1, root2
while True:
    try:
        t = input('输入一元二次方程系数a b c, 或者，输入#结束: ')
        if t == '#':
            print('结束计算，退出')
            break
        a, b, c = map(float, t.split())
        if a == 0:
            raise ValueError('a = 0, 不是一元二次方程')
    except ValueError as e:
        print(repr(e))
        print()
    except:
        print('有其它错误发生\n')
    else:
        root1, root2 = solve(a, b, c)
        print(f'root1 = {root1:.2f}, root2 = {root2:.2f}')
        print()

实验任务4

task4

def list_generator(a,b,c=1):
    result = []
    i = a
    while i <= b:
        result.append(i)
        i += c
    return result

list1 = list_generator(-5, 5)
print(list1)
list2 = list_generator(-5, 5, 2)
print(list2)
list3 = list_generator(1, 5, 0.5)
print(list3)

实验任务5

def is_prime(n):
    if n <= 1:
        return False
    for i in range(2, int(n**0.5) + 1):
        if n % i == 0:
            return False
    return True

def verify_goldbach_conjecture():
    even_numbers = list(range(4, 21, 2))
    for num in even_numbers:
        expressions = []
        for i in range(2, num // 2 + 1):
            if is_prime(i) and is_prime(num - i):
                expressions.append(f"{i} + {num - i}")
        print(f"{num} = {' or '.join(expressions)}")

verify_goldbach_conjecture()

实验任务6

def encoder(text):
    encoded_text = ""
    for char in text:
        if char.isalpha():
            if char.islower():
                encoded_char = chr((ord(char) - ord('a') + 5) % 26 + ord('a'))
            else:
                encoded_char = chr((ord(char) - ord('A') + 5) % 26 + ord('A'))
        else:
            encoded_char = char
        encoded_text += encoded_char
    return encoded_text


def decoder(text):
    decoded_text = ""
    for char in text:
        if char.isalpha():
            if char.islower():
                decoded_char = chr((ord(char) - ord('a') - 5) % 26 + ord('a'))
            else:
                decoded_char = chr((ord(char) - ord('A') - 5) % 26 + ord('A'))
        else:
            decoded_char = char
        decoded_text += decoded_char
    return decoded_text


# 主体代码逻辑
text = input('输入英文文本: ')
encoded_text = encoder(text)
print('编码后的文本: ', encoded_text)
decoded_text = decoder(encoded_text)
print('对编码后的文本解码: ', decoded_text)

实验任务7

def collatz(n):
    if n % 2 == 0:
        return n // 2
    else:
        return n * 3 + 1


try:
    num = int(input("请输入一个正整数: "))
    if num <= 0:
        raise ValueError
    sequence = [num]
    while num != 1:
        num = collatz(num)
        sequence.append(num)
    print(sequence)
except ValueError:
    print("Error: must be a positive integer")

实验任务8

def func(n):
    if n > 0:
        return (func(n-1)+1)*2-1
    else:
        return 0

while True:
    x = input()
    if x == '#':
        print('计算结束')
        break
    n = int(x)
    ans = func(n)
    print(f'n = {n}, ans = {ans}')