20242128 实验二《Python程序设计》实验报告

课程：《Python程序设计》
班级： 2421
姓名： 翁哲铭
学号：20242128
实验教师：王志强
实验日期：2025年3月26日
必修/选修： 公选课
1.实验内容
(1)设计并完成一个计算器程序，完成了复数四则运算和实数加、减、乘、除、平方、开方、三角函数、lg等运算。
(2)编写一个四则随机运算程序
(3)熟悉基本语法、判定语句、循环语句、逻辑运算等知识点
(4)代码上传Gitee
2. 实验过程及结果
编写了一个功能较为完善的计算器程序，加强了对if语句、while语句、函数运用、条件控制的运用和理解
设计并完成一个完整的应用程序，完成加减乘除模等运算
（一）设计思路：
（1）显示欢迎界面以示礼貌
（2）将加减乘除模等不同功能拆分为独立函数（除法检查除数是否为0，对数检查底数和真数是否有效）
（3）通过while语句循环
（4）输入数据时，根据用户选择转换输入类型（复数/整数/有理数）
注意：选择复数类型时，Python的复数语法要求虚数单位为j，所以用.replace('i','j')后缀将所有小写字母i替换为j，替换虚数单位。
（5）输入运算符时，通过if-elif-else结构匹配运算符（无效运算符时提示后跳过本次循环，重新输入）
(6)可视化输出结果
（二）写好代码后分断点调试

> 代码：
> import math

> def get_real_number():
>     """获取实数输入"""
>     while True:
>         try:
>             num = float(input("请输入数字："))
>             return num
>         except ValueError:
>             print("输入无效，请输入实数！")

> def get_complex_number():
>     """获取复数输入"""
>     while True:
>         try:
>             text = input("请输入复数（格式如3+4j）：").replace(' ', '')
>             num = complex(text)
>             return num
>         except ValueError:
>             print("格式错误，请按示例格式输入！")

> def real_operations():
>     """实数运算处理"""
>     print("\n可用运算符：+  -  *  /  ^2  sqrt  sin  cos  tan  lg")
>     op = input("请选择运算符：").strip().lower()
>     
>     # 二元运算
>     if op in ('+', '-', '*', '/'):
>         print("输入第一个数：")
>         a = get_real_number()
>         print("输入第二个数：")
>         b = get_real_number()
>         
>         try:
>             if op == '+': res = a + b
>             elif op == '-': res = a - b
>             elif op == '*': res = a * b
>             elif op == '/': res = a / b
>             print(f"计算结果：{res:.4f}")
>         except ZeroDivisionError:
>             print("错误：除数不能为零！")
>     
>     # 一元运算
>     elif op in ('^2', 'sqrt', 'sin', 'cos', 'tan', 'lg'):
>         print("输入操作数：")
>         a = get_real_number()
>         
>         try:
>             if op == '^2': res = a ** 2
>             elif op == 'sqrt':
>                 if a < 0: raise ValueError
>                 res = math.sqrt(a)
>             elif op == 'sin': res = math.sin(math.radians(a))
>             elif op == 'cos': res = math.cos(math.radians(a))
>             elif op == 'tan': res = math.tan(math.radians(a))
>             elif op == 'lg':
>                 if a <= 0: raise ValueError
>                 res = math.log10(a)
>             print(f"计算结果：{res:.4f}")
>         except ValueError:
>             print("错误：输入参数超出有效范围！")
>     
>     else:
>         print("无效的运算符！")

> def complex_operations():
>     """复数四则运算"""
>     print("\n输入第一个复数：")
>     a = get_complex_number()
>     print("输入第二个复数：")
>     b = get_complex_number()
>     op = input("选择运算符（+  -  *  /）：").strip()
>     
>     try:
>         if op == '+': res = a + b
>         elif op == '-': res = a - b
>         elif op == '*': res = a * b
>         elif op == '/': res = a / b
>         else:
>             print("无效运算符！")
>             return
>         print(f"计算结果：{res:.4f}")
>     except ZeroDivisionError:
>         print("错误：除数不能为零！")

> def main():
>     print("========= wzm科学计算器 =========")
>     while True:
>         print("\n1. 实数运算模式")
>         print("2. 复数运算模式")
>         print("q. 退出程序")
>         choice = input("请选择模式：").lower()
>         
>         if choice == '1':
>             real_operations()
>         elif choice == '2':
>             complex_operations()
>         elif choice == 'q':
>             print("感谢使用wzm科学计算器！")
>             break
>         else:
>             print("无效的输入，请重新选择！")

> if __name__ == "__main__":
>     main()

（三）实验结果

（4）代码托管到码云


gitee代码：https://gitee.com/wengzhe-ming/PythonProject/blob/master/计算机.py
（四）考核基本语法、判定语句、循环语句、逻辑运算等知识点
1、基本语法
（1）模块导入引用数学函数库：import math
（2）输入输出：如print("")和input("请输入一个数：")
（3）函数定义：def关键字定义函数，如def jiafa(num1,num2): return num1 + num2
（4）变量赋值：如flag = True（布尔值），moat == input()，num1 = complex()
2、判定语句
（1）if-elif-else结构
（2）条件表达式：如if choice =="+":
3、循环语句
（1）while循环
4、逻辑运算
（1)布尔运算符：如if conti =="Y" or conti "y":
（2）比较运算符：如，<=
三. 实验过程中遇到的问题和解决过程
1.复数输入格式验证问题
问题现象：
用户输入3+4i（使用字母i）或5j6（格式错误）时程序报错

解决方法：询问deepseek复数语法要求虚数单位为j，可用.replace('i','j')后缀替换虚数单位，把所有小写字母i替换为j 。
四、其他（感悟、思考等）
Python很有趣，很方便，还是得多练习，多学习。
参考资料
《Python编程从入门到实践》