Hướng dẫn how do you make a scientific calculator in python? - làm thế nào để bạn tạo một máy tính khoa học trong python?

Giới thiệu

Ngôn ngữ lập trình Python là một công cụ tuyệt vời để sử dụng khi làm việc với các số và đánh giá các biểu thức toán học. Chất lượng này có thể được sử dụng để tạo ra các chương trình hữu ích.

Hướng dẫn này trình bày một bài tập học tập phác thảo cách tạo chương trình máy tính dòng lệnh trong Python 3. Máy tính này sẽ chỉ có thể thực hiện số học cơ bản, nhưng bước cuối cùng của hướng dẫn này đóng vai trò là điểm khởi đầu cho cách bạn có thể cải thiện Mã để tạo một máy tính mạnh mẽ hơn.

Chúng tôi sẽ sử dụng các toán tử toán học, biến, câu lệnh có điều kiện, chức năng và xử lý đầu vào của người dùng để tạo máy tính của chúng tôi.

Điều kiện tiên quyết

Đối với hướng dẫn này, bạn nên cài đặt Python 3 trên máy tính cục bộ của mình và có môi trường lập trình được thiết lập trên máy. Nếu bạn cần cài đặt Python hoặc thiết lập môi trường, bạn có thể làm như vậy bằng cách làm theo hướng dẫn phù hợp cho hệ điều hành của bạn.

Bước 1 - Nhắc người dùng để đầu vào

Máy tính hoạt động tốt nhất khi một con người cung cấp phương trình cho máy tính giải quyết. Bạn sẽ bắt đầu viết chương trình của mình tại điểm mà con người nhập vào những con số mà họ muốn máy tính hoạt động.

Đầu tiên, bạn sẽ tạo một tệp cho chương trình của mình. Đối với ví dụ này, chúng tôi sẽ sử dụng trình soạn thảo văn bản

python calculator.py

2 và đặt tên cho tệp

python calculator.py

3:

nano calculator.py

Tiếp theo, bạn sẽ thêm nội dung vào tệp này để chạy chương trình của bạn. Đối với chương trình này, bạn sẽ có người dùng nhập hai số, vì vậy hãy hướng dẫn chương trình nhắc người dùng hai số. Bạn có thể làm điều này bằng cách sử dụng chức năng

python calculator.py

4 tích hợp của Python để chấp nhận đầu vào do người dùng tạo từ bàn phím. Bên trong dấu ngoặc đơn của hàm

python calculator.py

4, bạn có thể chuyển một chuỗi để nhắc người dùng, sau đó gán đầu vào người dùng cho một biến. Hãy nhớ rằng khi yêu cầu đầu vào, có thể hữu ích khi bao gồm một khoảng trống ở cuối chuỗi của bạn để có một khoảng trống giữa đầu vào của người dùng và chuỗi nhắc nhở:

calculator.py

number_1 = input['Enter your first number: ']
number_2 = input['Enter your second number: ']

Sau khi viết hai dòng, bạn nên lưu chương trình trước khi chạy nó. Nếu bạn sử dụng

python calculator.py

2, bạn có thể thoát bằng cách nhấn

python calculator.py

7 thì

python calculator.py

8 và

python calculator.py

9.

Chạy chương trình của bạn bằng lệnh sau:

python calculator.py

Điều này sẽ bắt đầu lời nhắc chương trình của bạn và bạn có thể trả lời trong cửa sổ thiết bị đầu cuối:

Output
Enter your first number: 5
Enter your second number: 7

Nếu bạn chạy chương trình này một vài lần và thay đổi đầu vào của bạn, bạn sẽ nhận thấy rằng bạn có thể nhập bất cứ điều gì bạn muốn khi được nhắc, bao gồm các từ, ký hiệu, khoảng trắng hoặc khóa nhập. Điều này là do

python calculator.py

4 lấy dữ liệu như các chuỗi và không biết rằng bạn đang tìm kiếm số.

Bạn sẽ muốn sử dụng các số trong chương trình này vì hai lý do:

1. Để cho phép chương trình thực hiện các tính toán toán học
2. Để xác thực rằng đầu vào của người dùng là một chuỗi số

Tùy thuộc vào nhu cầu của máy tính của bạn, bạn có thể muốn chuyển đổi chuỗi đi vào từ hàm

python calculator.py

4 thành một số nguyên hoặc phao. Đối với hướng dẫn này, toàn bộ số phù hợp với mục đích của chúng tôi, vì vậy hãy bọc hàm

python calculator.py

4 trong hàm

Output
Enter your first number: 5
Enter your second number: 7

3 để chuyển đổi đầu vào thành kiểu dữ liệu số nguyên:

calculator.py

number_1 = int[input['Enter your first number: ']]
number_2 = int[input['Enter your second number: ']]

Bây giờ, nếu bạn chạy chương trình và nhập hai số nguyên, bạn đã giành được một lỗi:

Output
Enter your first number: 23
Enter your second number: 674

Nhưng, nếu bạn nhập các chữ cái, ký hiệu hoặc bất kỳ người không phải là người nào khác, bạn sẽ gặp phải lỗi sau:

Output
Enter your first number: sammy
Traceback [most recent call last]:
  File "testing.py", line 1, in 
    number_1 = int[input['Enter your first number: ']]
ValueError: invalid literal for int[] with base 10: 'sammy'

Cho đến nay, bạn đã thiết lập hai biến để lưu trữ đầu vào của người dùng dưới dạng các kiểu dữ liệu số nguyên. Bạn cũng có thể thử nghiệm chuyển đổi đầu vào thành phao.

Bước 2 - Thêm toán tử

Trước khi chương trình hoàn tất, bạn sẽ thêm tổng cộng bốn toán tử toán học:

Output
Enter your first number: 5
Enter your second number: 7

4 để bổ sung,

Output
Enter your first number: 5
Enter your second number: 7

5 cho phép trừ,

Output
Enter your first number: 5
Enter your second number: 7

6 để nhân và

Output
Enter your first number: 5
Enter your second number: 7

7 cho phân chia.

Khi bạn xây dựng chương trình, bạn sẽ muốn đảm bảo rằng mỗi phần hoạt động chính xác, vì vậy hãy bắt đầu với việc thiết lập bổ sung. Bạn có thể thêm hai số trong hàm in để người sử dụng máy tính sẽ có thể xem nội dung:

calculator.py

number_1 = int[input['Enter your first number: ']]
number_2 = int[input['Enter your second number: ']]

print[number_1 + number_2]

Chạy chương trình và nhập hai số khi được nhắc đảm bảo rằng nó hoạt động như mong đợi:

Output
Enter your first number: 8
Enter your second number: 3
11

Đầu ra cho thấy chương trình đang hoạt động chính xác. Bây giờ, thêm một số bối cảnh khác để người dùng được thông báo đầy đủ trong suốt thời gian chạy của chương trình. Để thực hiện điều này, hãy sử dụng chuỗi định dạng chuỗi để giúp định dạng văn bản đúng và cung cấp phản hồi. Bạn muốn người dùng nhận được xác nhận về các số họ đang nhập và toán tử đang được sử dụng cùng với kết quả được sản xuất:

calculator.py

number_1 = int[input['Enter your first number: ']]
number_2 = int[input['Enter your second number: ']]

print['{} + {} = '.format[number_1, number_2]]
print[number_1 + number_2]

Bây giờ, khi bạn chạy chương trình, bạn sẽ có thêm đầu ra sẽ cho phép người dùng xác nhận biểu thức toán học đang được chương trình thực hiện:

number_1 = input['Enter your first number: ']
number_2 = input['Enter your second number: ']

0

Sử dụng chuỗi Formatters cung cấp cho người dùng nhiều phản hồi hơn.

Tại thời điểm này, bạn có thể thêm phần còn lại của các toán tử vào chương trình với cùng định dạng được sử dụng để bổ sung:

calculator.py

number_1 = input['Enter your first number: ']
number_2 = input['Enter your second number: ']

1

Tại đây, bạn có thể thêm các toán tử còn lại,

Output
Enter your first number: 5
Enter your second number: 7

5,

Output
Enter your first number: 5
Enter your second number: 7

6 và

Output
Enter your first number: 5
Enter your second number: 7

7 vào chương trình ở trên. Nếu bạn chạy chương trình tại thời điểm này, chương trình sẽ thực hiện tất cả các hoạt động ở trên. Tuy nhiên, bạn muốn giới hạn chương trình để thực hiện một thao tác tại một thời điểm. Để làm điều này, bạn sẽ sử dụng các câu lệnh có điều kiện.

Bước 3 - Thêm các câu lệnh có điều kiện

Mục tiêu của chương trình

python calculator.py

3 là cho người dùng có thể chọn trong số các nhà khai thác khác nhau. Bắt đầu bằng cách thêm một số thông tin ở đầu chương trình, cùng với một lựa chọn để thực hiện, để người đó biết phải làm gì.

Viết một chuỗi trên một vài dòng khác nhau bằng cách sử dụng trích dẫn ba:

number_1 = input['Enter your first number: ']
number_2 = input['Enter your second number: ']

2

Chương trình này sử dụng từng ký hiệu toán tử cho người dùng để lựa chọn, vì vậy nếu người dùng muốn phân chia được thực hiện, họ sẽ nhập

Output

  

Enter your first number: 5
Enter your second number: 7

7. Tuy nhiên, bạn có thể chọn bất kỳ biểu tượng nào bạn muốn, như

number_1 = int[input['Enter your first number: ']]
number_2 = int[input['Enter your second number: ']]

3 hoặc

number_1 = int[input['Enter your first number: ']]
number_2 = int[input['Enter your second number: ']]

4.

Bởi vì bạn yêu cầu người dùng đầu vào, bạn muốn sử dụng chức năng

python calculator.py

4. Đặt chuỗi bên trong hàm

python calculator.py

4 và chuyển giá trị của đầu vào đó cho một biến, mà bạn sẽ đặt tên

number_1 = int[input['Enter your first number: ']]
number_2 = int[input['Enter your second number: ']]

7:

calculator.py

number_1 = input['Enter your first number: ']
number_2 = input['Enter your second number: ']

3

Tại thời điểm này, nếu bạn chạy chương trình sẽ không có gì xảy ra, bất kể bạn nhập vào lời nhắc đầu tiên nào. Để sửa điều này, thêm một số câu lệnh có điều kiện vào chương trình. Do cách bạn đã cấu trúc chương trình, câu lệnh

number_1 = int[input['Enter your first number: ']]
number_2 = int[input['Enter your second number: ']]

8 sẽ là nơi thực hiện bổ sung, sẽ có 3 câu lệnh khác hoặc

number_1 = int[input['Enter your first number: ']]
number_2 = int[input['Enter your second number: ']]

9 cho mỗi toán tử khác và câu lệnh

Output
Enter your first number: 23
Enter your second number: 674

0 sẽ được đưa ra để xử lý lỗi Nếu người dùng không nhập ký hiệu toán tử:

calculator.py

number_1 = input['Enter your first number: ']
number_2 = input['Enter your second number: ']

4

Để đi qua chương trình này, trước tiên, nó nhắc người dùng đặt biểu tượng hoạt động. Ví dụ: giả sử người dùng nhập

Output
Enter your first number: 5
Enter your second number: 7

6 để nhân. Tiếp theo, chương trình yêu cầu hai số và người dùng nhập

Output
Enter your first number: 23
Enter your second number: 674

2 và

Output
Enter your first number: 23
Enter your second number: 674

3. Tại thời điểm này, chương trình hiển thị phương trình được thực hiện và sản phẩm:

number_1 = input['Enter your first number: ']
number_2 = input['Enter your second number: ']

5

Do cách bạn cấu trúc chương trình, nếu người dùng nhập

Output
Enter your first number: 23
Enter your second number: 674

4 khi được yêu cầu một thao tác ở lời nhắc đầu tiên, họ đã giành được phản hồi nhận được để thử lại cho đến khi nhập số. Bạn có thể muốn xem xét các tùy chọn có thể khác để xử lý các tình huống khác nhau.

Tại thời điểm này, bạn có một chương trình đầy đủ chức năng, nhưng bạn có thể thực hiện thao tác thứ hai hoặc thứ ba mà không cần chạy chương trình một lần nữa. Bước tiếp theo liên quan đến việc xác định một vài chức năng để thêm chức năng này vào chương trình.

Bước 4 - Xác định chức năng

Để xử lý khả năng thực hiện chương trình nhiều lần như người dùng muốn, bạn sẽ xác định một số chức năng. Đầu tiên, đặt khối mã hiện tại của bạn vào một hàm. Đặt tên cho hàm

Output
Enter your first number: 23
Enter your second number: 674

5 và thêm một lớp thụt bổ sung trong chính hàm. Để đảm bảo chương trình chạy, bạn cũng sẽ gọi chức năng ở cuối tệp:

calculator.py

number_1 = input['Enter your first number: ']
number_2 = input['Enter your second number: ']

6

Tiếp theo, tạo một hàm thứ hai được tạo thành từ các câu lệnh có điều kiện hơn. Trong khối mã này, bạn muốn cung cấp cho người dùng lựa chọn xem họ có muốn tính toán lại hay không. Bạn có thể dựa trên các câu lệnh có điều kiện của máy tính, nhưng trong trường hợp này, bạn sẽ chỉ có một

number_1 = int[input['Enter your first number: ']]
number_2 = int[input['Enter your second number: ']]

8, một

number_1 = int[input['Enter your first number: ']]
number_2 = int[input['Enter your second number: ']]

9 và một

Output
Enter your first number: 23
Enter your second number: 674

0 để xử lý các lỗi.

Đặt tên cho chức năng này

Output
Enter your first number: 23
Enter your second number: 674

9 và thêm nó sau khối mã

Output
Enter your first number: sammy
Traceback [most recent call last]:
  File "testing.py", line 1, in 
    number_1 = int[input['Enter your first number: ']]
ValueError: invalid literal for int[] with base 10: 'sammy'

0:

calculator.py

number_1 = input['Enter your first number: ']
number_2 = input['Enter your second number: ']

7

Mặc dù có một số xử lý lỗi với câu lệnh khác ở trên, bạn có thể làm cho nó rõ ràng hơn để chấp nhận, giả sử, một trường hợp thấp hơn

Output
Enter your first number: sammy
Traceback [most recent call last]:
  File "testing.py", line 1, in 
    number_1 = int[input['Enter your first number: ']]
ValueError: invalid literal for int[] with base 10: 'sammy'

1 và

Output
Enter your first number: sammy
Traceback [most recent call last]:
  File "testing.py", line 1, in 
    number_1 = int[input['Enter your first number: ']]
ValueError: invalid literal for int[] with base 10: 'sammy'

2 ngoài trường hợp trên

python calculator.py

8 và

Output
Enter your first number: sammy
Traceback [most recent call last]:
  File "testing.py", line 1, in 
    number_1 = int[input['Enter your first number: ']]
ValueError: invalid literal for int[] with base 10: 'sammy'

4. Để làm điều đó, hãy thêm chức năng chuỗi

Output
Enter your first number: sammy
Traceback [most recent call last]:
  File "testing.py", line 1, in 
    number_1 = int[input['Enter your first number: ']]
ValueError: invalid literal for int[] with base 10: 'sammy'

5:

calculator.py

number_1 = input['Enter your first number: ']
number_2 = input['Enter your second number: ']

8

Tại thời điểm này, bạn nên thêm chức năng

Output
Enter your first number: 23
Enter your second number: 674

9 vào cuối hàm

Output
Enter your first number: 23
Enter your second number: 674

5 để nó sẽ kích hoạt mã hỏi người dùng liệu họ có muốn tiếp tục hay không:

calculator.py

number_1 = input['Enter your first number: ']
number_2 = input['Enter your second number: ']

9

Bây giờ bạn có thể chạy chương trình của mình với

Output
Enter your first number: sammy
Traceback [most recent call last]:
  File "testing.py", line 1, in 
    number_1 = int[input['Enter your first number: ']]
ValueError: invalid literal for int[] with base 10: 'sammy'

8 trong cửa sổ thiết bị đầu cuối của bạn và bạn sẽ có thể tính toán bao nhiêu lần tùy thích.

Bước 5 - Cải thiện mã

Bây giờ bạn có một chương trình tốt, đầy đủ chức năng. Tuy nhiên, có rất nhiều bạn có thể làm để cải thiện mã này. Ví dụ, bạn có thể thêm một chức năng chào mừng chào đón mọi người đến chương trình ở đầu mã chương trình, như thế này:

python calculator.py

0

Có cơ hội để giới thiệu nhiều hơn về việc xử lý lỗi trong suốt chương trình. Để bắt đầu, bạn có thể đảm bảo rằng chương trình tiếp tục chạy ngay cả khi người dùng loại

Output
Enter your first number: sammy
Traceback [most recent call last]:
  File "testing.py", line 1, in 
    number_1 = int[input['Enter your first number: ']]
ValueError: invalid literal for int[] with base 10: 'sammy'

9 khi được yêu cầu số. Vì chương trình ngay bây giờ, nếu

number_1 = int[input['Enter your first number: ']]
number_2 = int[input['Enter your second number: ']]

print[number_1 + number_2]

0 và

number_1 = int[input['Enter your first number: ']]
number_2 = int[input['Enter your second number: ']]

print[number_1 + number_2]

1 không phải là số nguyên, người dùng sẽ gặp lỗi và chương trình sẽ ngừng chạy. Ngoài ra, đối với các trường hợp khi người dùng chọn toán tử phân chia [

Output
Enter your first number: 5
Enter your second number: 7

7] và loại trong

number_1 = int[input['Enter your first number: ']]
number_2 = int[input['Enter your second number: ']]

print[number_1 + number_2]

3 cho số thứ hai của họ [

number_1 = int[input['Enter your first number: ']]
number_2 = int[input['Enter your second number: ']]

print[number_1 + number_2]

1], người dùng sẽ nhận được lỗi

number_1 = int[input['Enter your first number: ']]
number_2 = int[input['Enter your second number: ']]

print[number_1 + number_2]

5. Đối với điều này, bạn có thể muốn sử dụng xử lý ngoại lệ với câu lệnh

number_1 = int[input['Enter your first number: ']]
number_2 = int[input['Enter your second number: ']]

print[number_1 + number_2]

6.

Bài tập này giới hạn bạn trong bốn toán tử, nhưng bạn có thể thêm các toán tử bổ sung, như trong:

python calculator.py

1

Ngoài ra, bạn có thể muốn viết lại một phần của chương trình với câu lệnh LOOP.

Có nhiều cách để xử lý lỗi và sửa đổi và cải thiện từng dự án mã hóa. Điều quan trọng là phải nhớ rằng không có cách nào chính xác để giải quyết một vấn đề mà chúng tôi được trình bày.

Sự kết luận

Hướng dẫn này đã đi qua một cách tiếp cận có thể để xây dựng một máy tính trên dòng lệnh. Sau khi hoàn thành hướng dẫn này, bạn sẽ có thể sửa đổi và cải thiện mã và làm việc trên các dự án khác yêu cầu đầu vào của người dùng trên dòng lệnh.

Chúng tôi quan tâm đến việc xem các giải pháp của bạn cho dự án máy tính dòng lệnh cơ bản này! Xin vui lòng đăng các dự án máy tính của bạn trong các ý kiến.

Tiếp theo, bạn có thể muốn tạo một trò chơi dựa trên văn bản như Tic-Tac-Toe hoặc Rock-Paper-Scissors.

Chúng ta có thể làm máy tính với Python không?

Làm thế nào tôi có thể làm một máy tính khoa học?

Làm thế nào để bạn tạo một mô -đun máy tính trong Python?

Làm thế nào để bạn tạo một máy tính phức tạp trong Python?