0007 如何编写程序实现加减乘除计算

这节课我们来做一个四则运算器，输入2个数字和1个运算符，让程序计算出结果。

上节课我们做了加法计算器和减法计算器，课后练习做了乘法计算器和除法计算器

再来复习一下，加法计算器：

num1=input("num1:")

num2=input("num2:")

num3=num1+num2

print num1,"+",num2,"=",num3

减法计算器：

num1=input("num1:")

num2=input("num2:")

num3=num1-num2

print num1,"-",num2,"=",num3

乘法计算器：

num1=input("num1:")

num2=input("num2:")

num3=num1*num2

print num1,"*",num2,"=",num3

除法计算器：

num1=input("num1:")

num2=input("num2:")

num3=num1/num2

print num1,"/",num2,"=",num3

大家发现没有，代码非常类似，有没有办法可以将4个程序合并起来，做成一个四则运算器呢

如果程序在输入第一个数字之后，要求用户输入一个运算符号，然后输入第二个数字之后，程序判断运算符号是哪一个从而计算出正确的结果，这样就可以实现了

问题来了，如何实现判断运算符号的程序呢

0和1的世界

计算机的世界是一个精确的世界，在计算机的世界里面，只有0和1

因为计算机是由电驱动的，是由逻辑电路组成的，而逻辑电路只有2个状态，开关的接通和断开，这两种状态正好用1和0来表示

通过逢二进一规则，也就是二进制，进行计算的时候，运算规则简单，有利于简化计算机内部结构，提高运算速度

那么什么是二进制，通常我们熟悉的阿拉伯数字都是十进制，也就是低位逢十向高位进一，而二进制只有0和1，所以变成逢2向高位进1，我们来看下面最简单的一个计算，求1011+11的和

十进制的1=二进制的1

十进制的2=二进制的10

十进制的3=二进制的11

十进制的4=二进制的100

十进制的5=二进制的101

十进制的6=二进制的110

十进制的7=二进制的111

十进制的8=二进制的1000

十进制的9=二进制的1001

十进制的10=二进制的1010

十进制的11=二进制的1011

十进制的12=二进制的1100

十进制的13=二进制的1101

十进制的14=二进制的1110

根据二进制计算规则，1011（11）+11（3）=1110（14）

大家再做一个二进制计算题，101+11，看看等于多少，然后转换为十进制看看

布尔类型Ture和False

真实世界中有一对概念，真和假

体现在计算机世界，就是布尔数据类型，True和False

主要的作用就是用来做逻辑判断，判断条件是否成立

例如：如果某某为真，则这样处理，否则，那样处理

例如：如果今天下雨，则去图书馆看书，否则去操场踢足球

这里的“今天下雨”就是一个逻辑判断，结果可能为True，也可能为False

如果为True，则去图书馆看书，如果为False，则去操场踢足球

例如：如果考试分数>=60，则及格，否则不及格

这里的“考试分数>=60”就是一个逻辑判断，结果可能为True，也可能为False

如果为True，则及格，如果为False，则不及格

逻辑运算符and和or和not

针对逻辑判断，有3种逻辑运算，从而可以组合形成更复杂的判断

例如：如果今天下雨并且带伞，则去图书馆看书，否则如果今天下雨并且没打伞，则在家看书，否则去操场踢足球

not 逻辑非 不是

and 逻辑与 并且

or 逻辑或 或者

not 相反的判断，针对1个逻辑值计算

计算公式：not True = False , not False = True

and 两者都为True则结果为True否则为False，针对2个逻辑值计算

计算公式：True and True = True, True and False = False, False and True = False, False and False = False

or 两者任一为True则结果为True，两者都是False才为False，针对2个逻辑值计算

计算公式：True or True = True, True or False = True, False or True = True, False or False = False

计算一下：not True and not False = ?

如果一个逻辑运算里面包含了多个逻辑运算符，则存在优先级，就是谁先计算，谁后计算

优先级按如下排：not and or 同级运算从左至右

因此上面的计算结果应该是：not True先运算，结果为False，然后因为优先级not优先于and，先计算后面的not False

，结果为True，最后计算False and True，最后结果为False

再计算一个：False or not True and not False = ?

if判断语句

在python程序里面，判断语句的格式是这样的：

if 逻辑运算结果1=True :

执行A

elif 逻辑运算结果2=True :

执行B

else :

执行C

执行的逻辑是：如果逻辑运算结果1为True，则执行A，否则的话，再判断逻辑运算结果2为True，则执行B，前面2个不满足则执行C

其中的执行A，执行B，执行C ，都是指一段代码，可以是0行或1行或多行代码，不是仅仅限定1行代码的意思

其中elif可以允许出现0个或1个或多个，else可以允许出现0个或1个

冒号表示下面的代码行是一个新的段落，每个新的段落，通过在行首输入相同的空格来进行区分，简称缩进

python最重要的规则：缩进的空格数整个程序必须一致。

如果你用了2个空格作为缩进规则，则程序中所有的行的缩进规则都是2个空格

一般我们都习惯用4个空格

例如执行A假如是3行代码，执行B假如是4行代码，执行C假如是1行代码

那么加起来的8行代码每一行的前面都应该是4个空格，表示这些代码都是相同的缩进格式

如果执行A的3行代码每一行用了4个空格，而执行B的4行代码每一行用了8个空格，程序执行的时候就会报错

后面我们在具体做实验的时候可以体会

if判断语句举例：

例子1,单个分支:

if score>=60 :

print "及格"

例子2，2个分支:

if score>=60 :

print "及格"

else :

print "不及格"

例子3，3个分支

if score>=80 :

print "良好"

elif score>=60 :

print "及格"

else :

print "不及格"

例子4，4个分支

if score>=90 :

print "优秀"

elif score>=80 :

print "良好"

elif score>=60 :

print "及格"

else :

print "不及格"

例子5，5个分支

if score==100 :

print "满分"

elif score>=90 :

print "优秀"

elif score>=80 :

print "良好"

elif score>=60 :

print "及格"

else :

print "不及格"

if判断输入的操作符号

回到最初的目标上来：四则运算器

首先，打开原来的add.py程序，另存为cala.py程序

然后在第1行结尾处打回车，增加1个空行，然后增加下面一行代码：

operate=input("your operate:")



然后在num3=num1+num2这一行前面增加一行

if operate=="+" :

然后把num3=num1+num2这一行前面增加4个空格



然后，把print 这一行里面的"+"修改为operate，保存代码



这样，加法已经可以运行了，我们先测试一下加法是否正确



注意，输入运算符的时候，一定要前后输入双引号，表示这是一个字符串

这样，程序里面判断语句 operate=="+" 才能正确进行判断，这里的==表示是逻辑判断，而num1=的这个=表示赋值操作符

接下，增加elif分支，判断减法乘法和除法，在print这行前面增加下列代码

elif operate=="-" :

num3=num1-num2

elif operate=="*" :

num3=num1*num2

elif operate=="/" :

num3=num1/num2

else :

num3="error operate"



程序测试的重要性

代码写好之后，需要通过反复的测试来确保程序是正确的按照预期的逻辑进行处理，这就是测试

测试在软件工程中是非常重要的一环

测试的目的：

1.确保程序本身正确执行，不会崩溃或死循环，或者无法执行

2.确保程序是按照设计和预期进行执行，得到的结果是正确和符合预期的

3.确保程序在不同环境或者不同条件情况下，仍然能够正常工作，当然这些条件都是在设计之中。

下面，我们就来测试刚刚做好的四则运算器，注意让程序的每一种情况每一个分支都运行测试过





课后作业1:

输入一个分数，根据分数进行判断，大于等于90分屏幕输出best，大于等于80分屏幕输出good，大于等于60分屏幕输出pass，其他屏幕输出fail

课后作业2:

输入月份和日期，根据月份日期判断是属于哪个星座的