آموزش ساخت ماشین حساب با پایتون

ساخت ماشین حساب با پایتون به چه صورت است و آیا پایتون یک‌زبان مناسب برای این کار است؟  زبان برنامه‌نویسی پایتون یک ابزار عالی برای استفاده هنگام کار با اعداد و ارزیابی عبارات ریاضی است.

ما در این آموزش یک تمرین یادگیری را ارائه می‌دهیم تا به شما کمک کند یک برنامه ماشین حساب ساده با پایتون ۳ بسازید. ما در این آموزش فقط ساخت یک ماشین حساب ساده را در پایتون ارائه می‌دهیم و این برنامه می‌تواند بسیار پیچیده و پیشرفته شود.

در این آموزش ساخت ماشین حساب با python ما از عملگرهای ریاضی، متغیرها، عبارات شرطی، توابع و ورودی کاربر برای ساختن ماشین حساب خود استفاده خواهیم کرد.

پیش‌نیازهای ساخت ماشین حساب با پایتون

برای این آموزش، باید پایتون ۳ را روی کامپیوتر خود نصب کنیم و یک محیط برنامه‌نویسی روی دستگاه خود داشته باشیم.

مرحله ۱ – نوشتن کد برای گرفتن اعداد از کاربر

ماشین‌حساب‌ها زمانی بهترین کار را انجام می‌دهند که انسان معادلاتی را برای حل کردن آن‌ها ارائه کند. ما نیز این کار را انجام می‌دهیم و به‌عنوان ورودی به ماشین حساب عدد می‌دهیم. این اولین مرحله از ساخت ماشین حساب با پایتون به‌حساب می‌آید.

برای انجام این کار، از تابع () input داخلی پایتون استفاده می‌کنیم که ورودی‌های تولیدشده توسط کاربر را از صفحه‌کلید می‌پذیرد. در داخل پرانتز تابع input() می‌توانیم رشته‌ای را برای درخواست از کاربر درخواست کنیم. ورودی کاربر را به یک متغیر اختصاص می‌دهیم.

برای این برنامه، ما از کاربر می‌خواهیم که دو عدد را وارد کند. هنگام درخواست ورودی، باید یک‌فاصله در انتهای رشته خود قرار دهیم تا بین ورودی کاربر و رشته درخواست فاصله وجود داشته باشد.

 

number_1 = input(‘عدد اول را وارد کنید: ‘)

number_2 = input(‘عدد دوم را وارد کنید: ‘)

 

پس از نوشتن دو خط خود کد بالا، باید برنامه را قبل از اجرا ذخیره کنیم. ما برنامه را calculator.py می‌نامیم و در یک پنجره ترمینال با استفاده از دستور python calculator.py برنامه را در محیط برنامه‌نویسی خود اجرا کنیم. یا با استفاده از خود محیطی که از آن استفاده می‌کنیم، برنامه را اجرا می‌کنیم.

 

خروجی:

 

 

اگر این برنامه را چند بار اجرا کنید و ورودی خود را تغییر دهید، متوجه خواهید شد که در صورت درخواست می‌توانید هر چیزی را که می‌خواهید وارد کنید، ازجمله کلمات، نمادها، فضای خالی یا فقط کلید enter. این به این دلیل است که input() داده‌ها را به‌عنوان رشته می‌گیرد و نمی‌داند که ما به دنبال یک عدد هستیم. اما ما فقط عدد می‌خواهیم و در ساخت ماشین حساب با پایتون این هدف را دنبال می‌کنیم.

بسته به نیاز ما به ماشین حساب، ممکن است بخواهیم رشته‌ای که از تابع input() وارد می‌شود را به یک عدد صحیح یا یک شناور تبدیل کنیم. برای ما، اعداد کامل باهدف ما مطابقت دارند، بنابراین تابع input() را در تابع int() قرار می‌دهیم تا ورودی را به نوع داده عدد صحیح تبدیل کنیم.

 

number_1 = int(input(‘عدد اول را وارد کنید: ‘))

number_2 = int(input(‘عدد دوم را وارد کنید: ‘))

 

حال ما با کد بالا فقط داده‌های عددی را از کاربر می‌گیریم و با داده‌های دیگر کد با خطا مواجه می‌شود.

ما یکی از داده ها را غیرعددی دادیم، به همین خاطر با خطا مواجه شد و این نحوه صحیح نوشتن کد برای ساخت ماشین حساب با پایتون است.

 

مرحله ۲ – افزودن اپراتورها

قبل از اینکه برنامه ساخت ماشین حساب با پایتون ما کامل شود، درمجموع ۴ عملگر ریاضی اضافه می‌کنیم: + برای جمع، – برای تفریق، * برای ضرب، و / برای تقسیم.

همان‌طور که ما برنامه خود را می‌سازیم، می‌خواهیم مطمئن شویم که هر قسمت به‌درستی کار می‌کند. ما دو عدد را در یک عملکرد چاپ اضافه می‌کنیم تا شخصی که از ماشین حساب استفاده می‌کند بتواند خروجی را ببیند.

 

number_1 = int(input(‘عدد اول را وارد کنید: ‘))

number_2 = int(input(‘عدد دوم را وارد کنید: ‘))

print(number_1 + number_2)

 

 

اجازه دهید برنامه را اجرا کنیم و وقتی از شما خواسته شد دو عدد را تایپ کنیم تا مطمئن شویم که همان‌طور که انتظار داریم کار می‌کند: خروجی مطابق تصویر زیر است.

 

 

خروجی به ما نشان می‌دهد که برنامه به‌درستی کار می‌کند، بنابراین بیایید امکانات بیشتری را برای کاربر اضافه کنیم تا در طول زمان اجرای برنامه به‌طور کامل  از عملکرد ماشین حساب مطلع شود. برای انجام این کار، از قالب کننده‌های رشته‌ای استفاده می‌کنیم تا به ما در قالب‌بندی مناسب متن و ارائه بازخورد کمک کند. ما می‌خواهیم کاربر تأییدیه‌ای در مورد شماره‌هایی که وارد می‌کند و اپراتور مورداستفاده در کنار نتیجه تولیدشده دریافت کند.

 

number_1 = int(input(‘عدد اول را وارد کنید: ‘))

number_2 = int(input(‘عدد دوم را وارد کنید: ‘))

print(‘{} + {} = ‘.format(number_1, number_2))

print(number_1 + number_2)

 

اکنون، وقتی برنامه را اجرا می‌کنیم، خروجی اضافی خواهیم داشت که به کاربر اجازه می‌دهد عبارت ریاضی را که توسط برنامه انجام می‌شود تأیید کند. ما می‌توانیم این کار را برای همه عملگرهای دیگر به این صورت انجام دهیدم.

خروجی:

 

 

 

مرحله ۳ – اضافه کردن عبارات شرطی

با برنامه calculator.py ما می‌خواهیم که کاربر بتواند از بین اپراتورهای مختلف یکی را انتخاب کند. بنابراین، اجازه دهید با اضافه کردن برخی اطلاعات در بالای برنامه، همراه با انتخابی که باید انجام دهد، شروع می‌کنیم تا فرد بداند چه‌کاری باید انجام دهد. با استفاده از نقل‌قول‌های سه‌گانه رشته‌ای این کار را برای ساخت ماشین حساب با پایتون انجام می‌دهیم.

ما از هر یک از نمادهای عملگر برای انتخاب کاربران استفاده می‌کنیم، بنابراین اگر کاربر بخواهد تقسیم انجام شود، / را تایپ می‌کند. ما می‌توانیم هر نمادی را که می‌خواهیم انتخاب کنیم ، مانند ۱ برای جمع یا b برای تفریق. ولی به‌صورت کلی از کاراکترهای خاص خودشان استفاده می‌کنیم.

ازآنجایی‌که ما از کاربران ورودی می‌خواهیم، دوباره از تابع input() استفاده میکنیم. ما رشته را داخل تابع input () قرار می‌دهیم و مقدار آن را به یک متغیر منتقل می‌کنیم ، که نام عملیات را بر آن می‌گذاریم.

 

operation = input(”’

لطفاً عملگر انتخابی خود را انتخاب کنید:

+ برای جمع

– برای تفریق

* برای ضرب

/ برای تقسیم

”’)

number_1 = int(input(‘عدد اول را وارد کنید: ‘))

number_2 = int(input(‘عدد دوم را وارد کنید: ‘))

print(‘{} + {} = ‘.format(number_1, number_2))

print(number_1 + number_2)

print(‘{} – {} = ‘.format(number_1, number_2))

print(number_1 – number_2)

print(‘{} * {} = ‘.format(number_1, number_2))

print(number_1 * number_2)

print(‘{} / {} = ‘.format(number_1, number_2))

print(number_1 / number_2)

 

خروجی:

خروجی این مرحله به ازای جمع به شکل زیر خواهد بود. اما ما فقط جمع را خواستیم ولی برنامه ماشین حساب با پایتون کل فرایند را انجام داده است.

 

 

در این مرحله، اگر برنامه خود را اجرا کنیم، مهم نیست که در اولین اعلان چه چیزی را وارد می‌کنیم، ماشین حساب کل عملیات را انجام می‌دهد. بنابراین ما ناچار از دستورات شرطی باید استفاده کنیم.

 

مرحله ۴ : کامل کردن دستورات شرطی پایتون

بنابراین بیایید دستورات شرطی خود را به برنامه اضافه کنیم. برای این کار دستور if درجایی که جمع انجام می‌شود وجود خواهد داشت، برای هر عملگر دیگر ۳ عبارت if-el یا elif وجود خواهد داشت و دستور else برای رسیدگی به خطا در محل قرار می‌گیرد. اگر شخص نماد عملگر را وارد نکرده باشد یا آن را اشتباه وارد کرده باشد.

 

کد جدید و نهایی ماشین حساب با پایتون ما به‌صورت زیر خواهد بود:

 

#ساخت يک ماشين حساب ساده با پايتون

operation = input(”’

لطفاً عملگر انتخابی خود را انتخاب کنید:

+ براي جمع

– براي تفريق

* براي ضرب

/ براي تقسيم

”’)

number_1 = int(input(‘عدد اول را وارد کنید: ‘))

number_2 = int(input(‘عدد دوم را وارد کنید: ‘))

if operation == ‘+’:

    print(‘{} + {} = ‘.format(number_1, number_2))

    print(number_1 + number_2)

elif operation == ‘-‘:

    print(‘{} – {} = ‘.format(number_1, number_2))

    print(number_1 – number_2)

elif operation == ‘*’:

    print(‘{} * {} = ‘.format(number_1, number_2))

    print(number_1 * number_2)

elif operation == ‘/’:

    print(‘{} / {} = ‘.format(number_1, number_2))

    print(number_1 / number_2)

else:

    print(‘شما اپراتور غیرمجازی وارد کرده‌اید، لطفاً دوباره برنامه را اجرا کنيد.’)

 

خروجی:

خروجی ما به شکل زیر خواهد بود.

 

 

این دفعه کد ما بدون هیچ عیب و نقصی اجرا می‌شود. این برنامه ساخت ماشین حساب با پایتون را می‌توان سفارشی‌سازی کرد و امکانات بیشتری به آن اضافه کرد.