Calculator steps - калькулятор по шагам

1. Создание интерфейса

Для начала создадим минимально необходимый интерфейс:

Задание:

Названия переменных должны быть корректными:
- существующие английские слова;
- имя переменной всегда начинается с имени существительного отражающее суть/смысл переменной;
- соединение двух и/или более слов через нижнее подчеркивание: "button_zero".
Создадим виджет Entry():
- реализовать отображение нуля;
- с параметром выравнивания текста по правому краю;
- виджет должен растягиваться по горизонтали на всю ширину окна.
Создадим виджет Entry():
- реализовать отображение нуля;
- с параметром выравнивания текста по правому краю;
- задать стиль шрифта "Helvetica 30 bold";
- виджет должен растягиваться по горизонтали на всю ширину окна.
Создадим две кнопки обозначающие "0" и "1".

Рекомендации:

Виждеты Entry() лучше растянуть на несколько колоном с запасом, чтобы не исправлять растяжение каждый раз при добавлении новых кнопок. В данном случае было задано заполнение на 15 колонок.
Создаем только интерфейс, реализация функциональности кнопок на данном этапе не требуется.

2. Реализация функциональности двух кнопок

Визуально в интерфейсе измениться лишь заголовок версии калькулятора:

Задание:

Названия функций должны быть корректными:
- существующие английские слова;
- название начинается всегда с глагола отражающие суть/смысл функции;
- соединение двух и/или более слов через нижнее подчеркивание: "click_zero".
Создать и подключить функцию для кнопки "1":
- функция должна допечатывать цифру "1" в оба поля Entry().
- реализовать проверку при которой не будет происходить набор цифр на табло вида: "011" и т.п.
Создать и подключить функцию для кнопки "0":
- функция должна допечатывать цифру "0" в оба поля Entry().
- реализовать проверку при которой не будет происходить набор цифр на табло вида: "000" и т.п.
Проверить работу кнопок: "0" и "1":
- правильные цифры вида: 1, 101, 1100 и т.п.
- неправильные цифры вида: 01, 00, 001 и т.п. набираться не должны.
- не допустимо выведение ошибок в консоли.

Рекомендации:

На начальном этапе создания для проверки факта вызова функции можно использовать команду: print().
Если функцию для кнопки один написана верно, то функцию для нуля можно, написать скопировав функцию один с минимальными изменениями:
- изменив имя функции;
- изменив цифру выводимую на экранах.
Не забудьте изменить версию в заголовке программы на "Calc v.02"

3. Clear - добавление кнопки очистки

На следующем шаге добавим кнопку обнуления наших полей:

Задание:

добавить кнопку очистки - "С" и реализовать функцию очистки - обнуления результатов.

4. Plus - добавление кнопки плюс

Добавим кнопку плюс и реализуем функциональной кнопки:

Задание:

Названия функций должны быть корректными:
- существующие английские слова;
- название начинается всегда с глагола отражающие суть/смысл функции;
- соединение двух и/или более слов через нижнее подчеркивание: "click_zero".
добавить кнопку плюс - "+" и реализовать функциональность:
- создать функцию, которая будет допечатывать в виждете выражения, не более одного "+";
- без реализации вычисления введенного выражения.
доработать функции нуля и единицы. Добавить проверки для корректности набора выражения:
- допустимые выражения: 1+0+10+11 и т.п.
- недопустимые выражения: 00++01+001 и т.п.
- не допустимо выведение ошибок в консоли.

Рекомендации:

Функция плюс только проверяет наличие в конце знака "+":
- если выражение заканчивается цифрой, то "+" доставляется в конец строки;
- если выражение заканчивается "+", то стирается "+" в конце исходного выражения, и "+" доставляется в конце строки;
Функции нуля и единицы, лучше дорабатывать добиваясь максимальной идентичности тела функции. На данном шаге различие тел функций можно свести только к разнице доставляемых "0" или "1".
В дальнейшем ещё планируется добавление цифр, поэтому колонка для размещения плюса указана 10.

На данном этапе калькулятор реализует только четыре функции:

функция "нажата_очистка";
функция "нажата_ноль";
функция "нажата_один";
функция "нажат_плюс".

5. Eval() - вычисляем выражение

Теперь будут вычисления:

Функция eval() - позволяет вычислить значение примера переданного в виде строки:

answer = eval("3+3*3")
print(answer)           # 12
answer = eval("4-3/2")
print(answer)           # 2.5

1
2
3
4

Задание:

Используя функцию eval(), доработайте функцию плюса:
- будет браться выражение из верхнего виджета;
- вычисляться;
- ответ выводиться в основной цифровой дисплей при нажатии кнопки "+".
- не допустимо выведение ошибок в консоли.

6. Equal - равно

Добавляем кнопку равно:

Задание:

Названия функций и переменных должны быть корректными:
- существующие английские слова;
- название функции всегда начинается с глагола отражающие суть/смысл функции;
- имя переменной всегда начинается с имени существительного отражающее суть/смысл переменной;
- соединение двух и/или более слов через нижнее подчеркивание: "click_zero".
На основе функции "+" создаем функцию "=" с минимальными изменениями. В идеале они должны отличаться только знаком. При необходимости доработайте обе функции.
Прикрепите функцию "равно" к кнопке "=".
Проверьте корректность работы калькулятора:
- допустим ввод выражения: 11+10+1= и т.п. и выводом результата в основной цифровой дисплей: 22 и т.п.
- не допустим ввод выражения: 01++00=+01+= и т.п.
- не допустимо выведение ошибок в консоли.

На данном этапе калькулятор реализует пять функции:

функция "нажата_очистка()";
функция "нажата_ноль()";
функция "нажата_один()";
функция "нажат_плюс()";
функция "нажато_равно()".

7. Division - деление

Добавляем кнопку деление:

Задание:

Названия функций и переменных должны быть корректными:
- существующие английские слова;
- название функции всегда начинается с глагола отражающие суть/смысл функции;
- имя переменной всегда начинается с имени существительного отражающее суть/смысл переменной;
- соединение двух и/или более слов через нижнее подчеркивание: "click_zero".
На основе функции "+" или "=" создаем функцию "/" с минимальными изменениями. В идеале они должны отличаться только знаком. При необходимости доработайте функции.
Прикрепите функцию "равно" к кнопке "/".
Проверьте корректность работы калькулятора:
- допустим ввод выражения: 11+10/1= и т.п. и выводом результата в основной цифровой дисплей: 22 и т.п.
- не допустим ввод выражения: 01++/00=//01+=10//= и т.п.
- выведение ошибок в консоли допустимо только при вводе примера с делением на ноль вида: 1/0= и т.п.

На данном этапе калькулятор реализует функции:

функция "нажата_очистка()";
функция "нажата_ноль()";
функция "нажата_один()";
функция "нажат_плюс()";
функция "нажато_деление()";
функция "нажато_равно()".

8. Функция "нажато_число(число)" с параметром

Визуальные изменения будут следующие:

Функция с параметром number имеет вид:

def print_parametr(number):
    print(number)

1
2

Создадим дополнительную пробную программку вида:

Пример печати номера нажатой кнопки может быть следующим:

from tkinter import *
from tkinter.ttk import *

def click_one():
    print(1, end=" ")

def click_two():
    print(2, end=" ")

root = Tk()
Button(text="1", command=click_one).pack(side=LEFT)
Button(text="2", command=click_two).pack(side=LEFT)
root.mainloop()

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

Результат в зависимости последовательности от нажатия кнопок может быть:

1 2 2 1 2

Подобное поведение можно реализовать с помощью функции с параметром и lambda-функции:

from tkinter import *
from tkinter.ttk import *

def click(number):
    print(number, end=" ")

root = Tk()
Button(text="1", command=lambda: click(1)).pack(side=LEFT)
Button(text="2", command=lambda: click(2)).pack(side=LEFT)
root.mainloop()

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Результат поведения будет подобен предыдущему коду:

1 2 2 1 2

Задание:

Названия функций и переменных должны быть корректными:
- существующие английские слова;
- название функции всегда начинается с глагола отражающие суть/смысл функции;
- имя переменной всегда начинается с имени существительного отражающее суть/смысл переменной;
- соединение двух и/или более слов через нижнее подчеркивание: "click_zero".
На основе функции "1" создаем функцию с параметром, например: click_number(number). В том месте где явно выводили "1" на печать, заменяем параметром number
Заменяем в кнопках "0" и "1" вызов функции на функцию с параметром добавив в скобках вызова нужное число.
Комментируем функции: "нажата_ноль()" и "нажата_один()"
Проверяем правильность работы калькулятора. Появление ошибок в консоли допустимо только при вводе примера с делением на ноль вида: 1/0= и т.п.
Добавляем кнопку "2" и подключаем к функцию с параметром.
Проверяем ещё раз. Работа нарушаться не должна.
Если все работает верно. Удаляем закомментированный ранее код.

На данном этапе калькулятор реализует функции:

функция "нажата_очистка()";
функция "нажата_цифра(цифра)";
функция "нажат_плюс()";
функция "нажато_деление()";
функция "нажато_равно()".

9. Функция "нажат_знак(знак)" с параметром

Визуальные изменения будут следующие:

Задание:

Названия функций и переменных должны быть корректными:
- существующие английские слова;
- название функции всегда начинается с глагола отражающие суть/смысл функции;
- имя переменной всегда начинается с имени существительного отражающее суть/смысл переменной;
- соединение двух и/или более слов через нижнее подчеркивание: "click_zero".
На основе функции "+" создаем функцию с параметром, например: click_sign(sign). В том месте где явно выводили "+" на печать, заменяем параметром sing.
Заменяем в кнопках "+" и "/" вызов функции на функцию с параметром добавив в скобках вызова нужный символ.
Комментируем функции: "нажат_плюс()" и "нажато_деление()"
Проверяем правильность работы калькулятора. Появление ошибок в консоли допустимо, за исключением примера с делением на ноль вида: 1/0= и т.п.
Исправляем кнопку "=" и подключаем к функцию с параметром.
Проверяем ещё раз. Работа нарушаться не должна.
Если все работает верно. Удаляем закомментированный ранее код.

На данном этапе калькулятор реализует функции:

функция "нажата_очистка()";
функция "нажата_цифра(цифра)";
функция "нажат_знак(знак)".

10. Проверка деления на ноль

Следующая версия:

Задание:

Проверку необходимо реализовывать только для строки кода в которой возможно возникновение ошибки, т.е. для единственной строки где вызывается функция eval().
Реализовать проверку, используя конструкцию: try-except. При делении на ноль можно выводить надпись на цифровом экране: "Cannot divide by zero".
Доработать функцию нажатия цифр, что бы после выведения ошибки деления на ноль можно было корректно проводить новые вычисления.
Тип отлавливаемой ошибки лучше указывать явно. В случае "деления на ноль" - это пит ошибки ZeroDivisionError.
Проверяем правильность работы калькулятора:
- недопустимые выражения: Cannot divide by zero0, Cannot divide by zero+ и т.п.
- не допустимо выведение ошибок в консоли.

Рекомендации:

Реализовать проверку "деления на ноль" используя конструкцию if... else, вместо try-except.

На данном этапе калькулятор реализует функции:

функция "нажата_очистка()";
функция "нажата_цифра(цифра)";
функция "нажат_знак(знак)".

11. Генерация кнопок с числами

Создадим дополнительную пробную программку вида:

Используя цикл и подключенную lambda-функции получим следующий код:

from tkinter import *
from tkinter.ttk import *

def click(number):
    print(number, end=" ")

root = Tk()
for i in range(5):
    Button(text=i, command=lambda: click(i)).pack(side=LEFT)
root.mainloop()

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

При нажатии кнопок по порядку в консоль выводиться только "4". Переменная i - динамическая, и цикле изменяет свое значение с 0 до 4. После генерации всех кнопок последнее значение i=4, поэтому после запуска программы, при нажатии на любые сгенерированные кнопки в консоль выводятся только "4":

4 4 4 4 4

Для внутреннего сохранения (связывания) значения i момент генерации определенной кнопки, используется lambda-функция с параметром:

from tkinter import *
from tkinter.ttk import *

def click(number):
    print(number, end=" ")

root = Tk()
for i in range(5):
    Button(text=i, command=lambda num=i: click(num)).pack(side=LEFT)
root.mainloop()

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Результат нажатия кнопок по порядку:

1 2 3 4 5

Добавим дополнительный ряд кнопок с числами, преобразуем визуально:

Задание:

Сгенерировать кнопки используя "лямбда-функцию" с параметром.
Проверяем правильность работы калькулятора:
- выражение и числа должны вводиться и выводиться корректно.
- появление ошибок в консоли допустимо.

12. Генерация кнопок с математическими знаками

Добавим ряд кнопок со знаками:

Задание:

Сгенерировать базовых математических операций: "+", "-", "*", "/", используя "лямбда-функцию" с параметром.
Реализовать функциональность кнопок, внесите необходимые изменения в функции нажатия цифровых кнопок и кнопок математических операций.
Проверяем правильность работы калькулятора:
- выражение и числа должны вводиться и выводиться корректно.
- появление ошибок в консоли допустимо.

13. Дальнейше развитие

Задание:

Добавить кнопку "." и реализовать её функциональность.
Добавить кнопку стирания последней набранной цифры.
Добавить генерацию кнопок расширенных математических операций. Реализовать функциональность кнопок.
Добавить привязку нажатие клавиш на клавиатуре к соответствующим кнопкам калькулятора.
Реализовать полную генерацию разных интерфейсов на массива.
Создать свою функцию вычисления примеров в замен функции eval().

Рекомендации:

Для кнопки "." лучше использовать функцию чисел.
Полную генерацию кнопок интерфейса можно реализовать передав кнопки в виде двумерного массива.
Полностью реализуйте функциональность калькулятора. Программа должна стать законченным проектом.

# Calculator steps - калькулятор по шагам

# 1. Создание интерфейса

# 2. Реализация функциональности двух кнопок

# 3. Clear - добавление кнопки очистки

# 4. Plus - добавление кнопки плюс

# 5. Eval() - вычисляем выражение

# 6. Equal - равно

# 7. Division - деление

# 8. Функция "нажато_число(число)" с параметром

# 9. Функция "нажат_знак(знак)" с параметром

# 10. Проверка деления на ноль

# 11. Генерация кнопок с числами

# 12. Генерация кнопок с математическими знаками

# 13. Дальнейше развитие

Calculator steps - калькулятор по шагам

1. Создание интерфейса

2. Реализация функциональности двух кнопок

3. Clear - добавление кнопки очистки

4. Plus - добавление кнопки плюс

5. Eval() - вычисляем выражение

6. Equal - равно

7. Division - деление

8. Функция "нажато_число(число)" с параметром

9. Функция "нажат_знак(знак)" с параметром

10. Проверка деления на ноль

11. Генерация кнопок с числами

12. Генерация кнопок с математическими знаками

13. Дальнейше развитие