毕达哥拉斯计算器 - Python

简介

毕达哥拉斯计算器是一款基于 Python 编写的计算器，可用于计算直角三角形的斜边或其它两个边长。该计算器使用了毕达哥拉斯定理，只需输入两个已知边长即可得到未知边长的结果。毕达哥拉斯定理指出，一个直角三角形的斜边的平方等于其它两条边所构成的平方和。

功能

该计算器具有以下功能：

• 计算直角三角形斜边的长度：
  • 输入已知边a和边b，输出斜边c，即 c = √(a² + b²)
  • 需要用户输入 'c' 作为未知变量，程序会根据已知变量自动求解
  • 用户输入错误的已知边，程序会给出错误提示
• 计算直角三角形两个已知边的长度：
  • 输入已知边a和边c，输出未知边b，即 b = √(c² - a²)
  • 输入已知边b和边c，输出未知边a，即 a = √(c² - b²)
  • 需要用户输入 'a' 或 'b' 作为未知变量，程序会根据已知变量自动求解
  • 用户输入错误的已知边，程序会给出错误提示

用法

from math import sqrt

def pythagoras_calculator(known1: str, known2: str, unknown: str):
    """
    毕达哥拉斯计算器，计算两个已知边求未知边。

    :param known1: 已知边1，格式为数字 + 单位，例如 "3cm"。
    :param known2: 已知边2，格式为数字 + 单位，例如 "4cm"。
    :param unknown: 未知边，为字符串 "a", "b" 或 "c" 中的一个。
    :return: 如果输入合法，返回未知边的长度；否则返回 None。
    """
    # 分离数字和单位
    k1_value, k1_unit = float(known1[:-2]), known1[-2:]
    k2_value, k2_unit = float(known2[:-2]), known2[-2:]

    # 判断输入是否合法
    if k1_unit != k2_unit:
        print("输入错误：已知边1和已知边2的单位不同。")
        return None
    if unknown not in ["a", "b", "c"]:
        print("输入错误：未知边的取值只能是 'a', 'b' 或 'c'。")
        return None
    if unknown in [known1[-1], known2[-1]]:
        print("输入错误：未知边不能与已知边相同。")
        return None

    # 根据已知边求未知边
    if unknown == "c":
        k1, k2 = min(k1_value, k2_value), max(k1_value, k2_value)
        unknown_value = round(sqrt(k1 ** 2 + k2 ** 2), 2)
    else:
        if unknown == "a":
            k1, k2 = k1_value, k2_value
        else:
            k1, k2 = k2_value, k1_value
        if k1 >= k2:
            print("输入错误：已知边1应该为直角边。")
            return None
        unknown_value = round(sqrt(k2 ** 2 - k1 ** 2), 2)

    return f"未知边 {unknown} 的长度为 {unknown_value}{k1_unit}。"

该函数可根据已知边1、已知边2和未知边的取值计算未知边的长度。参数 known1 和 known2 分别为字符串格式的已知边1和已知边2，例如 "3cm"。参数 unknown 为字符串格式的未知边的取值，只能是 "a"、"b" 或 "c" 中的一个。如果输入合法，函数会返回一个字符串，格式为 "未知边 [未知边取值] 的长度为 [未知边长度][已知边单位]。"，例如 "未知边 c 的长度为 5.00cm."。如果输入不合法，函数会返回 None。

示例

以下是一些使用该函数的示例：

print(pythagoras_calculator("3cm", "4cm", "c"))
# 输出：未知边 c 的长度为 5.00cm。

print(pythagoras_calculator("3cm", "4cm", "a"))
# 输出：未知边 a 的长度为 3.61cm。

print(pythagoras_calculator("3cm", "4cm", "b"))
# 输出：未知边 b 的长度为 2.45cm。

print(pythagoras_calculator("3cm", "4mm", "a"))
# 输出：输入错误：已知边1和已知边2的单位不同。
# 输出：None

print(pythagoras_calculator("3cm", "5cm", "c"))
# 输出：输入错误：未知边的取值只能是 'a', 'b' 或 'c'。
# 输出：None

print(pythagoras_calculator("3cm", "3cm", "a"))
# 输出：输入错误：未知边不能与已知边相同。
# 输出：None

print(pythagoras_calculator("4cm", "3cm", "a"))
# 输出：输入错误：已知边1应该为直角边。
# 输出：None