案例1：增强版计算器（带异常处理）

# 计算器历史记录
history = []

def calculate(operation, a, b):
    """执行计算并记录历史"""
    try:
        if operation == "+":
            result = a + b
            record = f"{a} + {b} = {result}"
        elif operation == "-":
            result = a - b
            record = f"{a} - {b} = {result}"
        elif operation == "*":
            result = a * b
            record = f"{a} * {b} = {result}"
        elif operation == "/":
            result = a / b
            record = f"{a} / {b} = {result}"
        else:
            raise ValueError("无效的操作符")
            
        history.append(record)
        return result
    except ZeroDivisionError:
        print("错误：除数不能为零")
        return None
    except Exception as e:
        print(f"发生错误：{e}")
        return None

# 主程序
while True:
    print("\n=== 增强版计算器 ===")
    print("1. 加法 (+)")
    print("2. 减法 (-)")
    print("3. 乘法 (*)")
    print("4. 除法 (/)")
    print("5. 查看历史")
    print("6. 退出")
    
    choice = input("请选择操作(1-6): ")
    
    if choice == "6":
        print("感谢使用计算器！")
        break
    elif choice == "5":
        print("\n=== 计算历史 ===")
        print("\n".join(history) if history else "暂无历史记录")
    elif choice in ("1", "2", "3", "4"):
        operations = ["+", "-", "*", "/"]
        operation = operations[int(choice)-1]
        
        try:
            x = float(input("输入第一个数: "))
            y = float(input("输入第二个数: "))
            result = calculate(operation, x, y)
            if result is not None:
                print(f"结果: {result}")
        except ValueError:
            print("错误：请输入有效数字！")
    else:
        print("无效选择，请重新输入！")

关键点解析：

1. 使用try-except捕获除零错误和类型转换错误

2. 通过raise主动抛出异常处理无效操作符

3. 历史记录功能使用列表存储字符串格式的记录

4. 操作选择使用数字映射到运算符，提高用户体验

案例2：科学计算器（带函数默认参数）

import math

def sci_calc(value, func="sqrt", round_to=2):
    """
    科学计算函数
    :param value: 要计算的值
    :param func: 计算函数，支持'sqrt','sin','cos','log'
    :param round_to: 结果保留小数位数
    :return: 计算结果
    """
    operations = {
        "sqrt": math.sqrt,
        "sin": math.sin,
        "cos": math.cos,
        "log": math.log
    }
    
    if func not in operations:
        raise ValueError(f"不支持的函数：{func}")
    
    try:
        result = operations[func](value)
        return round(result, round_to)
    except ValueError as e:
        print(f"计算错误：{e}")
        return None

# 使用示例
print(sci_calc(16))  # 默认计算平方根，输出: 4.0
print(sci_calc(3.14, "sin", 4))  # 计算sin(3.14)保留4位小数
print(sci_calc(-1, "sqrt"))  # 触发错误

关键点解析：

1. 使用字典映射字符串到数学函数，实现灵活调用

2. 函数参数设置默认值，简化调用

3. 结果保留指定位数小数

4. 处理负数开平方等数学错误

案例3：带记忆功能的计算器（使用字典存储变量）

memory = {}  # 存储变量

def evaluate(expression):
    """计算表达式"""
    try:
        # 替换内存变量
        for var in memory:
            expression = expression.replace(var, str(memory[var]))
        return eval(expression)  # 注意：实际项目中慎用eval
    except (SyntaxError, NameError):
        print("表达式错误！")
        return None

while True:
    print("\n=== 记忆计算器 ===")
    print("1. 计算表达式")
    print("2. 存储变量")
    print("3. 查看变量")
    print("4. 退出")
    
    choice = input("请选择(1-4): ")
    
    if choice == "4":
        break
    elif choice == "1":
        expr = input("输入表达式(如3+5*2): ")
        result = evaluate(expr)
        if result is not None:
            print(f"结果: {result}")
    elif choice == "2":
        var_name = input("变量名: ")
        var_value = input("变量值: ")
        try:
            memory[var_name] = float(var_value)
            print(f"{var_name} = {memory[var_name]}")
        except ValueError:
            print("变量值必须是数字！")
    elif choice == "3":
        print("\n=== 存储的变量 ===")
        for name, value in memory.items():  # 字典遍历
            print(f"{name}: {value}")
    else:
        print("无效选择！")

关键点解析：

1. 使用字典存储变量名和值

2. 通过字符串替换实现变量代入

3. eval()函数的使用和安全性考虑

4. 字典遍历展示存储的变量

案例4：带图形界面的计算器（使用tkinter）

import tkinter as tk
from tkinter import messagebox

class CalculatorApp:
    def __init__(self, master):
        self.master = master
        master.title("GUI计算器")
        
        # 显示框
        self.display = tk.Entry(master, width=25, font=('Arial', 16))
        self.display.grid(row=0, column=0, columnspan=4, pady=10)
        
        # 按钮布局
        buttons = [
            '7', '8', '9', '/',
            '4', '5', '6', '*',
            '1', '2', '3', '-',
            '0', 'C', '=', '+'
        ]
        
        # 创建按钮
        for i, text in enumerate(buttons):
            row = 1 + i // 4
            col = i % 4
            btn = tk.Button(master, text=text, width=5, height=2,
                          command=lambda t=text: self.on_button_click(t))
            btn.grid(row=row, column=col, padx=5, pady=5)
    
    def on_button_click(self, char):
        """处理按钮点击事件"""
        if char == 'C':
            self.display.delete(0, tk.END)
        elif char == '=':
            try:
                expression = self.display.get()
                result = eval(expression)  # 实际项目中应对表达式做安全检查
                self.display.delete(0, tk.END)
                self.display.insert(0, str(result))
            except Exception:
                messagebox.showerror("错误", "无效表达式")
        else:
            self.display.insert(tk.END, char)

# 创建主窗口
root = tk.Tk()
app = CalculatorApp(root)
root.mainloop()

关键点解析：

1. 使用tkinter创建图形界面

2. 网格布局管理按钮

3. lambda函数处理按钮事件

4. 基本的异常处理

关键知识速查表应用案例

列表切片应用：计算器历史分页显示

def show_history(page=1, page_size=5):
    """分页显示历史记录"""
    start = (page-1) * page_size
    end = start + page_size
    current_page = history[start:end]  # 列表切片
    
    print(f"\n=== 历史记录(第{page}页) ===")
    print("\n".join(current_page) if current_page else "无记录")
    
    total_pages = (len(history) + page_size - 1) // page_size
    if total_pages > 1:
        print(f"\n页码: {page}/{total_pages}")

# 在计算器主循环中添加：
# elif choice == "4":  # 分页查看历史
#     page = int(input("输入页码: "))
#     show_history(page)

函数默认参数应用：高级计算选项

def advanced_calc(x, y, operation="+", precision=2, verbose=False):
    """高级计算函数"""
    ops = {
        "+": x + y,
        "-": x - y,
        "*": x * y,
        "/": x / y if y != 0 else float('nan')
    }
    
    result = round(ops.get(operation, float('nan')), precision)
    
    if verbose:
        print(f"{x} {operation} {y} = {result}")
    
    return result

# 使用示例
advanced_calc(3.1415, 2.7182, "*", 4)  # 指定精度
advanced_calc(10, 3, verbose=True)     # 使用默认加法和精度，但打印过程

异常处理应用：安全的计算器输入

def get_number_input(prompt):
    """安全的数字输入函数"""
    while True:
        try:
            return float(input(prompt))
        except ValueError:
            print("输入错误，请输入有效数字！")

# 在主程序中使用
# x = get_number_input("第一个数: ")
# y = get_number_input("第二个数: ")

通过这些案例，我们可以看到Python基础知识在实际项目中的应用。