Графічний калькулятор квадратних рівнянь

Графічний калькулятор квадратних рівнянь на Python і Tkinter

Розглянемо приклад створення графічного інтерфейсу (GUI) на Python.

1. Функція розв'язування квадратного рівняння.

Квадратним є рівняння виду:

 ax ² + bx + c = 0

Є кілька способів розв'язати квадратне рівняння. Використаємо спосіб розв'язування за допомогою дискримінанту:

D = b ² - 4ac .

Якщо дискримінант більше або дорівнює нулю, то корені рівняння:

x _1,2 = (-b ± √D) ÷ (2a)

Якщо ж дискримінант менше нуля, то рівняння не має розв'язків.

Напишемо код:

from math import sqrt




def solver(a,b,c):

    """ Розв'язує квадратне рівняння і виводить результат """

    # знаходимо дискримінант

    D = b*b - 4*a*c

    if D >= 0:

        x1 = (-b + sqrt(D)) / (2*a)

        x2 = (-b - sqrt(D)) / (2*a)

        text = "Дискримінант = %s \n X1 is: %s \n X2 is: %s \n" % (D, x1, x2)       

    else:

        text = "Дискримінант = %s \nЦе рівняння не має розв'язків" % D

    return text

Тепер пора переходити до створення графічної оболонки.

2. Створюємо GUI для програми

Для простоти будемо створювати GUI вбудованими засобами Python , тому імпортуємо все з бібліотеки Tkinter:

from Tkinter import *

Далі створюємо саме вікно і розміщуємо на ньому необхідні віджети

root = Tk()

# назва вікна

root.title("Квадратний калькулятор")

# встановлюємо розмір вікна

root.minsize(325,230)

# виключаємо можливість змінювати розміри вікна

root.resizable(width=False, height=False)

# створюємо робочу область

frame = Frame(root)

frame.grid()

# поле для введення першого аргументу(a)

a = Entry(frame, width=3)

a.grid(row=1,column=1,padx=(10,0))

# текстове поле після першого аргументу

a_lab = Label(frame, text="x**2+").grid(row=1,column=2)

# поле для введення другого аргументу (b)

b = Entry(frame, width=3)

b.grid(row=1,column=3)




# текстове поле після другого аргументу

b_lab = Label(frame, text="x+").grid(row=1, column=4)

# поле для введення третього аргументу (с)

c = Entry(frame, width=3)

c.grid(row=1, column=5)




# текстове поле після третього аргументу

c_lab = Label(frame, text="= 0").grid(row=1, column=6)

# кнопка розв'язати

but = Button(frame, text="Розв'язати").grid(row=1, column=7, padx=(10,0))

# місце для виведення розв'язку рівняння

output = Text(frame, bg="lightyellow", font="Arial 12", width=35, height=10)

output.grid(row=2, columnspan=8)

# запуск головного вікна

root.mainloop()

?

Після запуску скрипта у з'явиться наступне вікно:

Програма працює, залишилося пояснити Python як зв'язати ці дві частини.
3. Частина третя: об'єднуємо всі воєдино

Завдання перед нами стоїть наступне - написати функцію, яка буде брати числа з полів для введення, передавати їх функції розв'язку квадратного рівняння і виводити результат в поле для виведення. Звичайно, все це можна реалізувати в одній функції, але краще розділити на кілька:
Функція вставки інформації:

def inserter(value):

    """ Вставляє вказане значення в текстовий віджет"""

    output.delete("0.0","end")

    output.insert("0.0",value)

?

Функція inserter дуже проста: очищає поле для введення і вставляє туди переданий їй аргумент value. 

Напишемо функцію обробки введеної інформації, назвемо її handler:

def handler():

    """ Отримати результати та передати їх в область виведення """

    try:

        # переконайтеся, що ви ввели коректні значення

        a_val = float(a.get())

        b_val = float(b.get())

        c_val = float(c.get())

        inserter(solver(a_val, b_val, c_val))

    except ValueError:

        inserter("Переконайтеся, що ви ввели три аргументи!")

?

Залежно від даних введених в поля для введення передає функції inserter або результат рішення рівняння, або повідомлення про невірно введених даних.
Щоб все працювало, слід змінити рядок створення віджета Button наступним чином:

but = Button(frame, text="Розв'язати", command=handler).grid(row=1, column=7, padx=(10,0))

?

Тепер можна користуватися програмою:

Дискримінант більше нуля	Дискримінант дорівнює нулю
Дискримінант менше нуля. Розв'язків немає	Введено не всі аргументи

4. Частина четверта необов'язкова.
Можна додати трохи зручності для програми. Проблема в тому, що кожен раз вводячи нові значення нам доводиться видаляти старі, що не дуже комфортно. Напишемо функцію, яка буде очищати поле для введення після кліка по ньому.

def clear(event):

    """ Clears entry form """

    caller = event.widget

    caller.delete("0", "end")

?

Таким чином, очищаємо віджет, який викликав цю функцію. Щоб все працювало, додайте наступні рядки після створення віджетів, але до розміщення. Наприклад, після рядка a = Entry (..., але до перед рядком a.grid (...

a.bind("<FocusIn>", clear)

b.bind("<FocusIn>", clear)

c.bind("<FocusIn>", clear)

?

Протестуйте програму.

txt