Laboratorio: Calculadora en Python

Calculadora en Python

Paso 1: Configuración inicial del proyecto

Crear el directorio del proyecto

Comienza creando un nuevo directorio para el proyecto:

mkdir calculadora
cd calculadora

Inicializar un repositorio Git Inicializa un repositorio Git en la carpeta del proyecto:

git init
Crear el archivo main.py

Crea un archivo main.py que será el punto de entrada del programa:

touch main.py
Primer commit

Añadimos el archivo inicial al control de versiones:

git add main.py
git commit -m "Inicio del proyecto: archivo main.py creado"

Paso 2: Agregar las operaciones básicas (suma, resta, multiplicación, división)

Código inicial

Abre el archivo main.py y añade el siguiente código para implementar las operaciones básicas:

def suma(a, b):
    """Devuelve la suma de dos números."""
    return a + b


def resta(a, b):
    """Devuelve la resta de dos números."""
    return a - b


def multiplicacion(a, b):
    """Devuelve la multiplicación de dos números."""
    return a * b


def division(a, b):
    """Devuelve la división de dos números. Maneja división entre cero."""
    try:
        return a / b
    except ZeroDivisionError:
        return "Error: No se puede dividir entre cero."


# Punto de entrada
if __name__ == "__main__":
    print("Bienvenido a la calculadora básica")
    num1 = float(input("Ingrese el primer número: "))
    num2 = float(input("Ingrese el segundo número: "))

    print(f"Suma: {suma(num1, num2)}")
    print(f"Resta: {resta(num1, num2)}")
    print(f"Multiplicación: {multiplicacion(num1, num2)}")
    print(f"División: {division(num1, num2)}")

Crear un commit

Guarda los cambios y realiza un commit con la descripción del avance:

git add main.py
git commit -m "Implementadas las operaciones básicas"

Paso 3: Agregar funcionalidad de radicación y potenciación

Actualizar main.py

Añadimos funciones para radicación y potenciación, y las integramos al flujo del programa:

def radicacion(base, indice):
    """Devuelve la raíz de un número dado el índice."""
    try:
        return base ** (1 / indice)
    except ZeroDivisionError:
        return "Error: El índice de la raíz no puede ser cero."


def potenciacion(base, exponente):
    """Devuelve la potencia de un número dado un exponente."""
    return base ** exponente


# Punto de entrada actualizado
if __name__ == "__main__":
    print("Bienvenido a la calculadora extendida")
    num1 = float(input("Ingrese el primer número: "))
    num2 = float(input("Ingrese el segundo número: "))

    print(f"Suma: {suma(num1, num2)}")
    print(f"Resta: {resta(num1, num2)}")
    print(f"Multiplicación: {multiplicacion(num1, num2)}")
    print(f"División: {division(num1, num2)}")
    print(f"Radicación: {radicacion(num1, num2)}")
    print(f"Potenciación: {potenciacion(num1, num2)}")

Crear un commit

Guarda los cambios y realiza un commit:

git add main.py
git commit -m "Añadidas las operaciones de radicación y potenciación"

Paso 4: Refactorización del código en múltiples archivos

Crear estructura modular

Organizamos las operaciones en un archivo separado llamado operaciones.py.

touch operaciones.py

En el archivo operaciones.py, coloca las funciones:

# operaciones.py

def suma(a, b):
    """Devuelve la suma de dos números."""
    return a + b


def resta(a, b):
    """Devuelve la resta de dos números."""
    return a - b


def multiplicacion(a, b):
    """Devuelve la multiplicación de dos números."""
    return a * b


def division(a, b):
    """Devuelve la división de dos números. Maneja división entre cero."""
    try:
        resultado = a / b
    except ZeroDivisionError:
        return "Error: No se puede dividir entre cero."
    else:
        return resultado
    finally:
        pass


def radicacion(base, indice):
    """Devuelve la raíz de un número dado el índice."""
    try:
        return base ** (1 / indice)
    except ZeroDivisionError:
        return "Error: El índice de la raíz no puede ser cero."


def potenciacion(base, exponente):
    """Devuelve la potencia de un número dado un exponente."""
    return base ** exponente

Actualizar main.py

Actualiza main.py para importar las funciones desde operaciones.py:

# main.py
from operaciones import suma, resta, multiplicacion, division, radicacion, potenciacion

if __name__ == "__main__":
    print("Bienvenido a la calculadora modular")
    num1 = float(input("Ingrese el primer número: "))
    num2 = float(input("Ingrese el segundo número: "))

    print(f"Suma: {suma(num1, num2)}")
    print(f"Resta: {resta(num1, num2)}")
    print(f"Multiplicación: {multiplicacion(num1, num2)}")
    print(f"División: {division(num1, num2)}")
    print(f"Radicación: {radicacion(num1, num2)}")
    print(f"Potenciación: {potenciacion(num1, num2)}")

Crear un commit

Guarda los cambios y realiza un commit:

git add main.py operaciones.py
git commit -m "Refactorización: código modularizado en main.py y operaciones.py"

Paso 5: Manejo de errores más detallado

Mejorar el manejo de errores en division

Modifica la función division para agregar un bloque else para manejar operaciones exitosas y un finally para mostrar un mensaje final:

def division(a, b):
    """Devuelve la división de dos números."""
    try:
        resultado = a / b
    except ZeroDivisionError:
        print("Operación de división intentada.")  # Mostrar mensaje solo si ocurre un error
        return "Error: No se puede dividir entre cero."
    else:
        return resultado
    finally:
        pass  # El bloque finally se puede dejar vacío o eliminarlo si no es necesario

Crear un commit

Realiza un nuevo commit con los cambios:

git add operaciones.py
git commit -m "Mejorado el manejo de errores con else y finally en división"

Paso 6: Testeo automatizado

Crear pruebas unitarias

Ahora implementamos pruebas unitarias para validar cada operación usando el módulo unittest. Crea un archivo test_calculadora.py con el siguiente contenido:

# test_calculadora.py
import unittest
from operaciones import suma, resta, multiplicacion, division, radicacion, potenciacion

class TestCalculadora(unittest.TestCase):

    def test_suma(self):
        self.assertEqual(suma(2, 3), 5)

    def test_resta(self):
        self.assertEqual(resta(5, 3), 2)

    def test_multiplicacion(self):
        self.assertEqual(multiplicacion(2, 3), 6)

    def test_division(self):
        self.assertEqual(division(6, 3), 2)

    def test_division_por_cero(self):
        self.assertEqual(division(6, 0), "Error: No se puede dividir entre cero")

    def test_radicacion(self):
        self.assertEqual(radicacion(16, 4), 2)

    def test_potenciacion(self):
        self.assertEqual(potenciacion(2, 3), 8)

if __name__ == "__main__":
    unittest.main()

Ejecutar las pruebas

Para ejecutar las pruebas, usa el siguiente comando:

python -m unittest test_calculadora.py

Siguientes pasos

• Interfaz de usuario: Agregar un menú para que el usuario elija las operaciones. Esto mejorará la interacción con la calculadora.
• Mejoras adicionales: Explorar la posibilidad de agregar operaciones avanzadas como trigonometría o logaritmos.