剖析Debug模式：不死神兔与百钱百鸡，解开数学题的密码

一、Debug模式操作流程

1. 加断点：在代码中需要关注的行上点击鼠标左键，会出现一个红色的圆点，表示在此处设置了断点。
2. 运行加断点的程序：点击“运行”按钮，程序会按照代码的顺序执行。当执行到有断点的地方，程序会暂停运行。
3. 点哪里：当程序暂停在有断点的地方时，可以通过点击变量名或表达式来查看其值。
4. 删除断点：若想删除断点，可以在断点处再次点击鼠标左键，断点就会被删除。

二、案例：不死神兔与百钱百鸡

1. 不死神兔：
   • 问题：某人养了一对兔子，一对兔子每月能生一对兔子，一对兔子每月死掉一只兔子。若一开始有一对兔子，一年后兔子还剩几对？
   • 解法：可以用变量表示兔子对数，利用循环来模拟兔子繁殖和死亡的过程，通过断点跟踪程序的执行情况，可以清晰地看到兔子对数的变化。
   • 代码：

import math

# 初始化兔子对数
num_pairs = 1

# 模拟12个月的繁殖和死亡过程
for month in range(1, 13):
    # 计算新增的兔子对数
    new_pairs = math.floor(num_pairs / 2)

    # 计算死亡的兔子对数
    dead_pairs = num_pairs - new_pairs

    # 更新兔子对数
    num_pairs += new_pairs - dead_pairs

# 输出兔子对数
print(f"一年后，兔子还剩{num_pairs}对")

- 断点位置：可以在每个月的循环开始处设置断点，这样可以跟踪每个月兔子对数的变化情况。

2. 百钱百鸡：
   • 问题：有鸡、鸭、鹅三种动物，一共100只，脚一共250只，鸭子的脚是鸡的两倍，鹅的脚是鸭子的两倍。问鸡、鸭、鹅各有多少只？
   • 解法：可以用变量分别表示鸡、鸭、鹅的数量，利用等式来表示脚的数量，再利用Debug模式来验证解法的正确性。
   • 代码：

import sympy

# 初始化鸡、鸭、鹅的数量
chickens = sympy.Symbol("chickens")
ducks = sympy.Symbol("ducks")
geese = sympy.Symbol("geese")

# 等式：鸡、鸭、鹅的数量之和等于100
eq1 = sympy.Eq(chickens + ducks + geese, 100)

# 等式：鸡、鸭、鹅的脚的数量之和等于250
eq2 = sympy.Eq(2 * chickens + 4 * ducks + 6 * geese, 250)

# 解方程组
result = sympy.solve([eq1, eq2], (chickens, ducks, geese))

# 输出鸡、鸭、鹅的数量
print(f"鸡：{result[chickens]}只")
print(f"鸭：{result[ducks]}只")
print(f"鹅：{result[geese]}只")

- 断点位置：可以在解方程组之前设置断点，这样可以查看解方程组之前各变量的值，方便调试。

Debug模式是程序开发中必不可少的工具，它可以帮助开发者快速定位和解决问题。通过熟练掌握Debug模式的操作流程，可以有效地提高程序开发效率和质量。