python二级备考 day3&day4 turtle库

1. 复习

• 缩进、注释、命名、变量、保留字
• 数据类型、字符串、整数、浮点数、列表
• 赋值语句、分支语句、函数
• input() print() eval() print()格式化

1. 缩进
   语句间的层次关系，语法的1部分
   缩进不对，程序运行会出错
2. 注释
   辅助说明文字，不被程序所运行
3. 命名、变量、保留字（33个）
   保留字：python语法中使用的标识符
   变量命名时不能使用保留字
4. 数据类型

2. python基本图形绘制

1. 深入理解python语言

• 计算机技术的演进
• 编程语言的多样初心
• python语言的特点
• 超级语言的诞生

1. 计算机技术的演进

• 1946-1981 计算机系统结构时代 35Y（计算能力问题 通过计算机设备提供更加充分、充足、好用的计算能力）
  1946 1st 计算机诞生
  1981 1st IBM PC机诞生
• 1981-2008 网络和视窗时代 27Y（交互问题 人机、机机 网络：互联网，视窗：windows视窗操作系统）
  2008 安卓OS诞生 PC时代向移动时代转换
• 2008-2016 复杂信息系统时代 （数据问题）
  2017.5.27 柯洁最终0:3 AlphaGo
  云计算、大数据、网络安全
• 2016- 人工智能时代 （人类问题）

2. 编程语言的多样初心

• C
  学习内容： 指针、内存、数据类型
  语言本质： 理解计算机系统结构
  解决问题： 性能
  适用对象： 计算机类专业
• JAVA
  学习内容： 对象、跨平台、运行时
  语言本质： 理解主客体关系
  解决问题： 跨平台
  适用对象： 软件类专业
• C++
  学习内容： 对象、多态、继承
  语言本质： 理解主客体关系
  解决问题： 大规模程序
  适用对象： 计算机类专业
• VB
  学习内容： 对象、按钮、文本框
  语言本质： 理解交互逻辑（人机）
  解决问题： 桌面应用
  适用对象： 不确定
• PYTHON
  学习内容： 编程逻辑、第3方库
  语言本质： 理解问题求解
  解决问题： 各类问题
  适用对象： 所有专业

3. python语言的特点
   通用（不局限于某1门类的应用）、脚本、开源、跨平台、多模型

• 语法简洁
  强制可读性 （整洁、漂亮）
  较少底层语法元素 （不操作内存和低级接口，使编程简单）
  多种编程方式
  支持中文字符

• 生态高产
  13万第3方库，每年增长2万个
  快速增长的计算生态
  避免重复造轮子
  开放共享
  跨OS

• 人生苦短，我学python

• python归python，C归C

• Java针对特定开发和岗位需求（安卓手机端）

• html/css/js 不可替代的前端技术、全栈能力

• R/Go/Matlab 特定领域

工具决定思维

4. 编程语言的种类

• 机器语言
  1种2进制语言，直接使用2进制表达指令
  计算机硬件（CPU）可直接执行，与具体CPU型号有关
• 汇编语言
  1种将2进制代码直接对应助记符的编程语言
  与CPU型号有关，程序不通用，需汇编器转换
  2+3： add 2,3,result
• 高级语言
  更接近自然语言，同时更容易描述计算问题
  与具体CPU型号无关，编译后运行
  2+3： result=2+3
• 超级语言 (python)
  大计算生态，易利用已有代码功能
  集成开发的编程思维
  2+3: result=sum(2,3)

机器语言： 代码直接执行，与CPU型号有关
汇编语言：有助记符，汇编器，与CPU型号有关
高级语言：更接近自然语言，编译器/解释器，与CPU型号无关
超级语言：粘性整合已有程序，具备庞大计算生态

2. 实例2： python蟒蛇的绘制

[分析] 设计蟒蛇的基本形状

1. 计算机绘图的原理
   窗体的产生
   在窗体上绘制图形
2. 绘制从何开始
   线？弧？蛇？
   起点？

# PythonDraw.py

import turtle #程序关键 import 库

turtle.setup(650,350,200,200)

turtle.penup()
turtle.fd(-250)
turtle.pendown()
turtle.pensize(25)
turtle.pencolor("purple")

turtle.seth(-40)
for i in range(4):
	turtle.circle(40,80)
	turtle.circle(-40,80)
turtle.circle(40,80/2)
turtle.fd(40)
turtle.circle(16,180)
turtle.fd(40*2/3)
turtle.done()

变换一下：
颜色、长度、方向
各类图像绘制的代表

3. turtle库的使用

• 基本介绍
• 绘图窗体布局
• 空间坐标体系
• 角度坐标体系
• RGB色彩体系

1. 基本介绍

turtle绘图体系
1969， 主要用于程序设计入门
python语言的标准库之一
入门级图形绘制函数库

python计算生态=标准库+第3方库
标准库： 随解释器直接安装到OS中的功能模块
第3方库：需经安装才能使用的功能模块
Library 库
Package 包
Module 模块

2. turtle的原理

turtle是真实存在的

• 有1只海龟，在窗体正中心，在画布上游走
• 走过的轨迹形成了绘制的图形
• 由程序控制，变色、改变宽度

2. turtle绘图窗体布局

画布空间
最小单位为像素
电脑屏幕最左上角坐标为(0,0)
turtle.setup(width,height,startx,starty) 其中startx,starty可选
turtle.setup() 设置了窗体大小及位置，并不是必需的，默认为正中间
turtle.setup(800,400,0,0)
turtle.setup(800,400) 默认为正中间

3. turtle空间坐标体系

• 绝对坐标
  turtle.goto(x,y)
• 海龟坐标
  turtle.fd(d) 前进
  turtle.bk(d) 后退
  turtle.circle(r,angle)

4. turtle角度坐标体系

改变方向但不前进！！！

• 绝对角度
  turtle.srth(angle)
• 海龟角度
  turtle.left(angle)
turtle.right(angle)

5. RGB色彩体系

R RED
G GREEN
B BLUE
3种及出色构成万物色
RGB表示模式有2种： 0-255/0-1
turtle默认为0-1
turtle.colormode(mode) #1.0/25

4. turtle程序语法元素分析

1. 库引用与import
   .()的编码风格
   库引用，扩充python程序功能的方式

• import <库名>
  .()
  <库名>.<函数名>(<函数参数>)
• from <库名> import <函数名>
  from <库名> import *
  <函数名>.(<函数参数>)
  可能会函数重名，产生冲突
• import <库名> as <库别名>
  <库别名>.<函数名>(<函数参数>)

2. turtle画笔控制函数
   turtle.penup() #pu()
turtle.pendown() #pd()
turtle.pensize() #width()
turtle.pencolor() #color string/小数值r,g,b/元组织(r,g,b)
3. 运动控制函数
   turtle.fd(d) #forward()
turtle.circle(a,extent=None)
4. 方向控制函数
   turtle.seth(angle) #setheading()
turtle.left()
turtle.right()
5. 循环语句和range()函数
   for i in range(4):

• 循环语句
  按一定循环次数执行一组语句

for <变量> in range(参数):
	<被循环执行的语句>

for i in range(5):
	print("Hello,",i) #此处的,会在控制台输出时变为空格

# Hello, 0
# Hello, 1
# Hello, 2
# Hello, 3
# Hello, 4

range() #产生循环计数序列的函数
range(N) # 0 -> N-1
range(5) # 0,1,2,3,4
range(M,N) # M -> N-1
range(2,5) # 2,3,4

ps
末尾加上 turtle.done() 后，需手动关闭窗口

3. python123

1. import只有三种使用方法，以turtle库为例：
   import turtle
   from turtle import setup 或 from turtle import *
   import turtle as t （其中t是别名，可以更换其他名称）
2. turtle坐标系的原点默认在窗体正中间
   turtle绘图体系以水平右侧为绝对方位的0度
   turtle库最早成功应用于LOGO编程语言
   turtle库是一个直观有趣的图形绘制函数库
3. 坐标系类似这样，角度坐标系的绝对0度方向是右侧
   
4. circle(x, y) 表示 以x长度为半径，y为角度，当前方向左侧x出为圆心，画圆，其中x和y都可以是负数，相应取反
5. circle()函数不能绘制椭圆形
6. turtle.pendown()只是放下画笔，并不绘制任何内容
   turtle.penup()的别名有turtle.pu(),turtle.up()
   turtle.colormode()的作用是设置画笔RGB颜色的表示模式
   turtle.width()和turtle.pensize()都可以用来设置画笔尺寸
7. bk()只能后退，但不改变方向，"后退"不是"转向"
8. 循环相关保留字是：for…in和while，但def用于定义函数，不相关
9. circle(x,y)函数的用法，绘制半圆，第二个参数y是180的奇数
10. turtle.done()用来停止画笔绘制，但绘图窗体不关闭
11. turtle八边形绘制
    

#OctagonDraw.py
import turtle as t
t.pensize(2)
for i in range(8):
   t.fd(100)
   t.left(45) 

12. turtle八角图形绘制
    

import turtle as t
t.pensize(2)
for i in range(8):
    t.fd(150)
    t.left(135)