Python语言程序设计（北京理工大学MOOC）1-5周
第一周
温度转换源程序：
#TempConvert.py
TempStr = input("请输入带有符号的温度值:")
if TempStr[0] in ['C','c']:
F = 1.8*eval(TempStr[1:-1])+32
print('转换后的温度值为F{:.2f}'.format(F))
elif TempStr[0] in ['F','f']:
C = (eval(TempStr[1:-1])-32)/1.8
print('转换后的温度值为C{:.2f}'.format(C))
else:
print('输入格式错误')
- eval(): 去掉参数最外侧引号并执行余下语句的函数
eval(“1”)
1
eval(“1+2”)
3
eval(‘“1+2”’)
‘1+2’
eval(‘print(“hello”)’)
hello
-
字符串序号问题及应用
字符串存在以下两种序号标号方式。
TempStr = “0123456789”
字符串可以进行检索、切片
检索：TempStr[1]表示字符串第二个元素即1
切片：TempStr[1:-1]表示的是去除第一个元素剩下的部分。即TempStr = “123456789”
带步长的切片：TempStr[1:-1：2]，以步长为2进行切片。即TempStr = “13579”
巧妙切片应用：倒序字符串元素：TempStr[:：-1]，结果即：TempStr = “9876543210” -
字符串表示问题
单引号、 双引号、 三引号都可以用来表示字符串。
单引号用于处理字符串中包含双引号情况；
双引号用于处理字符串中包含单引号情况；
三引号用于处理字符串同时包含单双、双引号情况；也可以用来注释多行代码。
当然也可以不用这样做，使用转义符\，也可以。 -
字符串部分内建函数
- 字符串格式化 str.format()
主要是理解槽的概念及使用方法，最常见的 str.format() 格式化数字的方法：
print("{:.2f}".format(3.1415926));
3.14
还可以进行数据的强制转换，转换成相应的二进制八进制十六进制等。可以看手册，视频讲解在3.3节倒数第二个视频。
第二周
蟒蛇图形绘制源程序：
import turtle
#宽，高，起始横坐标，起始纵坐标，最小单位是像素点
turtle.setup(650, 350, 200, 200)
turtle.penup()# 画笔抬起
turtle.forward(-250)# 朝着目前方向直线前进，右边为正
turtle.pendown()# 画笔落下
turtle.pensize(25)#画笔宽度
turtle.pencolor("purple")# 画笔颜色，小写字符串，也可以用RGB的三个数值，
turtle.seth(-40)# seth()改变海龟行驶方向，但只改变行驶方向不行进
for i in range(4):
turtle.circle(40, 80)#做曲线，第一个参数默认圆心在海龟左侧R距离的位置，第二个参数是角度默认360，正负代表方向，
turtle.circle(-40, 80)
turtle.circle(40, 80/2)
turtle.forward(40)
turtle.circle(16, 180)
turtle.forward(40*2/3)
turtle.done()# 将程序运行设计为需手动退出
-
库引用 及 import
import<库名>
<库名>.<函数名>(<函数参数>)
也可以使用** from <库名>import * **,但是不推荐，当库多了的时候容易混淆且容易重名。如果嫌每次打库名麻烦，可以使用：
import<库名>as<库别名>
<库别名>.<函数名>(<函数参数>)
库别名可以简单用几个缩写代替。
2.turtle部分内建函数
1）turtle.pensize()：设置线条的粗细；
2）turtle.speed()：设置绘制的速度，1-10，1最慢，10最快；
3）turtle.begin_fill()：准备开始填充图形；
4）turtle.circle(50,steps=3)：circle函数在之前用到过，是画一个半径为radius的圆，这里是扩展，steps表示在半径为50的圆内的内置steps多边形；
5）turtle.end_fill()：填充完成；
6）turtle.write(s,font=(“font-name”,font_size,”font_type”))：写文本，s为文本内容，font是字体的参数，里面分别为字体名称，大小和类型；
7）turtle.hideturtle()：隐藏箭头显示；
8）turtle.backward(d)：与forward()函数对应，这里是从尾部绘制线条和箭头到头部；
9）turtle.left(angle)：逆时针转动箭头方向；
10）turtle.undo()：撤销上一个turtle动作；
11）turtle.screensize(w,h)：设置turtle窗口的长和宽；
12）turtle.clear()：清空turtle窗口，但是turtle的位置和状态不会改变；
13）turtle.reset()：清空窗口，重置turtle状态为起始状态；
14）turtle.showturtle()：与hideturtle()函数对应； -
for <变量> in range(<函数名>):
**range()：**产生循环序列
**range（N）：**产生0到N-1的证书序列，共N个
**range（M,N）：**产生M到N-1的证书序列，共N-M个
range（5）
0,1,2,3,4
range（2.5）
2,3,4
最常用的还是和*for i in range(N)：**一起构成循环语句，实际上就是在给i不停的赋值达到控制循环次数的目的。
第三周
天天向上的力量源程序：
def dayup(df):
day_value = 1
for i in range(365):
if i % 7 in [6, 0]:
day_value = day_value * (1 - daydown_factor)
else:
day_value = day_value * (1 + dayup_factor)
return day_value
daydown_factor = 0.01
dayup_factor = 0.01
while dayup(dayup_factor) < 37.78:
dayup_factor = dayup_factor + 0.001
print("工作日需要努力的参数是{:.3f}".format(dayup_factor))
涉及了一个函数调用，不做过多解释，与视频程序相比优化了一下变量方便修改。
进度条源程序：
import time# 导入time库
scale = 100# 设置范围
print("执行开始".center(scale//2,"-"))# 执行开始标题，用center建立两侧符号
useing_time = time.perf_counter()# perf_counter()#用于获取当前值
for i in range(101):
a = '*' * i
b = '-' * (scale-i)
c = (i/scale) * 100# 百分比
useing_time = time.perf_counter() - useing_time# perf_counter()#再次获取当前值并做差获得程序运行时间
print("\r{:^3.0f}%[{}->{}]{:.2f}s".format(c, a, b, useing_time), end=" ")
time.sleep(0.1)#休眠0.1s，以免过程太快无法观察。
print("\n"+"执行结束".center(scale//2,"-"))# 由于之前光标回到开头且没有换行，因此加换行符避免覆盖
- time库的使用 . 获取当前系统时间的方法
ctime()函数获取当前时间并以易读方式表示，返回字符串
time.ctime()
‘Fri Jan 26 12:11:16 2018’
另外一种获得时间（格式化）的方法是使用**strftime(tpl,ts)**函数进行表示。相关格式化方法可以查手册或者看视频3.4第三个视频。
- 程序计时
第四周
BMI源程序：
while True :
height, weight = eval(input("请输入身高（米），体重（千克）:"))
BMI = weight / pow(height, 2)
print("BMI值为{:.2f}".format(BMI))
if BMI < 18.5:
International_Bmi, national_Bmi = "偏瘦", "偏瘦"
elif 18.5 < BMI < 24:
International_Bmi, national_Bmi = "正常", "正常"
elif 24 < BMI < 25:
International_Bmi, national_Bmi = "正常", "偏胖"
elif 25 < BMI < 28:
International_Bmi, national_Bmi = "偏胖", "偏胖"
elif 28 < BMI < 30:
International_Bmi, national_Bmi = "偏胖", "肥胖"
elif 30 < BMI:
International_Bmi, national_Bmi = "肥胖", "肥胖"
print("国际BMI值分类为{}，国内BMI值分类为{}".format(International_Bmi, national_Bmi))
程序与视频中稍作修改，能够反复输入数据不用重复手动运行。
- random库
random是使用随机数的Python标准库，主要用于生产随机数。
用法：import random
随机数的产生是由种子唯一确定的，因此只要是每次seed一样，那么产生的随机数也是一样的。因此也可以称其为伪随机数。如果不指定种子，那么种子默认是系统时间（精确到微妙），因此调用random函数时产生的随机数就不一样。
那什么时候需要指定种子？
当你的程序需要复现上次随机数据产生的结果的时候需要指定种子。
例子如下：
- 其他随机扩展函数
求取π值（蒙特卡洛法）源程序
import time
import random
Draft = 2000 * 2000
star = time.perf_counter()
Hit = 0
for i in range (Draft):
Dot_X, Dot_Y = random.random(),random.random(),
if pow(Dot_X*Dot_X + Dot_Y*Dot_Y,0.5) < 1:
Hit = Hit + 1
pi = 4*(Hit/Draft)
print("π值为{:.16f}".format(pi))
print("程序所花费时间为{:.2f}".format(time.perf_counter()-star))
调用了time库和random库，time库可以省略。
蒙特卡洛方法我觉得就是老师讲的几何法，通过不断的往正方形里面撒点，最后统计到原点距离小于1的点有多少个来逼近π值，点越多精度越高，这一点可以通过修改Draft的值来确定（不能太大，不然机器跑不出来）。
第五周
七段数码管源程序（显示系统时间）
import time
import turtle
def draw_gap():
turtle.up()
turtle.fd(5)
# line作为参数判断这一条线是否需要画下
def draw_line(line):
turtle.down() if line else turtle.up()
turtle.fd(50) # 前进或者画50
draw_gap()
turtle.right(90)# 转向90
# 画一个数码管，dight是数字参数
def draw_dight(dight):
draw_line(True) if dight in [2, 3, 4, 5, 6, 8, 9] else draw_line(False)
draw_line(True) if dight in [0, 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] else draw_line(False)
draw_line(True) if dight in [0, 2, 3, 5, 6, 8, 9] else draw_line(False)
draw_line(True) if dight in [0, 2, 6, 8] else draw_line(False)
turtle.left(90) # 此处画笔要直行，但是draw_line函数最后右转，故在此进行左转
draw_line(True) if dight in [0, 4, 5, 6, 8, 9] else draw_line(False)
draw_line(True) if dight in [0, 2, 3, 5, 7, 6, 8, 9] else draw_line(False)
draw_line(True) if dight in [0, 1, 2, 3, 4, 7, 8, 9] else draw_line(False)
turtle.left(180)# 准备画第二个数码管了
turtle.up()
turtle.fd(20)
# 获得要显示的数字
def draw_data(data):#data 为日期格式，格式为'%y - %m = %d + '
for i in data:
if i == '-':
turtle.pencolor("red")
turtle.write('年', font=("Arial", 40, "normal"))
turtle.fd(20)
elif i == '=':
turtle.pencolor("green")
turtle.write('月', font=("Arial", 40, "normal"))
turtle.fd(20)
elif i == '+':
turtle.pencolor("blue")
turtle.write('日', font=("Arial", 40, "normal"))
turtle.fd(20)
else:
turtle.pencolor("purple")
draw_dight(eval(i))
# 主函数,定义turtle的相关参数
def main():
turtle.setup(800, 350, 200, 200)
turtle.pensize(5)
turtle.pencolor("purple")
turtle.up()
turtle.fd(-300)
draw_data(time.strftime('%y-%m=%d+', time.gmtime()))# 获得系统时间，格式化中不能存在空格，因为你没有定义空格该怎么办
turtle.hideturtle()
turtle.done()
main()
- 全局变量与局部变量 使用规则
- 基本数据类型，无论是否充满，局部变量都与全局变量不同
- 可以 通过global保留字在函数内部声明该变量是全局变量
- 组合数字类型（列表，元祖？）如果局部变量为真实创建（不创建，只修改），则任然是全局变量。
- lambda函数
<函数名> = lambda<参数>：<表达式>
f= lambda x, y : x + y
f(10,15)
25
lambda函数的返回值就是其函数名，lambda函数主要用作一些特定的函数或者方法的参数，有一定的固定使用方式，一般情况下建议使用def定义的普通函数。
- pyinstaller打包
简单总结PyInstaller使用方法：
生成单一的exe文件：pyinstaller -F test.py（最常用的一种）
添加必要的搜索路径：pyinstaller -F -p
添加必要的搜索路径，且带图标：pyinstaller -F -p
只用在cmd命令栏中键入pyinstaller -F test.py，注意打包文件的地址目录就行了。打包之后能在未安装Python环境的机器上运行。
如果希望将生成的文件的图标也改成自己喜欢的图标，则需要用在cmd命令栏中键入
pyinstaller -i <图标文件名.ico>-F <源代码文件名.py>
科赫雪花绘制源程序
import turtle
def koch(size, n ):
if n == 0:
turtle.fd(size)
else:
for angle in [0, 60, -120, 60]:
turtle.left(angle)
koch(size/3, n-1)
def main():
turtle.setup(800, 800, 200, 200)
turtle.pensize(2)
turtle.pencolor("blue")
turtle.up()
turtle.goto(-300,100)
turtle.down()
level = 3
koch(400,level)
turtle.right(120)
koch(400,level)
turtle.right(120)
koch(400,level)
turtle.right(120)
turtle.hideturtle()
turtle.done()
main()
这一周最最重要的就是递归的思想
递归=函数 + 分支语句
- 递归本身是一个函数，需要函数定义方式进行描述
- 函数内部，采用分支语句对输入参数进行判断，再加以处理
- 找到基例和链条，分别编写对应代码
def <函数名>（参数，参数）：
if 基例情况：
基例的处理
else：#链条
链条的处理，找到n与n-1之间的关系，递归调用函数