Python随堂笔记 结构案例练习(一)

2022.3.30 下午

前言

本文章是 【Python语言基础】 专栏的文章，主要是上课的随堂笔记与练习
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提示：本文的环境配置是Python3的开发环境。目录顺序以当堂内容(教材)为准，所以并非“1、2、3”
本节主要内容：上节学习了程序设计结构，学习过C+、JAVA的小伙伴都知道，这部分学完当然要简单练习一下啦，下面的题嘞都是你们学习其它语言练习过的典型题，下一期再续一期水仙花、最大公约数、素数之类的

3.5 典型案例

计算部分级数和

$$1+\frac{1}{1!}+\frac{1}{2!}+\frac{1}{3!}+...+\frac{1}{n!}=1+\sum _1^{\infty }\frac{1}{i!}$$，最后一项精度为0.00001

while实现

i = 1; sum = 1; n = 1
while 1 / n >= 0.00001:
  sum = sum + 1 / n                   
  i = i + 1
  n = n * i                                    
print("sum =", sum)

for实现

sum = 1; n = 1
for i in range(1,10000):
  n = n * i                                     	
  if 1 / n >= 0.00001:
    sum = sum + 1 / n                         	
  else:
    break
print("sum =",sum)              

使用选择结构计算员工工资

某公司员工的工资计算方法为：

1. 月工时数在120～180内，每小时按80元计算
2. 月工时数超过180，超过部分加发20%
3. 月工时数低于120，扣发10%

ygss = float(input("请输入月工时数: "))
if ygss > 180:
  ygz = 80 * ygss + (ygss - 180) * 80 * 0.2
elif ygss >= 120 and ygss <= 180:
  ygz = 80 * ygss
else:
  ygz = 80 * ygss * (1-0.1)
print("您这个月的工资为: %.2f元."%ygz)
'''
请输入月工时数: 200
您这个月的工资为: 16320.00元
'''

用递推法求解实际问题

猴子吃桃问题。一只猴子一天摘了若干个桃子。

第1天，猴子吃了一半多一个
第2天，猴子吃了剩下的一半多1个
以后每天吃了剩下的一半多1个
在第5天早上要吃时发现只剩下1个了
问：猴子最初摘了多少个桃子？

分析：这是一个迭代问题。先由最后1天剩下的桃子数推出倒数第2天的桃子数，再从倒数第2天推出倒数第3天的桃子数……
$$\{\begin{array}{l}{x}_n=\frac{1}{2}{x}_{n-1}-1\\ x_{n-1}=(x_n+1)\times 2\end{array}$$

x = 1                       #最后一天的桃子数.
print("第 5 天的桃子数: %d."%x)
for i in range(5,1,-1):     #循环次数为4.
  x = (x + 1) * 2           #计算前1天的桃子数.
  print("第 %d 天的桃子数: %d."%(i-1,x))	#输出每天的桃子数.
'''
第 5 天的桃子数: 1.
第 4 天的桃子数: 4.
第 3 天的桃子数: 10.
第 2 天的桃子数: 22.
第 1 天的桃子数: 46.
'''

“试凑法”解方程

古代数学中的百元百鸡问题。假定公鸡2元/只，母鸡3元/只，小鸡0.5元/只。现有100元，要求买100只鸡，编程列出所有可能的购鸡方案
分析：根据题意，设公鸡、母鸡和小鸡各为x只、y只和z只，列出方程组为：

$$\{\begin{array}{l}x+y+z=100\\ 2x+3y+0.5z=100\end{array}$$

for x in range(51): 		#x为公鸡数，100元最多买50只.
  for y in range(34):       #y为母鸡数，100元最多买33只.
    z = 100 - x - y			#z为小鸡数.
    if 2 * x + 3 * y + 0.5 * z == 100:
      print("公鸡 %d 只，母鸡 %d 只，小鸡 %d 只."%(x,y,z))
'''
公鸡 0 只，母鸡 20 只，小鸡 80 只.
公鸡 5 只，母鸡 17 只，小鸡 78 只.
公鸡 10 只，母鸡 14 只，小鸡 76 只.
公鸡 15 只，母鸡 11 只，小鸡 74 只.
公鸡 20 只，母鸡 8 只，小鸡 72 只.
公鸡 25 只，母鸡 5 只，小鸡 70 只.
公鸡 30 只，母鸡 2 只，小鸡 68 只.
'''

计算机猜数

利用计算机程序做猜数字游戏：计算机程序产生一个[1, 100]范 围的随机整数key；用户输入猜数x
计算机程序根据下列3种猜数情况做出提示：

1. x > key：猜大了
2. x < key：猜小了
3. x == key：猜对了

在程序执行时，如果用户5次还没有猜中就结束游戏程序，并公布正确答案。
分析：计算机猜数是计算机二分查找算法的一种应用。基本方法是折半处理，即将要查找的范围每次缩小一半

import random

key = random.randint(1, 100)
print('------猜数字游戏开始！-----')
count = 0
x = int(input('请输入数字: '))
while True:
	count = count + 1
	if x > key:
		print('您猜的数字大了！')
	elif x < key:
		print('您猜的数字小了！')
	else:
		print('恭喜您，猜对了！')
		break
	if count >= 5:
		print('很遗憾，您没猜中！生成数字是: %d.' % key)
		break
	x = int(input('请输入数字: '))
print('----游戏结束，再见！^_^----')
'''
请输入数字: 50
您猜的数字大了！
请输入数字: 24
您猜的数字大了！
请输入数字: 12
您猜的数字小了！
请输入数字: 17
您猜的数字大了！
请输入数字: 14
您猜的数字小了！
很遗憾，您没猜中！生成数字是: 16.
----游戏结束，再见！^_^----
'''

模拟自动饮料机

编程实现模拟自动饮料机功能：

1. 当输入数字0时，模拟自动饮料机停止运行
2. 当输入数字1～5时，模拟自动饮料机给出对应的饮料
3. 当输入其他数字时，模拟自动饮料机给出非法操作信息，并提示用户重新输入

分析：
正常情况下，模拟自动饮料机一直运行，输入不同的数字，对应不同的饮料
只有当出现故障或需要添加饮料时才停止运行
可以采用在while语句中嵌套if-elif-else多分支语句实现程序功能

投币 = int(input("请投币: "))
while True:
	
    if 投币 == 0:
      print("叮咚: 设备停止工作！")
      break;
    elif 投币 == 1:
      叮咚 = "冰露纯净水"
    elif 投币 == 2:
      叮咚 = "农夫山泉矿泉水"
    elif 投币 == 3:
      叮咚 = "冰红茶"
    elif 投币 == 4:
      叮咚 = "脉动"
    elif 投币==5:
      叮咚 = "红牛"
    else:
      叮咚 = "投币错误！已退回"
    print("叮咚:",叮咚)
    投币 = int(input("请投币: "))
'''
请投币: 1
叮咚: 冰露纯净水
请投币: 2
叮咚: 农夫山泉矿泉水
请投币: 3
叮咚: 冰红茶
请投币: 4
叮咚: 脉动
请投币: 5
叮咚: 红牛
请投币: 6
叮咚: 投币错误！已退回...
请投币: 0
叮咚: 设备停止工作！
'''