2 - Python基本图形绘制

深入理解Python语言

计算机发展阶段
1946-1981 计算机结构时代（35年）：计算能力问题
1981-2008 网络和视窗时代（27年）：交互问题。Windows视窗操作系统
2008年，安卓操作系统诞生
2008-2016 复杂信息系统时代（8年）：数据问题。大数据、云计算
2016- 人工智能时代（新计算时代）：人类的问题。2017年，柯洁和Alpha Go

不同编程语言的初心和适用对象

语言	学习内容	语言本质	解决问题
C	指针、内存、数据类型	理解计算机系统结构	性能
Java	对象、跨平台、运行时	理解主客体关系	跨平台
C++	对象、多态、继承	理解主客体关系	大规模程序，如大规模图像处理程序
VB	对象、按钮、文本框	理解交互逻辑	桌面应用
Python	编程逻辑、第三方库	理解问题求解	各类问题

Python特点与优势

1. 语法简洁
   1. C代码量的10%
   2. 强制可读性
   3. 较少的底层语法元素
   4. 多种编程方式
   5. 支持中文字符
2. 生态高产
   1. 13W+第三方库
   2. 快速增长的计算生态
   3. 避免重复造轮子
   4. 开放共享
   5. 跨操作系统平台

C/C++：Python归Python，C归C
Java：针对特定开发和岗位需求
HTML/CSS/JS：不可替代的前端技术，全栈能力
其他语言：R/Go/Matlab等，特定领域

编程语言的种类

1. 超级语言：粘性整合已有程序，具备庞大计算生态，可以很容易利用已有代码功能，如Python
2. 高级语言：接近自然语言，编译器/解释器，与CPU型号无关
3. 汇编语言：有助记符，汇编器，与CPU型号有关
4. 机器语言：代码直接执行，与CPU型号有关

Python计算生态 = 标准库 + 第三方库

1. 标准库：随解释器直接安装到操作系统中的功能模块
2. 第三方库：需要经过安装才能使用的功能模块
3. 库Library、包Package、模块Module，统称模块

turtle库的使用

turtle库基本介绍

1. 有一只海龟，在窗体正中心。
2. 在画布上游走，走过的轨迹形成了绘制的图形。
3. 海龟由程序控制，可以变换颜色、改变宽度等。

turtle绘图窗体布局

1. 画布空间，画布最小单位是像素
2. turtle.setup(width, height, startx, starty)设置窗体大小及画布左上角的位置，非必须

turtle空间坐标体系

• 绝对坐标：turtle.goto(x, y)
• 海龟坐标：turtle.circle(r, angle)

turtle角度坐标体系
turtle.seth(angle)

• seth()改变海龟行进方向
• angle为绝对度数
• seth()只改变方向但不行进

RGB色彩体系

1. RGB指红蓝绿三个通道的颜色组合
2. 覆盖视力所能感知的所有颜色
3. RGB每色取值范围0-255整数或0-1小数

turtle的RGB色彩模式
默认采用小数值 可切换为整数值：turtle.colormode(mode)

• 1.0：RGB小数值模式
• 255：RGB整数值模式

turtle程序语法元素

库引用与import
库引用是扩充Python程序功能的方式，使用import保留字完成。

1. 用法1：采用.()编码风格
   import <库名>
<库名>.<函数名>( <函数参数>)
2. 用法2：使用from和import保留字共同完成
   from <库名> import <函数名>
from <库名> import *
<函数名>(<函数参数>)
3. 用法3：使用import和as保留字共同完成，
   import <库名> as <库别名>
<库别名>.<函数名>( <函数参数>)
4. 用法比较：
   1. 第一种方法不会出现函数重名的问题
   2. 第二种方法会出现函数重名问题，带来问题
   3. 第三种方法冗余代码量较少，还能防止函数重名

turtle画笔控制函数
画笔设置后一直有效，直至下次重新设置

• turtle.penup()别名turtle.pu()：抬起画笔，海龟在飞行
• turtle.pendown()别名 turtle.pd()：落下画笔，海龟在爬行
• turtle.pensize(width) 别名 turtle.width(width)：画笔宽度，海龟的腰围
• turtle.pencolor(color)color为颜色字符串或r,g,b值：画笔颜色，海龟在涂装

turtle运动控制函数

• turtle.forward(d)别名 turtle.fd(d)：向前行进，海龟走直线。d: 行进距离，可以为负数
• turtle.circle(r, extent=None)：根据半径r绘制extent角度的弧形。r: 默认圆心在海龟左侧r距离的位置；extent: 绘制角度，默认是360度整圆。

turtle方向控制函数

• turtle.setheading(angle) 别名 turtle.seth(angle)：改变行进方向，海龟走角度。angle: 行进方向的绝对角度。
• turtle.left(angle)：海龟向左转；turtle.right(angle) 海龟向右转。angle: 在海龟当前行进方向上旋转的角度。

基本循环语句
按一定次数循环执行的语句：
for <变量> in range(<参数>)
<被循环执行的语句>

# 从0开始打印，打印5次
for i in range(5):
print(i)

range()函数：产生循环计数序列
range(N)：产生从0到N-1的整数序列，共N个

实例：Python蟒蛇绘制

#PythonDraw. py
import turtle
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()

运行结果.png