python实验3：函数和文件操作

一、实验任务

1）编写函数，传入一个由实数元素构成的列表，返回一个字典，字典内容为{‘max’：最大值，‘min’：最小值，‘ave’：平均值，‘std’：样本标准方差}。其中样本标准方差的计算公式为：

2）输入一串字符作为密码，密码只能由数字与字母组成。编写一个函数judge(password)，用来求出密码的强度level，根据输入，输出对应密码强度。密码强度判断准则如下（满足其中一条，密码强度增加一级）：①有数字；②有大写字母；③有小写字母；④位数不少于8位。
3）新建一个文本文件zen.txt，文件内容为“Python之禅”的部分内容，具体如下：
Beautiful is better than ugly.
Explicit is better than implicit.
Simple is better than complex.
Complex is better than complicated.
编写程序统计该文件内容的行数及单词的个数。
4）新建一个文本文件score.csv，用来保存3名考生3门课程的成绩，内容如下：
考号,程序设计,高数,马哲
10153450101,72,96,88
10153450101,68,88,73
10153450101,95,64,65
以上各数据均使用英文逗号分隔。请编写程序读取该文件内容，并统计每门课程的平均分、最高分和最低分。

二、实验要求

1. 对每个任务求解步骤是：算法思想、程序代码、运行结果的截图。
2. 提交实验报告。

三、实验设计及结果

实验一：
程序代码：

"""
编写函数，传入一个由实数元素构成的列表，返回一个字典，
字典内容为{‘max’：最大值，‘min’：最小值，‘ave’：平均值，‘std’：样本标准方差}。
其中样本标准方差的计算公式为：s=sqrt(((x1-x)**2 +(x2-x)**2 +......(xn-x)**2)/(n-1))。
"""
import math
#定义函数calculate_stats
def calculate_stats(numbers):
    #初始化包含统计量的字典
    stats_dict={
        'max':None, #最大值
        'min':None, #最小值
        'ave': None, #平均值
        'std': None #样本标准方差
    }
    #确保列表不为空
    if len(numbers) == 0:
        return stats_dict
    #计算最大值、最小值、平均值
    stats_dict['max'] = max(numbers)
    stats_dict['min'] = min(numbers)
    stats_dict['ave'] = sum(numbers)/len(numbers)
    #计算标准方法方差
    variance = sum([((x - stats_dict['ave'])**2)for x in numbers])/len(numbers)
    stats_dict['std']=math.sqrt(variance) #根号
    return stats_dict
#调用函数，并传入一个实数列表来测试
number_list = [1,2,3,4,5]
stats_dict = calculate_stats(number_list)
print(stats_dict)

运行结果：

实验二：
程序代码：

"""
输入一串字符作为密码，密码只能由数字与字母组成。
编写一个函数judge(password)，用来求出密码的强度level，根据输入，输出对应密码强度。
密码强度判断准则如下（满足其中一条，密码强度增加一级）：①有数字；②有大写字母；③有小写字母；④位数不少于8位。
"""
#定义函数judge
def judge(password):
    # 密码强度初始化
    level = 0
    #①有数字
    if any(char.isdigit() for char in password):
        level += 1
    #②有大写字母
    if any(char.isupper() for char in password):
        level += 1
    #③有小写字母
    if any(char.islower() for char in password):
        level += 1
    #④位数不少于8位
    if  len(password) >= 8:
        level += 1
    return level
#测试
while True:
    password = input("请输入密码：")
    password_strength = judge(password)
    if password_strength == 1:
        print("密码强度为1")
    elif password_strength == 2:
        print("密码强度为2")
    elif password_strength == 3:
        print("密码强度为3")
    else :
        print("密码强度为4")
    exit=input("请输入'exit'退出测试")
    if exit == "exit":
        print("退出")
        break

运行结果：

实验三：
程序代码：

"""
3）新建一个文本文件zen.txt，文件内容为“Python之禅”的部分内容，具体如下：
Beautiful is better than ugly.
Explicit is better than implicit.
Simple is better than complex.
Complex is better than complicated.
编写程序统计该文件内容的行数及单词的个数。
"""
#新建文本文件
file=open("zen.txt","w+",encoding='utf-8')
file.write("Beautiful is better than ugly.\nExplicit is better than implicit.\nSimple is better than complex.\nComplex is better than complicated.")
file.close()
#打开新建的文本文件
file=open("zen.txt","r+",encoding='utf-8')
#统计行数
lines = file.readlines()
line_count = len(lines)
#统计单词个数
word_count = 0
for line in lines:
    words = line.split()
    word_count += len(words)
#输出结果
print("文件的行数为：",line_count)
print("文件的单词个数为：",word_count)
#关闭文件
file.close()

运行结果：

实验四：
程序代码：

"""
4）新建一个文本文件score.csv，用来保存3名考生3门课程的成绩，内容如下：
考号,程序设计,高数,马哲
10153450101,72,96,88
10153450101,68,88,73
10153450101,95,64,65
以上各数据均使用英文逗号分隔。请编写程序读取该文件内容，并统计每门课程的平均分、最高分和最低分。

"""
import csv

#使用csv.writer()写入csv文件
with open('score.csv','w+',newline='')as csvfile:
    spamwriter=csv.writer(csvfile) #生成csv.writer文件对象
    spamwriter.writerows([('10153450101','72','96','88'),('10153450101','68','88','73'),('10153450101','95','64','65')])
#读取文件内容
with open('score.csv','r',newline='')as csvfile:
    spamreader = csv.reader(csvfile) #返回的是迭代类型
    #读取csv文件中的数据，并将其储存在rows的列表变量内
    rows = [row for row in spamreader]

    # 取出各门课程的成绩，保存成list
    prog_scores = []
    math_scores = []
    phil_scores = []
    #枚举enumerate(),同时获取数据序号i和数据row
    for i, row in enumerate(rows):
        #从列表的第二行数据开始遍历
        if i == 0:
            continue
        prog_scores.append(int(row[1]))
        math_scores.append(int(row[2]))
        phil_scores.append(int(row[3]))

    # 计算各门课程的平均分、最高分和最低分
    avg_prog = sum(prog_scores) / len(prog_scores)
    max_prog = max(prog_scores)
    min_prog = min(prog_scores)

    avg_math = sum(math_scores) / len(math_scores)
    max_math = max(math_scores)
    min_math = min(math_scores)

    avg_phil = sum(phil_scores) / len(phil_scores)
    max_phil = max(phil_scores)
    min_phil = min(phil_scores)

    # 输出计算结果
    print(f'{"科目":^10}{"平均分":^10}{"最高分":^10}{"最低分":^10}')
    print(f'{"程序设计":^10}{avg_prog:^10.2f}{max_prog:^10}{ min_prog:^10}')
    print(f'{"高数":^10}{avg_math:^10.2f}{max_math:^10}{min_math:^10}')
    print(f'{"马哲":^10}{avg_phil:^10.2f}{max_phil:^10}{min_phil:^10}')

运行结果：

四、思考总结（本次实验的经验、教训，遇到的问题及解决方法，待解决的问题等）
实验一：
（1）初始化一个字典，并赋值为空值dict={‘key’:’None’}
（2）使用math.sqrt()表示根号
实验二：
（1）使用if-elif-else语句来判断密码强度的四种情况
实验三：
（1）file.write()写文件内容
（2）for循环统计每一行的单词个数并叠加
（3）split()按照默认分隔符进行分割
实验四：
（1）spamwriter.writerows([])写入文件的内容
（2）读取csv文件中的数据，并将其储存在rows的列表变量内
rows = [row for row in spamreader]
（3） 枚举enumerate(),同时获取数据序号i和数据row