Python——用python语言对七段数码管进行绘制

前言:
本篇主要介绍函数和代码的复用，以七段数码管绘制为例，介绍函数的定义和使用。
一、实例1：七段数码管的绘制
（1）七段数码管
①举例：它是由七段小的数码管构成的一个数字。

②选择不同的数码管的量或者面。可以形成0到9、A到F不同的数字和字母组合。
可通过这样的数码管，显示时间、字母。
③在交通灯路口、电子表上，有大量的七段数码管的效果。
2. 绘制：
下面将通过turtle库函数绘制七段数码管形式的日期信息。该问题的相关描述如下：

输入：当前日期的数字形式。
处理：根据每个数字绘制七段数码管表示。
输出：绘制当前日期的七段数码管表示。

每个 0 到 9 的数字都有相同的七段数码管样式，因此可以通过设计函数复用数字的绘制过程。进一步，每个七段数码管包括 7 个数码管样式，除了数码管位置不同外，绘制风格一致，也可以通过函数复用单个数码段的绘制过程。这里先给出程序的全部代码：
    

import turtle, datetime
def drawLine(draw):          # 绘制单段数码管
    turtle.pendown() if draw else turtle.penup()
    turtle.fd(40)
    turtle.right(90)
def drawDigit(digit):          # 根据数字绘制七段数码管
    drawLine(True) if digit in [2, 3, 4, 5, 6, 8, 9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if digit in [0, 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if digit in [0, 2, 3, 5, 6, 8, 9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if digit in [0, 2, 6, 8] else drawLine(False)
    turtle.left(90)
    drawLine(True) if digit in [0, 4, 5, 6, 8, 9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if digit in [0, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if digit in [0, 1, 2, 3, 4, 7, 8, 9] else drawLine(False)
    turtle.left(180)
    turtle.penup()
    turtle.fd(20)
def drawDate(date):          # 获得要输出的数字
    for i in date:
        drawDigit(eval(i))  # 注意: 通过eval()函数将数字变为整数
def main():
    turtle.setup(800, 350, 200, 200)
    turtle.penup()
    turtle.fd(-300)
    turtle.pensize(5)
    drawDate(datetime.datetime.now().strftime('%Y%m%d'))
    turtle.hideturtle()
main()
    注：上述代码义了 drawDigit() 函数，该函数根据输入的数字 d 绘制七段数码管，结合七段数码管结构，每个数码管的绘制采用如下图的顺序。

注：绘制起点在数码管中部左侧，无论每段数码管是否被绘制出来，turtle 画笔都按顺序 “画完” 7 个数码管。对于给定数字 d，哪个数码段被绘制出来采用 if-else 语句判断。

  drawLine(True) if digit in [2, 3, 4, 5, 6, 8, 9] else drawLine(False)
以上面的这行代码为例，代码采用了单行 if-else 语句，这种语句常用于 if 和 else 分别只有一行语句的情形，如果将其采用普通 if-else 语句表达如下：
 if digit in [2, 3, 4, 5, 6, 8, 9]:
        drawLine(True)
else:
       drawLine(False)
 

这行代码根据输入的数字判断是否要绘制七段数码管中间的横线，当需要绘制时，调用绘制函数 drawLine()，参数赋值 True；当不需要绘制时，参数赋值 False。根据 0~9 数字结构，对于 2、3、4、5、6、8、9 这些数字需要绘制，否则不需要绘制。为了使输出样式固定，简化设计，当不需要绘制时，turtle 画笔需要抬起。

drawLine() 函数根据输出参数的值 (True 或 False) 决定是否抬起画笔。

为了使代码模块化更好，代码中定义了 drawDate() 函数和 main() 函数。其中，drawDate() 函数将更长数字分解为单个数字，进一步调用 drawDigit() 分别绘制每个数字。main() 函数将启动窗体大小、设置画笔宽度、设置系统时间等功能封装在一起，但 main() 函数并不体现单一功能，这种封装仅从提高代码可读性角度考虑。

程序执行结果如下：
 

3. 改进

前面的代码给出了最基本的七段数码管绘制程序，从中可以看出，使用函数能大量复用代码，避免相同功能重复编写。另外，函数的好处还体现在对代码的修改方面。那么我们是不是可以运用这个想法绘制更有趣的数码管呢

我们对代码进行改进如下：

import turtle, datetime

def drawGap():          # 绘制数码管间隔
    turtle.penup()
    turtle.fd(5)

def drawLine(draw):      # 绘制单段数码管
    drawGap()
    turtle.pendown() if draw else turtle.penup()
    turtle.fd(40)
    drawGap()
    turtle.right(90)

def drawDigit(d):          # 根据数字绘制七段数码管
    drawLine(True) if d in [2, 3, 4, 5, 6, 8, 9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if d in [0, 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if d in [0, 2, 3, 5, 6, 8, 9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if d in [0, 2, 6, 8] else drawLine(False)
    turtle.left(90)
    drawLine(True) if d in [0, 4, 5, 6, 8, 9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if d in [0, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if d in [0, 1, 2, 3, 4, 7, 8, 9] else drawLine(False)
    turtle.left(180)
    turtle.penup()
    turtle.fd(20)

def drawDate(date):
    turtle.pencolor("red")
    for i in date:
        if i == '-':
            turtle.write('年', font=("Arial", 18, "normal"))
            turtle.pencolor("green")
            turtle.fd(40)
        elif i == '=':
            turtle.write('月', font=("Arial", 18, "normal"))
            turtle.pencolor("blue")
            turtle.fd(40)
        elif i == '+':
            turtle.write('日', font=("Arial", 18, "normal"))
        else:
            drawDigit(eval(i))

def main():
    turtle.setup(800, 350, 200, 200)
    turtle.penup()
    turtle.fd(-350)
    turtle.pensize(5)
    drawDate(datetime.datetime.now().strftime('%Y-%m=%d+'))
    turtle.hideturtle()

main()
   程序执行结果如下：
 

 

 结语：

            ☀这次的学习就到这里了，各位伙伴继续加油哦！
有错误的地方欢迎在评论区留言，共同进步，栓Q！