【2023Python程序设计期末复习】程序填空题题型整理（带解析）

1. 下面代码的功能是，随机生成50个介于 [1,20] 之间的整数，然后统计每个整数出现频率。请把处缺少的代码补全。

   import random
   x = [random.<!-- 1 -->(1,20) for i in range(<!-- 2 -->)]
   r = dict()
   for i in x:
       r[i] = r.get(i, <!-- 3 -->)+1
   for k, v in r.items():
   	print(k, v)
   

   答案：randint、50、0
   以下是添加了详细注释的代码以便理解：
   
   import random # 引入随机数函数库
   
   x = [random.<!-- 1 -->(1,20) for i in range(<!-- 2 -->)] 
   # 通过 50 次循环生成列表，每次循环中生成的项目为使用random.randint()函数生成的1-20范围内的随机数
   
   r = dict() # 声明一个空字典备用
   
   for i in x: 
       # 循环遍历生成的列表，用字典的键值对来保存数字及其出现频率
       
       r[i] = r.get(i, <!-- 3 -->)+1 
       # 查询字典内是否存在遍历到的列表元素键，如果存在，则将其的值+1
       # 如果不存在，则新建一个键值对，并将值赋值为1
       #此处的填空为查找不到时的默认值，根据逻辑，
       # 如果找不到的话默认值应该为0，0+1后才能符合不存在时值为1的要求 
       
   for k, v in r.items(): 
   # 通过items函数获取字典内的所有键值对并循环遍历
       
   	print(k, v) # 打印键值对
   

2. 生成包含 1000 个随机字符的字符串，然后统计前 20 个高频字符，最后以 15 个位左对齐输出高频字符，以 5 个位右对齐输出个数。请把处缺少的代码补全。

   import random
   <!-- 1 -->
   
   x = string.ascii_letters + string.digits + string.punctuation
   y = [<!-- 2 -->for i in range(1000)]
   d = dict()
   for ch in y:
          d[ch] = d.get(ch, 0) + 1    
   items=list(d.items())                   
   items.sort(<!-- 3 -->,reverse=True)  
   for i in range(20):
        word,count = items[i]
        print(<!-- 4 -->%(word,count))
   

   答案：import string、random.choice(x)、key=lambda x:x[1]、"%-15s%5d"
   以下是添加了详细注释的代码以便理解：
   import random # 引入随机函数库
   
   <!-- 1 --> 
   # 由于行7使用了string函数库的内容，因此这里缺失了对string库的引用
   
   x = string.ascii_letters + string.digits + string.punctuation 
   # 将字母、数字和标点符号组合成一个字符串，并赋值给变量x
   
   y = [<!-- 2 -->for i in range(1000)] 
   # 使用列表推导式生成列表
   # 根据题意，此时应该随机抽取x这个字符库内的字符，因此此处应该填random.choice(x)
   # 该函数用于从给定的序列中随机选择一个元素
   
   d = dict() #创建一个空字典备用
   
   for ch in y:
      d[ch] = d.get(ch, 0) + 1 
   # 同上题，将出现频率作为键值对保存到字典中
   
   items=list(d.items()) 
   # 由于需要统计频率前20高的字符，因此需要把字典转换为列表来准备排序（字典本身是无序的）
   
   items.sort(<!-- 3 -->,reverse=True) # 通过排序函数来倒序排序
   # 注意此时每个列表内的元素实际上仍然是键值对元组，因此需要重写排序规则
   # 排序规则通过显式指定sort函数的key参数来重写：
   # key=lambda x:x[1] 的意思是通过元组的第二个项目来排序，即键值对的值，也就是频率
   
   for i in range(20): # 遍历输出
        word,count = items[i]
        print(<!-- 4 -->%(word,count)) 
       # 依据题目要求，此时需要控制格式输出，左对齐通过-指定，宽度通过格式字符前的数字指定
       # 因此此处的格式控制字符应为："%-15s%5d"
   

3. 用户输入 5 ，打印如下的字符金字塔图形，请把处缺少的代码补全。

   金字塔：
        &
       &&&
      &&&&&
     &&&&&&&
    &&&&&&&&&
   

   n=input('输入行数：')
   <!-- 1 -->
   for i in range(1,n+1):
       print(<!-- 2 -->,end=' ')
       for j in range(1,2*i):
           print('&',<!-- 3 -->)
       print()
   

   答案：n=int(n)、' '*(n-i)、end=''
   以下是添加了详细注释的代码以便理解：
   n=input('输入行数：') # 读取用户的输入
   
   <!-- 1 -->
   # input读取的输入会被保存为string,因此在下一步操作前需要将其转换为int
   
   for i in range(1,n+1): # 循环n次，每次打印一行
       
       print(<!-- 2 -->,end=' ') 
       # 打印&符号前的空格，需要依次递减，因此数量是n-i-1,由于end参数存在一个空格，所以空格数量是n-i
       
       for j in range(1,2*i): 
       # 循环打印每一行的&，通过i来控制输出数量
       
           print('&',<!-- 3 -->) 
           # 此时不需要打印多余空格，因此end=''
           
       print() # 换行
   

4. 质因数分解，如输入60，则得到60 = 2 * 2 * 3 * 5. 请把处缺少的代码补全。

   x=eval(input("请输入小于1000的整数："))
   k=2
   <!-- 1 -->                     
   while  x>1:
       if <!-- 2 -->:
           print(k,end=" ")
           x = x//k
           if x >1:
               print("*",end=" ")     
       else:
           <!-- 3 -->
   

   答案：print(x,"=",end=" ")、x%k==0、k+=1
   以下是添加了详细注释的代码以便理解：
   x=eval(input("请输入小于1000的整数：")) # 读取输入的同时将x转换为数值类型
   
   k=2
   
   <!-- 1 -->   
   # 根据题意，此处缺少输入数字本身的那个前缀输出,即样例中的60=，因此在此处补上输出
   
   while  x>1: # 如果x仍未被除尽就继续循环
       if <!-- 2 -->: 
       # 根据下文的输出，此处应该是判断x是否可以被k整除
           
           print(k,end=" ") # 可以被整除的话就输出k
           
           x = x//k # 输出后将x整除
           
           if x > 1:  
           # 如果整除后x仍然大于1说明仍然未完全分解，此时应该输出乘号
               print("*",end=" ")     
       else:
           <!-- 3 --> # 如果x不能被k整除，则应该让k递增
   

5. 验证哥德巴赫猜想：一个大于等于6的偶数可以表示为两个素数之和，请把处缺少的代码补全。

   import math
   x=eval(input("输入一个数"))
   while x<6 or x%2==1: # 大于6的偶数
       x=eval(input("输入一个数"))
   for n1 in<!-- 1 -->:          
   	m1=int(math.sqrt(n1)+1)
       for i in range(2,m1): #2-sqrt(n1)
           if<!-- 2 -->:
               break
       else:
           <!-- 3 -->
           m2=math.ceil(math.sqrt(n2)+1)
           for j in range(2,m2):
               if n2%j==0 and j<n2:
               <!-- 4 -->
           else:
               print(x,'=',n1,'+',n2)
   

   答案：range(3,x//2,2)、n1%i==0、n2=x-n1、break
   以下是添加了详细注释的代码以便理解：
   
   import math # 引入数学函数库
   
   x=eval(input("输入一个数")) # 获取输入的同时将输入转换为数值类型
   
   while x<6 or x%2==1: # 该循环读取语句确保输入的数是大于6的偶数
       x=eval(input("输入一个数"))
       
   for n1 in<!-- 1 -->: # 从3开始遍历素数，遍历到x的一半为止，同时由于素数不可能是偶数所以步长为2
       
   	m1=int(math.sqrt(n1)+1) 
       # 计算n1的平方根并四舍五入加1，将结果转换为整数类型并保存，作为循环结束条件
       
       for i in range(2,m1): 
       #从2到n1的平方根进行遍历
       
           if<!-- 2 -->: 
           # 如果n1能被i整除则跳出循环，说明n1不是素数
               break
               
       else: 
       # 注意这个else不是if的else，而是for的else
       # 表示循环正常退出,即n1是素数的情况
           
           <!-- 3 --> 
           # 根据上下文可知有一个n2没被赋值，此空应该为n2的赋值
           # 根据逻辑此时已发现一个质数，那么接下来应该判断x-n1是否是素数来验证猜想
           
           m2=math.ceil(math.sqrt(n2)+1) 
           # 同样的，计算n1的平方根并四舍五入加1，将结果转换为整数类型并保存，作为循环结束条件
           
           for j in range(2,m2): # 用同样的原理判断n2是否为素数
               if n2%j==0 and j<n2:
               <!-- 4 --> #那么这里就应该照抄上面break
           else:
               print(x,'=',n1,'+',n2) #输出猜想验证
   

6. 以下程序将输出右对齐九九乘法表，请把处缺少的代码补全。

   1×1=1
   2×1=2   2×2=4
   3×1=3   3×2=6   3×3=9
   4×1=4   4×2=8  4×3=12  4×4=16
   5×1=5  5×2=10  5×3=15  5×4=20  5×5=25
   6×1=6  6×2=12  6×3=18  6×4=24  6×5=30  6×6=36
   7×1=7  7×2=14  7×3=21  7×4=28  7×5=35  7×6=42  7×7=49
   8×1=8  8×2=16  8×3=24  8×4=32  8×5=40  8×6=48  8×7=56  8×8=64
   9×1=9  9×2=18  9×3=27  9×4=36  9×5=45  9×6=54  9×7=63  9×8=72  9×9=81
   

   for i in range(1,10):
      <!-- 1 -->
          s1=str(i)+'×'+str(j)+'='+str(i*j)
          print(<!-- 2 -->)  
      print()      
   

   答案：for j in range(1,i+1):、'%8s'%(s1),end=''
   以下是添加了详细注释的代码以便理解：
   
   for i in range(1,10): # i从1遍历到9，作为九九乘法表的行
       <!-- 1 --> 
       # 九九乘法表还需要列，此处需要增加一个循环，根据九九乘法表的性质，这个循环最多只能遍历到i为止
           
          s1=str(i)+'×'+str(j)+'='+str(i*j) # 将每一格的计算结果拼接，暂存以供接下来的格式化输出
       
          print(<!-- 2 -->)  # 格式化输出，右对齐不需要多余的格式化字符，只需要指定宽度即可
           
       print() # 打印每一行的回车    
   

7. 以下程序的功能是输出如下图形，请把处缺少的代码补全。

                 *
                ***
               *****
              *******
             *********
            ***********
             *********
              *******
               *****
                ***
                 *
   

   for i<!-- 1 -->:
           print(('*'*(2*i-1)).center(30))
   for i in range(6, 0, -1):
       print(<!-- 2 -->)
   

   答案：in  range(6)、 ('*'*(2*i-1)).center(30)
   以下是添加了详细注释的代码以便理解：
   
   for i<!-- 1 -->: 
       # 由于上下两个金字塔相反，因此第一层循环必定与第二层相反
       #可知第二层循环从6到1，那么第一层循环应该是从1到5
       
       print(('*'*(2*i-1)).center(30)) 
       # 使用居中的格式控制来输出，避免了手打空格的窘境
       
   for i in range(6, 0, -1):
       
       print(<!-- 2 -->) 
       # 此处同理，应该和第一层的输出语句完全相同，两个循环的不同点只有i的递增/递减
   

8. 下面的代码功能是判断回文串，请把处缺少的代码补全。

   s='雾锁山头山锁雾'
   low=0
   high=<!-- 1 -->
   while low<high:
       if <!-- 2 -->: #倒序和顺序不一样
           print(s,"不是回文") 
           <!-- 3 -->
       low += 1    
       <!-- 4 -->
   else:
       print(s,"是回文串")
   

   答案：len(s)-1、s[low]!=s[high]、break、high-=1
   以下是添加了详细注释的代码以便理解：
   
   s='雾锁山头山锁雾' # 本代码采用双指针算法
   low=0 # low指针指向字符串最左端
   high=<!-- 1 --> # high指针指向字符串最右端
   
   while low<high:
   # 两个指针向中间靠拢，一边靠拢一边对比指向的字符是否相同，直到相遇为止
       
       if <!-- 2 -->: 
       # 如果两个指针指向的字符不同，说明不是回文字符串
           print(s,"不是回文") 
           <!-- 3 -->
       low += 1 #左指针向右移动    
       <!-- 4 --> #右指针向左移动   
   else: #此处是while的else，表示循环正常结束
       
       print(s,"是回文串") 
       # 如果循环正常结束说明检查没有问题，是回文串 
   

9. 以下程序将输出如下内容，请把处缺少的代码补全。

   ==============================
               统计信息
   ------------------------------
   行数                         1
   单词数                       7
   字符数（包含空格）          33
   字符数（不包含空格）        27
   ------------------------------
   

   s='''I am a teacher! You are students!'''
   print('='*30)
   print('统计信息'.center(28))
   print(<!-- 1 -->)
   item_width=25
   line=s.count('\n')+1
   word=s.split() 
   char=list(s)     #包含空格、标点符号
   w_num=0
   for w in word:  
       w_num+=<!-- 2 -->
   print('%-*s %5d'%(item_width-3,'行数',line))
   print('%-*s %5d'%(<!-- 3 -->,'单词数',len(word)))
   print('%-*s %5d'%(item_width-10,'字符数（包含空格）',<!-- 4 -->))
   print('%-*s %5d'%(item_width-11,'字符数（不包含空格）',w_num))
   print('-'*30)
   

   答案：'-'*30、len(w)、item_width-4、len(char)
   以下是添加了详细注释的代码以便理解：
   
   s='''I am a teacher! You are students!'''
   # 要统计的源字符串
   
   print('='*30) # 输出表头
   
   print('统计信息'.center(28)) # 居中输出标题
   
   print(<!-- 1 -->) 
   # 根据题面，此处应该输出那一行----
   
   item_width=25 # 设置内部宽度
   
   line=s.count('\n')+1 # 通过计数换行符的个数来计算行数
   
   word=s.split() 
   # 通过split函数的默认行为：拆分空格和标点符号来创建单词列表
   
   char=list(s)
   #通过将字符串转为列表来计数字符数量
   
   w_num=0 
   # 根据下文可知该变量用于计数不包含空格的字符数量
   
   for w in word:  
   #遍历前面创建的单词列表，内容大概是['I','am','a']这样
       
       w_num+=<!-- 2 --> 
       #显然这边应该计数每个字符串元素的长度，使用len函数
       
   print('%-*s %5d'%(item_width-3,'行数',line)) 
   
   print('%-*s %5d'%(<!-- 3 -->,'单词数',len(word)))
   # 根据上下文的规律可以大概猜到这个item_width是用来将输出的长度控制对齐用的
   # 而对齐的方式就是这个 变量-(后面的描述词长度+1)，那么此处应该填item_width - 4
   
   print('%-*s %5d'%(item_width-10,'字符数（包含空格）',<!-- 4 -->)) 
   # 根据上下文可知，该空应该填的是这个条目的数值，那么包含空格的字符数自然是len(char)
   
   print('%-*s %5d'%(item_width-11,'字符数（不包含空格）',w_num))
   
   print('-'*30) # 输出页脚
   

10. 以下程序将输出以下图形，请把处缺少的代码补全。

    [1]
    [1, 1]
    [1, 2, 1]
    [1, 3, 3, 1]
    [1, 4, 6, 4, 1]
    [1, 5, 10, 10, 5, 1]
    [1, 6, 15, 20, 15, 6, 1]
    [1, 7, 21, 35, 35, 21, 7, 1]
    [1, 8, 28, 56, 70, 56, 28, 8, 1]
    [1, 9, 36, 84, 126, 126, 84, 36, 9, 1]
    

    def demo(t):
        print([1])
        <!-- 1 -->
        line = [1,1]
        for i in range(2,t):
            <!-- 2 -->
            for j in range(0,len(line)-1):
                r.append(<!-- 3 -->)
            line = [1]+r+[1]
            print(line)
    demo(<!-- 4 -->)
    

    答案：print([1, 1])、r=[]、line[j]+line[j+1]、10
    以下是添加了详细注释的代码以便理解：
    # 本题考查打印杨辉三角的算法
    # 杨辉三角的性质是：每一行的每一个元素，
    # 都等于上一行对应位置的元素+上一行对应位置元素左侧的元素，规律可以看样例输出来理解
    
    def demo(t): 
        print([1]) # 杨辉三角的第一行和第二行是需要特判的，一个是1，一个是1 1
        <!-- 1 --> # 因此空缺处应该打印[1, 1]
        
        line = [1,1] # 第二行保留用于生成接下来的所有行
        
        for i in range(2,t): 
        # 接下来生成t行杨辉三角，由于预先特判了2行，因此循环从2开始
            
            <!-- 2 -->
            # 根据下文可知，有一个r没被声明
            # 而根据r.append()可以看出r是列表
            
            for j in range(0,len(line)-1):
            # 接下来生成每行的中间元素，即去掉头尾的1后中间的那些
                
                r.append(<!-- 3 -->)
                # 根据杨辉三角的性质，
                # 元素应该等于上一行对应位置的元素+上一行对应位置元素左侧的元素
                # 因此r的第j个元素应该等于line的第j个元素（因为line包括最左侧的1）+line的第j+1个元素
                
            line = [1]+r+[1] 
            # 将结果放入line中，生成下一行
            # 杨辉三角的左右都是1，因此还需要在左右各加上一个[1]
            
            print(line) # 打印当前行
            
    demo(<!-- 4 -->) 
    # 由于样例中生成了10行杨辉三角，可知此时函数调用的t应该是10