头歌实践教学平台 Python程序设计 实训答案（三）

第七阶段 文件

实验一 文本文件的读取

第1关：学习-Python文件之文本文件的读取

任务描述
本关任务：使用 open 函数以只写的方式打开文件，打印文件的打开方式。

相关知识
为了完成本关任务，你需要掌握：

文本文件；
open 函数及其参数；
文件打开模式；
文件对象常用属性；
关闭文件 close 函数。

# 请在下面的Begin-End之间按照注释中给出的提示编写正确的代码
########## Begin ##########
# 使用 open 函数打开文件，打印文件的打开方式
f=open('src/step1/data.txt','w',encoding="utf8")
print('文件打开方式为：'+f.mode)
########## End ##########

实验二 文本文件的顺序读写

第1关：学习-Python文件之文本文件的顺序读写

任务描述
本关任务：给定一个文件 data.csv，内容如下：

Temperature data
----------------
Fahrenheit degrees: 67.2
请读取文件，获取文件中的数字内容。

相关知识
本关将介绍文件内容读写相关的函数：read，readable，readline，readlines，write，writable，writelines，完成本关任务时，需要使用其中的一部分。

########## Begin ##########
# 请使用 open 函数读取文件中的指定内容
f=open('src/step1/data.csv','r',encoding='utf8')
b=f.readlines()
a=b[-1]
c=a.find(':')
d=a[c+2:]
print('文件中的数字内容为：'+d)
########## End ##########

实验三 上下文管理语句with

第1关：学习-Python文件之上下文管理语句with

任务描述
本关任务：使用 with 语句读取文件中的每行的内容。

相关知识
为了完成本关任务，你需要掌握 with 语句的使用。

# 请在下面的Begin-End之间按照注释中给出的提示编写正确的代码
########## Begin ##########
# 使用 with 语句读取文件内容，并打印每一行内容的列表
i=input()
b='src/step1/file/'+i
with open(b,'r')as f:
    print(f.readlines())
########## End ##########

实验四 文本文件的随机读写

第1关：学习-Python文件之文本文件的随机读写

任务描述
本关任务：请读取文件，获取文件中的数字内容。

相关知识
文件的随机读写涉及到 seek、seekable、tell、truncate 四个函数，完成本关任务需要使用其中部分函数。

########## Begin ##########
# 请使用随机读取中的函数来完成本关
dai=input()
f=open(dai,'rb')
f.seek(-4,2)
print("文件中的数字内容为："+str(f.read(),encoding="utf8"))
########## End ##########

实验五 目录访问

第1关：学习-Python文件之目录访问

任务描述
本关任务：使用 Python 中的 os 模块处理文件。

相关知识
本关将介绍 Python 的 os 模块中的常用函数以及 os.path 模块，完成本关任务需要使用到其中一部分。

# 请在下面的Begin-End之间按照注释中给出的提示编写正确的代码
########## Begin ##########
# 第一步：打印当前的工作路径
import os

# 第二步：打印当前目录下的所有文件以及文件夹的列表
print(os.getcwd())
print(os.listdir())

########## End ##########

实验六 Excel文件的读写（不做考试要求）

第1关：学习-Python文件之Excel文件的读写

任务描述
本关任务：读取 xls 文件中所有合并单元格的内容。

相关知识
为了完成本关任务，你需要掌握：

1、xlrd 模块；
2、xlwt 模块。

# 请在下面的 Begin-End 之间按照注释中给出的提示编写正确的代码
########## Begin ##########
# 使用 xlrd 模块读取每个合并单元格的内容并打印
import xlrd
bao=input()
data=xlrd.open_workbook(bao,formatting_info=True)
sheet1 = data.sheet_by_name("Sheet1")
for x in sheet1.merged_cells:
    print(sheet1.cell_value(x[0], x[2]))
########## End ##########

第八阶段 正则化与数字化

实验一 正则表达式

第1关：正则表达式基础知识

任务描述
本关任务：编写代码，通过re.findall()模块匹配内容。

相关知识
正则表达式是对字符串操作的一种逻辑公式，就是用事先定义好的一些特定字符、及这些特定字符的组合，组成一个“规则字符串”，来筛选出符合这个规则的内容。

可以简单理解为：一个强大的搜索工具中，正则表达式就是你要搜索内容的条件表达式。

为了完成本关任务，你需要掌握：1.正则模块函数re.findall()，2.各种正则表达式元字符的含义。

import re
text = input()
#********** Begin *********#
#1.匹配字符单词 Love
print(re.findall(r'Love',text))
#2.匹配以 w 开头的完整单词
print(re.findall(r'\bw\w*\b',text))
#3.查找三个字母长的单词（提示：可以使用{m,n}方式）
print(re.findall(r'\b\w{3,3}\b',text))
#********** End **********#

第2关：re 模块中常用的功能函数（一）

任务描述
上一关我们已经接触了re.findall()函数，现在我们继续学习 Python 正则模块中常用的功能函数吧。

本关任务：编写代码，匹配相应的内容。

相关知识
为了完成本关任务，你需要掌握：1.compile()函数，2.match()函数，3.search()函数。

import re
text = input()
#********** Begin *********#
#1.用compile方法，匹配所有含字母i的单词
rr = re.compile(r'\w*i\w*')
print(rr.findall(text))

#2.在字符串起始位置匹配字符The是否存在，并返回被正则匹配的字符串
print(re.match('The',text).group())

#3.在整个字符串查看字符is是否存在，并返回被正则匹配的字符串
print(re.search('is',text).group())

#********** End **********#

第3关：re 模块中常用的功能函数（二）

任务描述
本关任务：编写代码，匹配相应的内容。

相关知识
为了完成本关任务，你需要掌握：
1.finditer()函数；
2.split()函数；
3.sub()函数；
4.subn()函数。

import re
text = input()
#********** Begin *********#
#1.匹配以t开头的所有单词并显示
itext = re.finditer(r'\bt\w*\b',text )
for i in itext:
    print(i.group())
#2.用空格分割句子
print(re.split(r'\s+',text ))
#3.用‘-’代替句子中的空格 
print(re.sub(r' ','-',text ))
#4.用‘-’代替句子中的空格，并返回替换次数
print(re.subn(' ','-',text ))
#********** End *********3*#

实验二 JSON与XML（不做考试要求）

第1关：JSON篇：JSON基础知识

任务描述
本关任务：手动编写一个 JSON 格式的数据文件。

相关知识
JSON 全称：JavaScript Object Notation(JavaScript 对象表示法)，是一种轻量级的文本数据交换格式。与接下来要介绍的 XML 相比，拥有更小、更快、更易解析的特点。

{
    "students":[
        {"name":"赵昊","age":15,"ismale":true},
        {"name":"龙傲天","age":16,"ismale":true},
        {"name":"玛丽苏","age":15,"ismale":false}
    ],
    "count":3
}

第2关：JSON篇：使用json库

任务描述
本关任务：编写一个能读取并修改 JSON 数据的程序。

相关知识
json库是 Python 内置的一个用于操作 JSON 数据的库，提供了几个函数用于解析与生成（或者说反序列化与序列化）JSON 格式的数据。

import json

def Func():
    data = open("step2/2017.txt","r",encoding = "utf-8")

    obj = json.load(data)

    data.close()
    
    #********** Begin *********#
    infos=obj["infos"]
    for i in range(len(infos)):
        infos[i]['age']+=1
    infos.append({"name":"叶良辰" , "age":17 ,"height": 1.87, "sex" : "男性"})
    obj={"count":4,"infos":infos}

    #********** End **********#
    output = open("step2/2018.txt","w",encoding = "utf-8")
    json.dump(obj,output) #输出到文件
    output.close()

第3关：XML篇：XML基础知识

任务描述
本关任务：手动编写一个 XML 格式的数据文件。

相关知识
XML 全称可扩展标记语言（EXtensible Markup Language），是一种用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言，可以用来标记数据、定义数据类型。

第4关：XML篇：使用SAX库解析XML

任务描述
本关任务：解析 XML 文件，输出个人信息。

相关知识
SAX是一种基于事件驱动的 API，使用SAX解析 XML 时，主要分两个部分：解析器和事件处理器。

解析器
解析器负责读取 XML 文档，并向事件处理器发送事件，比如元素开始跟元素结束事件。
SAX提供了两个函数：parse和parseString。前者用于从文件中解析 XML 数据，后者用于从字符串中解析 XML 数据。

import xml.sax
class Handler(xml.sax.ContentHandler):
    #********** Begin *********#
    infostart = False
    def startElement(self,name,attrs):
        self.infostart = name == "info"
    def endElement(self,name):
        self.infostart = False
    def characters(self,content):
        if self.infostart:
            print(content)
    #********** End **********#                                 
def GetHandler():
    return Handler()

第5关：XML篇：使用ElementTree解析XML

任务描述
本关任务：设计一个查询个人信息的小程序。

ElementTree
xml.etree.ElementTree模块是一个轻量级的 DOM(文件对象模型)，具有方便友好的 API。代码可用性好，速度快，消耗内存少。
ElementTree模块大致可以三部分：ElementTree类，Element类以及一些操作 XML 的函数。

import xml.etree.ElementTree as ET
class InfoManager:
    doc = None
    root = None
    def LoadInfo(self):
        self.doc = ET.parse("step5/data.xml")
        self.root = self.doc.getroot()
    def GetInfoCount(self):
        return int(self.root.get("count"))
    def GetAge(self,name):
        infos = self.root.findall("info")
        for s in infos: #搜索name属性与函数参数name的值相同的xml元素
            if s.get("name") == name:
                return int(s.get("age"))
        return 0 #随便返回一个值，评测代码不会有找不到的数据
    def GetDescription(self,name):
        infos = self.root.findall("info")
        for s in infos: #搜索name属性与函数参数name的值相同的xml元素
            if s.get("name") == name:
                return s.text
        return "" #随便返回一个值，评测代码不会有找不到的数据