Python第一章作业（中级）下

第7关：字符串拼接方式格式化输出

任务描述
本关任务：编写一个将日期格式化输出的小程序。

相关知识
为了完成本关任务，你需要掌握使用字符串拼接方式进行格式化输出的方法。

字符串拼接方式格式化输出
如下代码：

name = input( )
age = input( )
job = input( )
print("name="+name+","+"age= "+age+","+"job="+job)
当输入：
Danny
22
worker
时，会得到如下输出：
name=Danny,age =22,job=worker

编程要求
根据提示，在右侧编辑区补充代码，分三行输入年月日的整数值，要求用字符串拼接方法输出，输出格式形如：2021年04月26日。

测试说明
平台会对你编写的代码进行测试：

测试输入：
2021
04
26

预期输出:
2021年04月26日

# 实验要求
# 在三行中分别输入当前的年、月、日的整数值，按要求完成输出。
# 6 用字符串拼接方法输出，格式：2020 年09 月16 日

# 测试数据
# 输入(>>>开头的行表示输入数据)
# >>>2021
# >>>04
# >>>26

# 输出
# 2021年04月26日
# 以下为代码区

# =======================================================
year = input()                         # 输入当前年
month = input()                        # 输入当前月
date = input()                         # 输入当前日
# =======================================================
# 此处去掉注释符号“#”并补充你的代码
print(year+"年"+month+"月"+date+"日")
# =======================================================

第8关：欢迎入学

任务描述
本关任务：编写一个欢迎入学的小程序。

问题描述
开学了，你考上了武汉理工大学，校园的电子屏上显示着以下欢迎界面：

|++++++++++++++++++++++|
|                      |
|   Welcome to WHUT    |
|                      |
|++++++++++++++++++++++|

要打印上面的界面，需要编写如下代码：

print('|++++++++++++++++++++++|')
print('|                      |')
print('|   Welcome to WHUT    |')
print('|                      |')
print('|++++++++++++++++++++++|')

编程要求
根据提示，在右侧编辑区补充代码，用户输入姓名，输出以上界面后，再在下一行输出 欢迎您，XXX同学！

测试说明
平台会对你编写的代码进行测试：
测试输入：
李明
预期输出：

|++++++++++++++++++++++|
|                      |
|   Welcome to WHUT    |
|                      |
|++++++++++++++++++++++|
欢迎您，李明同学！

"""
编写程序，用户入自己的姓名，输出以下界面后，再在下一行输出“欢迎您，***同学！”
|++++++++++++++++++++++|
|                      |
|   Welcome to WHUT    |
|                      |
|++++++++++++++++++++++|
"""

my_name = input()  # 输入学生的姓名                             
########### Begin ############
# 输出以上界面
print('|++++++++++++++++++++++|')
print('|                      |')
print('|   Welcome to WHUT    |')
print('|                      |')
print('|++++++++++++++++++++++|')
# 输出“欢迎您，***同学！”
print("欢迎您，"+my_name+"同学！")
########### End ############

第9关：整数四则运算

任务描述
本关任务：编写一个能计算整数四则运算及格式化输出的小程序。

相关知识
Python 可以方便地实现计算器功能。数学意义上的加、减、乘、除在 Python 中分别以符号+、-、*、/表示。 ‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‪‬

试编程实现：分两行输入两个非零整数，按如下格式分四行输出加减乘除运算式。
整数1 + 整数2 = 和
整数1 - 整数2 = 差
整数1 * 整数2 = 积
整数1 / 整数2 = 商

示例代码：

a = 5
b = 10
c = a + b
# 输出带格式计算结果
print('a+b=', c)               # a+b= 15，输出两个对象，默认空格分隔
print('a+b=', c, sep='')       # a+b=15，用空字符串分隔，消除空格
print(a,'+',b,'=', a+b)      # a + b = 15，输出五个对象，默认空格分隔
编程要求
根据提示，在右侧编辑区补充代码，分两行输入两个非零整数，分四行输出四则运算表达式。

测试说明
平台会对你编写的代码进行测试：

测试输入：
1
2

预期输出：
1 + 2 = 3
1 - 2 = -1
1 * 2 = 2
1 / 2 = 0.5

"""
试编程实现分两行输入两个非零整数，并在4 行中按顺序输出两个数的加、减、乘、除的计算结果。
要求输出与如下示例格式相同，符号前后各有一个空格。
"""

#输入整数变量a和b，定义输入函数
##############Begin##################
a = int(input())
b = int(input())
##############End####################

#a和b之间进行四则运算并输出
##############Begin##################
print(f'{a} + {b} = {a + b}')
print(f'{a} - {b} = {a - b}')
print(f'{a} * {b} = {a * b}')
print(f'{a} / {b} = {a / b}')


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

第10关：浮点类型四则运算

任务描述
本关任务：编写一个小程序，分两行输入两个非零浮点数，并在 4 行中按顺序输出两个数的加、减、乘、除计算式和计算结果。

相关知识
str.format()方法详解
str.format() 方法通过字符串中的花括号 {} 来识别替换字段 replacement field ，从而完成字符串的格式化。
替换字段 由字段名 field name 和转换字段 conversion field 以及格式说明符 format specifier 组成，即一般形式为 {字段名=转换字段:格式说明符}。
字段名分为简单字段名 simple field name 和复合字段名 compound field name。
而转换字段和格式说明符都是可选的。
简单字段名有三种写法：

省略不写 ，直接{}
数字，即{十进制非负整数}
变量名 ，即{合法的 Python 变量名}
格式说明符里的精度：

精度指定了小数点后面要展示多少位小数
对于非数字类型，精度指定了最大字段宽度
整数类型不能指定精度
str.format()方法示例

print('我叫{}，今年{}岁。'.format('小明', 18))
"""
我叫小明，今年18岁。
"""
print('{0:{1}}'.format(3.14159, '.4f'))
"""
3.1416
"""
问题描述
试编程实现分两行输入两个非零浮点数，并在 4 行中按顺序输出两个数的加、减、乘、除的计算式和计算结果。计算结果使用 str.format() 方法保留小数点后 3 位数字。

示例代码：

a = 5.2
b = 10.2
c = a + b
# 输出带格式计算结果
print('{} + {} = {:.3f}'.format(a,b,c) )  # 5.2 + 10.2 = 15.400 
测试说明
平台会对你编写的代码进行测试：

测试输入：

2.66
3.1415926

预期输出：
2.66 + 3.1415926 = 5.802
2.66 - 3.1415926 = -0.482
2.66 * 3.1415926 = 8.357
2.66 / 3.1415926 = 0.847

'''
试编程实现分两行输入两个非零浮点数，并在4 行中按顺序输出两个数的加、减、乘、除的计算式和计算结果。计算结果str.format()方法保留小数点后3位数字。要求输出与如下示例格式相同，符号前后各有一个空格。
'''

#输入浮点型变量a和b，定义输入函数
#############Begin##############
a = float(input())
b = float(input())
#############End################

#a和b之间进行四则运算并输出
#############Begin################
print(f'{a} + {b} = {a + b:.3f}')
print(f'{a} - {b} = {a - b:.3f}')
print(f'{a} * {b} = {a * b:.3f}')
print(f'{a} / {b} = {a / b:.3f}')
#############End################

第11关：用户输入数值和符号

任务描述
本关任务：编写一个根据用户输入的数值和运算符进行四则运算的小程序。

相关知识
为了完成本关任务，你需要掌握：

evel()函数
eval() 函数用于执行一个字符串表达式，并且返回该表达式的值。在 Python 中 evel()函数 的语法格式为 eval(expression, globals=None, locals=None)，注意后面还有 globals 参数和 locals 参数。

expression：表达式，上面提到 evel 函数用于执行一个字符串表达式，表达式的内容就放在此处。
globals：该部分必须是字典！必须是字典！必须是字典！否则程序会出错。当定义了 globals 参数之后eval函数的作用域会被限定在globals中。
locals：该参数掌控局部的命名空间，功能和 globals 类型，不过当参数冲突时，会执行 locals 处的参数。
expression参数示例
代码示例：

a=10
print(eval("a+1"))
运行结果为11。

解析：因为此处没有指定 globals 和 locals，所以直接执行 expression 部分的内容。该程序的效果等价于 

a=10
print(a+1)
globals参数示例
a=10
g={'a':4}
print(eval("a+1",g))
运行结果为5。

解析：指定了 globals，所以expression 的作用域就在 globals 指定的字典范围内，此时外面的 a=10 被屏蔽，取用字典中a的值。

locals参数示例
a=10
b=20
c=30
g={'a':6,'b':8}
t={'b':100,'c':10}
print(eval('a+b+c',g,t))
运行结果为116。

解析：根据上面的知识我们知道，当有 globals 、 locals参数时，作用域在 globals 和 locals 中，前面的 a=10 , b=20 , c=30 不会被使用。 a 和 c 的值分别取字典 g 和字典 t 中的值， globals 和 locals 中都有参数 b ，此时取 locals 中的值，即有 a=6 , b=100 ,c=10，打印结果为116。

编程要求
根据提示，在右侧编辑区补充代码，实现一个能根据用户输入的数值和运算符进行四则运算的小程序。

示例代码 1:

#用户输入计算数据
a = input()          # 输入 5，默认为字符串'5'
b = input()          # 输入 10，默认为字符串'10'
c = int(a) + int(b)  # 转为整数并做假发运算
print('{}+{}={}'.format(a, b, c))  # 5+10=15，格式化输出
print(f'{a}+{b}={c}')              # 5+10=15，也是格式化输出
示例代码 2:

#用户输入数值和符号
a = int(input('请输入一个整数：'))    # 输入字符串'10',转整数10
b = int(input('请再输入一个整数：'))  # 输入字符串'5'，转整数5
sign = input('请输入运算符号')  # 输入乘号字符'*' 
print(f'{eval(f"{a}{sign}{b}")}')  # 输出50   
# eval()函数把字符串f"{a}{sign}{b}"转为表达式并运算得到结果
#这里f"{a}{sign}{b}"为字符串"10*5",eval()运算后得到50
# f'{eval(f"{a}{sign}{b}")}'字符串里包含引号，此时要求内部引号与边界使用不同的引号，这里外边用的单引号'，内部用的双引号"
测试说明
平台会对你编写的代码进行测试：

测试输入：
请输入一个整数：10
请再输入一个整数：6
请输入运算符号*

预期输出：
10*6=60

a = int(input('请输入一个整数：'))    
b = int(input('请再输入一个整数：')) 
sign = input('请输入运算符号')
###################Begin##################################
# eval()函数把字符串f"{a}{sign}{b}"转为计算表达式
# 字符串里包含引号时，内部引号与边界应用不同的引号
c = eval(f"{a}{sign}{b}")
print(f'{a}{sign}{b}={c}')

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

第12关：随机出题的四则运算

任务描述
本关任务：编写一个能随机出四则运算题目的小程序。

相关知识
为了完成本关任务，你需要掌握：

random库里几个函数的用法
random.random()
随机生成（0,1）之间的浮点数。

random.randint(参数1，参数2)
随机生成指定范围内的整数，两个参数分别表示范围上限和下限。
参数 1、参数 2 必须是整数。
函数返回 [参数 1 ,参数 2] 之间的任意整数，闭区间。

import random
result = random.randint(1,10)      #返回 [1, 10] 之间的任意整数
print("result: ",result)
#输出：
#result: 6
random.randrange(上限,下限,增量)
在指定范围内按指定基数递增得到的集合中获得一个随机数。randrange( )有三个参数，前两个参数代表范围上限和下限，第三个参数是递增增量，不包括下限，包括上限。
使用方式如下：

random.randrange(0,11,2)
#随机产生范围为[0,11)，间隔为2的数
#注：这里输出（0,2,4,6,8,10）中一个。
random.choice(list)
从序列中随机抽选一个数。

random.shuffle(list)
对list随机排序。
注：list的元素为数值型

示例代码 1：

# 批量生成四则运算式
# 产生10道正整数四则运算的题目，用户输入计算结果，判断输入正确与否
for i in range(10):   # 循环10次，每次产生一个新问题
    a = int(input('请输入一个整数：'))
    b = int(input('请再输入一个整数：'))
    sign = input('请输入运算符号')
    print(f'{a}{sign}{b}=', end='')  # 5+10=，格式化输出
    result = float(input())  # 用户输入计算结果
    if result == eval(f"{a}{sign}{b}"):
        print('恭喜你，回答正确')
    else:
        print('回答错误，你要加油哦！')
编程要求
根据提示，在右侧编辑区补充代码，完善一个能随机出题进行四则运算的小程序。用户在两行分别输入出题数量和参与计算的最大数字，程序随机产生一个四则运算表达式，用户输入表达式运算结果，输入正确时输出'恭喜你，回答正确'，输入错误时输出'回答错误，你要加油哦！'，统计并输出回答正确的题目数量并计算正确率。
输入输出格式参考示例。

测试说明
平台会对你编写的代码进行测试：

测试输入：
1
4
7

预期输出：

请输入出题数量：请输入参与计算的最大数字：4+3=恭喜你，回答正确
答对1题，正确率为100.0%

import random
random.seed(0)
def calculator(n, maximum):
    """随机产生n道正整数四则运算的题目,用户输入计算结果，
    判断输入正确与否,并统计正确率。题目保证减法不出现负数."""
    correct = 0
    for i in range(n):  # 循环n次，每次产生一个新问题
        b = random.randint(0, maximum)  # 随机产生一个maximum以内整数
        a = random.randint(b, maximum)  # 随机产生一个b到maximum以内整数，避免减法出现负数
        #################Begin##############################
        sign = random.choice('+-*/')
        if(sign == '+'):
            result = a + b
        elif(sign == '-'):
            result = a - b
        elif(sign == '*'):
            result = a * b
        else:
            result = a / b
        print(f'{a}{sign}{b}=', end='')
        answer = float(input())
        if answer == eval(f"result"):
            print("恭喜你，回答正确")
            correct +=1
        else:
            print("回答错误，你要加油哦！")
        
        #################End##############################
    print(f'答对{correct}题，正确率为{correct / n * 100}%')

if __name__ == '__main__':
    num = int(input('请输入出题数量：'))
    m = int(input('请输入参与计算的最大数字：'))
    calculator(num, m)