python面向过程程序设计

本文我们学习面向过程的程序设计，其思想是以程序执行过程为设计流程，是程序设计中最自然的一种设计方法，也叫结构化编程。

下面，我们以世界锦标赛-铅球为例子，来学习其面向过程的程序设计方法。

铅球比赛是技术和力量的完美结合，铅球比赛的成绩由这两个因素所决定 。我们把这个问题抽象为铅球飞行轨迹的计算问题，铅球飞行轨迹IPO模式为：

为了简化问题，我们忽略空气阻力，重力加速度取9.8米/（秒*秒）。在程序中模拟铅球的飞行，其实就是时刻更新铅球在飞行中的位置。

在一段时间内，铅球在水平面和垂直面上移动的距离，由它在这个方向上的速度所决定。为了使问题更加简单，分开讨论x轴和y轴的速度，由于忽略了空气阻力，在飞行过程中x轴方向上的速度保持不变，然而，由于重力加速度的影响，y轴方向上的速度时刻在发生变化。y轴方向上的速度开始时是正的，当铅球下落时，速度就会变为负值。根据以上分析，可以设计相关参数：

面向过程的程序设计基本步骤：

我们使用python3来模拟铅球的飞行轨迹，代码如下：

from math import pi,sin,cos,radians
def main():
    angle,vel,h0,time=getInputs()
    xpos,ypos=0,h0
    print('the position:({0:.3f},{1:0.3f})'.format(xpos,ypos))
    xvel,yvel=getXYComponents(vel,angle)
    while ypos>=0:
          xpos,ypos,yvel=updatePositionAndVelocity(time,xpos,ypos,xvel,yvel)
          print('the position:({0:.3f},{1:0.3f})'.format(xpos,ypos))

    print('\nDistance traveled:{0:0.1f} meters.'.format(xpos))

def getInputs():
    angle=eval(input('Enter the launch angle(in degrees):'))
    vel=eval(input('Enter the initial velocity(in meters/sec):'))
    h0=eval(input('Enter the initial height(in meters):'))
    time=eval(input('Enter the time interval:'))
    return angle,vel,h0,time

def getXYComponents(vel,angle):
    theta=radians(angle)
    xvel=vel*cos(theta)
    yvel=vel*sin(theta)
    return xvel,yvel

def updatePositionAndVelocity(time,xpos,ypos,xvel,yvel):
    xpos=xpos+time*xvel
    yvel1=yvel-time*9.8
    ypos=ypos+time*(yvel+yvel1)/2.0
    yvel=yvel1
    return xpos,ypos,yvel

if __name__=='__main__':
    main()

运行程序，输入输出如下：

最后，我们总结面向过程程序设计的特点：

（完）