【科学计算语言】实验一 Python数据类型与控制结构

实验名称

【目的和要求】

(1)掌握Python语言的分支及循环结构编程语句:if、for、while

(2)熟练掌握Python基本运算和内置函数及数据表达

(3)在具体问题中综合运用顺序、分支、循环三种结构完成设计

【实验准备】

回顾分支结构if、循环for、while语句结构及嵌套形式

【实验内容】

  1. 编程实现:统计输出1至2022之间所有满足如下条件的数字的个数。

条件:是5的倍数但不能被6整除。

n = 0
for i in range(1,2022):if i%5==0 and i%6!=0:n += 1
print(n)

运行结果:

337

2.程序功能:在屏幕上输出以下图形。

987654321

 98765432

  9876543

   987654

    98765

     9876

      987

       98

        9

st="987654321"
n=len(st)
while n>0:
print(" "*(9-n) + st[0:n])
n-=1   

运行结果:

987654321

 98765432

  9876543

   987654

    98765

     9876

      987

       98

        9

3.编写程序实现以下功能:输入一个字符串,统计并输出其中数字字符和小写英文字母的个数。

例如输入:abcDEF2021hello,运行结果为数字:4 小写字母:8

numcount = 0acbcount = 0
strs = input("输入字符串:")
for str in strs:if "0" <= str <= '9':numcount += 1elif'a' <= str <= 'z':acbcount += 1
print('数字:%d,小写字母:%d'% (numcount, acbcount), end="")

运行结果:

输入字符串:abcDEF2021hello

数字:4,小写字母:8

>>>

4.程序功能:在屏幕上输出以下图形。

*****

*    *

*****

*

*

*

for i in range(1,7):if i==1 or i==3:print("*****")elif i==2:print("*   *")else:print("    *")

*****

*    *

*****

*

*

*

【思考题】

  1. Python主要支持哪三种基本语句结构?简述三种结构的主要特点。

第一:顺序结构

顺序结构就是按照你写的代码顺序执行,也就是一条一条语句顺序执行。这种结构的逻辑最简单,就是按顺序执行就行了。

第二:分支结构

分支结构又称为选择结构,意思是程序代码根据判断条件,选择执行特定的代码。如果条件为真,程序执行一部分代码;否则执行另一部分代码。

在python语言中,选择结构的语法使用关键字if、elif、else来表示,具体语法如下:基本语法有以下几种:ifif…elseif…elif…elseif…elif…elif……elseif嵌套

第三:循环结构

循环结构是使用最多的一种结构。循环结构是指满足一定的条件下,重复执行某段代码的一种编码结构。python的循环结构中,常见的循环结构是for循环和while循环。

(1)、for循环for循环为循环结构的一种。在python中,for循环是一种迭代循环,也就是重复相同的操作,每次操作都是机遇上一次的结果而进行。for循环经常用于便利字符串、列表、字典等数据结构,for循环需要知道循环次数,基本语法为:for…in…循环。

(2)、while循环while循环不需要知道循环的次数,即无限循环,直到条件不满足为止。注意:

循环也是以冒号(:)结尾

条件为各种算术表达式

a)当为真时,循环体语句组1,重复执行

b)当为假时,循环体语句组2,停止执行

如果循环体忘记累计,条件判断一直为真,则为死循环。循环体一直实行。

a)死循环有时候经常被用来构建无限循环

b)可以使用ctrl+c终止,或者停止IDE向ta提问

  1. 相比较于C,Python在数据表达上有何优势?

(1)语法简单精炼,适合初学者入门

Python的语法非常简单,代码的可读性很高,非常有利于初学者的学习。例如,在处理数据的时候,如果希望将用户性别数据数值化,也就是变成计算机可以运算的数字形式,这时便可以直接用一行列表推导式完成,十分简洁。

(2)拥有一个巨大且活跃的科学计算社区

Python在数据分析、探索性计算、数据可视化等方面都有非常成熟的库和活跃的社区,这使得Python成为数据处理的重要解决方案。在科学计算方面,Python拥有Numpy、Pandas、Matplotlib、Scikit-learn、IPython等一系列非常优秀的库和工具,特别是Pandas在处理中型数据方面可以说有着无与伦比的优势,并逐渐成为各行业数据处理任务的首选库。

(3)拥有强大的通用编程能力

Python的强大不仅体现在数据分析方面,而且在网络爬虫、Web等领域也有着广泛的应用,对于公司来说,只需要使用一种开发语言就可以完成全部业务成为可能。例如,我们可以使用Python的Scrapy爬虫框架收集数据,然后交给Pandas库做数据处理,最后使用Web框架Django给用户做展示,这一系列的任务可以全部用Python完成,大大地提高了公司的技术效率。

(4)人工智能时代的通用语言

玩转Python深度学习TensorFlow框架

在人工智能领域中,Python已经成为了最受欢迎的编程语言,这主要得益于其语法简洁、具有丰富的库和社区,使得大部分深度学习框架都优先支持Python语言编程。比如当今最火热的深度学习框架tensorflow,它虽然是使用C++语言编写的,但是对Python语言支持最好。

(5)方便对接其它语言

Python作为一门胶水语言,能够以多种方式与其它语言(比如C或Java语言)的组件“粘连”在一起,可以轻松地操作其它语言编写的库,这就意味着用户可以根据需要给Python程序添加功能,或者在其它环境系统中使用Python语言。

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