python学习实例（4）

#=========================================
#第四章的python程序
#=========================================#=========================================
#4.1 简洁的Python
#=========================================#<程序：Python数组各元素加1>
arr = [0,1,2,3,4]
for e in arr:tmp=e+1print (tmp)#==================================================================================================#=========================================
#4.2 Python内置数据结构
#=========================================#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
#4.2.1 Python基本数据类型
#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++#<程序：产生10-20的随机浮点数>
import random
f = random.uniform(10,20)
print(f)#<程序：产生10-20的随机整数>
import random
i = random.randint(10,20)
print(i)#<程序：布尔类型例子>
b = 100<101
print (b)#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
#4.2.2 列表（list）
#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++#<程序：序列索引>
L=[1,1.3,"2","China",["I","am","another","list"]]
print(L[0])#<程序：序列加法>
L1= [1,1.3]
L2= ["2","China",["I","am","another","list"]]
L = L1 +L2
print(L)#<程序：字符串专用方法调用>
L=[1,1.3,"2","China",["I","am","another","list"]]
L.append("Hello world!")
print(L)#<程序：while循环对列表进行遍历>
L = [1,3,5,7,9,11]
mlen = len(L)
i =0
while(i<mlen):print(L[i]+1)i += 1#<程序：for循环对列表进行遍历>
L = [1,3,5,7,9,11]
for e in L:e+=1print(e)#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
#4.2.3 再谈字符串
#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++#第一种方式
S=input("1. Enter 1,2, , , :")#Enter: 1,2,3,4
L = S.split(sep=',')		#['1','2','3','4']
X=[]
for a in L:X.append(int(a))
print("Use split:", X)#第二种方式
S=input("2. Enter 1,2, , , :")#Enter: 1,2,3,4
L = S.split(sep=',')			#['1','2','3','4']
L= [int(e) for e in L]
print("Use split and embedded for:", L)#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
#4.2.4 字典（Dictionary）——类似数据库的结构
#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++#<程序：统计字符串中各字符出现次数>
mstr = "Hello world, I am using Python to program, it is very easy to implement."
mlist = list(mstr)
mdict = {}
for e in mlist:if mdict.get(e,-1)==-1:	#还没出现过mdict[e]=1else:					#出现过mdict[e]+=1
for key,value in mdict.items():print (key,value)#练习题4.2.13#程序1
d_info1={'XiaoMing':[ 'stu','606866'],'AZhen':[ 'TA','609980']}
print(d_info1['XiaoMing'])
print(d_info1['XiaoMing'][1])#程序2
d_info2={'XiaoMing':{ 'role': 'stu','phone':'606866'},
'AZhen':{ 'role': 'TA','phone':'609980'}}
print(d_info2['XiaoMing'])
print(d_info2['XiaoMing']['phone'])#练习题4.2.14#程序1
di={'fruit':['apple','banana']}
di['fruit'].append('orange')
print(di)#程序2
D={'name':'Python','price':40}
D['price']=70
print(D)
del D['price']
print(D)#程序3
D={'name':'Python','price':40}
print(D.pop('price'))
print(D)#程序4
D={'name':'Python','price':40}
D1={'author':'Dr.Li'}
D.update(D1)
print(D)#==================================================================================================#=========================================
#4.3 Python赋值语句
#=========================================#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
#4.3.1 基本赋值语句
#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++#<程序：基本赋值语句>
x=1; y=2
k=x+y
print(k)#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
#4.3.2 序列赋值
#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++#<程序：序列赋值语句>
a,b=4,5
print(a,b)
a,b=(6,7)
print(a,b)
a,b="AB"
print(a,b)
((a,b),c)=('AB','CD') #嵌套序列赋值
print(a,b,c)#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
#4.3.3 扩展序列赋值
#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++#<程序：扩展序列赋值语句>
i,*j=range(3)
print(i,j)#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
#4.3.4 多目标赋值
#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++#<程序：多目标赋值语句1>
i=j=k=3
print(i,j,k)
i=i+2 #改变i的值，并不会影响到j, k
print(i,j,k)#<程序：多目标赋值语句2>
i=j=[] 	#[]表示空的列表，定义i和j都是空列表，i和j指向同一个空的列表地址
i.append(30)  #向列表i中添加一个元素30，列表j也受到影响
print(i,j)
i=[];j=[]
i.append(30)
print(i,j)#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
#4.3.5 增强赋值语句
#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++#<程序：增强赋值语句1>
i=2
i*=3       #等价于i=i*3
print(i)#<程序：增强赋值语句2>
L=[1,2]; L1=L; L+=[4,5]
print(L,L1)#<程序：增强赋值语句3>
L=[1,2]; L1=L; L=L+[4,5]
print(L,L1)#==================================================================================================#=========================================
#4.4 Python控制结构
#=========================================#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
#4.4.1 if语句
#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++#<程序：if语句实现百分制转等级制>
def if_test(score):if(score>=90):print('Excellent')elif(score>=80):print('Very Good')elif(score>=70):print('Good')elif(score>=60):print('Pass')else:print('Fail')
if_test(88)#<程序：if语句举例—扩展>
def if_test(score):if(score>=90):print('Excellent',end=' ')if(score>=95):print('*')else:print(' ')
if_test(98)#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
#4.4.2 While循环语句
#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++#<程序：while循环实现从大到小输出2*x，0<x<=10 >
x=10
while x>0:print(2*x,end=' ')x=x-1#<程序：while循环实现从大到小输出2*x，x不是3的倍数>
x=10
while x>0:if x%3 == 0:x=x-1continueprint(2*x,end=' ')x=x-1#<程序：while循环实现从大到小输出2*x，x第一次为6的倍数时退出循环>
x=10
while x>0:if x%6 == 0:breakprint(2*x,end=' ')x=x-1#<程序：while循环例子1改进>
i = 1
while True:print(i,'printing')if i==2:breaki=i+1#<程序：判断是否为质数>
b=7
a=b//2
while a>1:if b%a==0:print('b is not prime')breaka=a-1
else:    #没有执行break，则执行elseprint('b is prime')#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
#4.4.3 for循环语句
#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++#<程序：for的目标<target>变量>
i=1
m=[1,2,3,4,5]
def func():x=200for x in m:print(x);print(x);
func ()#<程序：while循环改变列表2>
words=['cat','window', 'defenestrate']
for w in words[:]:if len(w)>6:words.append(w)
print(words)#<程序：使用range遍历列表>
L=['Python','is','strong']
for i in range(len(L)):print(i,L[i],end=' ')#==================================================================================================#=========================================
#4.5 Python函数调用
#=========================================#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
#4.5.1 列表做参数
#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++#<程序：列表的append方法>
def func(L1):L1.append(1)
L=[2]
func(L)
print(L)#<程序：加法(+)合并列表>
def func(L1):x=L1+[1]print(x,L1)
L=[2]
func(L)
print (L)#<程序：列表分片的例子>
def func(L1):x=L1[1:3]print(x,L1)
L=[2,'a',3,'b',4]
func(L)
print(L)#<程序: L=X>
def F0():X=[9,9]   #X是局部变量，这个指针在局部栈上，但是[9,9]在外面heap上。L.append(8)    #L是全局变量
X=[1,2,3]
L=X
F0()
print("X=",X,"L=",L)#<程序: L=X[:]>
def F0():X=[9,9]   #X 这个指针在局部栈上，但是[9,9]在外面heap上。L.append(8)   #L是全局变量
X=[1,2,3]; L=X[:]		#L是X的全新拷贝
F0()		#改变L不会改变X
print("X=",X,"L=",L)#<程序: 返回(return)列表>
def F1():L=[3,2,1]	#L是局部变量，而[3,2,1]内容是在栈的外面，heap上return(L)   # 传回指针指到[3,2,1]。这个[3,2,1]内容不会随F1结束而消失。
L=F1()
print("L=",L)#<程序: L做函数参数传递>
def F2(L):		#参数L是个指针，是存在栈上的局部变量L=[2,1]		#L 指向一个全新的内容，和原来的参数L完全分开了。return(L)
def F3(L):		#参数L是个指针，是存在栈上的局部变量L.append(1)    #L 指向的是原来的全局内容。会改变全局LL[0]=0
L= [3, 2, 1]
L=F2(L);print("L=",L)
F3(L);print("L=",L)#<程序: list为参数的递归函数>
def recursive(L): if L ==[]: return L=L[0:len(L)-1]   # L指向新产生的一个list，和原来的List完全脱钩了print("L=",L) recursive(L) print("L:",L) return 
X=[1,2,3] 
recursive(X) 
print("outside  recursive, X=",X)#练习题4.5.2def recursive_2(L): if L ==[]: return print("L=",L) recursive_2(L[0:len(L)-1]) print("L:",L) return 
X=[1,2,3] 
recursive_2(X) 
print("outside  recursive_2, X=",X)#==================================================================================================#=========================================
#4.6 Python自定义数据结构
#=========================================#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
#4.6.2 面向对象基本概念——类(Class)与对象(Object)
#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++#<程序：自定义学生student类，并将该类实例化>
class student:	 #学生类型：包含成员变量和成员函数def __init__ (self,mname,mnumber):#当新对象object产生时所自动执行的函数self.name = mname				#self代表这个object。名字self.number = mnumber			#ID号码self.Course_Grade = {}			#字典存课程和其分数self.GPA = 0					#平均分数def getInfo(self):print(self.name,self.number)
XiaoMing = student("XiaoMing","1")		
#每一个学生是一个object，参数给__init()__
A_Zhen = student("A_Zhen","2")
XiaoMing.getInfo()
A_Zhen.getInfo()#==================================================================================================#=========================================
#4.7 基于Python面向对象编程实现数据库功能
#=========================================#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
#4.7.1 Python面向对象方式实现数据库的学生类
#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++#<程序：扩展后的Student类>
class student:def __init__ (self,mname,studentID):self.name = mname; self.StuID = studentID;	self.Course_Grade = {};self.Course_ID = []; self.GPA = 0;	self.Credit = 0def selectCourse(self,CourseName,CourseID):self.Course_Grade[CourseID]=0;			#CourseID:0 加入字典self.Course_ID.append(CourseID)			# CourseID 加入列表self.Credit = self.Credit+ CourseDict[CourseID].Credit #总学分数更新def getInfo(self):print("Name:",self.name);print("StudentID",self.StuID);print("Course:")for courseID,grade in self.Course_Grade.items():print(CourseDict[courseID].courseName,grade)print("GPA",self.GPA); 	print("Credit",self.Credit); print("")def TakeExam(self, CourseID):self.Course_Grade[CourseID]=random.randint(50,100)self.calculateGPA()def Grade2GPA(self,grade):if(grade>=90):return 4elif(grade>=80):return 3elif(grade>=70):return 2elif(grade>=60):return 1else:return 0def calculateGPA(self):g = 0;#遍历每一门所修的课程for courseID,grade in self.Course_Grade.items():g = g + self.Grade2GPA(grade)* CourseDict[courseID].Creditself.GPA = round(g/self.Credit,2)#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
#4.7.2 Python面向对象方式实现数据库的课程类
#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++#<程序：课程类>
class Course:def __init__ (self,cid,mname,CourseCredit,FinalDate):self.courseID = cidself.courseName = mnameself.studentID = []self.Credit = CourseCreditself.ExamDate = FinalDatedef SelectThisCourse(self,stuID):	#记录谁修了这门课，在studentID列表里self.studentID.append(stuID)#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
#4.7.3 Python创建数据库的学生与课程类组
#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++#<程序：建立课程信息>
def setupCourse (CourseDict):	#建立CourseList: list of Course objectsCourseDict[1]=Course(1,"Introducation to Computer Science",4,1)CourseDict[2]=Course(2,"Advanced Mathematics",5,2)CourseDict[3]=Course(3,"Python",3,3)CourseDict[4]=Course(4,"College English",4,4)CourseDict[5]=Course(5,"Linear Algebra",3,5)#<程序：建立班级信息>
def setupClass (StudentDict):    #输入一个空列表NameList = ["Aaron","Abraham","Andy","Benson","Bill","Brent","Chris","Daniel","Edward","Evan","Francis","Howard","James","Kenneth","Norma","Ophelia","Pearl","Phoenix","Prima","XiaoMing"] stuid = 1for name in NameList:StudentDict [stuid]=student(name,stuid)     #student对象的字典stuid = stuid + 1#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
#4.7.4 Python实例功能模拟
#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++#<程序：模拟选课>
def SelectCourse (StudentList, CourseList):for stu in StudentList:		#每一个学生修几门课CourseNum = random.randint(3,len(CourseList))		#修CourseNum数量的课#随机选，返回列表CourseIndex = random.sample(range(len(CourseList)), CourseNum)for index in CourseIndex:stu.selectCourse(CourseList[index].courseName,CourseList[index].Credit)CourseList[index].SelectThisCourse(stu.StuID)#<程序：模拟考试>
def ExamSimulation (StudentList, CourseList):for day in range(1,6):	#Simulate the datefor cour in CourseList:if(cour.ExamDate==day):	# Hold the exam of course on that dayfor stuID in cour.studentID:for stu in StudentList:if(stu.StuID == stuID):	#student stuID selected this coursestu.TakeExam(cour.courseID)#<程序：主程序>
import random
CourseDict={}
StudentDict={}
setupCourse(CourseDict)
setupClass(StudentDict)
SelectCourse(list(StudentDict.values()),list(CourseDict.values()))
ExamSimulation(list(StudentDict.values()),list(CourseDict.values()))
for sid,stu in StudentDict.items():stu.getInfo()#==================================================================================================#=========================================
#4.8 有趣的小乌龟——Python之绘图
#=========================================#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
#4.8.2 小乌龟绘制基础图形绘制
#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++#<程序：绘出三条不同的平行线>
from turtle import *
def jumpto(x,y):		#移动小乌龟不绘图up(); goto(x,y); down()
reset()			#置小乌龟到原点处
colorlist = ['red','green','yellow']
for i in range(3):jumpto(-50,50-i*50);width(5*(i+1));color(colorlist[i])   #设置小乌龟属性forward(100)	#绘图
s = Screen(); s.exitonclick()#<程序：绘出边长为50的正方形>
from turtle import *
def jumpto(x,y):up(); goto(x,y); down()
reset()
jumpto(-25,-25)
k=4
for i in range(k):forward(50)left(360/k)
s = Screen(); s.exitonclick()#解法1#<程序：绘出半径为50的圆>
from turtle import *
import math
def jumpto(x,y):up(); goto(x,y); down()
def getStep(r,k):rad = math.radians(90*(1-2/k))return ((2*r)/math.tan(rad))
def drawCircle(x,y,r,k):S=getStep(r,k)speed(10); jumpto(x,y)	for i in range(k):forward(S)left(360/k)
reset()
drawCircle(0,0,50,20)
s = Screen(); s.exitonclick()#解法1#<程序：绘出半径为50的圆>
from turtle import *
circle(50)
s = Screen(); s.exitonclick()#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
#4.8.3 小乌龟绘制迷宫
#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++#<程序：迷宫输入>
m=[[1,1,1,0,1,1,1,1,1,1],[1,0,0,0,0,0,0,0,1,1],[1,0,1,1,1,1,1,0,0,1],[1,0,1,0,0,0,0,1,0,1],[1,0,1,0,1,1,0,0,0,1],[1,0,0,1,1,0,1,0,1,1],[1,1,1,1,0,0,0,0,1,1],[1,0,0,0,0,1,1,1,0,0],[1,0,1,1,0,0,0,0,0,1],[1,1,1,1,1,1,1,1,1,1]]#<程序：迷宫中的墙与通道绘制>
from turtle import *
def jumpto(x,y):up(); goto(x,y); down()
def Access(x,y):jumpto(x,y)for i in range(4):forward(size/6); up(); forward(size/6*4); down();forward(size/6); right(90)
def Wall(x,y,size):color("red"); jumpto(x,y);for i in range(4):forward(size)right(90)goto(x+size,y-size); jumpto(x,y-size); goto(x+size,y)#<程序：小乌龟画迷宫>
reset(); speed('fast')
size=40; startX = -len(m)/2*size; startY = len(m)/2*size
for i in range(0,len(m)):for j in range(0,len(m[i])):if m[i][j]==0:Access(startX+j*size, startY-i*size)else:Wall(startX+j*size, startY-i*size,size)
s = Screen(); s.exitonclick()   #程序练习题4.8.2#<程序：多个圆形的美丽聚合>
from turtle import *
reset()
speed('fast')
IN_TIMES = 40
TIMES = 20
for i in range(TIMES):right(360/TIMES)forward(200/TIMES)  #这一步是做什么用的？for j in range(IN_TIMES):right(360/IN_TIMES)forward (400/IN_TIMES)
write(" Click me to exit", font = ("Courier", 12, "bold") )
s = Screen()
s.exitonclick()

 

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