Python-电子教案2-2-Python程序实例解析.ppt

第2章 Python程序实例解析,Python蟒蛇绘制,Python英文是蟒蛇的意思，通过下面的例子来实践用Python语言输出图形效果,实例代码2.1与实例代码1.1有两个显著的不同。 第一，这个程序没有使用显式的用户输入输出，即input()函数和print()函数； 第二，这个程序绝大代码行都是.()形式，代码行中没有赋值语句。,Python蟒蛇绘制实例,.()是Python编程的一种典型表达形式，它可以表示调用一个对象的方法()，也可以表示调用一个函数库中的函数()。 实例代码2.1使用了用于绘制图形的turtle库，并在代码第2行通过保留字import引用这个函数库。 import turtle,Python蟒蛇绘制实例,实例代码2.1的第3行到第16行调用了turtle库中若干函数来绘制Python蟒蛇，所有被调用函数都使用了.()形式。 这种通过使用函数库并利用库中函数进行编程的方法是Python语言最重要的特点，称为“模块编程”。,Python蟒蛇绘制实例,面向对象编程是一种基于对象（Object）的编程范式。对象是事物的一种抽象，它是一个实体，包含属性和方法两部分。属性是对象中的变量，方法是对象能够完成的操作。 假设对象是O，则O.a表示对象O的属性a，O.b()表示对象O的操作b()，其中a是一个变量值，b()是一个函数。例如，一辆汽车可以作为一个对象，标记为C，汽车的颜色是汽车的属性，表示为C.color，前进是汽车的一个动作，相当于一个功能，因此前进是对象C的方法，表示为O.forward()。,面向对象编程,保留字import有两种方式引用函数库，对函数的使用方式略有不同。 第一种引用函数库的方法如下： import 此时，程序可以调用库名中所有函数，使用库中函数的格式如下 .(),Python蟒蛇绘制实例,第二种引用函数库的方法如下： from import from import * #其中，*是通配符，表示所有函数 此时，调用该库函数时不需要使用库名，直接使用如下格式： (),Python蟒蛇绘制实例,由于“Python蟒蛇绘制”程序只用了turtle库中setup()、penup()、fd()、pendown()、pensize()、pencolor()、seth()、circle()等8个函数，第2行的import语句也可以写成如下形式： from turtle import setup, penup, fd, pendown from turtle import pensize, pencolor, seth, circle,Python蟒蛇绘制实例,两种函数库引用方式各有优点。 第一种采用.()方式调用库中函数，能够显式标明函数来源，在引用较多库时代码可读性更好。 第二种利用保留字直接引用库中函数，可以使代码更简洁，在类似程序代码2.2这种只引用一个库的情况下，效果更好。,Python蟒蛇绘制实例,需要注意，第一种引用方式，Python解释器将.整体作为函数名。当采用第二种方式时，Python解释器将作为函数名。这可能产生一种情况，假设用户已经定义了一个函数，库中的函数名将会与用户自定义的函数名冲突。 对于初学者，建议采用第一种库引用方式，使用.()方式调用库函数。,Python蟒蛇绘制实例,def 用于定义函数，这段程序中，共出现两次def关键词，包含两个函数drawSnake和main。 函数是一组代码的集合，用于表达一个功能，或者说，函数表示一组代码的归属，函数名称是这段代码的名字。 def所定义的函数在程序中未经调用不能直接执行，需要通过函数名调用才能够执行。,Python蟒蛇绘制实例,eval()函数是Python语言中一个十分重要的函数，它能够以Python表达式的方式解析并执行字符串，将返回结果输出 由于def定义的函数在程序中未经调用不会被执行，整个程序第一条执行的语句是main()，它表示执行名字为main()的函数。,Python蟒蛇绘制实例,从而，该程序跳转到main()函数定义的一组语句中执行，即开始执行 turtle.setup()语句 同样的，main()函数的最后一条语句调用了drawSnake()函数，当执行到这条语句时，程序跳转到drawSnake()函数中运行。,Python蟒蛇绘制实例,turtle库语法元素分析,使用turtle库，同学们头脑里需要有这样一个概念 想象一个小乌龟，在一个横轴为x、纵轴为y的坐标系原点，(0,0)位置开始它根据一组函数指令的控制，在这个平面坐标系中移动，从而在它爬行的路径上绘制了图形 其爬行轨迹形成了绘制图形。对于小海龟来说，有“前进”、“后退”、“旋转”等爬行行为，对坐标系的探索也通过“前进方向”、“后退方向”、“左侧方向”和“右侧方向”等小海龟自身角度方位来完成。,Python蟒蛇绘制实例,我们所使用的显示屏幕也是一个坐标系，该坐标系以左上角为原点，向左和向下分别是x轴和y轴。 蟒蛇程序代码启动一个1300像素宽、800像素高的窗口，该窗口的左上角是屏幕的左上角。,Python蟒蛇绘制实例,turtle.setup(width, height, startx, starty) 作用：设置主窗体的大小和位置 参数：width ：窗口宽度，如果值是整数，表示的像素值；如果值是小数，表示窗口宽度与屏幕的比例；height: 窗口高度，如果值是整数，表示的像素值；如果值是小数，表示窗口高度与屏幕的比例；startx：窗口左侧与屏幕左侧的像素距离，如果值是None，窗口位于屏幕水平中央；starty：窗口顶部与屏幕顶部的像素距离，如果值是None，窗口位于屏幕垂直中央；,绘图坐标体系,图2.5：turtle.setup()函数四个参数的含义,绘图坐标体系,turtle中的画笔（即小海龟）可以通过一组函数来控制，实例代码2.1中第4行的turtle.penup()函数和第6行的turtle.pendown()函数是一组，它们分别表示抬起画笔和落下画笔，函数定义如下： turtle.penup() 别名 turtle.pu(), turtle.up() 作用：抬起画笔，之后，移动画笔不绘制形状 turtle.pendown() 别名 turtle.pd(), turtle.down() 作用：落下画笔，之后，移动画笔将绘制形状,绘图坐标体系,turtle.pensize()函数用来设置画笔尺寸，函数定义如下： turtle.pensize(width) 别名 turtle.width() 作用：设置画笔宽度，当无参数输入时返回当前画笔宽度 参数：width ：设置的画笔线条宽度，如果为None或者为空，函数则返回当前画笔宽度。,画笔控制函数,turtle.pencolor()函数给画笔设置颜色，程序代码2.1中将画笔设为“紫色”，函数定义如下： turtle.pencolor(colorstring) 或者 turtle.pencolor(r,g,b) 作用：设置画笔颜色，当无参数输入时返回当前画笔颜色 参数： colorstring ：表示颜色的字符串，例如：“purple“、“red“、“blue“等 (r,g,b) : 颜色对应的RGB数值，例如：(51, 204, 140),画笔控制函数,很多RGB颜色都有固定的英文名字，这些英文名字可以作为colorstring输入到turtle.pencolor()函数中，也可以采用(r, g, b)形式直接输入颜色值。几个典型的RGB颜色如表2.2所示,画笔控制函数,表2.2,RGB颜色是计算机系统最常用的颜色体系之一，它采用R（红色）、G（绿色）、B（蓝色）三种基本颜色及它们的叠加组成各式各样的颜色，构成颜色体系。理论表明，RGB颜色能够形成人眼感知的所有颜色。 具体来说，RGB颜色采用（r, g, b）表示，其中，每个颜色采用8比特表示，取值范围是0, 255。因此，RGB颜色一共可以表示2563（16M，约1,678万）种颜色。,RGB颜色,turtle通过一组函数控制画笔的行进动作，进而绘制形状。turtle.fd()函数最常用，它控制画笔向当前行进方向前进一个距离，函数定义如下： turtle.fd(distance) 别名 turtle.forward(distance) 作用：向小海龟当前行进方向前进distance距离 参数：distance ：行进距离的像素值，当值为负数时，表示向相反方向前进。,形状绘制函数,turtle.seth()函数用来改变画笔绘制方向，函数定义如下： turtle.seth(to_angle) 别名 turtle.setheading(to_angle) 作用：设小海龟当前行进方向为to_angle，角度=绝对方向角度值。 参数：to_angle ：角度的整数值。,形状绘制函数,其中，0表示向东，90度向北，180度向西，270度向南；负值表示相反方向。 程序中，我们让小乌龟向-40度启动爬行，即：向东南方向40度。,形状绘制函数,0,90,180,270,turtle.circle()函数用来绘制一个弧形，函数定义如下 turtle.circle(radius, extent=None) 作用：根据半径radius绘制extent角度的弧形，绘制模式参见图2.7。 参数：raduis ：弧形半径，当值为正数时，半径在小海龟左侧，当值为负数时，半径在小海龟右侧；extent : 绘制弧形的角度，当不给该参数或参数为None时，绘制整个圆形,形状绘制函数,图2.7：turtle.circle()函数的参数含义,形状绘制函数,由于存在缩进，实例代码2.1中第10、11、12行是一个由保留字for引导的整体，这是另一种循环结构，称为“遍历循环”。for语句的循环格式是： for i in range(): 实例代码2.1中第10行的for循环表示第11、12行代码连续执行4次。,遍历循环,main()函数给出了小乌龟爬行的窗体大小，爬行轨迹颜色和宽度以及初始爬行的方位。 最后，调用drawSnake函数启动绘制蟒蛇功能。 drawSnake函数有四个参数，根据调用时给出的参数，分别将40传递给rad、