第2章 Python实例设计与分析

第2章Python实例设计与分析代码风格Python变量基本输入/输出结构控制函数式编程模块化编程学习目标了解掌握熟悉掌握了解turtle模块的基础函数12熟悉程序编写与设计方法、Python程序的结构掌握Python语言的基本语法34掌握模块的导入方法目录☞点击查看本节相关知识点代码风格2.22.1实例1：货币兑换☞点击查看本节相关知识点2.3变量☞点击查看本节相关知识点2.4基本输入输出目录函数式编程2.62.5结构控制实例2：turtle

Star2.7☞点击查看本节相关知识点模块化编程2.8绘图模块——turtle2.9☞点击查看本节相关知识点知识架构2.2代码风格1缩进2注释知识架构1标识符和关键字2数据类型3变量赋值2.3变量4字符串索引和切片知识架构2.4基本输入输出1input()函数2eval()函数3print()函数知识架构2.5结构控制1顺序结构2选择结构3循环结构知识架构2.8模块化编程1模块的导入和使用2模块的分类2.1实例1：货币兑换货币兑换假设1美元等于6.8833人民币，1人民币等于0.1452美元，下面设计与编写解决“人民币与美元相互兑换”这一问题的程序。需求：分析：程序要解决的问题：“人民币兑换美元”和“美元兑换人民币”。程序的流程“输入货币——货币转换——货币输出”。汇率算法如下：

CNY=6.8833×USD

USD=0.1452×CNY请依次输入币值与符号(￥/$)：34￥可兑换的美元为4.937$请依次输入币值与符号(￥/$)：45$可兑换的人民币为309.749￥请依次输入币值与符号(￥/$)：23输入有误2.2代码风格缩进Python对代码的缩进有严格的规定。夸张地说，每行代码的缩进，需要使用“游标卡尺”去测量。缩进体现的是代码的逻辑关系和层次关系，缩进的改变会导致代码语义的改变。空格是Python首选的缩进方法。2.2代码风格注释注释用于在程序指定位置添加说明性信息注释不参与程序运行，仅起说明作用注释分类单行注释多行注释2.3变量13什么是标识符开发人员在程序中自定义的一些符号和名称。标识符的命名规范使用字母、数字、下划线（_）及其组合作为标识符名称，但不允许以数字开头。见名知意。统一命名方式：（1）单个小写字母，如a，b（2）单个大写字母，如A,B（3）多个小写字母，如ftpserver

（4）多个大写字母，如FTPCLIENT（5）下划线分隔多个单词如my_name

MY_HEIGHT（5）大写词（驼峰命名），如MyAge2.3变量数据类型有哪些？数据类型数字类型整型浮点型复数类型组合类型字符串列表元组字典集合整型：1

00、0b1010浮点型：3.14、2e-2

复数类型：3+2j字符串：'helloitcast'

列表：[3,‘s’,“Alp3”]

元组：(3,‘s’,“Alp3”)

字典：{“中国”:“北京”,“英国”:“伦敦”}

集合：{'t','n','h','o','py'}示例2.3变量为什么要为变量赋值变量使用之前必须先被赋值。变量赋值语法格式：变量

=数值想一想：如果连续多次对变量赋值，那么这个变量的值最后是多少？示例：a=3变量名对象a3a=32.3变量字符串索引Python为字符串中的元素编号，以实现对字符串中的单个字符或字符片段的索引。按照不同的方向，索引分为正向索引和逆向索引。使用“s[索引]”这一形式可取出索引对应的字符。AlphonseElric-14-13-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910111213逆向索引正向索引2.3变量字符串切片切片可以获取字符串中的字符串片段（子字符串）。使用“s[索引1:索引2]“

取得从索引1开始到索引2之前的字符串片段。（左开右闭）

AlphonseElric-14-13-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910111213s[0:4] s[:5]s[-5:-1]s[-5:]

示例结果:

Alph结果：Alph结果：Elri

结果：Elri

2.4基本输入/输出什么是输入？打个比方:去银行取钱在ATM上输入密码—相当于向程序输入信息input()函数——输入函数所谓输入，就是用代码获取用户通过键盘输入的信息。字符串变量=input(“提示信息”)用法2.4基本输入/输出什么是输出？在Python中，如果要获取用户在键盘上的输入信息，需要使用input()函数。使用input函数实现键盘输入，用户输入的任何内容都会被Python认为是一个字符串。打个比方:在ATM机输入密码，显示余额ATM机输入密码后，屏幕输出账号余额信息print()函数——输出函数所谓输出，就是计算机将数据输出到屏幕或者文件等。2.4基本输入/输出print()函数的使用打印字符串：01示例print("输入有误")str="AlphonseElric”print(str)

格式化输出02示例2.4基本输入/输出print()函数的使用示例str="AlphonseElric”print(str,end=’’) print(str,end='')print(str,end='___')示例a='hello‘s="Alphonse"print(a,s,sep=',’)print(a,s,sep='.')不换行输出

03更换间隔字符042.5结构控制什么是顺序结构？顺序结构是最简单的结构，从执行方式上看，此结构中的语句从第一条到最后一条完全按从上到下的顺序依次执行。a=3b=5c=a+bprint(c)示例a=3b=5c=a+bprint(c)开始结束输出变量c的值，结果为8定义变量a，赋值为3定义变量b，赋值为5定义变量c，值是a+b之和2.5结构控制什么是分支结构？分支结构是依据一定的条件选择执行路径，适合带有逻辑或者关系比较等条件判断的计算。设计这类程序时往往先绘制其程序流程图，再写代码。打个比方：交通信号灯红灯：禁止通行绿灯：准许通行黄灯：警示想一想：如何用程序表示交通信号灯的通行情况呢？2.5结构控制if条件语法格式if条件表达式1:

代码段1elif

条件表达式2:

代码段2…else:

代码段nif红灯:

禁止通信elif绿灯:

准许通信else:

警示2.5结构控制什么是循环结构？循环结构是指在程序中需要反复执行某个功能而设置的一种程序结构，它由循环体中的条件，判断继续执行某个功能还是退出循环。Python循环结构：while循环语句for循环语句Python语言中提供了循环语句，其功能是根据条件控制程序是否再次或多次执行。2.6函数式编程什么是函数？函数是Python内建支持的一种封装。把大段代码拆成函数，通过一层一层函数调用，可以把复杂任务分解成简单的任务，这种分解可以称之为面向过程的程序设计。函数就是面向过程的程序设计的基本单元。FunctionPython定义函数的格式：def

函数名(<参数1,参数2,…>)：

代码段函数名的命名规则与变量名相同。函数名后小括号中的参数构成参数列表，参数列表可以为空。格式说明：2.7实例2：Turtle

StarTurle

Star通过练习Python官方文档在图形模块Turtle中给出的示例程序，了解模块的简单用法。需求：效果图：fromturtleimport*color('red','yellow')begin_fill()whileTrue:forward(200)left(170)ifabs(pos())<1:breakend_ful()done()2.8模块化编程什么是模块？如何导入模块？模块（module）的功能与函数相似，从本质上讲，使用模块和函数都是为了更好地组织代码，减小程序体积，提高代码的利用率。在Python程序中，一个.py文件便可构成一个模块，通过在当前.py文件中导入其它.py文件，可以调用被导入文件中定义的内容，例如变量、函数等。import模块名0102from模块名import...2.8模块化编程内置模块是Python内置标准库中的模块，也是Python的官方模块，可直接导入程序。内置模块A第三方模块是由非官方制作发布，供给大众使用的Python模块，在使用之前需要先自行安装。第三方模块B自定义模块是用户在程序编写中自行编写，存放功能性代码的.py文件。自定义模块C2.9绘图模块—turtleturle绘图模块turtle（海龟）是Python内置的一个标准模块，它提供了绘制线、圆以及其它形状的函数，使用该模块可以创建图形窗口，在图形窗口中通过简单重复动作直观地绘制界面与图形。创建窗口设置画布绘制图形turtle的使用主要分为以下三个方面：2.9绘图模块—turtle创建窗口图形窗口也称为画布（canas）。控制台无法绘制图形，使用turtle模块绘制图形化界面，需要先使用setup()函数创建图形窗口。turtle.setup(width,height,startx=None,starty=None)width:

窗口宽度height:窗口高度startx：窗口在计算机屏幕上的横坐标starty:窗口在计算机屏幕上的纵坐标参数含义：值为整数时，表示以像素为单位的尺寸；值为小数时，表示图形窗口的宽或高与屏幕的比例startx、starty的取值可以为整数或None；当取值为整数时，分别表示图形窗口左侧、顶部与屏幕左侧、顶部的距离（单位为像素）；当取值为None时，窗口位于屏幕中心。2.9绘图模块—turtle设置画笔画笔（pen）的设置包括画笔属性，如尺寸、颜色的设置，和画笔状态的设置。

turtle.pensize(<width>) #设置画笔尺寸turtle.speed(speed) #设置画笔移动速度turtle.color(color) #设置画笔颜色（1）画笔属性函数pensize()函数的参数width可以设置画笔绘制出的线条的宽度；speed()函数的参数speed用于设置画笔移动的速度；color()函数的参数color用于设置画笔的颜色参数含义：2.9绘图模块—turtle设置画笔turtle.penup()

#提起画笔turtle.pendown()

#放下画笔（2）画笔状态函数turtle模块中为penup()和pendown()函数定义了别名;penup()函数的别名为pu();pendown()函数的别名为pd()。说明：2.9绘图模块—turtle绘制图形在画笔状态为DOWN时，通过移动画笔可以在画布上绘制图形，可以将画笔想象成一只海龟（这也是turtle模块名字的由来）：海龟落在画布上，它可以向前、向后、向左、向右移动，海龟爬动时在画布上留下痕迹，路径即为所绘图形。（1）移动控制函数turtle.forward(distance) #向前移动turtle.backward(distance) #向后移动turtle.goto(x,y=None) #移动到指定位置函数forward()和backward()的参数distance用于指定画笔移动的距离，单位为像素；函数goto()用于将画笔移动到画布上指定的位置，该函数可以使用x、y分别接收表示目标位置的横坐标和纵坐标，也可以仅接收一个表示坐标向量的参数。参数含义：2.9绘图模块—turtle绘制图形（2）角度控制函数turtle.right(degree) #向右转动turtle.left(degree) #向左转动turtle.seth(angle) #转动到某个方向函数right()和left()的参数degree用于指定画笔向右与向左的角度；函数seth()的参数angle