2025年Python程序设计第2版王雷春课后答案

2025年Python程序设计第2版王雷春课后答案1.基础输入输出与简单计算问题：编写程序，输入用户的姓名（字符串）和当前年龄（整数），输出包含以下信息的文本：问候语：“你好，[姓名]！”当前年份（如2024年），计算用户100岁时的年份（当前年份+(100当前年龄)）如果用户已经超过100岁，输出“你已经超过100岁啦！”思路分析：首先需要获取用户输入的姓名和年龄，注意年龄需要转换为整数。然后获取当前年份，使用datetime模块的datetime.now().year动态获取。接着计算目标年份：若年龄≤100，目标年份为当前年份+(100年龄)；若年龄>100，提示已超过。最后使用f-string格式化输出。代码实现：```pythonimportdatetimename=input("请输入你的姓名：")age=int(input("请输入你的年龄："))current_year=datetime.datetime.now().yearifage>100:print(f"你好，{name}！你已经超过100岁啦！")else:hundred_year=current_year+(100age)print(f"你好，{name}！当前年份是{current_year}年，你将在{hundred_year}年达到100岁。")```关键点解释：datetime模块动态获取当前年份避免硬编码；input函数返回字符串需用int()转换年龄；条件判断覆盖所有年龄情况，确保逻辑完整性。2.字符串处理与格式化问题：输入一个字符串（如“hellopython”），完成以下操作：首字母大写，其余小写（输出“HelloPython”）统计其中字母“o”的出现次数截取从第3个字符到第8个字符的子串（索引从0开始）用“-”连接字符串的每个单词（输出“hello-python”）思路分析：使用str.title()方法实现首字母大写；str.count('o')统计次数；切片操作s[2:8]（左闭右开）截取子串；str.split()分割单词后用'-'.join()连接。代码实现：```pythons=input("请输入一个字符串：")首字母大写title_s=s.title()print("首字母大写结果：",title_s)统计'o'的次数o_count=s.count('o')print("字母'o'出现次数：",o_count)截取子串（索引2到7）sub_s=s[2:8]print("截取子串结果：",sub_s)用'-'连接单词joined_s='-'.join(s.split())print("连接后的字符串：",joined_s)```关键点解释：title()方法自动处理多单词首字母大写；切片s[start:end]包含start不包含end；split()默认按空格分割，join()高效连接列表元素。3.循环与条件控制：打印九九乘法表问题：使用嵌套循环打印标准的九九乘法表，格式要求：每个算式占8个字符宽度（如“1×1=1”）每一行的算式左对齐只打印i≤j的情况（i为行号，j为列号，从1开始）思路分析：外层循环控制行i（1-9），内层循环控制列j（i-9）确保i≤j。使用f-string格式化算式，宽度8左对齐，每行结束后换行。代码实现：```pythonforiinrange(1,10):forjinrange(i,10):formula=f"{i}×{j}={ij:<8}"print(formula,end='')print()```关键点解释：内层循环j从i开始保证i≤j；f-string中<表示左对齐，8指定字符宽度；end=''避免内层循环换行，外层循环结束后换行。4.函数设计：递归与迭代实现阶乘问题：分别用递归和迭代方式实现阶乘函数n!（n≥0），测试n=5时输出120，n=0时输出1。思路分析：递归终止条件n=0或1时返回1，否则n×factorial(n-1)；迭代用循环从1到n累乘。处理n<0时抛出异常。代码实现：```pythondeffactorial_recursive(n):ifn<0:raiseValueError("阶乘仅适用于非负整数")return1ifn<=1elsenfactorial_recursive(n-1)deffactorial_iterative(n):ifn<0:raiseValueError("阶乘仅适用于非负整数")result=1foriinrange(1,n+1):result=ireturnresult测试test_cases=[5,0,-1]fornintest_cases:try:print(f"递归计算{n}!={factorial_recursive(n)}")exceptValueErrorase:print(f"递归计算{n}!错误：{e}")try:print(f"迭代计算{n}!={factorial_iterative(n)}")exceptValueErrorase:print(f"迭代计算{n}!错误：{e}")print("")```关键点解释：递归需明确终止条件避免栈溢出；迭代循环更高效适合大数计算；异常处理确保输入合法性。5.类与对象：学生信息管理问题：定义Student类，包含姓名、年龄、成绩（字典）属性，及计算平均分、添加科目、获取信息方法。思路分析：构造方法初始化属性，scores默认空字典避免可变默认参数陷阱。average_score计算总和除以科目数，add_subject动态添加科目，get_info格式化输出信息。代码实现：```pythonclassStudent:def__init__(self,name,age,scores=None):=nameself.age=ageself.scores=scoresifscoreselse{}defaverage_score(self):ifnotself.scores:return0.0returnround(sum(self.scores.values())/len(self.scores),2)defadd_subject(self,subject,score):self.scores[subject]=scoredefget_info(self):returnf"姓名：{}，年龄：{self.age}，平均分：{self.average_score()}"测试s=Student("李四",21,{"数学":90,"英语":85})s.add_subject("Python",95)print(s.get_info())输出：姓名：李四，年龄：21，平均分：90.0```关键点解释：构造方法中scores默认设为None避免陷阱；average_score处理空科目防除零错误；add_subject提升类的灵活性。6.文件操作：统计文本文件单词数问题：读取“input.txt”统计单词数（空格分隔），结果写入“output.txt”格式为“单词总数：XXX”。思路分析：withopen读取文件内容，split()按空格分割单词，统计列表长度，写入结果时格式化。代码实现：```pythontry:withopen("input.txt","r",encoding="utf-8")asf:words=f.read().split()word_count=len(words)withopen("output.txt","w",encoding="utf-8")asf:f.write(f"单词总数：{word_count}")exceptFileNotFoundError:print("错误：未找到input.txt文件")exceptExceptionase:print(f"发生错误：{e}")```关键点解释：with语句自动关闭文件；split()默认处理任意空白；异常处理捕获文件不存在等错误。7.异常处理：安全的数值输入问题：编写函数get_positive_int(prompt)，提示输入正整数，非整数或负数时重新输入。思路分析：循环持续提示输入，try-except捕获ValueError，检查数值>0，否则继续循环。代码实现：```pythondefget_positive_int(prompt):whileTrue:try:num=int(input(prompt))ifnum<=0:print("错误：请输入正整数")continuereturnnumexceptValueError:print("错误：输入不是有效整数")测试age=get_positive_int("请输入年龄（正整数）：")print(f"输入年龄：{age}")```关键点解释：循环确保输入有效；try块转换整数捕获非数字输入；条件判断保证数值为正。8.模块与包：自定义模块使用问题：创建math_utils模块含add和multiply函数，主脚本导入计算(3+5)2。代码实现（math_utils.py）：```pythondefadd(a,b):returna+bdefmultiply(a,b):returnab```代码实现（main.py）：```pythonimportmath_utilsresult=math_utils.multiply(math_utils.add(3,5),2)print("计算结果：",result)输出：16```关键点解释：模块与主脚本同目录；通过模块名.函数名调用避免命名冲突。9.网络编程：TCP客户端-服务器通信问题：服务器监听8888端口，接收字符串转大写返回；客户端发送“helloworld”并打印响应。代码实现（服务器server.py）：```pythonimportsocketHOST,PORT='',8888withsocket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)ass:s.bind((HOST,PORT))s.listen()print(f"服务器在{HOST}:{PORT}监听...")conn,addr=s.accept()withconn:print(f"已连接：{addr}")whileTrue:data=conn.recv(1024)ifnotdata:breakconn.sendall(data.decode().upper().encode())```代码实现（客户端client.py）：```pythonimportsocketHOST,PORT='',8888withsocket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)ass:s.connect((HOST,PORT))s.sendall(b"helloworld")data=s.recv(1024)pri