Python程序设计-试卷二及答案

《Python程序设计》期末考试试卷（二）课程名称：Python程序设计

适用专业：计算机相关专业

考试形式：闭卷笔试

考试时间：120分钟

总分：100分一、单项选择题（共20题，每题2分，共40分）下列哪个Python开发工具是本课程主要推荐的？A.EclipseB.VisualStudioCodeC.Notepad++D.PyCharm表达式5%2和2**3的结果分别是：A.2和8B.1和8C.2.5和6D.1和6想要在循环中提前终止整个循环，应使用哪个语句？A.passB.continueC.breakD.return将数字字符串"123"转换为整数，正确的函数是：A.str()B.int()C.float()D.eval()以下哪个语句可以生成一个从0到4（不包括5）的整数序列？A.range(5)B.range(1，5)C.range(0，5，1)D.以上都对已知列表a=[1,2,3]，执行b=a和a.append(4)后，b的值是：A.[1,2,3]B.[1,2,3,4]C.[4]D.报错元组(1，2)和列表[1,2]最显著的区别是：A.存储的数据类型不同B.元组是序列，列表不是C.元组不可变，列表可变D.元组不能索引访问关于字典d={'name':‘Alice‘，‘age‘:25}，下列操作错误的是：A.d[‘name‘]B.d[‘city‘]=‘Beijing‘C.d.get(‘age‘)D.d.pop()（不带参数）用于创建一个空集合的语句是：A.{}B.set()C.[]D.()以下代码的输出结果是：deffunc(a,b=2):returna*bprint(func(3，5)+func(3))A.15B.21C.11D.报错lambda表达式的典型特征是：A.可以定义复杂的多行函数B.必须有一个名字C.是匿名函数，简洁D.不能有返回值在类的方法定义中，哪一个参数必须作为第一个参数，代表实例本身？A.clsB.selfC.thisD.没有强制要求通过继承，子类可以：A.继承父类的所有私有属性和方法B.只能继承父类的公开方法C.继承父类的非私有属性和方法，并可进行扩展D.必须重写父类的所有方法以只读方式打开一个文本文件，并处理中文，正确的open语句是：A.open(‘file.txt‘)B.open(‘file.txt‘，‘w‘)C.open(‘file.txt‘，‘r‘，encoding=‘utf-8‘)D.open(‘file.txt‘，‘rb‘)使用withopen(...)asf:语句操作文件的主要优势是：A.读写速度更快B.可以打开多个文件C.自动处理文件的打开和关闭D.能处理二进制文件如果文件myfile.txt不存在，执行open(‘myfile.txt‘，‘r‘)会引发哪种异常？A.PermissionErrorB.FileNotFoundErrorC.IOErrorD.IsADirectoryError在SQLite中，用于向表中插入新记录的命令是：A.INSERTINTOB.UPDATEC.SELECTD.CREATE在Pandas中，要从一个名为df的DataFrame中筛选出“年龄”列大于18的所有行，应使用：A.df[‘age‘]>18B.df[df.age>18]C.df.loc[df[‘age‘]>18]D.B和C都对正则表达式r‘\w+@\w+\.\w+‘最可能用于匹配什么？A.网址B.简单的电子邮件地址C.手机号D.IP地址NumPy的主要优势是提供了高效的多维数组对象，叫做：A.MatrixB.ArrayC.ndarrayD.Tensor二、判断题（共15题，每题1分，共15分）int(3.9)

的结果是4。（）print(‘Hello‘,‘World‘，sep=‘-‘)

的输出是

Hello-World。（）列表的

sort()

方法会返回一个新的排序后的列表，原列表不变。（）字符串可以用

+

进行拼接，也可以用

*

进行重复。（）在函数内部使用

globalx

声明后，就可以创建或修改一个全局变量

x。（）字典的

keys()、values()

和

items()

方法返回的都是列表。（）Python中，__init__.py

文件的存在标志着一个目录是一个Python包。（）使用

super()

函数可以在子类中调用父类的方法。（）pass

语句通常用于语法上需要一个语句，但程序什么也不做的场合。（）读取一个大的CSV文件时，使用

csv.reader()

并逐行迭代通常比

pandas.read_csv()

更节省内存。（）try

块后面必须至少跟一个

except

块。（）Matplotlib的

plt.show()

函数用于显示所有已绘制的图形。（）列表推导式

[iforiinrange(10)ifi%2==0]

生成的是一个包含偶数的列表。（）使用

pathlib.Path(‘./data‘).mkdir()

可以创建名为

data

的目录。（）Python内置的

sqlite3

模块连接数据库时，如果数据库文件不存在，会创建一个新的。（）三、填空题（共15空，每空1分，共15分）在Python中，单行注释以符号开始。表达式

not(TrueandFalse)

的结果是。若

s=‘Python‘，则

s[::-1]

的结果是

。使用

list(range(1,10，2))

创建的列表是。定义函数时，在参数名前加一个可以接收任意数量的位置参数。集合常用于去除列表中的元素，例如

list(set([1，2,2,3]))

会得到

[1，2,3]（顺序可能不同）。在类中，以双下画线开头和结尾的方法是。使用

json

模块的方法可以从JSON格式的字符串或文件中加载Python对象。读取文件时，f.readline()

方法会读取文件的

。SQL语句

DELETEFROMtable_nameWHEREcondition

用于记录。在Pandas中，df.isnull().sum()

常用于统计DataFrame中各列的数量。使用

plt.xlabel(‘Time‘)

可以为Matplotlib图表的设置标签。yield

关键字用于定义函数。使用

a，b=b,a

可以

两个变量的值。在

try...except...finally

结构中，finally

子句中的代码。四、程序填空题（共2段程序，10个空，每空1分，共10分）1.商品库存管理与查询（5空）#商品库存字典，键为商品ID，值为商品信息和库存量（元组）inventory={‘P001‘:(‘陶瓷杯‘，20.0，15),‘P002‘:(‘丝巾‘，150.0，8),‘P003‘:(‘笔记本‘，25.0，30),}#功能1：列出所有库存紧张的商品（库存<10）low_stock_items=[]forpid，infoininventory.items():name，price，stock=infoif______(1)______:#条件：库存小于10low_stock_items.append(______(2)______)#将商品ID和名称的元组加入列表print(‘库存紧张商品：‘，low_stock_items)#功能2：根据商品ID查询信息defquery_product(pid):product_info=inventory.______(3)______(pid，‘商品不存在‘)#使用get方法安全查询ifproduct_info!=‘商品不存在‘:name，price，stock=product_inforeturnf‘商品：{name}，单价：{price}，库存：{stock}‘else:returnproduct_info#功能3：更新库存（例如售出3个P001）pid_to_update=‘P001‘quantity_sold=3ifpid_to_updateininventory:name，price，stock=inventory[pid_to_update]new_stock=______(4)______#计算新库存量ifnew_stock>=0:#更新库存信息，注意元组不可变，需要整体替换inventory[pid_to_update]=(name，price，______(5)______)#填入新库存量print(f‘{name}库存已更新为：{new_stock}‘)else:print(‘库存不足！‘)else:print(‘商品ID不存在‘)2.文件操作与异常处理（5空）importjsonfrompathlibimportPathdefsave_user_profile(username，data):"""将用户资料保存为JSON文件"""profile_dir=Path(‘./user_profiles‘)#确保目录存在profile_dir.______(6)______(exist_ok=True)#使用mkdir方法，如果存在也不报错file_path=profile_dir/f‘{username}.json‘try:withopen(file_path，‘______(7)______‘，encoding=‘utf-8‘)asf:#以写入模式打开文件json.______(8)______(data，f,indent=4,ensure_ascii=False)#将数据字典写入文件print(f‘用户{username}的资料已保存。‘)returnTrueexceptIOErrorase:print(f‘保存文件时出错：{e}‘)returnFalsedefload_user_profile(username):"""从JSON文件加载用户资料"""file_path=Path(‘./user_profiles‘)/f‘{username}.json‘try:ifnotfile_path.______(9)______():#检查文件是否存在print(f‘用户{username}的资料文件不存在。‘)returnNonewithopen(file_path，‘r‘，encoding=‘utf-8‘)asf:user_data=json.______(10)______(f)#从文件加载JSON数据returnuser_dataexceptjson.JSONDecodeError:print(‘文件内容格式错误，不是有效的JSON。‘)returnNone#测试profile={‘name‘:‘张三‘，‘age‘:22，‘interests‘:[‘阅读‘，‘编程‘]}save_user_profile(‘zhangsan‘，profile)loaded=load_user_profile(‘zhangsan‘)print(‘加载的数据：‘，loaded)五、编程题（共2题，每题10分，共20分）1.数据清洗与格式化（10分）背景：从外部系统导入了“文创宝盒”的客户联系方式raw_contacts.txt，但数据混乱，每行可能包含空格、空行或不规则的电话号码（只考虑11位数字）。任务：编写函数

clean_contacts(input_file,output_file)。读取输入文件，忽略空行和纯空格行。对每一行，去除首尾空格。使用正则表达式

r‘\d{11}‘

搜索提取11位连续数字作为电话号码。如果找到，将该电话号码格式化输出，格式为

“138-xxxx-xxxx”（前3位，中间4位，后4位，用短横线连接）。将所有格式化后的电话号码写入输出文件，每行一个。在控制台打印处理的总行数和找到的有效电话号码数量。示例输入(raw_contacts.txt)内容：Alicob1391234567(无效行)Charlieavid手机号望输出(cleaned_contacts.txt)内容：1389876-5432151-0000-1111控制台输出：处理了5行，找到3个有效电话号码。2.面向对象设计：模拟简单的购物车（10分）背景：为“文创宝盒”设计一个简易的ShoppingCart类。任务：设计

Item

类，属性包括：item_id（商品ID，字符串）、name（名称）、price（单价，浮点数）。设计

ShoppingCart

类，属性为一个字典

self.items，用于存储商品（Item

对象）和对应的购买数量。为

ShoppingCart

类实现以下方法：add_item(item，quantity=1):向购物车添加商品。如果商品已存在，则增加数量；否则新增条目。quantity

应为正整数。remove_item(item_id，quantity=1):从购物车移除指定数量的商品。如果移除后数量为0，则删除该商品条目。quantity

应为正整数，且不应大于购物车中该商品的数量。calculate_total():计算并返回购物车中所有商品的总金额。display_cart():打印购物车内容，格式清晰（例如每行显示：商品ID，名称，单价，数量，小计）。在方法中进行必要的参数校验（如数量为正整数），使用

assert

语句或抛出

ValueError

异常。编写一段测试代码，创建几个

Item

对象和一辆

ShoppingCart，演示商品的添加、移除和总价计算《Python程序设计》期末考试试卷（二）答案课程名称：Python程序设计

适用专业：计算机相关专业

考试形式：闭卷笔试

考试时间：120分钟

总分：100分一、单项选择题（共20题，每题2分，共40分）B（解析：VisualStudioCode轻量、免费、插件丰富，是Python入门推荐工具；PyCharm功能强大，专业版收费；Eclipse主打Java开发；Notepad++是纯文本编辑器，无Python专属调试功能）B（解析：%是取模运算，5%2=1；**是幂运算，2**3=8）C（解析：break终止整个循环；continue跳过本次循环剩余代码；pass占位符，不执行任何操作；return用于函数返回值，终止函数执行）B（解析：int()转换为整数，str()转换为字符串，float()转换为浮点数，eval()执行字符串中的表达式）D（解析：range(5)等价于range(0,5)，range(0,5,1)明确指定步长1，三者均生成[0,1,2,3,4]）B（解析：b=a是引用赋值，b和a指向同一个列表对象，a.append(4)修改原列表，b也会同步变化）C（解析：元组和列表都是序列，都可索引访问，可存储任意数据类型；核心区别是元组不可变（创建后无法修改元素），列表可变）D（解析：d.pop()必须传入键参数，用于删除指定键值对；无参数会报错；d['name']访问指定键的值，d['city']='Beijing'添加新键值对，d.get('age')安全访问指定键的值）B（解析：{}创建空字典，set()创建空集合，[]创建空列表，()创建空元组）B（解析：func(3,5)传入两个参数，a=3、b=5，返回15；func(3)只传一个参数，b使用默认值2，返回6；总和为15+6=21）C（解析：lambda是匿名函数，只能写单行表达式，自动返回表达式结果，简洁高效，适合简单逻辑）B（解析：实例方法的第一个参数必须是self，代表当前实例对象；cls是类方法的第一个参数，代表类本身）C（解析：子类只能继承父类的非私有属性和方法（不以__开头），可重写或扩展父类方法，无需强制重写所有方法）C（解析：'r'是只读模式，encoding='utf-8'避免中文乱码；open('file.txt')未指定编码，可能出现中文乱码；'w'是写入模式；'rb'是二进制只读模式）C（解析：with语句的核心优势是上下文管理，自动关闭文件，避免手动调用close()导致的资源泄露，与读写速度、打开多个文件无关）B（解析：文件不存在时，只读模式打开会引发FileNotFoundError；PermissionError是权限不足；IOError是通用I/O错误；IsADirectoryError是将目录当作文件打开）A（解析：INSERTINTO插入新记录；UPDATE修改已有记录；SELECT查询数据；CREATE创建表/数据库）D（解析：df[df.age>18]和df.loc[df['age']>18]均可筛选出年龄大于18的行，功能等价；df['age']>18仅返回布尔值序列）B（解析：该正则匹配「字母/数字下划线+@+字母/数字下划线+.+字母/数字下划线」，符合简单电子邮件地址的格式）C（解析：NumPy的核心多维数组对象是ndarray；Matrix是矩阵对象（已不推荐）；Array是Python内置列表；Tensor是PyTorch/TensorFlow中的张量对象）二、判断题（共15题，每题1分，共15分）×（解析：int()转换浮点数时直接截断小数部分，int(3.9)=3，不是四舍五入）√（解析：print()函数的sep参数指定多个输出内容之间的分隔符，默认是空格，此处设为'-'，输出Hello-World）×（解析：列表sort()方法是原地排序，直接修改原列表，不返回新列表；sorted()函数会返回新的排序后的列表，原列表不变）√（解析：字符串+用于拼接，*用于重复，例如'a'+'b'='ab'，'a'*3='aaa'）√（解析：global关键字声明后，函数内部可以修改或创建全局变量，否则会创建局部变量）×（解析：字典的keys()、values()、items()方法返回的是视图对象（不是列表），可迭代，实时反映字典的变化）√（解析：__init__.py文件标志该目录是Python包，用于初始化包、导入子模块等，Python3.3+可省略，但仍推荐保留）√（解析：super()函数用于在子类中调用父类的方法，避免硬编码父类名称，简化继承逻辑）√（解析：pass是空语句，用于语法上需要语句但无需执行任何操作的场景（如空函数、空类、空循环））√（解析：csv.reader()逐行迭代读取，不加载全部数据到内存，适合大文件；pandas.read_csv()会将全部数据加载到DataFrame中，占用内存较多）×（解析：try块后面可以跟finally块，不一定需要except块（用于只保证资源释放，不处理异常））√（解析：plt.show()是Matplotlib中显示图形的核心函数，会弹出窗口显示所有已绘制的图形）√（解析：该列表推导式遍历0-9，筛选出偶数，生成列表[0,2,4,6,8]）√（解析：pathlib.Path('./data').mkdir()可以创建data目录，exist_ok=True可避免目录已存在时报错）√（解析：sqlite3模块连接数据库时，若指定的数据库文件不存在，会自动创建一个新的SQLite数据库文件）三、填空题（共15空，每空1分，共15分）#True（解析：TrueandFalse=False，notFalse=True）nohtyP（解析：s[::-1]是字符串逆序切片，步长为-1，从后往前读取所有字符）[1,3,5,7,9]（解析：range(1,10,2)从1开始，步长2，到10结束（不包含10））*（解析：*args接收任意数量的位置参数，封装为元组）重复双下画线方法（或特殊方法或魔术方法）json.load()（解析：json.load()从文件加载JSON，json.loads()从字符串加载JSON）下一行（解析：f.readline()每次读取文件的一行，多次调用会依次读取后续行，直到文件末尾）删除缺失值（或空值）X轴（或横轴）生成器（解析：yield是生成器函数的核心关键字，生成器函数调用后返回生成器对象，按需生成数据）交换（解析：Python的解包赋值，无需临时变量即可交换两个变量的值）无论是否发生异常都会执行四、程序填空题（共10空，每空1分，共10分）1.商品库存管理与查询（5空）(1)stock<10（解析：判断库存是否小于10，筛选库存紧张商品）(2)(pid,name)（解析：将商品ID和名称封装为元组，加入库存紧张商品列表）(3)get（解析：字典get()方法安全查询，键不存在时返回指定默认值）(4)stock-quantity_sold（解析：原库存减去售出数量，计算新库存）(5)new_stock（解析：元组不可变，整体替换字典值，填入新计算的库存量）2.文件操作与异常处理（5空）(6)mkdir（解析：Path.mkdir()方法创建目录，exist_ok=True避免目录已存在时报错）(7)w（解析：'w'是写入模式，用于创建并写入文件，保存JSON数据）(8)dump（解析：json.dump()将Python字典写入JSON文件，json.dumps()将Python字典转换为JSON字符串）(9)exists（解析：Path.exists()方法判断文件/目录是否存在）(10)load（解析：json.load()从JSON文件加载数据，转换为Python字典）五、编程题（共2题，每题10分，共20分）第1题：数据清洗与格式化（核心参考代码）importredefclean_contacts(input_file,output_file):#初始化统计变量total_lines=0valid_count=0#存储格式化后的电话号码cleaned_phones=[]#读取输入文件withopen(input_file,"r",encoding="utf-8")asfr:forlineinfr:total_lines+=1#统计总处理行数#去除首尾空格clean_line=line.strip()#忽略空行和纯空格行ifnotclean_line:continue#正则提取11位连续数字phone_match=re.search(r'\d{11}',clean_line)ifphone_match:phone=phone_match.group()#格式化电话号码：138-xxxx-xxxxformatted_phone=f"{phone[:3]}-{phone[3:7]}-{phone[7:]}"cleaned_phones.append(formatted_phone)valid_count+=1#统计有效电话号码数量#将格式化后的电话号码写入输出文件withopen(output_file,"w",encoding="utf-8")asfw:forphoneincleaned_phones:fw.write(f"{phone}\n")#控制台打印统计信息print(f"处理了{total_lines}行，找到{valid_count}个有效电话号码。")#测试函数（需提前创建raw_contacts.txt）clean_contacts("raw_contacts.txt","cleaned_contacts.txt")第2题：面向对象设计：模拟简单的购物车（核心参考代码）#1.定义Item类classItem:def__init__(self,item_id,name,price):#参数校验：单价必须是正数ifnotisinstance(price,(int,float))orprice<=0:raiseValueError("单价必须是大于0的数字！")self.item_id=item_id=nameself.price=float(price)#2.定义ShoppingCart类classShoppingCart:def__init__(self):#初始化购物车：字典，键为Item对象，值为购买数量self.items={}#a)添加商品方法defadd_item(self,item,quantity=1):#参数校验：quantity必须是正整数ifnotisinstance(quantity,int)orquantity<=0:raiseValueError("购买数量必须是大于0的整数！")ifiteminself.items:#商品已存在，增加数量self.items[item]+=quantityelse:#商品不存在，新增条目self.items[item]=quantity#b)移除商品方法defremove_item(self,item_id,quantity=1):#参数校验：quantity必须是正整数ifnotisinstance(quantity,int)orquantity<=0:raiseValueError("移除数量必须是大于0的整数！")#查找对应商品target_item=Noneforiteminself.items.keys():ifitem.item_id==item_id:target_item=itembreakifnottarget_item:raiseValueError("购物车中不存在该商品！")#校验移除数量是否超过库存current_quantity=self.items[target_item]ifquantity>current_quantity:ra