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【笔记】《python语言程序设计》——程序的控制结构

【笔记】《python语言程序设计》——程序的控制结构

作者: Hobbit的理查德 | 来源:发表于2020-03-17 22:34 被阅读0次

    一、前言

    学习就是一个不断的自下而上,自上而下的过程。

    前段时间,学着用python实现网站的数据爬取,隐约get到python的一些语法和用法,感觉就是语法不难,关键在于解决问题的思维。

    这是需求驱动后的学习。接下来,就需要对python进行系统地了解。

    很早之前搜知乎的时候,就搜到MOOC上的一门《python语言程序设计》课程,讲得很好,而且,我还下载了课件,溜了一遍,感觉就挺有趣的。

    趁着有了实战经验,就把这门入门课刷了一遍。果然是门好课!很适合小白入门,并系统学习,整个教学过程循序渐进,深入浅出,提纲挈领,很有意思!

    课程是北京理工大学嵩天老师的《python语言程序设计》课程,现在已经开了11次课了。课程每个小视频短则几分钟,最长也不超过20分钟,不容易劝退。每章讲解有复习回顾及小结,在平台python123上有每章的练习和测试,直接反馈结果,激发继续学下去的兴趣。

    个人感觉,老师说话速度慢了些,调成了2倍速播放,然后,花了大约3天的时间,把所有的视频,课件,练习和测试都刷了一遍,感觉对python的了解更系统了!

    趁热打铁,把每章的知识点和练习、测试再进行整理回顾一下。

    以下内容均来自课程:《python语言程序设计》平台python123,感兴趣的看课程视频,亲自练习,效果更好~

    二、知识点

    1. 程序的分支结构

    1. 单分支结构

      单分支示例:

      guess=eval(input())
      if guess==99:
          print('猜对了')
      
    2. 二分支结构

      ①二分支示例:

      guess=eval(input())
      if guess==99:
          print('猜对了')
      else:
          print('猜错了')
      

      ②紧凑形式:适用于简单表达式的二分之结构

      <表达式1> if <条件> else <表达式2>

      guess=eval(input())
      print('猜{}了'.format('对' if guess==99 else '错'))
      
    3. 多分支结构

      ①多分支结构示例:

      score=eval(input())
      if score>=60:
          grade='D'
      elif score>=70:
          grade='C'
      elif score>=80:
          grade='B'
      elif score>=90:
          grade='A'
      print('输入成绩属于级别{}'.format(grade))
      

      ②程序的控制结构:顺序结构、分支结构、循环结构

    4. 条件判断及组合

      ①操作符

      操作符 描述
      < 小于
      <= 小于等于
      >= 大于等于
      > 大于
      == 等于
      != 不等于
      x and y 两个条件x和y的逻辑
      x or y 两个条件x和y的逻辑
      not x 条件x的逻辑

      ②示例

      guess=eval(input())
      if guess>99 or guess<99:
          print('猜错了')
      else:
          print('猜对了')
      
    5. 程序的异常处理

      ①异常处理的基本使用

      try:
          <语句块1>
      except:
          <语句块2>
      

      ②示例1

      try:
          num=eval(input('请输入一个整数:'))
          print(num**2)
      except:
          print('输入不是整数')
      

      ③示例2

      # 标注异常类型后,仅响应此类异常,异常类型名字等同于变量名
      try:
          num=eval(input('请输入一个整数:'))
          print(num**2)
      except NameError:
          print('输入不是整数')
      

      ④异常处理的高级使用

      try:
          <语句块1>
      except:
          <语句块2>
      # else对应语句块3,在不发生异常时执行
      else:
          <语句块3>
      # finally对应语句块4,一定执行
      finally:
          <语句块4>
      

    2. 实例5:身体质量指数BMI

    描述:同时输出国际和国内对应的分类

    BMI=体重(kg)/身高2(m2

    bmi.png
    height, weight=eval(input('请输入身高(米)和体重(公斤)[逗号隔开]:'))
    bmi=weight/pow(height,2)
    print('BMI数值为:{:.2f}'.format(bmi))
    who,nat='',''
    if bmi<18.5:
        who,nat='偏瘦','偏瘦'
    elif 18.5<=bmi<24:
        who,nat='正常','正常'
    elif 24<=bmi<25:
        who,nat='正常','偏胖'
    elif 25<=bmi<28:
        who,nat='偏胖','偏胖'
    elif 28<=bmi<30:
        who,nat='偏胖','肥胖'
    else:
        who,nat='肥胖','肥胖'
    print("BMI指标为:国际'{0}',国内'{1}'".format(who.nat))
    

    3.程序的循环结构

    1. 遍历循环

      ①语法:

      for <循环遍历> in <遍历结构>:
          <语句块>
      

      ②举例:

      #计数循环(N次)
      for i in range(N):
          <语句块>
      #计数循环(特定次)
      for i in range(M,N,k):
          <语句块>
      #字符串遍历循环
      for i in s:
          <语句块>
      #列表遍历循环,ls是一个列表,遍历其每个元素,产生循环
      for item in ls:
          <语句块>
      #文件遍历循环,fi是一个文件标识符,遍历其每行,产生循环
      for line in fi:
          <语句块>
      
    2. 无限循环:由条件控制的循环运行方式

      #反复执行语句块,直到条件不满足时结束
      while <条件>:
          <语句块>
      #示例,无限循环的条件
      a=3
      while a>0:
          a=a-1
          print(a)
      
    3. 循环控制保留字:breakcontinue

      break:跳出并结束当前整个循环,执行循环后的语句,仅跳出当前最内层循环

      continue:结束当次循环,继续执行后续次数循环

      breakcontinue:可以与forwhile循环搭配使用

    循环保留字.png
    1. 循环的高级用法:循环与else

      ①当循环没有被break语句退出时,执行else语句块

      ②else语句块作为“正常”完成循环的奖励

      ③这里else的用法与异常处理中else用法相似

    循环与else.png

    4.模块3:random库的使用

    1. random库基本介绍

      ①random库是使用随机数的Python标准库

      ②random库主要用于生成随机数

      ③使用:import random

      ④需要掌握的能力:能够利用随机数种子产生“确定”伪随机数;能够产生随机整数;能够对序列类型进行随机操作;

    2. 基本随机数函数

      函数 描述
      seed(a=None) 初始化给定的随机数种子,默认为当前系统时间
      random() 生成一个[0.0,1.0)之间的随机小数
    基本随机数函数.png
    1. 扩展随机数函数

      函数 描述
      randint(a,b) 生成一个[a,b]之间的整数
      randrange(m,n[,k]) 生成一个[m,n)之间以k为步长的随机整数<br />randrange(10,100,10)结果可能为80
      getrandbits(k) 生成一个k比特长的随机整数<br />random.getrandbits(16)结果可能为37885
      uniform(a,b) 生成一个[a,b]之间的随机小数<br />random.uniform(10,100)结果可能为13.096321648808136
      choice(seq) 从序列seq中随机选择一个元素<br />random.choice([1,2,3,4,5,6,7,8,9])结果可能为8
      shuffle(seq) 将序列seq中元素随机排列,返回打乱后的序列<br />s=[1,2,3,4,5,6,7,8,9];random.shuffle(s);print(s)结果可能为[3,5,8,9,6,1,2,7,4]
      • PS:哈哈,就喜欢这种态度!
    学不会就学不会.png

    5.实例6:圆周率的计算

    描述:求解圆周率可以采用蒙特卡罗方法,在一个正方形中撒点,根据在1/4圆内点的数量占总撒点数的比例计算圆周率值。

    from random import random
    from time import perf_counter
    DARTS=1000*1000
    hits=0.0
    start=perf_counter()
    for i in range(1,DARTS+1):
        x,y=random(),random()
        dist=pow(x**2,y**2,0.5)
        if dist<=1.0:
            hits=hits+1
    pi=4*(hits/DARTS)
    print('圆周率值是:{}'.format(pi))
    print('运行时间是:{:.5f}s'.format(perf_counter()-start))
    

    三、练习

    1.实例5:身体质量指数BMI

    同上

    2. 实例6:圆周率的计算

    同上

    3. 整数的加减和

    描述:编写程序计算如下数列的值:

    1-2+3-4...966

    其中,所有数字为整数,从1开始递增,奇数为正,偶数为负

    r=1
    for i in range(2,967):
        if i%2==0:
            r=eval(str(r)+'-'+str(i))
        else:
            r=eval(str(r)+'+'+str(i))
    print(r)
    

    4. 三位水仙花数

    描述:"水仙花数"是指一个三位整数,其各位数字的3次方和等于该数本身。

    例如:ABC是一个"3位水仙花数",则:A的3次方+B的3次方+C的3次方 = ABC。

    请按照从小到大的顺序输出所有的3位水仙花数,请用"逗号"分隔输出结果。

    k=''
    for i in range(100,1000):
        k1=i//100
        k2=(i-k1*100)//10
        k3=i-k1*100-k2*10
        if pow(k1,3)+pow(k2,3)+pow(k3,3)==i:
            k+=str(i)+','
    print(k.rstrip(','))
    

    5.用户登录的三次机会

    描述:给用户三次输入用户名和密码的机会,要求如下:

    1)如输入第一行输入用户名为‘Kate’,第二行输入密码为‘666666’,输出‘登录成功!’,退出程序;

    2)当一共有3次输入用户名或密码不正确输出“3次用户名或者密码均有误!退出程序。”。

    for i in range(1,4):
        ID=input()
        pw=input()
        if (ID=='Kate')&(pw=='666666'):
            print('登录成功!')
            break
    else:
        print('3次用户名或者密码均有误!退出程序。')
    

    四、测试

    1.选择题

       for var in ___:
           print(var)
    

    哪个选项不符合上述程序空白处的语法要求?

    A "Hello"

    B (1,2,3)

    C range(0,10)

    D {1;2;3;4;5}

    for .. in .. 中 in 的后面需要是一个迭代类型(组合类型),{1;2;3;4;5}不是Python的有效数据类型。

    1. for i in range(0,2):
          print(i)
      

    哪个选项是以上程序的输出结果?

    A 1 B 1 2 C 0 1 2 D 0 1

    range(0, 2)输出两个值:0和1。

    1. k=10000
      while k>1:
          print(k)
          k=k/2
      

    哪个选项给出了上述程序的输出次数?

    A 15 B 1000 C 13 D 14

    请跟随程序计算或在IDLE中运行程序获得结果。

    1. 哪个选项是程序的三种基本结构?

      A 顺序结构,跳转结构,循环结构

      B 过程结构,对象结构,函数结构

      C 顺序结构,循环结构,分支结构

      D 过程结构,循环结构,分支结构

    无对象结构、跳转结构、过程结构等说法

    1. 哪个选项关于循环结构的描述是错误的?

      A 条件循环和遍历循环结构都是基本的循环结构

      B 循环是一种程序的基本控制结构

      C 循环是程序根据条件判断结果向后反复执行的一种运行方式

      D 死循环无法退出,没有任何作用

    死循环能够用于测试性能,形式上的死循环可以用break来退出,例如:

    x = 10
    while True:
        x = x - 1
        if x == 1:
             break
    

    死循环是有其作用的。

    1. 关于Python语句P=-P,哪个选项的描述是正确的?

      A 给P赋值为它的负数

      B P等于它的负数

      C P=0

      D P的绝对值

    turtle.pendown()只是放下画笔,并不绘制任何内容。

    1. 哪个选项是用来判断当前Python语句在分支结构中?

      A 缩进 B 冒号 C 引号 D 大括号

    缩进表达层次关系。

    1. 哪个选项是下面代码的执行结果?
    for s in "PYTHON":
       if s=="T":
          continue
       print(s,end="")
    

    A TT B PYTHON C PY D PYHON

    continue结束当次循环,但不跳出当前循环。

    1. 哪个选项是random库中用于生成随机小数的函数?

      A randrange() B randint() C random() D getrandbits()

    randint()、getrandbits()、randrange()都产生随机整数,random()产生0到1之间的随机小数。

    1. 关于try-except,哪个选项的描述是错误的??

      A NameError是一种异常类型

      B 用于对程序的异常进行捕捉和处理

      C 表达了一种分支结构的特点

      D 使用了异常处理,程序将不会再出错

    使用了异常处理,程序可能运行不会出错,但逻辑上可能出错。程序错误是一个大概念,不仅指代码运行错误,更代表功能逻辑错误。

    2.程序设计题

    1. 四位玫瑰数

    描述:四位玫瑰数是4位数的自幂数。自幂数是指一个 n 位数,它的每个位上的数字的 n 次幂之和等于它本身。

    例如:当n为3时,有1^3 + 5^3 + 3^3 = 153,153即是n为3时的一个自幂数,3位数的自幂数被称为水仙花数。

    请输出所有4位数的四位玫瑰数,按照从小到大顺序,每个数字一行。

    for i in range(1000,10000):
        k1=i//1000
        k2=(i-k1*1000)//100
        k3=(i-k1*1000-k2*100)//10
        k4=i-k1*1000-k2*100-k3*10
        if pow(k1,4)+pow(k2,4)+pow(k3,4)+pow(k4,4)==i:
            print(i)
    
    1. 100以内素数之和

    描述:求100以内所有素数之和并输出。

    素数指从大于1,且仅能被1和自己整除的整数。

    提示:可以逐一判断100以内每个数是否为素数,然后求和。

    m=0
    for i in range(2,101):
        for k in range(2,101):
            if (i%k==0)&(i!=k):
                break
        else:
            m=m+i
    print(m)
    

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