第二章 程序基本结构
2.1 顺序结构
2.1.1 程序的 IPO 模型
I: 输入
P: 处理
O: 输出
例 1:输入两个数求平均值
num1 = input("输入第一个数:")
num2 = input("输入第二个数:")
avg_num = (float(num1)+float(num2))/2
print(avg_num)
2.1.2 输入和输出
例 2.2 输入同学姓名和成绩，输出姓名和成绩的值及其值的类型
name = input("请输入姓名: ")
score = input("请输入成绩: ")
print(name, score)
print(type(name), type(score))
知识要点：
变量：变量是一个标识符，要遵循两个规则 1.只能由字母、数字和下划线组成 2.不能由数字开头。
输入：input()函数，里面可以填写输入提示
数据类型：Python3 中支持 6 中数据类型:数字、str(字符串)、list(列表)、tuple(元组)、set(集合)、dict(字典)
数字类型：int(整型)、float(浮点型)、bool(布尔型)、complex(复数型)
输出：print()函数，
例 2.3 假设标准体重(KG)的计算公式为:体重=[身高(厘米)-100]x0.9,请根据输入的身高计算一个人的体重
length = int(input("请输入身高(厘米): "))
weight = (length-100)*0.9
print("身高为:%d厘米,标准体重为:%fkg" % (length, weight))
知识点：
类型转换：int(),float(),str()三种之间的互相转换，其中 int()转换是向下取整
格式化输出：和 C 语言中的格式化输入一样，保留小数点，占用列宽都一样
print("格式串"%(输出对象 1，输出对象 2))
巩固与拓展：
（1）从键盘输入 3 名同学的数学成绩，输出平均分。要求平均分用 3 种形式输出:保留 2 位小数的结果、四舍五入的结果（例如 3.62 得 4）和向下取整（例如 3.62 得 3）的结果
score1 = int(input("第一位同学的成绩："))
score2 = int(input("第二位同学的成绩："))
score3 = int(input("第三位同学的成绩："))
avg_score = (float(score1+score2+score3))/3
print("平均成绩:%.2f" % (avg_score)) #保留两位小数
print("平均成绩:%d" % (round(avg_score))) #四舍五入
print("平均成绩:%d" % (int(avg_score))) #向下取整
（2）从键盘输入两个正整数 a 和 b，输出 a 除以 b 的商和余数。
a = int(input("请输入两个正整数:"))
b = int(input("请输入两个正整数:"))
print("商为:%d" % (divmod(a, b)[0]))
print("余数为:%d" % (divmod(a, b)[1]))
（3）从键盘输入一个三位数的正整数，输出其各位数字反转后得到的三位数
num1 = input("请输入一个三位数:")
num2 = num1[::-1]
print(num2)
（4）将 a 和 b 的值交换过来。例如:交换前:a ＝ 2，b ＝ 3；交换后:a ＝ 3，b ＝ 2
num1 = int(input("请输入一个整数:"))
num2 = int(input("请输入一个整数:"))
print("交换前:(%d,%d)" % (num1, num2))
t = num1
num1 = num2
num2 = t
print("交换后:(%d,%d)" % (num1, num2))
（5）小明练习游泳，有一天他从 a 时 b 分一直游泳到当天的 c 时 d 分（时间按 24 小时制）请计算小明这天游泳的时长是多少小时多少分钟？
a, b = eval(input("开始游泳的时间："))
c, d = eval(input("结束游泳的时间："))
minutes = (c-a-1)*60+(60-b)+d
print("小明游了%d小时%d分钟" % (divmod(minutes, 60)[0], divmod(minutes, 60)[1]))
2.2 分支结构
2.2.1 单分支结构
从键盘输入两个整数，按从大到小的顺序输出
num1 = int(input("请输入一个整数:"))
num2 = int(input("请输入一个整数:"))
if num1 < num2:
t = num1
num1 = num2
num2 = t
print("从大到小为:%d,%d" % (num1, num2))
知识点:
1.单分支——if 语句
单分支结构代码块执行次数为 1 次或 0 次
2.关系表达式
表达式的值一定是布尔值(True 或 False)
2.2.2 多分支结构
例 2.5 如果年份能被 100 整除但不能被 4 整除或者能被 400 整除则是闰年，否则，不是闰年，从键盘输入一个年份，判断其是不是闰年。
year = int(input("请输入一个年份:"))
if (year % 4 == 0 and year % 100 != 0) or year % 400 == 0:
print("%d年是闰年" % (year))
else:
print("%d年不是闰年" % (year))
知识点：
-
双分支——if...else 语句 两个都必须加:
-
逻辑运算符及表达式
Python 中逻辑运算符有三个(not>and>or)
2.2.3 多分支结构
例 2.6 从键盘输入一个字符串(全部由字母字符组成)，如果串的长度为 1，则输出字符的 ASCLL 码，如果串长度为 2，则将字符重复 5 次并输出，如果串长度为 3，则将字符串中的所有字符大写并输出，如果串长度大于 3，统计子串'ab'在字符串中出现的次数
s = input("请输入一个字符串:")
length = len(s)
if length == 1:
print(ord(s))
elif length == 2:
print(s*5)
elif length == 3:
print(s.upper())
else:
print(s.count('ab'))
知识点：
- order()函数：返回字符 ASCLL 码
- 输出 5 次可以写成 s*5,其他次数也一样
- 将所有字母大写是 s.upper()
- 统计子串出现的次数用 s.count()
- ......
巩固与拓展
（1）编写程序，计算长方形、圆和梯形的面积。程序运行时，显示如下功能列表:
a、计算长方形的面积
b、计算圆的面积
c、计算梯形面积
例如，输入 a，计算长方形的面积。输入 b，计算圆的面积。输入 c，计算梯形面积。输入其他值则报错。计算面积前，根据需要输入图形的尺寸。比如计算长方形面积，需要输入长和宽的值。计算圆的面积，要输入半径值。
import math
print("a、计算长方形的面积\nb、计算圆的面积\nc、计算梯形面积\n")
s = input("请选择要使用的功能:")
if s == 'a':
x = float(input("请输入长方形的长:"))
y = float(input("请输入长方形的宽:"))
print("长方形的面积为:%.2lf" % (x*y))
elif s == 'b':
r = float(input("请输入半径:"))
print("半径为:%lf的圆的面积为:%.2lf" % (r, math.pi*r*r))
else:
x = float(input("请输入梯形的上底:"))
y = float(input("请输入梯形的下底:"))
z = float(input("请输入梯形的高:"))
print("该梯形的面积为:%.2lf" % ((x+y)*z/2))
（2）输入三角形的三条边，判断是否能构成三角形。
a = float(input("请输入三角形的一个边:"))
b = float(input("请输入三角形的一个边:"))
c = float(input("请输入三角形的一个边:"))
if a+b > c and a+c > b and b+c > a:
print("这三个边可以构成三角形")
else:
print("这三个边不能构成三角形")
（3）已知 2020 年 9 月 1 日是周二，计算经过 n 天后是星期几，n 从键盘输入。
print("2020 年 9 月 1 日是周二")
n = int(input("请输入n:"))
if n % 7 == 0:
print("%d天后是周二" % (n))
elif n % 7 == 1:
print("%d天后是周三" % (n))
elif n % 7 == 2:
print("%d天后是周四" % (n))
elif n % 7 == 3:
print("%d天后是周五" % (n))
elif n % 7 == 4:
print("%d天后是周六" % (n))
elif n % 7 == 5:
print("%d天后是周日" % (n))
else:
print("%d天后是周一" % (n))
（4）从键盘输入 2 个字符串，将其拼接在一起，去除串中的空格字符并输出。
s1 = input("请输入一个字符串:")
s2 = input("请输入一个字符串:")
s3 = s1+s2
print(s3.replace(" ", ""))
（5）从键盘输入一个字符串，如果串中只有数字字符，则将字符串转成整数输出，如果串中只有字母字符，则将字符串中的首字母大写输出，否则，输出串的长度。
s = input("请输入一个字符串:")
if s.isdecimal() is True:
print(int(s))
elif s.isalpha() is True:
print(s.capitalize())
else:
print(len(s))
2.3 循环结构
在 python 中是没有 do while 的
2.3.1 while 语句
例 2.7 假设程序运行时，需要输入密码，如果密码正确，显示“欢迎使用本系统”，否则，显示“c”，知道密码输入正确，结束程序。(密码设为:admin2021)
password = "admin2021"
password1 = input("请输入密码:")
while password1 != password:
password1 = input("密码错误，请重新输入!\n")
print("欢迎使用本系统")
知识点:
-
while 语句:
while 条件：
代码块
-
循环次数必须是有限的，不能死循环
-
break 和 continue 语句
break:结束所在层的所有循环
continue:结束所在层的一次循环，转而执行下一次循环
2.3.2 for 循环语句
例 2.8 假设登录一个系统需要输入密码，但只有 5 次机会。如果第 1 次输入不正确，显示“密码错误！还剩 4 次机会！”和“请重新输入:，第 2 次还不对，显示“密码错误！还剩 3 次机会！”和“请重新输入:”。如果密码正确，显示欢迎使用本系统！”，结束程序。如果 5 次输入都错误，则显示“密码错误，次数用完，请下次再试！”结束程序。（假设密码为 1234xyz）
key = "1234xyz"
password = input("请输入密码:")
for i in range(1, 6):
if password == key:
print("欢迎使用本系统!")
break
else:
if i < 5:
print("密码错误！还剩%d次机会！" % (5-i))
password = input("请重新输入:")
else:
print("密码错误，次数用完，请下次再试！")
知识点:
-
range()函数
语法格式:range(start=0, end, step=1)
-
for 语句
格式:for 变量 in 序列:
代码块
2.3.3 循环的嵌套
例 2.9 利用 1、2、3.....、6 共六个数字组成一个 2 位数，个位只能取 1~3 共 3 个数字，能组成多少个无重复数字的 2 位数？输出这些 2 位数，每五个数一行。
count = 0
for i in range(1, 7):
for j in range(1, 4):
if i != j:
print(i*10+j, end=" ")
count += 1
if count % 5 == 0:
print("")
print("总共有:%d个" % (count))
巩固与拓展
（1）输出 1 ～ 100（包括）之间能被 3 但不能被 7 整除的所有整数。
for i in range(1, 101):
if i % 3 == 0 and i % 7 != 0:
print(i, end=" ")
（2）编写程序，输出 100 ～ 2000 之间最大的 10 个素数。
sushu = []
for i in range(100, 2001):
for j in range(2, i):
if i % j == 0:
break
if i == j+1:
sushu.append(i)
print(sushu[-10:])
（3）求出两个整数 mn 之间所有整数各个位上的奇数数字之和。例如 m ＝ 7，n ＝ 12，则 mn 之间的所有整数是:7、8、9、10、11、12，各个位上的奇数数字之和 7 ＋ 9 ＋ 1 ＋ 1 ＋ 1 ＋ 1 ＝ 20
m = int(input("请输入一个整数:"))
n = int(input("请输入一个整数:"))
sum = 0
for i in range(m, n+1):
if i < 10:
if i % 2 != 0:
sum += i
else:
if i % 2 != 0:
sum += i % 10
i = i//10
if i % 2 != 0:
sum += i
else:
i = i//10
if i % 2 != 0:
sum += i
print(sum)
（4）韩信点兵。如果从 1 到 5 报数，最末一个兵报数为 1，从 1 到 6 报数，最末一个兵报数为 5，从 1 到 7 报数，最末一个士兵报数为 4 ,从 1 到 11 报数，最末一个兵报数为 10，请帮韩信计算他至少有多少兵。
i = 0
while(1):
if i % 5 == 1 and i % 6 == 5 and i % 7 == 4 and i % 11 == 10:
print(i)
break
i += 1
算术游戏:
import sys
import random
for i in range(3):
psd = input("请输入密码")
if psd.strip(" ") == "123":
break
else:
if(i == 2):
print("密码错误3次,程序停止运行!")
sys.exit(1)
else:
print("密码错误,请重新输入!")
signs = ['+', '-', '*', '//']
right = 0
error = 0
for i in range(10):
op1 = random.randint(0, 100)
op2 = random.randint(0, 100)
sign = random.choice(signs)
if sign == '+':
print(str(op1)+sign+str(op2)+"=", end=' ')
answer = int(input())
if answer == op1+op2:
print("恭喜你答对了!")
right += 1
else:
print("很遗憾答错了!")
print("正确答案是:%d" % (op1+op2))
error += 1
elif sign == '-':
print(str(op1)+sign+str(op2)+"=", end=' ')
answer = int(input())
if answer == op1-op2:
print("恭喜你答对了!")
right += 1
else:
print("很遗憾答错了!")
print("正确答案是:%d" % (op1-op2))
error += 1
elif sign == '*':
print(str(op1)+sign+str(op2)+"=", end=' ')
answer = int(input())
if answer == op1*op2:
print("恭喜你答对了!")
right += 1
else:
print("很遗憾答错了!")
print("正确答案是:%d" % (op1*op2))
error += 1
if sign == '//':
print(str(op1)+sign+str(op2)+"=", end=' ')
answer = int(input())
if answer == op1//op2:
print("恭喜你答对了!")
right += 1
else:
print("很遗憾答错了!")
print("正确答案是:%d" % (op1//op2))
error += 1
print("答对的次数: ", right, "答错的次数: ", error)
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