Python 学习之第二章 程序基本结构

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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:

  1. 双分支——if...else 语句 两个都必须加:

  2. 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:

  1. order()函数:返回字符 ASCLL 码
  2. 输出 5 次可以写成 s*5,其他次数也一样
  3. 将所有字母大写是 s.upper()
  4. 统计子串出现的次数用 s.count()
  5. ......

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:

  1. while 语句:

    while 条件:

    代码块

  2. 循环次数必须是有限的,不能死循环

  3. 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:

  1. range()函数

    语法格式:range(start=0, end, step=1)

  2. 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)
  • Python

    Python 是一种面向对象、直译式电脑编程语言,具有近二十年的发展历史,成熟且稳定。它包含了一组完善而且容易理解的标准库,能够轻松完成很多常见的任务。它的语法简捷和清晰,尽量使用无异义的英语单词,与其它大多数程序设计语言使用大括号不一样,它使用缩进来定义语句块。

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