信息技術(shù)復(fù)習(xí)指導(dǎo) 第五章　程序設(shè)計(jì)入門

第五章程序設(shè)計(jì)入門學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（1）了解程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的定義。（2）了解程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的分類與發(fā)展。（3）了解Python語(yǔ)言的特點(diǎn)。（4）了解Python3.8.6運(yùn)行環(huán)境的搭建方法。（5）掌握應(yīng)用PyCharm-community-2020.3開發(fā)Python程序的方法。2.使用Python語(yǔ)言設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單程序（1）了解常用的數(shù)據(jù)類型。（2）了解變量的定義和使用方法。（3）掌握輸入、輸出語(yǔ)句的使用方法。（4）掌握算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符和成員運(yùn)算符的使用方法。（5）了解分支語(yǔ)句、循環(huán)語(yǔ)句的使用方法。（6）了解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本方法。（7）了解模塊化程序設(shè)計(jì)的意義。（8）了解調(diào)用math模塊使用數(shù)學(xué)函數(shù)的方法。（9）了解調(diào)用turtle模塊繪制簡(jiǎn)單圖形的方法。（10）了解常用算法的實(shí)現(xiàn)：累加、累乘、求平均、求最大/最小值等。

程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是用于書寫計(jì)算機(jī)程序的語(yǔ)言。語(yǔ)言的基礎(chǔ)是一組記號(hào)和一組規(guī)則。根據(jù)規(guī)則由記號(hào)構(gòu)成的記號(hào)串的總體就是語(yǔ)言。在程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中，這些記號(hào)串就是程序。從計(jì)算機(jī)誕生至今，程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言經(jīng)歷了機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言三個(gè)階段。高級(jí)語(yǔ)言基本脫離了機(jī)器的硬件系統(tǒng)，使用接近自然語(yǔ)言和數(shù)學(xué)公式的表達(dá)方式編寫程序。高級(jí)語(yǔ)言有VB、Java、C、C++、C#、Python、PHP等。程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言概述Python是一門優(yōu)雅而健壯的編程語(yǔ)言，它繼承了傳統(tǒng)編譯語(yǔ)言的強(qiáng)大性和通用性，同時(shí)也借鑒了簡(jiǎn)單腳本和解釋語(yǔ)言的易用性。Python語(yǔ)言的主要特點(diǎn)如下：簡(jiǎn)單易學(xué)、高級(jí)語(yǔ)言、解釋型語(yǔ)言、面向?qū)ο?、開源、可移植性、可擴(kuò)展性等。Python語(yǔ)言的特點(diǎn)01程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言基礎(chǔ)Python語(yǔ)言的選用版本及使用基于Windows操作系統(tǒng)，Python版本為Python3.8.6。通常，可以通過以下三種方式運(yùn)行Python程序。Python程序運(yùn)行成功后，從程序窗口可以看到已安裝的Python相關(guān)信息，包括Python的版本、發(fā)行時(shí)間、安裝包的類型等信息。命令提示符為“>>>”，說明Python已經(jīng)正常工作，用戶可以輸入Python命令。●開始菜單。開始菜單→程序→Python3.8→Python3.8(64-bit)?！馛MD窗口

通過“開始→運(yùn)行…→輸入CMD→確定”運(yùn)行CMD命令?！襁\(yùn)行Python自帶的IDLE

打開“開始”菜單，選擇“所有程序”→Python3.8→IDLE(Python3.864-bit)菜單項(xiàng)，打開IDLE窗口。Python3.8.6的使用01程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言基礎(chǔ)Python語(yǔ)言的選用版本及使用通常情況下，為了提高開發(fā)效率，需要使用相應(yīng)的開發(fā)工具。常用的Python開發(fā)工具有Python自帶的IDLE和PyCharm、MicrosoftVisualStudio等。用戶可以編輯多行的程序代碼，保存在py文件中。Python自帶開發(fā)工具PyCharm-community-2020.3開發(fā)Python程序的方法PyCharm是一款來自JetBrains公司出品的IDE編程環(huán)境平臺(tái)。PyCharm是一種非常高效的Python開發(fā)IDE，功能非常豐富，在PyCharm里可以快速配置python環(huán)境(支持多種Python虛擬環(huán)境的靈活切換)、安裝各種依賴庫(kù)、調(diào)試Python代碼，還能查看中間過程數(shù)據(jù)。PyCharm分為社區(qū)版、教育版和專業(yè)版。PyCharm安裝完成后，雙擊PyCharm的快捷方式運(yùn)行程序，用戶即可以使用PyCharm。01程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言基礎(chǔ)Python的常見數(shù)據(jù)類型包括整型、浮點(diǎn)型、布爾型、字符串、列表等，如表所示。Python的數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型類型標(biāo)識(shí)符類型說明及示例整型int整型通常稱為整數(shù)，Python可以處理任意大小的整數(shù)，當(dāng)然包括負(fù)整數(shù)，在程序中的表示方法和數(shù)學(xué)上的寫法一致，如18、?175等浮點(diǎn)型float浮點(diǎn)型也稱為浮點(diǎn)數(shù)，可表示小數(shù)，如0.0013、?1482.5、?1.4825e3等布爾型bool布爾型是一種比較特殊的類型，它只有“True”（真）和“False”（假）兩種值字符串str字符串通常是用一對(duì)單引號(hào)或雙引號(hào)括起來的一串字符，如"中國(guó)"、"China"、'123ab'等列表list列表是用來存放一組數(shù)據(jù)的序列。列表中存放的元素可以是各種類型的數(shù)據(jù)，它們被放置在一對(duì)中括號(hào)內(nèi)，以逗號(hào)分隔，如['001','Wangwu',98]、['elephant','monkey','snake','tiger']等Python的常見數(shù)據(jù)類型02Python的數(shù)據(jù)類型常量常量指程序運(yùn)行過程中，其值不能改變的量，如32、"China"等。變量指程序運(yùn)行過程中，其值可以改變的量。Python中變量的命名需要遵守一定的規(guī)則，如果違反這些規(guī)則將引發(fā)錯(cuò)誤，導(dǎo)致程序無法運(yùn)行。變量名只能包含字母、數(shù)字和下劃線，且第一個(gè)字符必須是字母或下劃線，不能是數(shù)字。例如，str、_str1、str_2都是合法的變量名，但2str、2_str、&123、%lsso、M.Jack、?L2都是錯(cuò)誤的變量名。

注意：

（1）Python的變量名區(qū)分英文字母大小寫，如score和Score是兩個(gè)不同的變量。

（2）變量名不能是Python的關(guān)鍵字。在Python中，常用的關(guān)鍵字有and、as、break、class、continue、def、else、except、finally、for、from、if、import、not、while等。Python中的變量是在首次賦值時(shí)創(chuàng)建的。賦值語(yǔ)句是最基本的程序語(yǔ)句，其格式為變量名=表達(dá)式例如，i=3、b=666、c='123'都是賦值語(yǔ)句。另外，需要注意的是，變量在使用前必須先賦值，因?yàn)樽兞恐挥性谫x值后才會(huì)被創(chuàng)建。變量03Python的輸入、輸出語(yǔ)句Python的輸入、輸出語(yǔ)句程序通常包括輸入數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)和輸出結(jié)果3部分。Python中主要用函數(shù)input()實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入，用函數(shù)print()實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸出。1）輸入函數(shù)input()Python提供了input()函數(shù)用于獲取用戶鍵盤輸入的字符。input()函數(shù)讓程序暫停運(yùn)行，等待用戶輸入數(shù)據(jù)，當(dāng)獲取用戶輸入后，Python將其以字符串的形式存儲(chǔ)在一個(gè)變量中。通常，在輸入時(shí)可以給出提示信息，例如：password=input("請(qǐng)輸入密碼:")使用input()函數(shù)輸入數(shù)據(jù)時(shí)，Python將其以字符串的形式存儲(chǔ)在一個(gè)變量中。當(dāng)將該變量作為數(shù)值使用時(shí)，就會(huì)引發(fā)錯(cuò)誤。這時(shí)可使用int()函數(shù)將字符串轉(zhuǎn)化為整型數(shù)據(jù)，也可使用float()函數(shù)將字符串轉(zhuǎn)化為浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)。04Python的常量與變量Python的輸入、輸出語(yǔ)句2）輸出函數(shù)print()在Python中使用print()函數(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸出。輸出字符串時(shí)，可用單引號(hào)或雙引號(hào)括起來；輸出變量時(shí)，可不加引號(hào)；變量與字符串同時(shí)輸出或多個(gè)變量同時(shí)輸出時(shí)，須用“,”隔開各項(xiàng)。例如：print('您剛剛輸入的密碼是:',password)函數(shù)是一段具有特定功能的、可重復(fù)使用的代碼段，它能夠提高程序的模塊化和代碼的復(fù)用率。Python提供了很多內(nèi)建函數(shù)（如print()、input()、int()函數(shù)等）和標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)（如math庫(kù)中的sqrt()函數(shù)）。函數(shù)調(diào)用的一般格式為：函數(shù)名(參數(shù))。04Python的常量與變量運(yùn)算符標(biāo)明了對(duì)操作數(shù)（參與計(jì)算的數(shù)據(jù)）所進(jìn)行的運(yùn)算。表達(dá)式由數(shù)字、運(yùn)算符、數(shù)字分組符號(hào)（括號(hào)）和變量等組合而成，目的是求得運(yùn)算結(jié)果。Python支持多種類型的運(yùn)算符，常用的有算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、成員運(yùn)算符、賦值運(yùn)算符和邏輯運(yùn)算符等。05Python的運(yùn)算符Python提供了7個(gè)基本的算術(shù)運(yùn)算符，具體符號(hào)及其對(duì)應(yīng)的功能和示例如表所示（其中a等于3，b等于4）。算術(shù)運(yùn)算符算術(shù)運(yùn)算符運(yùn)算符名稱說明示例+加法運(yùn)算將運(yùn)算符兩邊的操作數(shù)相加a+b=7?減法運(yùn)算將運(yùn)算符左邊的操作數(shù)減去右邊的操作數(shù)a?b=?1*乘法運(yùn)算將運(yùn)算符兩邊的操作數(shù)相乘a*b=12/除法運(yùn)算將運(yùn)算符左邊的操作數(shù)除以右邊的操作數(shù)a/b=0.75%模運(yùn)算返回除法運(yùn)算的余數(shù)a%b=3**冪（乘方）運(yùn)算表達(dá)式a**b，則返回a的b次冪a**b=81//整除運(yùn)算返回商的整數(shù)部分。如果其中一個(gè)操作數(shù)為負(fù)數(shù)，則結(jié)果為負(fù)數(shù)a//b=0b//a=1?a//b=?105Python的運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符又稱比較運(yùn)算符，用于比較運(yùn)算符兩側(cè)的值，比較的結(jié)果是一個(gè)布爾值，即True或False。Python提供的關(guān)系運(yùn)算符如表所示。關(guān)系運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符運(yùn)算符名稱說明==等于判斷運(yùn)算符兩側(cè)操作數(shù)的值是否相等，如果相等則結(jié)果為真，否則為假!=不等于判斷運(yùn)算符兩側(cè)操作數(shù)的值是否不相等，如果不相等則結(jié)果為真，否則為假>大于判斷左側(cè)操作數(shù)的值是否大于右側(cè)操作數(shù)的值，如果是則結(jié)果為真，否則為假<小于判斷左側(cè)操作數(shù)的值是否小于右側(cè)操作數(shù)的值，如果是則結(jié)果為真，否則為假>=大于等于判斷左側(cè)操作數(shù)的值是否大于等于右側(cè)操作數(shù)的值，如果是則結(jié)果為真，否則為假<=小于等于判斷左側(cè)操作數(shù)的值是否小于等于右側(cè)操作數(shù)的值，如果是則結(jié)果為真，否則為假05Python的運(yùn)算符Python的成員運(yùn)算符共2個(gè)，如表所示。成員運(yùn)算符成員運(yùn)算符運(yùn)算符說明in當(dāng)在指定的序列中找到值時(shí)返回True,否則返回Falsenotin當(dāng)在指定的序列中沒有找到值時(shí)返回True,否則返回False05Python的運(yùn)算符賦值運(yùn)算符主要用來為變量等賦值。使用時(shí)，可以直接把基本賦值運(yùn)算符“=”右邊的值賦給左邊的變量，也可以進(jìn)行某些運(yùn)算后再賦值給左邊的變量。在Python中常用的賦值運(yùn)算符如表所示。賦值運(yùn)算符賦值運(yùn)算符運(yùn)算符說明舉例展開形式=簡(jiǎn)單的賦值運(yùn)算x=yx=y+=加賦值x+=yx=x+y-=減賦值x-=yx=x-y*=乘賦值x*=yx=x*y/=除賦值x/=yx=x/y%=取余數(shù)賦值x%=yx=x%y**=冪賦值x**=yx=x**y//=取整除賦值x//=yx=x//y05Python的運(yùn)算符Python的邏輯運(yùn)算符包括and（與）、or（或）、not（非）3種，邏輯運(yùn)算符及其對(duì)應(yīng)的功能與說明如表所示。邏輯運(yùn)算符邏輯運(yùn)算符運(yùn)算符含義示例說明and與xandy如果x為False，無須計(jì)算y的值，返回值為x；否則返回值為yor或xory如果x為True，無須計(jì)算y的值，返回值為x；否則返回值為ynot非notx如果x為True，返回值為False；如果x為False，返回值為True05Python的運(yùn)算符運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)是指在應(yīng)用中哪一個(gè)運(yùn)算符先運(yùn)算，哪一個(gè)后運(yùn)算，與數(shù)學(xué)的四則運(yùn)算應(yīng)遵循的“先乘除，后加減”是一個(gè)道理。如表所示，按從高到低的順序列出了運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)。運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)運(yùn)算符說明**冪～、+、-取反、正號(hào)、負(fù)號(hào)*、/、%、//算術(shù)運(yùn)算符+、-算術(shù)運(yùn)算符<<、>>位運(yùn)算符中的左移和右移&位運(yùn)算符中的位與^位運(yùn)算符中的位異或|位運(yùn)算符中的位或<、<=、>、>=、!=、==比較運(yùn)算符05Python的運(yùn)算符程序語(yǔ)句結(jié)構(gòu)有順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)3種基本結(jié)構(gòu)。①順序結(jié)構(gòu)。順序結(jié)構(gòu)是簡(jiǎn)單的線性結(jié)構(gòu)。在順序結(jié)構(gòu)程序中，各操作按照它們出現(xiàn)的先后順序執(zhí)行。例如，在圖5-1中，執(zhí)行完A框中指定的操作后再執(zhí)行B框中指定的操作。②選擇結(jié)構(gòu)。選擇結(jié)構(gòu)也稱為分支結(jié)構(gòu)，其中必包含一個(gè)判斷框，根據(jù)判斷條件P是否成立而選擇執(zhí)行A框或B框，如圖5-2所示。A框或B框中可以有一個(gè)是空的，表示不執(zhí)行任何操作，如圖5-3所示。程序語(yǔ)句結(jié)構(gòu)有順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)3種基本結(jié)構(gòu)。

①順序結(jié)構(gòu)。順序結(jié)構(gòu)是簡(jiǎn)單的線性結(jié)構(gòu)。在順序結(jié)構(gòu)程序中，各操作按照它們出現(xiàn)的先后順序執(zhí)行。例如，在圖5-1中，執(zhí)行完A框中指定的操作后再執(zhí)行B框中指定的操作。

②選擇結(jié)構(gòu)。選擇結(jié)構(gòu)也稱為分支結(jié)構(gòu)，其中必包含一個(gè)判斷框，根據(jù)判斷條件P是否成立而選擇執(zhí)行A框或B框，如圖5-2所示。A框或B框中可以有一個(gè)是空的，表示不執(zhí)行任何操作，如圖5-3所示。圖5-1順序結(jié)構(gòu)

圖5-2選擇結(jié)構(gòu)1

圖5-3選擇結(jié)構(gòu)206Python的程序語(yǔ)句結(jié)構(gòu)程序語(yǔ)句結(jié)構(gòu)有順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)3種基本結(jié)構(gòu)。①順序結(jié)構(gòu)。順序結(jié)構(gòu)是簡(jiǎn)單的線性結(jié)構(gòu)。在順序結(jié)構(gòu)程序中，各操作按照它們出現(xiàn)的先后順序執(zhí)行。例如，在圖5-1中，執(zhí)行完A框中指定的操作后再執(zhí)行B框中指定的操作。②選擇結(jié)構(gòu)。選擇結(jié)構(gòu)也稱為分支結(jié)構(gòu)，其中必包含一個(gè)判斷框，根據(jù)判斷條件P是否成立而選擇執(zhí)行A框或B框，如圖5-2所示。A框或B框中可以有一個(gè)是空的，表示不執(zhí)行任何操作，如圖5-3所示。

③循環(huán)結(jié)構(gòu)。循環(huán)結(jié)構(gòu)又稱重復(fù)結(jié)構(gòu)，即重復(fù)執(zhí)行某一部分操作，直到條件不成立時(shí)終止循環(huán)。按照判斷條件出現(xiàn)的位置不同，可以將循環(huán)結(jié)構(gòu)分為當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)（圖5-4）和直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)（圖5-5）兩種。圖5-4當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)

圖5-5直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)06Python的程序語(yǔ)句結(jié)構(gòu)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（ObjectOrientedProgramming，OOP）是一種計(jì)算機(jī)編程架構(gòu)。OOP的一條基本原則是計(jì)算機(jī)程序由單個(gè)能夠起到子程序作用的單元或?qū)ο蠼M合而成。OOP達(dá)到了軟件工程的三個(gè)主要目標(biāo)：重用性、靈活性和擴(kuò)展性。OOP=對(duì)象+類+繼承+多態(tài)+消息，其中核心概念是類和對(duì)象。Python是一種面向?qū)ο蟮慕忉屝途幊陶Z(yǔ)言，其語(yǔ)法簡(jiǎn)潔、清晰，并具有一組功能豐富且強(qiáng)大的擴(kuò)展功能庫(kù)，可以支持復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理，在數(shù)據(jù)分析和人工智能等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。07面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)模塊化程序設(shè)計(jì)是指在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)將一個(gè)大程序按照功能劃分為若干小程序模塊，每個(gè)小程序模塊完成一個(gè)確定的功能，并在這些模塊之間建立必要的聯(lián)系，通過模塊的互相協(xié)作完成整個(gè)功能的程序設(shè)計(jì)方法。利用函數(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)程序的模塊化，使得程序設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單和直觀，從而提高程序的易讀性和可維護(hù)性，而且還可以把程序中經(jīng)常用到的一些計(jì)算或操作編寫成通用函數(shù)，以供隨時(shí)調(diào)用。08模塊化程序設(shè)計(jì)range()函數(shù)是Python的內(nèi)置函數(shù)，可創(chuàng)建一個(gè)整數(shù)列表。for循環(huán)語(yǔ)句經(jīng)常與range()函數(shù)一起使用?！駌ange()函數(shù)函數(shù)語(yǔ)法：range(stop)range(start,stop[,step])參數(shù)說明：start:計(jì)數(shù)從start開始。默認(rèn)是從0開始。例如range（5）等價(jià)于range（0，5）。stop:計(jì)數(shù)到stop結(jié)束，但不包括stop。例如：range（0，5）是[0，1，2，3，4]不包含5。step：步長(zhǎng)，默認(rèn)為1。例如：range（0，5）表示整數(shù)列表[0，1，2，3，4]（不包含5），等價(jià)于range(0,5,1)。09Python的range()函數(shù)【例5-1】示例：以下程序?qū)崿F(xiàn)利用turtle庫(kù)繪制一個(gè)正方形螺旋線，效果如圖所示。請(qǐng)修改程序，將繪制顏色改為紅色，將轉(zhuǎn)彎角度改為向左轉(zhuǎn)56度，觀察繪制出的是什么圖形。importturtle #導(dǎo)入可以繪制圖形的Python內(nèi)置turtle庫(kù)turtle.color("black") #繪制黑色的線條n=1 #初始化n為1foriinrange(100): #循環(huán)100次turtle.forward(n) #繪制長(zhǎng)度為n的直線turtle.left(90) #向左轉(zhuǎn)90度n=n+1 #n自增1turtle.done() #完成正方形螺旋線的繪制效果09Python的range()函數(shù)math模塊是Python中的標(biāo)準(zhǔn)模塊。要在此模塊下使用數(shù)學(xué)函數(shù)，用戶必須使用導(dǎo)入模塊importmath。math模塊中定義的所有函數(shù)和屬性的列表，如表所示。10math模塊的使用函數(shù)功能描述函數(shù)功能描述ceil(x)返回大于或等于x的最小整數(shù)copysign(x,y)返回帶有y符號(hào)的xcos(x)返回x的余弦acos(x)返回x的反余弦sin(x)返回x的正弦asin(x)返回x的反正弦tan(x)返回x的切線atan(x)返回x的反正切fabs(x)返回x的絕對(duì)值sqrt(x)返回x的平方根factorial(x)返回x的階乘pow(x,y)返回x的冪yfloor(x)返回小于或等于x的最大整數(shù)acosh(x)返回x的反雙曲余弦值fmod(x,y)當(dāng)x除以y時(shí)返回余數(shù)asinh(x)返回x的反雙曲正弦值modf(x)返回x的小數(shù)和整數(shù)部分atanh(x)返回x的反雙曲正切值pi數(shù)學(xué)常數(shù)，圓的周長(zhǎng)與其直徑之比（3.14159...）cosh(x)返回x的雙曲余弦值e數(shù)學(xué)常數(shù)e（2.71828...）sinh(x)返回x的雙曲正弦值degrees(x)將角度x從弧度轉(zhuǎn)換為度tanh(x)返回x的雙曲正切值radians(x)將角度x從度轉(zhuǎn)換為弧度erf(x)返回x處的誤差函數(shù)log10(x)返回x的以10為底的對(duì)數(shù)erfc(x)返回x處的互補(bǔ)誤差函數(shù)10math模塊的使用函數(shù)功能描述函數(shù)功能描述log(x[,base])將x的對(duì)數(shù)返回底數(shù)（默認(rèn)為e）trunc(x)返回x的截?cái)嗾麛?shù)值log1p(x)返回1+x的自然對(duì)數(shù)exp(x)返回e**xlog2(x)返回x的以2為底的對(duì)數(shù)expm1(x)返回e**x-1frexp(x)返回x的尾數(shù)和指數(shù)作為對(duì)（m，e）isinf(x)如果x是正或負(fù)無窮大，則返回Truefsum(iterable)返回迭代器中值的準(zhǔn)確浮點(diǎn)和isnan(x)如果x是NaN，則返回Trueisfinite(x)如果x既不是無窮大也不是NaN（不是數(shù)字），則返回Trueldexp(x,i)返回x*（2**i）atan2(y,x)返回atan（y/x）hypot(x,y)返回歐幾里得范數(shù)sqrt（x*x+y*y）gamma(x)返回x處的Gamma函數(shù)lgamma(x)返回x處Gamma函數(shù)絕對(duì)值的自然對(duì)數(shù)11turtle模塊的使用turtle（海龜）是Python重要的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)之一，它能夠進(jìn)行基本的圖形繪制。turtle庫(kù)繪制圖形有一個(gè)基本框架：一個(gè)小海龜在坐標(biāo)系中爬行，其爬行軌跡形成了繪制圖形。對(duì)于小海龜來說，有“前進(jìn)”、“后退”、“旋轉(zhuǎn)”等爬行行為，對(duì)坐標(biāo)系的探索也通過“前進(jìn)方向”、“后退方向”、“左側(cè)方向”和“右側(cè)方向”等小海龜自身角度方位來完成。程序語(yǔ)句結(jié)構(gòu)有順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)3種基本結(jié)構(gòu)。①順序結(jié)構(gòu)。順序結(jié)構(gòu)是簡(jiǎn)單的線性結(jié)構(gòu)。在順序結(jié)構(gòu)程序中，各操作按照它們出現(xiàn)的先后順序執(zhí)行。例如，在圖5-1中，執(zhí)行完A框中指定的操作后再執(zhí)行B框中指定的操作。②選擇結(jié)構(gòu)。選擇結(jié)構(gòu)也稱為分支結(jié)構(gòu)，其中必包含一個(gè)判斷框，根據(jù)判斷條件P是否成立而選擇執(zhí)行A框或B框，如圖5-2所示。A框或B框中可以有一個(gè)是空的，表示不執(zhí)行任何操作，如圖5-3所示。窗體函數(shù)turtle庫(kù)的功能函數(shù)turtle庫(kù)包含100多個(gè)功能函數(shù)，主要包括窗體函數(shù)、畫筆狀態(tài)函數(shù)、畫筆運(yùn)動(dòng)函數(shù)等三類。turtle.setup(width,height,startx,starty)作用：設(shè)置主窗體的大小和位置參數(shù)：width：窗口寬度，如果值是整數(shù)，表示像素值；如果值是小數(shù)，表示窗口寬度與屏幕的比例。height:窗口高度，如果值是整數(shù)，表示像素值；如果值是小數(shù)，表示窗口高度與屏幕的比例。startx：窗口左側(cè)與屏幕左側(cè)的像素距離，如果值是None，窗口位于屏幕水平中央。starty：窗口頂部與屏幕頂部的像素距離，如果值是None，窗口位于屏幕垂直中央。11turtle模塊的使用畫筆狀態(tài)函數(shù)函數(shù)描述pendown()落下畫筆penup()提起畫筆，與pendown()配對(duì)使用pensize(width)設(shè)置畫筆線條的粗細(xì)為指定大小pencolor()設(shè)置畫筆的顏色color()返回或設(shè)置畫筆以及背景顏色begin_fill()填充圖形前，調(diào)用該方法end_fill()填充圖形結(jié)束filling()返回填充的狀態(tài)，True為填充，F(xiàn)alse為未填充clear()清空當(dāng)前窗口，但不改變當(dāng)前畫筆的位置reset()清空當(dāng)前窗口，并重置位置等狀態(tài)為默認(rèn)值screensize()設(shè)置畫布的長(zhǎng)和寬hideturtle()隱藏畫筆的turtle形狀showturtle()顯示畫筆的turtle形狀isvisible()如果turtle可見，則返回Truewrite(str，font=None)輸出font字體的字符串11turtle模塊的使用turtle中的畫筆（即小海龜）可以通過一組函數(shù)來控制，其中turtle.penup()和turtle.pendown()是一組，它們分別表示畫筆的提起和落下，函數(shù)定義如下：①turtle.penup()別名turtle.pu(),turtle.up()作用：提起畫筆，之后，移動(dòng)畫筆不繪制形狀。參數(shù)：無②turtle.pendown()別名turtle.pd(),turtle.down()作用：落下畫筆，之后，移動(dòng)畫筆將繪制形狀。參數(shù)：無③turtle.pensize()函數(shù)用來設(shè)置畫筆尺寸turtle.pensize(width)別名turtle.width()作用：設(shè)置畫筆寬度，當(dāng)無參數(shù)輸入時(shí)返回當(dāng)前畫筆寬度。參數(shù)：width：設(shè)置畫筆的線條寬度，如果為None或者為空，函數(shù)則返回當(dāng)前畫筆寬度。④turtle.pencolor()函數(shù)用來設(shè)置畫筆顏色turtle.pencolor(colorstring)或者turtle.pencolor((r,g,b))作用：設(shè)置畫筆顏色，當(dāng)無參數(shù)輸入時(shí)返回當(dāng)前畫筆顏色。參數(shù)：

colorstring：表示顏色的字符串，例如："purple"、"red"、"blue"等。常用顏色字符串：black（黑色）、blue（藍(lán)色）、green（綠色）、gray（灰色）、red（紅色）、yellow（黃色）、purple（紫色）、pink（粉色）。(r,g,b):顏色對(duì)應(yīng)RGB的01數(shù)值，例如1，0.65，0等。11turtle模塊的使用

⑤turtle.color()函數(shù)turtle.color(colorstring)或者turtle.color(r,g,b)或者turtle.color((r,g,b))或者turtle.color(colorstr1,colorstr2)或者turtle.color((r1,g1,b1),(r2,g2,b2))。作用：返回或設(shè)置畫筆以及背景顏色，當(dāng)無參數(shù)輸入時(shí)，返回當(dāng)前的畫筆及背景顏色。colorstring：表示顏色的字符串，例如：purple，red等。（r,g,b）：顏色對(duì)應(yīng)RGB的01數(shù)值，例如1，0.65，0等。該函數(shù)根據(jù)輸入的參數(shù)不同，有三種用法：直接使用turtle.color（）函數(shù)，返回一個(gè)二元值，例如（"purple"，"red"）分別對(duì)應(yīng)畫筆的顏色以及背景顏色。使用單參數(shù)turtle.color(colorstring)函數(shù)，同時(shí)設(shè)置畫筆和背景顏色為colorstring對(duì)應(yīng)的色彩。使用雙參數(shù)turtle.color(colorstr1,colorstr2)函數(shù)，分別設(shè)置畫筆和背景的顏色為colorstr1和colorstr2對(duì)應(yīng)的色彩11turtle模塊的使用畫筆運(yùn)動(dòng)函數(shù)函數(shù)描述forward()沿著當(dāng)前方向前進(jìn)指定距離backward()沿著當(dāng)前相反方向后退指定距離right(angle)向右旋轉(zhuǎn)angle角度left(angle)向左旋轉(zhuǎn)angle角度goto(x,y)移動(dòng)到絕對(duì)坐標(biāo)（x,y）處setx()將當(dāng)前x軸移動(dòng)到指定位置sety()將當(dāng)前y軸移動(dòng)到指定位置setheading(angle)設(shè)置當(dāng)前朝向?yàn)閍ngle角度home()設(shè)置當(dāng)前畫筆位置為原點(diǎn)，朝向東circle(radius,e)繪制一個(gè)指定半徑r和角度e的圓或弧形dot(r,color)繪制一個(gè)指定半徑r和顏色color的圓點(diǎn)undo()撤銷畫筆最后一步動(dòng)作speed()設(shè)置畫筆的繪制速度，參數(shù)為0-10之間11turtle模塊的使用①turtle.forward()函數(shù)最常用，它控制畫筆向當(dāng)前行進(jìn)方向前進(jìn)一個(gè)距離turtle.forward(distance)別名turtle.fd(distance)作用：向小海龜當(dāng)前行進(jìn)方向前進(jìn)distance距離。參數(shù)：distance：行進(jìn)距離的像素值，當(dāng)值為負(fù)數(shù)時(shí)，表示向相反方向前進(jìn)。②turtle.setheading()函數(shù)用來改變畫筆繪制方向turtle.setheading(to_angle)別名turtle.seth(to_angle)作用：設(shè)置小海龜當(dāng)前行進(jìn)方向?yàn)閠o_angle，該角度是絕對(duì)方向角度值。參數(shù)：to_angle：角度的整數(shù)值。③turtle.circle()函數(shù)用來繪制一個(gè)弧形turtle.circle(radius,extent=None)作用：根據(jù)半徑radius繪制extent角度的弧形。參數(shù)：radius：弧形半徑，當(dāng)值為正數(shù)時(shí)，半徑在小海龜左側(cè)；當(dāng)值為負(fù)數(shù)時(shí)，半徑在小海龜右側(cè)。extent:繪制弧形的角度，當(dāng)不給該參數(shù)或參數(shù)為None時(shí)，繪制整個(gè)圓形。11turtle模塊的使用框或B框中可以有一個(gè)是空的，表示不執(zhí)行任何操作，如圖5-3所示。turtle庫(kù)的引用使用import保留字對(duì)turtle庫(kù)的引用有如下三種方式。第一種，importturtle，則對(duì)turtle庫(kù)中函數(shù)調(diào)用采用turtle.<函數(shù)名>()形式。12importturtleturtle.circle(200)

第二種，fromturtleimport*，則對(duì)turtle庫(kù)中函數(shù)調(diào)用直接采用<函數(shù)名>()形式，不再使用turtle.作為前導(dǎo)。12fromturtleimport*circle(200)

第三種，importturtleast，則對(duì)turtle庫(kù)中函數(shù)調(diào)用采用更簡(jiǎn)潔的t.<函數(shù)名>()形式，保留字as的作用是將turtle庫(kù)給予別名t。12importturtleastt.circle(200)11turtle模塊的使用其他命令函數(shù)描述turtle.mainloop()或turtle.done()啟動(dòng)事件循環(huán)，調(diào)用Tkinter的mainloop函數(shù)必須是turtle圖形程序中的最后一個(gè)語(yǔ)句turtle.mode(mode=None)turtle.delay(delay=None)設(shè)置或返回以毫秒為單位的繪圖延遲turtle.begin_poly()開始記錄多邊形的頂點(diǎn)。當(dāng)前的烏龜位置是多邊形的第一個(gè)頂點(diǎn)turtle.end_poly()停止記錄多邊形的頂點(diǎn)。當(dāng)前的烏龜位置是多邊形的最后一個(gè)頂點(diǎn)。將與第一個(gè)頂點(diǎn)相連turtle.get_poly()返回最后記錄的多邊形模式初始龜標(biāo)題正角度standard向右（東）逆時(shí)針logo向上（北）順時(shí)針設(shè)置turtle模式（“standard”，“l(fā)ogo”或“world”）并執(zhí)行重置。如果沒有給出模式，則返回當(dāng)前模式11turtle模塊的使用turtle庫(kù)的應(yīng)用實(shí)例【例5-2】繪制邊長(zhǎng)為150像素的正六邊形。程序代碼：importturtle#導(dǎo)入turtle模塊foriinrange(6):#for循環(huán)turtle.forward(150)#向前畫長(zhǎng)度為150像素的線條turtle.right(60)#改變畫筆方向，向右轉(zhuǎn)60度turtle.done()#啟動(dòng)事件循環(huán)，turtle圖形程序中的最后一個(gè)語(yǔ)句【例5-3】繪制邊長(zhǎng)為100像素的正方形。程序代碼：importturtle#導(dǎo)入turtle模塊foriinrange(4):#for循環(huán)turtle.forward(100)#向前畫長(zhǎng)度為100像素的線條，也可用turtle.fd(100)turtle.right(90)#改變畫筆方向，向右轉(zhuǎn)90度，也可用turtle.rt(90)turtle.done()#啟動(dòng)事件循環(huán)，turtle圖形程序中的最后一個(gè)語(yǔ)句11turtle模塊的使用turtle庫(kù)的應(yīng)用實(shí)例【例5-4】繪制邊長(zhǎng)為120像素的紅色五角星，圖形填充顏色為紅色。程序代碼：importturtle#導(dǎo)入turtle模塊turtle.color("red","red")#設(shè)置畫筆顏色為紅色，填充顏色為紅色turtle.begin_fill()#圖形填充初始化foriinrange(5):#for循環(huán)，控制繪畫的線條數(shù)量為5turtle.forward(120)#向前畫長(zhǎng)度為120像素的線條，也可用turtle.fd(120)turtle.right(144)#改變畫筆方向，向右轉(zhuǎn)144度，也可用turtle.rt(144)turtle.end_fill() #結(jié)束填充turtle.done()#啟動(dòng)事件循環(huán)，turtle圖形程序中的最后一個(gè)語(yǔ)句【例5-5】繪制邊長(zhǎng)為200像素的等邊三角形，線條顏色為紅色，填充顏色為黃色。程序代碼：importturtle#導(dǎo)入turtle模塊turtle.color("red","yellow")#設(shè)置畫筆顏色為紅色，填充顏色為黃色turtle.begin_fill()#圖形填充初始化foriinrange(3):#for循環(huán)，控制繪畫線條數(shù)量turtle.forward(200)#向前畫長(zhǎng)度為200像素的線條，也可用turtle.fd(200)turtle.right(120)#改變畫筆方向，向右轉(zhuǎn)120度，也可用turtle.rt(120)turtle.end_fill() #結(jié)束填充turtle.done()#啟動(dòng)事件循環(huán)，turtle圖形程序中的最后一個(gè)語(yǔ)句11turtle模塊的使用turtle庫(kù)的應(yīng)用實(shí)例【例5-6】本例的主要內(nèi)容是編寫Python程序繪制特定圖形。具體要求：使用Python自帶的內(nèi)置turtle庫(kù)繪制規(guī)則的6花瓣圖形，效果如圖5-7所示。利用Python編寫代碼，具體代碼如下：importturtle #導(dǎo)入可以繪制圖形的Python內(nèi)置turtle庫(kù)r=150 #初始化圓弧半徑為150n=6 #初始化花瓣數(shù)為6extent=360/n #計(jì)算繪制圓弧的圓心角angle=(n-2)*180/n #計(jì)算正n邊形的內(nèi)角turtle.color("red","yellow") #設(shè)置線條顏色為紅色，填充顏色為黃色turtle.begin_fill() #開始填充foriinrange(n): #循環(huán)n次turtle.circle(r,extent) #繪制半徑為r的extent度的圓弧turtle.left(angle) #向左轉(zhuǎn)angle度turtle.circle(r,extent) #繪制半徑為r的extent度的圓弧turtle.left(180) #向左轉(zhuǎn)180度turtle.end_fill() #結(jié)束填充turtle.done() #完成圖5-76花瓣圖形12常用算法的實(shí)現(xiàn)實(shí)例Python語(yǔ)言的選用版本及使用【例5-7】求1~100的和。（1）方法一：使用for循環(huán)語(yǔ)句SUMvalue=0foriinrange(1,101):SUMvalue=SUMvalue+iprint(SUMvalue)說明：range(start,stop)函數(shù)用于生成一個(gè)整數(shù)序列，不包含stop值，因此要想生成1~100，則stop值需要為101。（2）方法二：使用while循環(huán)SUMvalue=0i=1whilei<=100:SUMvalue=SUMvalue+i i=i+1print(SUMvalue)累加【例5-8】求1~100和的平均值。SUMvalue=0AVGvalue=0foriinrange(1,101):SUMvalue=SUMvalue+iAVGvalue=SUMvalue/100print(AVGvalue)求平均值12常用算法的實(shí)現(xiàn)實(shí)例Python語(yǔ)言的選用版本及使用【例5-9】求1~10的累乘值。（1）方法一：使用for循環(huán)語(yǔ)句multivalue=1foriinrange(1,11):multivalue=multivalue*iprint(multivalue)說明：累乘的初始值（multivalue）不能是0，而應(yīng)是1。（2）方法二：使用while循環(huán)multivalue=1i=1whilei<=10:multivalue=multivalue*i i=i+1print(multivalue)(3)方法三：使用math庫(kù)中的factorial()函數(shù)importmathmultivalue=math.factorial(10)print(multivalue)累乘12常用算法的實(shí)現(xiàn)實(shí)例Python語(yǔ)言的選用版本及使用【例5-10】以下程序?qū)崿F(xiàn)輸入兩個(gè)數(shù)后，輸出較大數(shù)。代碼：a=float(input("請(qǐng)輸入一個(gè)數(shù)："))

#輸入a的值b=float(input("請(qǐng)輸入另一個(gè)數(shù)："))

#輸入b的值max=b

#將b的值賦給maxifa>b

#當(dāng)a大于b時(shí)，將a賦給maxmax=aprint("較大數(shù)為",max)

#輸出max的值求最大值根據(jù)輸入數(shù)求和【例5-11】要求：從鍵盤輸入三個(gè)整數(shù)，求出三個(gè)數(shù)的和。代碼：a=int(input("請(qǐng)輸入一個(gè)數(shù)：")) #輸入a的值b=int(input("請(qǐng)輸入另一個(gè)數(shù)：")) #輸入b的值c=int(input("請(qǐng)輸入另一個(gè)數(shù)：")) #輸入c的值print("a+b+c=",a+b+c)#輸出a,b,c相加的和12常用算法的實(shí)現(xiàn)實(shí)例Python語(yǔ)言的選用版本及使用【例5-12】要求：從鍵盤輸入一個(gè)數(shù)值，數(shù)值的范圍在0～100之間，如果成績(jī)大于或等于60，則成績(jī)?yōu)楹细?；反之，則成績(jī)?yōu)椴缓细瘛４a：n=float(input("請(qǐng)輸入學(xué)生成績(jī)："))#輸入一個(gè)數(shù)，保存在變量n中ifn>=60: print("學(xué)生成績(jī)合格！")else: print("學(xué)生成績(jī)不合格！")判斷成績(jī)是否合格12常用算法的實(shí)現(xiàn)實(shí)例Python語(yǔ)言的選用版本及使用代碼：n=int(input("請(qǐng)輸入一個(gè)整數(shù)："))#輸入一個(gè)整數(shù)，保存在變量n中s=int()

#定義一個(gè)整型變量si=int()

#定義一個(gè)整型變量is=0

#初始化變量s的值為0ifn%2==0:

#求整數(shù)n除以2的余數(shù)，判斷余數(shù)是否等于0

#注釋：條件成立，則執(zhí)行以下語(yǔ)句，求2+4+……+n的值i=0whilei<=n:s=s+ii=i+2print("2+4……"+str(i-2)+"的值是：",s)else:

#條件不成立，則執(zhí)行以下語(yǔ)句，求1+3+……+n的值i=1whilei<=n:s=s+ii=i+2print("1+3……"+str(i-2)+"的值是：",s)求符合條件數(shù)的累加值【例5-13】要求：獲得用戶輸入一個(gè)整數(shù)n，如果n是偶數(shù)，求2+4+……+n的值；如果n是奇數(shù)，求1+3+……+n的值。12常用算法的實(shí)現(xiàn)實(shí)例Python語(yǔ)言的選用版本及使用【例5-14】要求：輸入一個(gè)正整數(shù)，求出式子“1×2+2×3+3×4+4×5+……+n×(n+1)”的值。代碼：s=int()i=int()s=0i=1n=int(input("請(qǐng)輸入一個(gè)正整數(shù)："))foriinrange(1,n+1): s=s+i*(i+1)print("當(dāng)n等于",n,"時(shí)，式子“1×2+2×3+3×4+4×5+……+n×(n+1)”的值為"，s)求符合條件式子的值12常用算法的實(shí)現(xiàn)實(shí)例Python語(yǔ)言的選用版本及使用【例5-15】要求：輸入一個(gè)正整數(shù)，求出式子“1×1/2×1/3×1/4×……×1/n”的值。代碼：s=int()i=int()s=1i=1n=int(input("請(qǐng)輸入一個(gè)正整數(shù)："))foriinrange(1,n+1): s=s*(1/i)print("當(dāng)n等于",n,"時(shí)，式子“1×1/2×1/3×1/4×……×1/n”的值為"，s)求符合條件式子的值12常用算法的實(shí)現(xiàn)實(shí)例【單元測(cè)試】一、選擇題1.Python語(yǔ)言屬于()。A.低級(jí)語(yǔ)言B.初級(jí)語(yǔ)言C.高級(jí)語(yǔ)言D.機(jī)器語(yǔ)言2.以下對(duì)Python語(yǔ)言特點(diǎn)的描述，錯(cuò)誤的是()。A.它是一種簡(jiǎn)單、免費(fèi)、開源的語(yǔ)言B.Python語(yǔ)言程序不容易閱讀C.Python語(yǔ)言程序移植性較好，便于與他人分享代碼D.它是一種面向?qū)ο蟮慕忉屝统绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言3．使用機(jī)器語(yǔ)言編程時(shí)，程序代碼是（）。A．二進(jìn)制 B．十進(jìn)制 C．八進(jìn)制 D．十六進(jìn)制4．計(jì)算機(jī)在執(zhí)行高級(jí)語(yǔ)言程序時(shí)，翻譯成機(jī)器語(yǔ)言并立即執(zhí)行的程序是（）。A．高級(jí)程序 B．編譯程序 C．解釋程序 D．匯編程序5．高級(jí)語(yǔ)言更接近自然語(yǔ)言，并不特指某種語(yǔ)言，也不依賴特定的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，因而更容易掌握和使用，通用性也更好。以下不屬于高級(jí)語(yǔ)言的是（）。A．Java語(yǔ)言 B．Python語(yǔ)言C．匯編語(yǔ)言 D．VB語(yǔ)言6.以下屬于整型常量的是()。A."2021"B.20/21C.2021D."2021-1-1"12常用算法的實(shí)現(xiàn)實(shí)例【單元測(cè)試】7.以下屬于正確Python變量名的是()。A.真實(shí)的B.88abcC.abc&88D._abc888．下列選項(xiàng)中，不屬于數(shù)字類型的是（）。A．整型 B．浮點(diǎn)型 C．復(fù)數(shù)型 D．字符串型9.執(zhí)行語(yǔ)句a=input("輸入一個(gè)數(shù)：")后，若輸入10，則a的值是()。A.10B."10"C.0D.空值10.在Python中，可以輸出“helloworld”的語(yǔ)句是()。A.printf("helloworld")B.input("helloworld")C.print("hello+world")D.print("helloworld")11.若x=3，y=5，則執(zhí)行print("x+y="，x+y)語(yǔ)句后，輸出的結(jié)果是()。A.3+5=8B.x+y=8C."x+y"=8D.語(yǔ)法錯(cuò)誤12.在Python中，以下屬于錯(cuò)誤賦值語(yǔ)句的是()。A.a=b=10B.2b=5C.a，b=1，2D.a+=113．每個(gè)if條件后需要使用（）。A．冒號(hào) B．分號(hào)C．中括號(hào) D．大括號(hào)12常用算法的實(shí)現(xiàn)實(shí)例【單元測(cè)試】7.以下屬于正確Python變量名的是()。A.真實(shí)的B.88abcC.abc&88D._abc888．下列選項(xiàng)中，不屬于數(shù)字類型的是（）。A．整型 B．浮點(diǎn)型 C．復(fù)數(shù)型 D．字符串型9.執(zhí)行語(yǔ)句a=input("輸入一個(gè)數(shù)：")后，若輸入10，則a的值是()。A.10B."10"C.0D.空值10.在Python中，可以輸出“helloworld”的語(yǔ)句是()。A.printf("helloworld")B.input("he