python编程基础人邮版答案 python编程基础及应用电子版

1.Python起源与定义

Python 是由荷兰人吉多·罗萨姆于 1989 年发布的。Python 的第一个公开发行版发行于 1991 年。Python 的官方定义：Python 是一种解释型的、面向对象的、带有动态语义的高级程序设计语言。通俗来讲，Python 是一种少有的、既简单又功能强大的编程语言，它注重的是如何解决问题而不是编程语言的语法和结构。

2.Python的应用范围

Python 在通用应用程序、自动化插件、网站、网络爬虫、数值分析、科学计算、云计算、大数据和网络编程等领域有着极为广泛的应用，像 OpenStack 这样的云平台就是由 Python 实现的，许多平台即服务（PaaS）产品都支持 Python 作为开发语言。近年来，随着 AlphaGo 几番战胜人类顶级棋手，深度学习为人工智能指明了方向。Python 语言简单针对深度学习的算法，以及独特的深度学习框架，将在人工智能领域编程语言中占重要地位。

3.Python的版本

Python前期主要有两大主要支流（2.x,3.x)。从 Python2 到 Python3 是一个大版本升级，有很多不向下兼容的差异，导致很多 Python2 的代码不能被 Python3 解释器运行，2020 年开始，Python 官方停止对 Python2 的维护，所有老代码都会超过保质期。所以，大概可能Python2.x凉凉了；Python3.x将成为Python学习的主流版本。

4.Python的优缺点
(1)优点
1.语言简洁

Python 是一种代表简单主义思想的语言。吉多·罗萨姆对 Python 的定位是“优雅，明确，简单”。Python 拒绝了“花俏”的语法，而选择明确的没有或者很少有歧义的语法，着重解决问题。

2.丰富的库（基础代码库）

Python 具有丰富和强大的库来被调用。用 Python开发，许多功能不必从零编写，直接使用现成的即可。Python 还有一个强大的后援—PyPI（https://pypi.python.org/pypi）。PyPI 是第三方 Python 模块集中存储库，可以把它当成大型的代码仓库。当你的需求的库在内置模块中找不到时，你可以很大概率能在PyPI上找到。全世界的 Python 用户都可以上传他们的模块以供分享，可以想象它的强大。当然身为未来大佬你也可以上传你的模块供全世界使用。

3.可扩展性强

这个特性经常为 Python 爱好者津津乐道，Python 经常用于将不同语言（尤其是 C/C++）编写的程序“粘”在一起，即 Python 的很多模块或者组件都是用其他语言写的，而 Python 的一个功能就是把这些模块很轻松地联结在一起。所以，人们也常常称 Python 为“胶水语言”，“万能语言”。

4.开源

Python 是自由/开源软件，使用者可以自由地发布这个软件的副本，阅读它的源代码，对它做改动，把它的一部分用于新的自由软件中。

5.跨平台

Python 的跨平台性可总结为“一次编写，到处运行”。

6.可嵌入型
Python 可以嵌入到 C/C++程序，从而向程序用户提供脚本功能。python也因此功能被称为脚本语言。

(2)缺点

1.运行速度相对较慢（较 C、C++而言）
Python毕竟不是最接近底层语言，与最接近底层的语言的运行速度相比会慢很多。Python 是解释型语言，其代码在执行时会一行一行地翻译成计算机能理解的机器码，这个翻译过程非常耗时，所以运行速度很慢。相比较而言，C 程序（编译型语言）是在运行前直接编译成计算机能执行的机器码，所以运行速度非常快。
当然，Python 也有很多手段可以提高运行速度。例如，Python 采用 PyPy[一种使用实时（Just-In-Time，JIT）技术的 Python 编译器]和调用 C 扩展能够在很大程度上提高速度。
2.容易被反编译
Python程序发布，不能隐藏源代码，可能不适合于大型的商业项目。当然，依靠软件授权的商业模式已经不复存在，现在更多的是靠卖服务的商业模式，后一种模式不需要把源码给别人。

5.帮助文档
1.python内置函数

help(str)          # 查看关于字符串类型的帮助文档
help(str.join)     # 查看关于字符串对象的 join()方法的帮助文档
dir([object])
# help()函数用于查看函数或模块用途的详细说明，而 dir()函数用于查看函数或模块内的操作方法，输出的是方法列表。

help(str)          # 查看关于字符串类型的帮助文档
help(str.join)     # 查看关于字符串对象的 join()方法的帮助文档
dir([object])
# help()函数用于查看函数或模块用途的详细说明，而 dir()函数用于查看函数或模块内的操作方法，输出的是方法列表。

2.官方在线文档

输出1--100之间能够被3整除的整数：

for num in range(100):
    if num%3==0:
        print(num,end='\t')

随机产生一个1～100的正数， 从键盘输入一个正整数，程序判断告诉：输入数据大了，还是小了。最终找到这个数字。

import random
#生成1~100任意的一个随机数
randNum=random.randint(1,100)
while True:
    number=float(input("请输入一个100以内的数:")) #键盘输入一个100以内的数
    if(number>randNum): #如果大于输出 "输入值偏大"
        print("输入值偏大")
    elif(number<randNum):#如果小于输出 "输入值偏小"
        print("输入值偏小")
    else:          		 #相等输出 “数值正确”
        print("数值正确")
        break

例：从键盘输入两个整数，调用四个函数，分别显示输出+-*/（加减乘除）

def functionAdd(num1,num2): #加法
    return num1+num2
def functionSub(num1,num2): #减法
    return num1-num2
def functionMul(num1,num2): #乘法
    return num1*num2
def functionDiv(num1,num2): #除法
    if not num2:
        return 99999
    return num1/num2

if __name__=='__main__':
    #请输入数字
    num1= int(input('Please input a  number:'))  
    num2= int(input('Please input a  number:'))
    
    #打印加减乘除的结果
    print(functionAdd(num1,num2))
    print(functionSub(num1,num2))
    print(functionMul(num1,num2))
    
    #除法判断是否有误
    divResult =functionDiv(num1,num2)
    if divResult ==99999:
        print('the second is zero...wrong input')
    else:
        print(functionDiv(num1,num2))

汽车类型代码

#这是一个Car类
class Car():
    '''
    kind : 车的品牌
    length ：车的长度
    weight ： 车的重量
    '''
    def __init__(self,kind='BMW',length=4.5,weight=1.6):
        self.kind=kind
        self.length=length
        self.__weight=weight #__weight 表示私有属性 不能直接调用
        
    #显示车的重量
    def showWeight(self):
        return self.__weight
    
#初始化Car类
BMW=Car()

#打印车的每个属性
print(BMW.kind)
print(BMW.showWeight())
print(BMW.length)

采用关键字 try, except, finally. 其中try 表示有可能出错的代码； except表示如果出错了怎么办，finally表示不管错没错都需要执行的代码。

a = 1.0
b = float(input())
try:
    c = a/b
    print(f"c={c}")
except:
    print("b is zero...")
finally:
    print("program end...")

游戏设计

class Game():      #创建一个类

    def __init__(self, name, sex, hp, exp):#定义def函数，__init__类方法中，self只有一个，属性为：name、sex、hp, exp
        self.name = name
        self.sex = sex
        self.hp = hp
        self.exp = exp

    def showhp(self):   #定义def函数，showhp()为类方法
        self.hp -= 20   #减运算，当人物被攻击一次是生命值（hp）将会减20
        if self.hp <= 0:#判断语句，当人物的生命值小于等于0时，输出打印：your hero is dead...，否则pass
            print('your hero is dead...')
        else:
            pass
        return self.hp

    def showexp(self):  #定义def函数，showexp()为类方法
        self.exp += 50  #加运算，当人物被攻击一次经验值（exp）加50
        if self.exp == 50:#判断语句，当人物的经验值等于50时，输出打印：你升级了，否则pass
            print('你升级了')
        else:
            pass
        return self.exp


if __name__ == '__main__':#main函数
    Button = str(input('是否开始游戏 y/n '))
    #输入语句，在input中标明y/n,将输入值转换为str类型，赋值给Button变量
    if Button == 'y':
        Player1 = Game(name='Little Boy', sex='male', hp=100, exp=0
        #创建对象Player1，定义人物属性
        for i in range(3):#循环语句（for），每循环一次就调用showhp方法，直到循环3次结束
            Player1.showhp()
        for i in range(5):#循环语句（for），每循环一次就调用showexp方法，直到循环5次结束
            Player1.showexp()
    else:
        pass
    print('你剩余的生命值为')
    print(Player1.hp)    #访问类属性

matplotlib 绘制图形，下面的代码给一个示例程序:

from matplotlib import pyplot as plt
import numpy as np

x = np.linspace(0, np.pi * 2, 50)#利用linspace函数生成线性序列0~pi = 3.14*2,50个分散点
plt.figure(figsize=[50, 50] )    #创建宽（50）*高（50）图像
plt.subplot(211)              
plt.plot(x, np.sin(x), 'r*', label=r'$\beta$')#表示绘制sin(x)图形的样式为r*红色，对应的图注为希腊字母 $\beta$
plt.title('Sinx Figure')       
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('sin(x)')
plt.xlim([0, 10])
plt.ylim([-2, 2])
plt.grid()
plt.legend()
# plt.show()
plt.subplot(212)
plt.plot(x, np.cos(x), 'b', label='cosx')#表示绘制cos（）图形的样式为b蓝色，对应的图注为cosx
plt.show()

绘制y=|x|,y=log(x),y=eˣ,以及y=sin(x)的图像，并将其放在一个图形中，分2*2显示。

from matplotlib import pyplot as plt
import numpy as np
x = np.linspace(-5,5,50)#利用linspace函数生成线性序列-5~5,50个分散点
# print(x)
plt.subplot(221)
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('sinx')
plt.plot(x,np.sin(x),'g')#表示绘制sin(x)图形的样式为g绿色
plt.subplot(222)
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('|x|')
plt.plot(x,np.abs(x),'g')#表示绘制abs(x)图形的样式为g绿色
plt.subplot(223)
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('$e^x$')
plt.plot(x,np.e**x,'g')#表示绘制指数函数e**x图形的样式为g绿色
plt.subplot(224)
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('logx')
x1 = np.linspace(0.1,10,100)#利用linspace函数生成线性序列0.1~10,100个分散点
plt.plot(x1,np.log(x1),'g') #表示绘制对数函数log(x1)图形的样式为g绿色
plt.show()

python中有两种方式实现线程：

1. 实例化一个threading.Thread的对象，并传入一个初始化函数对象（initial function )作为线程执行的入口；
2. 继承threading.Thread，并重写run函数；

方式1：创建threading.Thread对象

def printHello():
    while True:
        print("This is the hello threading...")
        time.sleep(1)

def printNihao():
    while True:
        print("This is the Nihao threading...")
        time.sleep(2)

if __name__ == '__main__':
    t1 = threading.Thread(target=printHello)
    t2 = threading.Thread(target=printNihao)
    t1.setDaemon(False)
    t2.setDaemon(False)
    t1.start()
    t2.start()
    print("main threading ended...")

方式2：继承threading.Thread，并重写run

import threading
import time

class CustomThread(threading.Thread):
    def __init__(self, thread_name):
        # step 1: call base __init__ function
        super(CustomThread, self).__init__(name=thread_name)
        self._tname = thread_name

    def run(self):
        # step 2: overide run function
        time.sleep(0.5)
        print("This is %s running...." % self._tname)

if __name__ == "__main__":
    t1 = CustomThread("thread 1")
    t2 = CustomThread("thread 2")
    t1.setDaemon(False)
    t2.setDaemon(False)
    t1.start()
    t2.start()
    print("This is main function")

倒计时游戏， 从60开始进行循环倒计时，每一秒自减一，按下按键‘b'，开始倒计时并显示， 按下按键’t'停止倒计时。

import time
import threading
begin = False
def numCounter():
    num = 60
    global begin
    while True:
        if begin:
            num = num -1
            print(f'num={num}, begin={begin}')
            time.sleep(1)
            if num<=0:
                num = 60
        else:
            pass

def keyDectect():
    # TODO:need to be revised by using the threading lock
    global begin
    while True:
        key = input()
        if key == 'b':
            begin = True
        elif key == 't':
            begin = False
        else:
            print('wrong input..')


if __name__ == '__main__':
    t1 = threading.Thread(target=numCounter)
    t2 = threading.Thread(target=keyDectect)
    t1.setDaemon(False)
    t2.setDaemon(False)
    t1.start()
    t2.start()