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第3章 算法的程序实现
浙教版 信息技术（高中）
必修1 数据与计算
3.2 python 语言程序设计
学习目标
1
2
3
熟悉并会使用算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、字符串运算符。
4
函数与模块
If语句，顺序结构，循环结构等。
熟悉Python数据类型与表达式，变量和赋值语句
1
2
重点难点
重点：
难点：函数与模块。
If 语句，顺序结构，循环结构等。
课堂导入

Python是一种面向对象的程序设计语言，可以支持很多日常问题的
程序实现，特别适合应用程序的快速开发。
3.2.1 python 语言基础
1.编程环境
图3.2.1 IDLE的操作界面
解释器操作界面
编辑器操作界面
拓展链接：
集成开发环境（IDE) 是提供程序开发环境的应用程序，一般包括代码编辑器、调试器和图形用户界面工具。目前，用于编写Python程序的IDE较多，如IDLE、Spyder、Wing、PyCharm等。如图3. 2. 2是Spyder的操作界面。
图3.2.2 spyder的操作界面
2、数据类型与表达式
表3.2.1 python常见数据类型
表3.2.2 python 算术运算符
表3.2.3 python 关系运算符
表3.2.4 python 逻辑运算符
3、变量和赋值语句
在Python中，变量名可以包括字母、数字和下划线，但不能以数字开头，而且字母区分大小写。所以，Plan9是合法变量名，而9Plan不是；变量名teacher 和TEACHER表示两个完全不同的变量。由于Python是动态类型语言，因此在使用前不需要预先声明变量的数据类型。例如：
＞＞ > degrees_cel=26. 0
＞＞ > degrees_cel
26. 0
＞＞ > degrees_cel="26. 0"
＞＞ > degrees_cel
26. 0'
上例中，语句“degrees_cel=26. 0”创建了一个名为degrees_cel的变量，变量的类型是实型且值为实数26. 0。而下面的语句＂degrees_cel="26. 0””执行后，变量degrees_cel的类型变成了字符串型。因此，在Python中，变量的值和类型都可以改变。
4、基本数据结构
（1）字符串和列表
>>>info=[”BH60018”,”苹果”，50]
＞＞ > info= ["BH60018", "苹果＂， 50]
＞＞ > info [2]
50
＞＞ > S="Hello"
＞＞ > s [1]
＇e‘
＞＞ > info [0: 2]
［＇BH60018', '苹果］
＞＞ > s [1: 4]
＇ell'
列表操作举例:
（2）字典
图3.2.5 字典结构示例
>>>dic={”铅笔”:71,”钢笔”:59,”橡皮”:98,”尺子”:92}
>>>print(dic[“铅笔”])
71
上述程穿第一行语句创建了一个名为dic的字典，共有4个元素，第1个元素包含了键“铅笔＂和值71, 第2个元素包含了键＂钢笔＂和值59······第二行输出字典dic中键”铅笔”对应的值。
问题与讨论：
1. 通过网络学习，了解各种程序设计语言的特点，通过比较得出python语言的优缺点。
2. 请列举日常生活中所接触到的数据（如通讯录、成绩表等）， 并说明它们在使用Python语言描述时适用的数据类型或数据结构。
3.2.2顺序结构的程序实现
a=int (input ("请输入整数a的值：＂） )
b=int (input ("请输入整数b的值：＂） )
c=a
a=b
＃语句1
＃语句2
＃语句3
b=c
print ("a=",a)
print ("b=",b)
图3.2.6 交换两个变量值的流程图
问题与讨论：
如果调换上述程序中语句1、语句2或语句3的位置，程序的运行结果将会如何变化？
表3.2.5 python 常见内建函数
3.2.3 分支结构的程序实现
1、if语句
一般格式：
if<条件>：
<语句块1>
else：
<语句块2>
拓展链接：
语句块缩进
在python中，行尾冒号的作用是告诉python接下来要创建一个新的语句块。因此，只要某一行以冒号结尾，它接下来的内容就应该有缩进。python中有一个惯例：总是将语句块缩进4个空格。
图3.2.7 区间测速示意图
（1）抽象与建模

判断结果=
｛
“正常”（v≤100）
“超速”（v>100）
其中v=sx3600/t
（2）设计算法
图3.2.8 超速判断算法流程图
（3）编写程序
问题与讨论：
分析下面两段代码，找出两者的区别。
2.if-elif 语句
if<条件1>：
<语句块1>
elif<条件2>：
<语句块2>
......
elif<条件N>：
<语句块N>
else:
<语句块N+1>
(1)抽象与建模
表3.2.7 超速标准及其判断条件对应表
(2) 设计算法
图3.2.9 超速程度判断算法流程图
(3)编写程序
3.2.4 循环结构的程序实现
1.for 语句
在python中，for语句的格式为：
for<变量>in<序列>：
<循环体>
hobby= ["篮球＂， ”羽毛球＂， ”看书＂， "旅游”， "音乐＂］
for x in hobby:
print (x)
for num in range (0, 10, 1) :
print (num,end=')
该语句执行后，输出的结果是：
0123456789
热量消耗
（1）抽象与建模
表3.2.8 某学生一天中主要运动消耗热量表
要计算总热量，可将各项运动消耗的热量进行累加。计算模型如下：
s=Σai, (其中s为总热量，a,为各项运动消耗的热量，n=5)
i=0
n
(2) 设计算法
图3.2.10 计算总消耗热量流程图
（3）编写程序
2.While语句
在许多情况下，当一个循环执行之前，可能并不知道它需要执行的次数。这时，就可以使用 while循环。其常见格式如下：
while <条件＞：
<循环体>
问题与讨论：
在“猜数游戏”中，若不引入布尔型变量（本例中的running）,
程序该如何实现？
3.2.5 函数与模块
1. 函数构造及应用
Def 函数名（参数集合）：
<函数体>
[return 函数值]
2.模块的导入及应用
（1）math模块
（2）random模块
import random
cla= [" (2) 班＂， " (3) 班＂， " (5) 班”， ” (8) 班”， " (9) 班＂］
random.shuffle (cla)
for x in cla:
print (x)
（3）image 模块
from PIL import Image
im=Image.open ("school.jpg")
print (im.format)
print (im.size)
print (im.mode)
im.rotate (45) .show0
＃打开school.jpg图像文件
＃获取图像文件格式
＃获取图像尺寸大小
＃获取图像的颜色模式
＃将图像旋转45°后显示
思考与练习：
1. 写出下列Python表达式或程序语句的值。
（1) 123%100
（2) len ("Hello Leo! ")
（3) abs (-12)
（4) data= [172, 9, 165, 29, 156, 21]
max (data)
2. 编程求几个数中的最大值。
（1) 分别输入两个数，输出它们中的最大值。
（2) 分别输入三个数，输出它们中的最大值。
3. 编程求1~100的所有偶数的和。试采用两种不同的方式实现。
4. 检测字符串是否全是数字。编程实现：对输入的一串字符串进行检测，输出“该字符串包含非数字字符”或“该字符串全是数字字符”的信息。
5. 运行以下程序，观察所呈现的图形，思考每行语句的功能。
import turtle
t=turtle. Pen ()
turtle.bgcolor ("white")
colors= ["red", "green". "blue", "yellow"]
for x in range (100) :
t.pencolor (colors [x%4] )
t.circle (x)
t.left (91)
6. 修改“猜数游戏”实例中的程序，增加用户猜测次数（如允许用户最多猜5次）的限制功能。
7. 修改“猜数游戏”实例中的程序，使给定数由程序随机生成。
谢 谢！
Thanks!
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php

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