Python 运算符、内置函数
实验目的：
1、熟练运用 Python 运算符。
2、熟练运用 Python 内置函数。
实验内容：
1、编写程序，输入任意大的自然数，输出各位数字之和。
2、编写程序，输入两个集合 setA 和 setB，分别输出它们的交集、并集和差集 setA-setB。
3、编写程序，输入一个自然数，输出它的二进制、八进制、十六进制表示形式。
num = input("请输入一个自然数：") print(sum(map(int, num))) # sum() 表示求和 # map(int,num) 表示将num的各位转换成整数
setA = eval(input("请输入一个集合：")) setB = eval(input("请输入一个集合：")) print("交集：", setA | setB) print("并集：", setA & setB) print("setA-setB：", setA - setB)
num = int(input("请输入一个自然数：")) print("二进制：",bin(num)) print("十进制：",oct(num)) print("十六进制：",hex(num))
使用蒙特 · 卡罗方法计算圆周率近似值
实验目的：
1、理解蒙特·卡罗方法原理。
2、理解 for 循环本质与工作原理。
3、了解 random 模块中常用函数。
实验内容：
蒙特·卡罗方法是一种通过概率来得到问题近似解的方法，在很多领域都有重要的应用，其中就包括圆周率近似值的计算问题。假设有一块边长为 2 的正方形木板，上面画一个单位圆，然后随意往木板上扔飞镖，落点坐标(x, y)必然在木板上（更多的时候是落在单位圆内），如果扔的次数足够多，那么落在单位圆内的次数除以总次数再乘以 4，这个数字会无限逼近圆周率的值。这就是蒙特·卡罗发明的用于计算圆周率近似值的方法，如图所示。
编写程序，模拟蒙特·卡罗计算圆周率近似值的方法，输入掷飞镖次数，然后输出圆周率近似值。
# author : "王佳伟" # date : 2019-06-26 # File : 3.py # IDE：PyCharm from random import random times = int(input("请输入您投掷飞镖的次数：")) hit = 0 for i in range(times): x = random() y = random() if x*x+y*y<=1: hit=hit+1 print(4.0*hit/times) #如果 x*x+y*y<=1 则说明生成的随机数（投掷的飞镖）落在了圆中。 #即投掷飞镖的点距离圆心的距离小于1
小明爬楼梯
实验目的：
1、理解并熟练使用序列解包。
2、理解递归函数工作原理。
3、能够编写递归函数代码解决实际问题。
4、理解 Python 字典的用法。
实验内容：
假设一段楼梯共 15 个台阶，小明一步最多能上 3 个台阶。编写程序计算小明上这段楼梯一共有多少种方法。要求给出递推法和递归法两种代码。
# author : "王佳伟" # date : 2019-06-26 # File : 7.py # IDE：PyCharm ''' 递推法： 从第15个台阶上往回看，有3种方法可以上来（从第14个台阶上一步迈1个台阶上来，
从第13个台阶上一步迈2个台阶上来，从第12个台阶上一步迈3个台阶上来），
同理，第14个、13个、12个台阶都可以这样推算，从而得到公式f(n) = f(n-1) + f(n-2) + f(n-3)，
其中n=15、14、13、...、5、4。
然后就是确定这个递归公式的结束条件了，
第一个台阶只有1种上法，第二个台阶有2种上法（一步迈2个台阶上去、一步迈1个台阶分两步上去），
第三个台阶有4种上法。 ''' def climbStairs1(n): # 递推法 a = 1 # 上一个台阶只有一种方法 b = 2 # 上两个台阶有两种方法 c = 4 # 上三个台阶有四种方法 for i in range(n - 3): c, b, a = a + b + c, c, b return c def climbStairs2(n): # 递归法 first3 = {1:1,2:2,3:4} if n in first3.keys(): return first3[n] else: return climbStairs2(n-1)+climbStairs2(n-2)+climbStairs2(n-3) print(climbStairs1(15)) print(climbStairs2(15))
蒙蒂霍尔悖论游戏
实验目的：
1、了解蒙蒂霍尔悖论内容。
2、了解游戏规则。
3、熟练运用字典方法和集合运算。
4、了解断言语句 assert 的用法。
5、熟练运用循环结构。
实验内容：
假设你正参加一个有奖游戏节目，并且有 3 道门可选：其中一个后面是汽车，另外两个后面是山羊。你选择一个门，比如说 1 号门，主持人当然知道每个门后面是什么并且打开了另一个门，比如说 3 号门，后面是一只山羊。这时，主持人会问你"你想改选 2 号门吗？"，然后根据你的选择确定最终要打开的门，并确定你获得山羊（输）或者汽车（赢）。
编写程序，模拟上面的游戏。
# author : "王佳伟" # date : 2019-06-26 # File : 9.py # IDE：PyCharm from random import randrange def init(): ''' 初始化三个门以及后面门的物品 :return: 返回三个门后对应的物品 ''' result = {i: 'goat' for i in range(3)} # {0:goat,1:goat,2:goat} r = randrange(3) # 随机生成0~2之间的一个整数 result[r] = 'car' # 将随机索引位置的goat改为car return result # 初始化门完成，返回门的集合 def StartGame(): ''' 开始游戏 :return: 返回游戏结果 ''' doors = init() # 初始化门 # 获取玩家选择的门号 while True: try: firstDoorNum = int(input("Choose a door to open:")) # assert —— Python的断言就是检测一个条件，如果条件为真，它什么都不做；反之它触发一个带可选错误信息的AssertionError assert 0<= firstDoorNum <=2 break except: print("Door number must be between {} and {} :".format(0,2)) # 主持人查看另外两个门后边的物品情况 # 从所有的门（三个门—— 0,1,2）的索引中删除玩家选中的们的所引 for door in doors.keys() - {firstDoorNum}: # 打开其中一个门后为羊的门 if doors[door] == 'goat': print("goat behind the door",door) # 获取第三个门号，让玩家纠结 # S.pop() 随机返回集合S中的一个元素，如果S为空，产生异常 thirDoor = (doors.keys()-{door,firstDoorNum}).pop() change = input("Switch to {} y/n：".format(thirDoor)) # 如果change='y'则finalDoorNum = thirDoor，否则finalDoorNum = firstDoorNum finalDoorNum = thirDoor if change=='y' else firstDoorNum if doors[finalDoorNum] == 'goat': return "I Win !" else: return "You Win !" while True: print("="*30) print(StartGame()) r = input("Do you want to try once more (y/n) :") if r == n: break
猜数游戏
实验目的：
1、熟练运用选择结构与循环结构解决实际问题。
2、注意选择结构嵌套时代码的缩进与对齐。
3、理解带 else 子句的循环结构执行流程。
4、理解条件表达式 value1 if condition else value2 的用法。
5、理解使用异常处理结构约束用户输入的用法。
6、理解带 else 子句的异常处理结构的执行流程。
实验内容：
编写程序模拟猜数游戏。程序运行时，系统生成一个随机数，然后提示用户进行猜测并根据用户输入进行必要的提示（猜对了、太大了、太小了），如果猜对则提前结束程序，如果次数用完仍没有猜对，提示游戏结束并给出正确答案。
# author : "王佳伟" # date : 2019-06-26 # File : 10.py # IDE：PyCharm from random import randint def guessNumber(maxValue=10,maxTimes=3): ''' 猜数字 :param maxValue:随机生成最大的数字 :param maxTimes:猜数字的次数 :return:null ''' # 随机生成一个整数 —— 1到 maxValue value = randint(1,maxValue) for i in range(maxTimes): # 如果i=1则输出Start to GUESS：提示，否则输出GUESS again：提示。 prompt = 'Start to GUESS：' if i==0 else 'GUESS again：' # 使用异常处理结构，防止输入的不是数字。 try: x = int(input(prompt)) # 获取到玩家输入的值 except: print("Must input an interger between 1 and",maxValue) else: if x == value: # 猜对了 print("Congratulations！") break elif x>value: print("Too big") else: print("Too litter") else: # else 与 for连用，表示for循环结束后运行else # 次数用完还没有猜对，游戏结束，给出提示。 print("Game over , FAIL.") print("The number is ", value) guessNumber()
抓狐狸游戏
实验目的：
1、培养分析问题并对进行建模的能力。
2、熟练使用列表解决实际问题。
3、熟练运用选择结构和循环结构解决实际问题。
4、理解带 else 子句的循环结构执行流程。
5、理解使用异常处理结构约束用户输入的用法。
实验内容：
编写程序，模拟抓狐狸小游戏。假设一共有一排 5 个洞口，小狐狸最开始的时候在其中一个洞口，然后玩家随机打开一个洞口，如果里面有狐狸就抓到了。如果洞口里没有狐狸就第二天再来抓，但是第二天狐狸会在玩家来抓之前跳到隔壁洞口里。
# author : "王佳伟" # date : 2019-06-26 # File : 11.py # IDE：PyCharm from random import choice, randrange def catchMe(n=5, maxStep=10): ''' 抓狐狸游戏 :param n: 洞口的个数，默认为5 :param maxStep: 最大抓取次数，默认允许抓10次 :return: null ''' # 共有n个洞口，设有狐狸的为1，没有的为0 positions = [0] * n # 狐狸的随机初始位置 oldPos = randrange(0, n) positions[oldPos] = 1 # 抓maxStep次 while maxStep >= 0: maxStep -= 1 # 这个循环是为了保证用户输入是否是有效的洞口 while True: try: x = input("今天打算打开哪个洞口？（0-{0}）:".format(n - 1)) # 如果输入的不是数字，会跳转到except部分 x = int(x) # 如果输入的洞口有效，结束这个循环，否则继续输入 assert 0 <= x < n, "要按套路来啊，再给你一次机会哈！" break except: # 如果输入的不是数字，就执行这里的代码 print("你要按套路来啊！再给你一次机会！") if positions[x] == 1: print("成功！我抓到狐狸了！") break else: print("今天没有抓到狐狸。") # 如果这次没抓到，则狐狸就会跳到隔壁的洞口 # 分三种情况：如果在最左边，则只能往右边洞口跳 # 如果在最右边，则只能往左边洞口跳 # 如果在中间三个洞头则随机向左右两边洞口跳 if oldPos == n-1: # 在最右边 newPos = oldPos -1 elif oldPos ==0: # 在最左边 newPos = oldPos + 1 else: newPos = oldPos + choice((-1,1)) positions[oldPos],positions[newPos] = 0,1 oldPos = newPos else: print("十天了！放弃吧！你这样瞎鸡巴抓是没有希望的！") # 启动游戏 catchMe()
凯撒加密
实验目的：
1、了解 Python 标准库 string。
2、理解凯撒加密算法原理。
3、理解切片操作。
4、熟练运用字符串对象的方法。
实验内容：
编写程序，要求输入一个字符串，然后输入一个整数作为凯撒加密算法的密钥，然后输出该字符串加密后的结果。
# author : "王佳伟" # date : 2019-06-26 # File : 1.py # IDE：PyCharm import string def kaisa(s, k): lower = string.ascii_lowercase upper = string.ascii_uppercase before = string.ascii_letters after = lower[k:] + lower[:k] + upper[k:] + upper[:k] table = ''.maketrans(before, after) return s.translate(table) s = input("请输入一个字符串：") k = int(input("请输入一个整数密钥：")) print(kaisa(s, k)) #ascii_lowercase = 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz' #ascii_uppercase = 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ' #ascii_letters = ascii_lowercase + ascii_uppercase
使用列表实现筛选法求素数
实验目的：
1、理解筛选法求解素数的原理。
2、理解列表切片操作。
3、熟练运用内置函数 enumerate()。
4、熟练运用内置函数 filer()。
5、理解序列解包工作原理。
6、初步了解选择结构和循环结构。
实验内容：
编写程序，输入一个大于 2 的自然数，然后输出小于该数字的所有素数组成的列表。
# author : "王佳伟" # date : 2019-06-28 # File : 4.py # IDE：PyCharm maxNumber = int(input("请输入一个大于2的自然数：")) lst = list(range(2,maxNumber)) # 最大的整数平方根 m = int(maxNumber**0.5) for index,value in enumerate(lst): # 如果当前数字已经大于做大整数平方根，结束判断 if value > m: break #对改位置之后的元素进行过滤 lst[index+1:] = filter(lambda x:x%value!=0,lst[index+1:]) print(lst) # enumerate() 函数用于将一个可遍历的数据对象(如列表、元组或字符串)组合为一个索引序列，同时列出数据和数据下标，一般用在 for 循环当中。 # filter() 函数用于过滤序列，过滤掉不符合条件的元素，返回由符合条件元素组成的新列表。
汉诺塔问题
实验目的：
1、理解函数默认值参数。
2、理解函数递归。
3、熟练运行列表对象的方法。
实验内容：
据说古代有一个梵塔，塔内有三个底座 A、B、C，A 座上有 64 个盘子，盘子大小不等，大的在下，小的在上。有一个和尚想把这 64 个盘子从 A 座移到 C 座，但每次只能允许移动一个盘子。在移动盘子的过程中可以利用 B 座，但任何时刻 3 个座上的盘子都必须始终保持大盘在下、小盘在上的顺序。如果只有一个盘子，则不需要利用 B 座，直接将盘子从 A 移动到 C 即可。编写函数，接收一个表示盘子数量的参数和分别表示源、目标、临时底座的参数，然后输出详细移动步骤和每次移动后三个底座上的盘子分布情况。
# author : "王佳伟" # date : 2019-06-28 # File : 12.py # IDE：PyCharm def haonoi(num, src, dst, temp=None): # 递归算法 if num < 1: return global times # 声明用来记录移动次数的变量为全局变量 # 递归调用函数自身，先把除最后一个盘子以外的所有盘子移动到临时柱子上 haonoi(num - 1, src, temp, dst) # 移动最有一个盘子 print("the {0} times move:{1} - -> {2}".format(times, src, dst)) towers[dst].append(towers[src].pop()) for tower in "ABC": # 输出三根柱子上的盘子 print(tower, ":", towers[tower]) times += 1 # 把除最后一个盘子之外的其他盘子从临时柱子上移动到目标柱子上 haonoi(num - 1, temp, dst, src) times = 1 # 用来记录移动次数 n = 3 # 盘子数量 towers = {'A': list(range(n, 0, -1)), # 初始状态，所有盘子都在A柱上 'B': [], 'C': [] } # A表示最初防止盘子的柱子，C表示目标柱子，B是临时柱子 haonoi(n, 'A', 'C', 'B')
