Python程序设计与算法基础教程（第二版）》 姜红 余青松 全章课后习题、上机练习、课后答案、案例分析

（还在更新中…） 这篇博客花费了我的大量时间和精力，从创作到维护；若认可本篇博客，希望给一个点赞、收藏

并且，遇到了什么问题，请在评论区留言，我会及时回复的

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这本书对Python的知识点的描述很详细，而且排版看的很舒服

1. 几个例题： 假装自己从零开始学，将一些有代表性、有意思的例题抽取出来
2. 部分复习题： 遇到有意思的复习题，我会拿出来，并且进行分析
3. 上机实践： 全部上机实践题的解题思路

第一章 Python概述

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几个例题

一：Python3.7.4下载

python3.7.4下载地址：https://www.python.org/downloads/release/python-374/
页面最下面：

下载，安装完python后：出现的四个玩意：Python 3.7 Module Docs，IDLE，Python 3.7 Manuals，Python 3.7（64-bit）

1. Python 3.7 Module Docs（64-bit）
   点击之后，会出现一个网页（将我下载的Python3.7.4文件夹中包含的模块都列了出来,页面不止这么点，还可以往下拉）
   

2. IDLE（Python 3.7 64-bit）
   一个Python编辑器，Python内置的集成开发工具
   

3. Python 3.7 Manuals（64-bit）
   Python 3.7 开发手册

4. Python 3.7（64-bit）
   控制台中运行Python
   

二：更新pip和setuptools包，安装NumPy包，安装Matplotlib包

以下三个命令都是在控制台（windows中的cmd）中运行

更新pip和setuptools包

1. pip用于安装和管理Python扩展包
2. setuptools用于发布Python包

python -m pip install -U pip setuptools

安装NumPy

Python扩展模块NumPy提供了数组和矩阵处理，以及傅立叶变换等高效的数值处理功能

 python -m pip install NumPy

安装Matplotlib包

Matplotlib是Python最著名的绘图库之一，提供了一整套和MATLAB相似的命令API，既适合交互式地进行制图，也可以作为绘图控件方便地嵌入到GUI应用程序中

python -m pip install Matplotlib

三：使用IDLE打开和执行Python源文件程序

首先：
有一个.py文件test.py

使用IDLE打开.py文件的两种方式：

1. 右键test.py---->Edit With IDLE---->Edit With IDLE 3.7（64-bit）
2. 打开IDLE，然后File---->Open（或者ctrl+O）选择.py文件
   

运行

Run---->Run Module（或者F5）
就会出现这个界面，执行结果显示在这个界面中

补充一点：
如果在IDLE中编辑.py文件，记得修改后要保存（ctrl+s），再运行（F5）

四：使用资源管理器运行hello.py

hello.py文件在桌面

import random

print("hello,Python")
print("你今天的随机数字是：",random.choice(range(10)))#输出在0-9之间随机选择的整数
input()

1. 在桌面打开PowerShell（还有两种输入方式：python hello.py或者.\hello.py）
   
2. 或者在桌面打开cmd, 就输入hello.py或者python hello.py

补充：上述两种命令中的hello.py都是相对路径，因为文件在桌面，而且我是在桌面打开cmd，所以文件路劲可以这么简简单单的写。如果文件存储位置和cmd打开位置不一样，请使用绝对路径

五：命令行参数示例hello_argv.py

hello_argv.py文件在桌面

import sys

print("Hello,",sys.argv[1])
#这样写也行：
#print("Hello,"+sys.argv[1])

1. 在桌面打开PowerShell（还有两种输入方式：python hello_argv.py 任意输入或者./hello_argv.py 任意输入）
   
2. 或者在桌面打开cmd，就输入hello_argv.py 任意输入或者python hello_argv.py 任意输入

补充：以图中第一个命令举例，hello_argv.py即sys.argv[0]；Python即sys.argv[1]

第二章 Python语言基础

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选择题：1、3、7、8

1. 在Python中，以下标识符合法的是

A. _	B. 3C	C. it’s	B. str

答案：A

1. 标识符的第一个字符必须是字母，下划线（_）；其后的字符可以是字母、下划线或数字。
2. 一些特殊的名称，作为python语言的保留关键字，不能作为标识符
3. 以双下划线开始和结束的名称通常具有特殊的含义。例如__init__为类的构造函数，一般应避免使用

B：以数字开头，错误
C：使用了'，不是字母、下划线或数字
D：str是保留关键字

3. 在下列Python语句中非法的是

A. x = y =1	B. x = (y =1)	C. x,y = y,x	B. x=1;y=1

答案：B，C

7. 为了给整型变量x，y，z赋初值10，下面Python赋值语句正确的是

A. xyz=10	B. x=10 y=10 z=10	C. x=y=z=10	B. x=10，y=10，z=10

答案：C

1. 分号;用于在一行书写多个语句
2. python支持链式赋值

A：赋值对象是xyz
B：分号;用于在一行书写多个语句，而不是' '（即空格）
D：分号;用于在一行书写多个语句，而不是,

8. 为了给整型变量x，y，z赋初值5，下面Python赋值语句正确的是

A. x=5;y=5;z=5	B. xyz=5	C. x,y,z=10	B. x=10，y=10，z=10

答案：A

Pytho能支持序列解包赋值，但是变量的个数必须与序列的元素个数一致，否则会报错

B：赋值对象是xyz
C：序列解包赋值，变量的个数必须与序列的元素个数一致，否则会报错
D：分号;用于在一行书写多个语句，而不是,

思考题：9

9.下列Python语句的输出结果是

def f():pass
print(type(f()))

结果：<class 'NoneType'>

NoneType数据类型包含唯一值None，主要用于表示空值，如没有返回值的函数的结果

上机实践：2~6

2. 编写程序，输入本金、年利率和年数，计算复利（结果保留两位小数）

money = int(input("请输入本金："))
rate = float(input("请输入年利率："))
years = int(input("请输入年数："))
amount = money*((1+rate/100)**years)
print(str.format("本金利率和为：{0:2.2f}",amount))

运行：

请输入本金：1000
请输入年利率：6.6
请输入年数：10
本金利率和为：1894.84

3. 编写程序，输入球的半径，计算球的表面积和体积（结果保留两位小数）

import math
r = float(input("请输入球的半径："))
area = 4 * math.pi * r**2
volume = 4/3*math.pi*r**3
print(str.format("球的表面积为：{0:2.2f}，体积为：{1:2.2f}",area,volume))

运行：

请输入球的半径：666
球的表面积为：5573889.08，体积为：1237403376.70

4. 编写程序，声明函数getValue(b,r,n)，根据本金b，年利率r和年数n计算最终收益v

money = int(input("请输入本金："))
rate = float(input("请输入年利率(<1)："))
years = int(input("请输入年数："))

def getValue(b,r,n):
    return b*(1+r)**n

print(str.format("本金利率和为：{0:2.2f}",getValue(money,rate,years)))

运行：

请输入本金：10000
请输入年利率(<1)：0.6
请输入年数：6
本金利率和为：167772.16

5. 编写程序，求解一元二次方程x²-10x+16=0

from math import sqrt 
x = (10+sqrt(10*10-4*16))/2
y = (10-sqrt(10*10-4*16))/2
print(str.format("x*x-10*x+16=0的解为：{0:2.2f}，{1:2.2f}",x,y))

运行：

x*x-10*x+16=0的解为：8.00，2.00

6. 编写程序，提示输入姓名和出生年份，输出姓名和年龄

import datetime
sName = str(input("请输入您的姓名："))
birthday = int(input("请输入您的出生年份："))
age = datetime.date.today().year - birthday
print("您好！{0}。您{1}岁。".format(sName,age))

运行：

请输入您的姓名：zgh
请输入您的出生年份：1999
您好！zgh。您20岁。

案例研究：使用Pillow库处理图像文件

https://blog.****.net/Zhangguohao666/article/details/102060722

通过此案例，进一步了解Python的基本概念：模块、对象、方法和函数的使用

第三章 程序流程控制

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几个例题

一：编程判断某一年是否为闰年

闰年：年份能被4整除但不能被100整除，或者可以被400整除。
口诀：四年一闰，百年不闰，四百必闰

代码一：

y = int(input("请输入要判断的年份："))
if((y % 4 == 0 and y % 100 != 0) or y % 400 == 0):
    print("是闰年")
else:
    print("不是闰年")

代码二（使用calendar模块的isleap()函数来判断）：

from calendar import isleap

y = int(input("请输入要判断的年份："))
if(isleap(y)):print("闰年")
else:print("不是闰年")

二：利用嵌套循环打印九九乘法表

九九乘法表：

for i in range(1,10):
    s = ""
    for j in range(1,10):
        s += str.format("%d * %d = %02d  " %(i, j, i*j))
    print(s)

下三角：

for i in range(1,10):
    s = ""
    for j in range(1,i+1):
        s += str.format("%d * %d = %02d  " %(i, j, i*j))
    print(s)

上三角：

for i in range(1,10):
    s = ""
    for k in range(1,i):
        s += "                   "
    for j in range(i,10):
        s += str.format("%d * %d = %02d  " %(i, j, i*j))
    print(s)

三：enumerate()函数和下标元素循环示例

Python语言中的for循环直接迭代对象集合中的元素，如果需要在循环中使用索引下标访问集合元素，则可以使用内置的enumerate()函数

enumerate()函数用于将一个可遍历的数据对象（例如列表、元组或字符串）组合为一个索引序列，并返回一个可迭代对象，故在for循环当中可直接迭代下标和元素

seasons = ["Spring","Summer","Autumn","Winter"]
for i,s in enumerate(seasons,start=1):    #start默认从0开始
    print("第{0}个季节：{1}".format(i,s))

运行：

第1个季节：Spring
第2个季节：Summer
第3个季节：Autumn
第4个季节：Winter

四：zip()函数和并行循环示例

如果需要并行遍历多个可迭代对象，则可以使用Python的内置函数zip()

zip()函数将多个可迭代对象中对应的元素打包成一个个元组，然后返回一个可迭代对象。如果元素的个数不一致，则返回列表的长度与最短的对象相同。

利用运算符*还可以实现将元组解压为列表

evens = [0,2,4,6,8]
odds = [1,3,5,7,9]
for e,o in zip(evens,odds):
    print("{0} * {1} = {2}".format(e,o,e*o))

运行：

0 * 1 = 0
2 * 3 = 6
4 * 5 = 20
6 * 7 = 42
8 * 9 = 72

五：map()函数和循环示例

如果需要遍历可迭代对象，并使用指定函数处理对应的元素，则可以使用Python的内置函数map()

map(func,seq1[,seq2,...])

• func作用于seq中的每一个元素，并将所有的调用结果作为可迭代对象返回。
• 如果func为None，该函数的作用等同于zip()函数

计算绝对值：

>>> list(map(abs, [-1, 0, 7, -8]))
[1, 0, 7, 8]

计算乘幂：

>>> list(map(pow, range(5), range(5)))
[1, 1, 4, 27, 256]

计算ASCII码：

>>> list(map(ord, 'zgh'))
[122, 103, 104]

字符串拼接（使用了匿名函数lambda）：

>>> list(map(lambda x, y: x+y, 'zgh', '666'))
['z6', 'g6', 'h6']

选择题：1、2、3

1. 下面的Python循环体的执行次数与其他不同的是

A.

i = 0						
while(i <= 10):
	print(i)
	i = i + 1

B.

i = 10
while(i > 0):
	print(i)
	i = i - 1

C.

for i in range(10):
	print(i)

D.

for i in range(10,0,-1):
	print(i)

答案：A

A：[0,10] 执行11次
B：[10,1] 执行10次
C：[0,9) 执行10次
D：[10,0) 执行10次

2. 执行下列Python语句将产生的结果是

x = 2; y = 2.0
if(x == y): print("Equal")
else: print("Not Equal")

A. Equal	B. Not Equal	C. 编译错误	D. 运行时错误

答案：A

Python中的自动类型转换：

1. 自动类型转换注意针对Number数据类型来说的
2. 当2个不同类型的数据进行运算的时候,默认向更高精度转换
3. 数据类型精度从低到高:bool int float complex
4. 关于bool类型的两个值：True 转化成整型是1；False 转化成整型是0

int类型的2转化为float类型的2.0

3. 执行下列Python语句将产生的结果是

i= 1 	
if(i): print(True) 	
else: print(False)

A. 输出1	B. 输出True	C. 输出False	D. 编译错误

答案：B

在Python中，条件表达式最后被评价为bool值True或False。

如果表达式的结果为数值类型（0），空字符串（""），空元组（()），空列表（[]），空字典（{}），其bool值为False，否则其bool值为True

填空题：6

6. 要使语句for i in range(_,-4,-2)循环执行15次，则循环变量i的初值应当为

答案：26或者25

一开始我给的答案是26，经过评论区 亻的提醒：

>>> a = 0
>>> for i in range(26, -4, -2): a+=1

>>> print(a)
15

>>> a = 0
>>> for i in range(25, -4, -2): a+=1

>>> print(a)
15

这种题目有一个规律：for i in range(x,y,z):
若循环中没有break或者continue语句，
执行次数的绝对值：result = (x-y)÷z

但实际上没有这么简单：

• 如果步长为 -1或者1，那么答案只有一个
• 如果步长为 -2或者2，那么答案有两个
• 如果步长为 -3或者3，那么答案有三个
• …

通过公式算出 x 之后，

• 如果步长为2，还要计算 (x ± 1) - z × (result-1) 的值，然后再经过琐碎的判断即可
• 如果步长为3，还要计算 (x ± 2) - z × (result-1) 的值，…
• …

虽然看着麻烦，但实际上是很好理解的

思考题：3~6

3. 阅读下面的Python程序，请问程序的功能是什么？

from math import sqrt

n = 0
for m in range(101,201,2):
    k = int(sqrt(m))
    for i in range(2, k+2):
        if m % i == 0:break
    if i == k + 1:
        if n % 10 == 0:print()
        print('%d' % m,end = " ")
        n += 1

输出101到200之间的素数
每行输出10个，多余换行

运行：

101 103 107 109 113 127 131 137 139 149 
151 157 163 167 173 179 181 191 193 197 
199

素数（质数）是指在大于1的自然数中，除了1和它本身以外不再有其他因数的自然数。

4. 阅读下面的Python程序，请问输出的结果使什么？

n = int(input("请输入图形的行数："))
for i in range(0, n):
    for j in range(0, 10 - i):print(" ", end=" ")
    for k in range(0, 2 * i + 1):print(" * ", end=" ")
    print("\n")

输出的是一个金字塔

运行：

请输入图形的行数：4
                     *  

                   *   *   *  

                 *   *   *   *   *  

               *   *   *   *   *   *   *  

5. 阅读下面的Python程序，请问输出的结果使什么？程序的功能是什么？

for i in range(100,1000):
    n1 = i // 100
    n2 = i // 10 % 10
    n3 = i % 10
    if(pow(n1, 3) + pow(n2, 3) + pow(n3, 3) == i):print(i, end=" ")

输出三位数中所有的水仙花数

运行：

153 370 371 407 

水仙花数 是指一个 3 位数，它的每个位上的数字的 3次幂之和等于它本身

6. 阅读下面的Python程序，请问输出的结果使什么？程序的功能是什么？

for n in range(1,1001):
    total = 0; factors = []
    for i in range(1, n):
        if(n % i == 0):
            factors.append(i)
            total += i
    if(total == n):print("{0} : {1}".format(n, factors))    

输出1到1000的所有完数，并输出每个完数的所有因子

运行：

6 : [1, 2, 3]
28 : [1, 2, 4, 7, 14]
496 : [1, 2, 4, 8, 16, 31, 62, 124, 248]

完数 所有的真因子（即除了自身以外的约数）的和（即因子函数），恰好等于它本身

上机实践：2~14

2. 编写程序，计算1=2+3+…+100之和

1. 使用for循环（递增）：

total = 0
for i in range(101):
    total += i
print(total) 

2. 使用求和公式：

>>> (1 + 100) 
						

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