本章知识点 :> 编程实战

孰能生巧

• 前面3章我们学习了 函数 列表 字典 相关知识。

• 编程就是一个熟练的过程。
• 针对这些知识，我们在看几个小问题

• 1/ 打印n以内的奇数，n是一个整数，要求用函数实现。
• 按照惯例，先定义名字 n以内奇数发现法
• 输入:n *输出：打印所有数

• 2/ 写一个函数，要求随机生成一个数a （0-100）再生成一个数b(0-100), 再随机的做一次四则运算(+ - * /)，打印算式和结果
• 按照惯例，先取函数名：“随机四则运算器"
• 输入： 无

• 输出： 打印算式和结果

• 思路：随机我们可以用random.randint函数

• 思路：运算随机怎么做呢？一般方法是这样，我们可以把 + - * / 存入一个列表
list = ['+', '-', '*', '/']

• 此时我们用randint函数去随机生成下标（0，1，2，3），再用下标取出运算符

import random #注意import
def rand_jisuan():
    a = random.randint(0,100)
    b = random.randint(0,100)
    list = ['+', '-', '*', '/']
    i = random.randint(0,3)
    op = list[i]
    #现在注意：不能直接用 a op b 的语句哦~（op是个字符串)
    if op == '+': #要用if语句
        print(str(a) + op + str(b) + "=" + str(a+b))
    if op == '-': #要用if语句
        print(str(a) + op + str(b) + "=" + str(a-b))
    if op == '*': #要用if语句
        print(str(a) + op + str(b) + "=" + str(a*b))
    if op == '/' and b != 0: #要用if语句,注意b不能等于0
        print(str(a) + op + str(b) + "=" + str(a/b))

试一下 在线Python

• 3/ 假设我们有 地球文 和 外星文的 对照表，如下：(要求实现一个翻译函数从 地球文可以翻译到外星文)

• 取名：外星文翻译器
• 输入: "我爱你" （中文)
• 输出：”查踢岗“ (外星文)
• 思路：我们可以用字典把对应关系存储起来（"我" -》"查" ， "爱" =》 "踢" ，"你" =》 "岗" ）
• 思路：我们可以循环一个字符串(for in 语句，后面字符串部分会再讲)
for s in "我爱你":     print(s)
• 上述的代码会遍历字符串并打印每一个字符

几个补充语法

• 上面的几个问题都可以自己独立写出来了吗？

• 如果还不能也没关系，跟着写出之后，可以回头去尝试默写一遍。

• 下面讲几个跟 循环 if 函数 相关的补充语法，很多时候使用这些语法会方便很多！

• 你只要有一个印象，之后遇到类似问题可以回来查一查。

• 1 / break 和 continue

• 我们可以在 循环 里控制循环的跳出 (while for)
• 这句话不好理解，可以用图示的方法来做一个说明

• 图示
  

• 思考一下：这个程序执行会打印什么？（打印 0， 1，2，3，4 之后就跳出了）
  试一下 在线Python

• 图示一下

• 不知道为什么叫continue 这个名字，总之，continue 不是完全跳出循环，而是跳到循环开头(也就是不执行continue后面的语句)

• 思考一下：上面的代码。当i == 5时 continue 会发生什么？（会发生死循环，因为i一直等于5，没机会+1)
  试一下 在线Python

• 修改一下：

#当i=5的时候，跳出当前循环
i = 0
while i < 10:
    i = i + 1
    if i == 5:
        continue
    print(i)
print("end")

• 这次不会死循环了, 输出 1,2,3,4,6,7,8,9,10 (没有5，因为当i==5时跳过print语句）
  试一下 在线Python

• 2 / if else 分支语法

• 之前说的 if，是：“如果”条件满足，就做xxx
  

a = 10
if a < 100:
    print("a < 100")

• if else 表示的意思是 “如果”条件满足，就做xxx ，否则 就做 yyy
  

a = 10
if a < 100:
    print("a < 100")
else:
    print("a >= 100")


试一下 在线Python

• 注意哦，if 和 else 两个代码段只会执行1个

• 思考：这段代码输出什么？

• 现在改一下代码：

• 这次你再思考一下会输出什么？再改一下a=100，由输出什么?
  试一下 在线Python

• 来个图示会更好理解
  

数据结构

• 我们平常总说，程序由 数据结构 和 算法 组成
• 其实写程序也很像是写文章，数据结构 就是文章里的 名词 ,算法 就是动词
• 我们学过的基本数据有 整数 字符串 浮点数 布尔值 None 列表 字典
• 很有意思的是，现实中的数据不管是什么结构，都可以用这些类型组合表示。

• 我们并不缺表示方法，只是缺少从现实问题设计出合适的 结构 的能力。

• 比如：如何表示1号线和2号线合起来的地铁线路？( 更多线路先不考虑，太复杂了)

• 注意：这个结构要方便我们计算最优的地铁问路算法.

• 思考一下：先把各个站点简化表示为a b ...
• 可以用字典存储吗？
d = {'a':'b', 'b':'c'} #这也是之前的表示方法
• 如果用一个d 来表示 1，2号两个地铁可以吗？（注意：换乘站问题)
• 现在我们注意到，换乘站 问题是最关键的。
• 既然不能同时用一个d 表示两条线，那我们就创建2个字典
• d1 = {'a':'b', 'b':'c'} d2 = {'a1':'b1', 'b1':'c1'}
• 思考一下: 当问路的起始站 和 终点站不在1条线（比如起始站在1号线，终点在2号线）？
• 这个时候，我们肯定要用上换乘站。所有需要一个结构存储换乘站信息，用什么好呢？
• 可以用列表，list = ['复兴门', '建国门']
  
  试一下 在线Python

算法

• 问路算法

• 现在，我们考虑一下问路问题？
• 其中最要紧的是 换乘问题？对吧！
• 如果 起点 和 终点 都在 1条线上，那就是之前的问题
• 如果 起点 和终点 分别在1，2号上呢？
• 那一定要换乘了，从起点 a 到终点b的最短路径是多少？
• 最短路径 是不是 可以先计算a 到换乘站的最短路径，再计算换乘站到b的最短路径？
• a->x (换乘站)最短路径为 s1，x->b 最短路为s2 ，假设 s1+ s2 不是a->b的 最短路径
• 在这个假设之下，一定有有一个s3 比s1小，或s4比s2小，不符合实际，因此s1 + s2 就是最短路径。

• 最后，还得考虑一个特殊情况，假设起点和终点在换乘站上，那就需要分别在1，2号线上计算最短路径。
  试一下 在线Python

• 可以定义一个函数 地铁线路最短路径 （解决1条线的最短路径查询)

• 输入：d start end
• 输出：方向，zou_num

• 再定义一个函数 1-2号线最短路径
• 输入： start end
• 输出： print(走法)

• 我们知道 d1 d2 只能表示1个方向，还需定义 d10 d20 表示反方向

• 当然最好是有一个函数能转化 d1 d2 -> d10 d20
def ni_d(d): #把d反过来

      #...

• 我们只实现最关键的部分就可以了

综合运用