实验内容
1.实验任务1
1 def task1(): 2 import builtins 3 print(builtins.sum) 4 5 sum = 42 6 print(sum) 7 8 def inc(n): 9 sum = n+1 10 print(sum) 11 return sum 12 13 sum = inc(7) + inc(7) 14 print(sum)
运行截图
Q：task1.py源码中，共有4处有python语句 print(sum) (line3, line6, line9, line13)。
这4处使用的标识符sum是代表一个变量名吗?如果不是，请分别指出这4行中变量sum的作用域。
A：不是。若不考虑task1的调用，假设全部文本直接执行，则出现的变量依次为built-in类型，global类型，local类型，Enclosing local类型。
* 为达到预期输出调用了builtins库。
2.实验任务2
1 def task2_1(): 2 def func1(a, b, c, d, e, f): 3 ''' 4 返回参数a,b,c,d,e,f构成的列表 5 默认参数按位置传递; 也支持关键字传递 6 ''' 7 return [a,b,c,d,e,f] 8 9 def func2(a, b, c,*, d, e, f): 10 ''' 11 返回参数a,b,c,d,e,f构成的列表 12 *后面的参数只能按关键字传递 13 ''' 14 return [a,b,c,d,e,f] 15 16 def func3(a, b, c, /, d, e, f): 17 ''' 18 返回参数a,b,c,d,e,f构成的列表 19 /前面的参数只能按位置传递 20 ''' 21 return [a,b,c,d,e,f] 22 23 # func1调用:按位置传递、按参数传递都可以 24 print( func1(1,9,2,0,5,3) ) 25 print( func1(a=1, b=9, c=2, d=0, e=5, f=3) ) 26 print( func1(1,9,2, f=3, d=0, e=5)) 27 28 # func2调用:d,e,f必须按关键字传递 29 print( func2(11, 99, 22, d=0, e=55, f=33) ) 30 print( func2(a=11, b=99, c=22, d=0, e=55, f=33) ) 31 #print(func2(11,99,22,0,55,33)) 32 33 # func3调用:a,b,c必须按位置传递 34 print( func3(111, 999, 222, 0, 555, 333)) 35 print( func3(111, 999, 222, d=0, e=555, f=333) ) 36 #print(func3(a=111,b=999,c=222,0,555,333)) 37 38 def task2_2(): 39 list1 = [1, 9, 8, 4] 40 41 print( sorted(list1) ) 42 print( sorted(list1, reverse=True) ) 43 print( sorted(list1, True) ) 44 45 def task2_3(): 46 def func(a, b, c, /, *, d, e, f): 47 return( [a,b,c,d,e,f] ) 48 # 补足一行代码，调用func()并打印生成的列表，使得结果为[1,2,3,4,5,6] 49 # 待补足。。。 50 print(func(1,2,3,d=4,e=5,f=6))
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Q：python内置函数sorted()中，参数reverse的传递方式是否必须使用关键字传递?
A：由上述第三张截图知是reverse参数是仅支持关键字传递的。
*经测试可变参数也支持此格式。
3.实验任务3
1 def task3(): 2 def solve(a, b, c): 3 ''' 4 求解一元二次方程, 返回方程的两个根 5 :para: a,b,c: int 方程系数 6 :return: tuple 7 ''' 8 delta = b*b - 4*a*c 9 delta_sqrt = abs(delta)**0.5 10 p1 = -b/2/a; 11 p2 = delta_sqrt/2/a 12 13 if delta>=0: 14 root1 = p1 + p2 15 root2 = p1 - p2 16 else: 17 root1 = complex(p1, p2) 18 root2 = complex(p1, -p2) 19 20 return root1, root2 21 22 print(solve.__doc__) 23 while True: 24 try: 25 a,b,c = eval(input('Enter eqution coefficient: ')) 26 if a == 0: 27 raise 28 except: 29 print('invalid input, or, a is zero') 30 break 31 else: 32 root1, root2 = solve(a, b, c) 33 print(f'root1 = {root1:.2f}, root2 = {root2:.2f}') 34 print()
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*函数的注释在编译时被保存在solve中的_doc_函数中，因此可直接调用读取。help()方法也可读取。
4.实验任务4
1 def task4(): 2 def list_generator(start,end,step=1): 3 try: 4 if not( 5 (type(start)==int or type(start)==float) 6 and (type(start)==int or type(start)==float) 7 and (type(start)==int or type(start)==float) 8 ): 9 raise ValueError 10 except ValueError: 11 print("Input must be numbers!") 12 else: 13 list0=[] 14 while (start<=end): 15 list0.append(start) 16 start+=step 17 18 return list0 19 20 21 list1 = list_generator(-5, 5) ;print(list1) 22 list2 = list_generator(-5, 5, 2) ;print(list2) 23 list3 = list_generator(1, 5, 0.5); print(list3)
运行截图
*函数大致与range()相同，细节仍可打磨。
5.实验任务5
1 def task5(): 2 def is_prime(n): 3 try: 4 if not(type(n)==int and n>1): 5 raise ValueError 6 except ValueError: 7 print("Input must be a natural number and greater than 1!") 8 else: 9 for i in range(2,n): 10 if n%i==0: 11 return False;break 12 else: 13 return True 14 15 primes=[] 16 for i in range(2,21): 17 if is_prime(i): 18 primes.append(i) 19 for i in range(4,21,2): 20 #tag=0 21 for j in range(len(primes)): 22 for k in range(j,len(primes)): 23 if i==primes[j]+primes[k]: 24 print(f"{i} = {primes[j]} + {primes[k]}") 25 #tag=1 26 #if tag==1: 27 #break
运行截图
*若要实现与所给截图一致的输出，将line145，150-152的内容解注释即可。然从数学上如此输出并无错误，故保留。
6.实验任务6
1 def task6(): 2 def encoder(s): 3 try: 4 if type(s)!=str: 5 raise TypeError 6 except TypeError: 7 print("Input must be a string!") 8 else: 9 capital=tuple([chr(x) for x in range(ord('A'),ord('Z')+1)]) 10 lowercase=tuple([chr(x) for x in range(ord('a'),ord('z')+1)]) 11 S=list(s) 12 for i,j in enumerate(S): 13 for k in range(len(capital)): 14 if j==capital[k]: 15 S[i]=capital[(k+5)%26];break 16 elif j==lowercase[k]: 17 S[i]=lowercase[(k+5)%26];break 18 s="".join(S) 19 return s 20 21 def decoder(s): 22 try: 23 if type(s)!=str: 24 raise TypeError 25 except TypeError: 26 print("Input must be a string!") 27 else: 28 capital=tuple([chr(x) for x in range(ord('A'),ord('Z')+1)]) 29 lowercase=tuple([chr(x) for x in range(ord('a'),ord('z')+1)]) 30 S=list(s) 31 for i,j in enumerate(S): 32 for k in range(len(capital)): 33 if j==capital[k]: 34 S[i]=capital[(k-5)%26];break 35 elif j==lowercase[k]: 36 S[i]=lowercase[(k-5)%26];break 37 s="".join(S) 38 return s 39 40 s=input("Input a English text:") 41 print(f"Encoded text: {encoder(s)}") 42 print(f"Decoded text: {decoder(encoder(s))}")
运行截图
*慎用range()方法！必须使用enumerate()方法方可保证遍历每个字符。因list(range(0,0))为空列表。
亦可先用enumerate()读取所有字母的下表再遍历。
7.实验任务7
1 def Collatz(): 2 def collatz(n): 3 if n%2==0: 4 n/=2 5 else: 6 n=3*n+1 7 return int(n) 8 9 try: 10 n=eval(input("Input an integer:")) 11 if not(type(n)==int and n>0): 12 raise ValueError 13 except (ValueError,NameError): 14 print("Error: must be a positive integer") 15 else: 16 nums=[] 17 while(n!=1): 18 nums.append(n) 19 n=collatz(n) 20 nums.append(1) 21 print(nums)
运行截图
*NameError必须被纳入except！当eval内表达式不符合数学结果是会被认为是变量，触发NameError。
实验总结
python体系因开源而凌乱无序，在使用方法时必须结合相应函数的实际输入输出决定。
