python课程记录-2

课程笔记
字数统计: 2.6k   |   阅读时长≈ 10 分钟

  1. 下面程序的运行结果是（ ）

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    for i in range(3):
    	for j in range(3):
    		if i == j == 1；
    			break
    		else:
    			print(i, '----', j)

    A. 0 —— 0 B. 0 —— 0
    ​ 0 —— 1 0 —— 1
    ​ 0 —— 2 0 —— 2
    ​ 1 —— 0 1 —— 0
    ​ 2 —— 0
    ​ 2 —— 1
    ​ 2 —— 2

答案：A（我怀疑这题的选项对齐在网页上显示会出问题，不过懒得改了）

break的中断只会断一层，也就是说这个代码在i=j=1的时候，属于j的循环会中断，j=2和j=3将跳过，直接开始i=2, j=0然后继续循环，也就是A选项。

  1. 下面程序的运行结果是（ ）

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    for i in range(3):
    	for j in range(3):
    		if i == j == 1:
    			break
    		else:
    			print(i, '----', j)
    	else:
            continue
        break

    A. 0 —— 0 B. 0 —— 0
    ​ 0 —— 1 0 —— 1
    ​ 0 —— 2 0 —— 2
    ​ 1 —— 0 1 —— 0
    ​ 2 —— 0
    ​ 2 —— 1
    ​ 2 —— 2

答案：B

这里首先要学习的是python与其他语言中不太一样的else用法，在其他语言中，else只搭配if来做条件判断，而python中有for... else...、while...else...和try...else...的用法，具体来说，在for循环中如果有并触发了break，则for循环后的else语句不会被执行，如果没触发或者没有，则会执行else分支的语句；在while循环中，也是如此，break不执行或不存在的时候，就会执行else语句，而如果执行了break就不会执行else；try中的用法则是当try块中的语句正常执行完毕就会执行else分支。

其次，continue在循环中是用来跳过这次循环并开始下一次循环，比如在j=1的时候continue，则j=1中剩下的语句不执行，但是会开始执行j=2，而不是像break那样跳出j的循环去执行i的循环。

分析这个代码，这个else分支是j的循环对应的，也就是说i=0,j=x时，没触发break，每次都会执行else中的continue，也就是说此时最后一行的打断i的循环的break不会执行；在i=j=1的时候j的循环break了，那么else分支不会执行，就会执行到最后一行的break，从而打断i的循环，程序直接结束，也就是B选项。

课后作业：

  1. 利用random库，随机出100道两个数的加、减口算题。要求 ： (1)a+b或者a-b，a、b和得数范围均为[0,100]；(2)如果是加法运算，要求有进位；如果是减法运算，要求有退位；(3)在屏幕上打印出结果，每一行显示4道题，注意对齐。示例如下。（示例就不放了总之就是100个加减法运算题，加法有进位减法有借位，输出是格式化的）

这个本来是不难的，随机生成两个100以内的数字然后随机决定加减法就行，但是还必须有进位和退位。

一开始的思路是，先随机生成第一个数字a，然后再随机生成0和1来决定加减法，接下来如果是加法，就生成一个在a到100-a之间的数字b，如果是减法，就生成一个在1到a之间的数字b，这两个分支中，如果b不符合进位或者退位，就重新生成，也就是一个while循环。

按这个思路写好运行以后就发现了问题，那个while循环有时候会一直循环下去就是找不到符合进位或退位的数字b，这是因为一开始的数字a如果不合适，那什么数字也没法实现进位或者退位，比如加法中，个位数如果是0，这个数字还不是90，则无论如何也不会遇到进位；而减法中，这个数字如果个位是9，题目又要求不会出现负数的减法，那无论如何都不可能有借位运算。也就是说，先决定加减法，再生成一个恰当的数字a，它要符合一些条件，接着生成一个恰当的数字b，也要符合一些条件。

具体来说，数字a要符合：

    1. 如果是加法，则个位数不是0，或这个数不是90，且范围在1到90之间；
     2. 如果是减法，则个位数不是9，且范围在10到100之间。

数字b要符合：

    1. 如果是加法，则小于`100-a`，且个位数之和大于10，或十位数之和大于10；
    2. 如果是减法，则小于`a`，且个位数比`a`的个位数大，或十位数比`a`的十位数大。

最后就是格式化输出，然后就结束了，代码如下：

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import random
for i in range(0, 100):
    bool = random.randint(0, 1)
    if bool == 0:
        a = random.randint(1, 90)
        while a != 90 and a % 10 == 0:
            a = random.randint(1, 90)
        b = random.randint(1, 100 - a)
        while ((a % 10 + b % 10) < 10) and ((a // 10 + b // 10) < 10):
            b = random.randint(1, 100 - a)
        print('{:<2} + {:<2}='.format(a, b), end="\t\t")
    else:
        a = random.randint(10, 100)
        while a % 10 == 9:
            a = random.randint(10, 100)
        b = random.randint(1, a)
        while ((b % 10) <= (a % 10)) and ((b % 100) <= (a % 100)):
            b = random.randint(1, a)
        print('{:<2} - {:<2}='.format(a, b), end="\t\t")
    if i % 4 == 3:
        print('\n')

补充一下关于print格式化输出的内容：

python中的print函数有一个end参数，当直接print而没有end时，默认换行；当end=""时，就不自动换行了；当end=XXX时，在print后，会接着有XXX，比如上面代码的\t\t，也不自动换行。

在C语言中，可以通过prints("%d, %d", a, b)来实现输出a, b，并通过%x.yd（比如%5.3d)来控制输出长度和精度，而python中有类似的用法，即str.format()，其基本语法是通过{}和:来代替%。'{:<2} - {:<2}='.format(a, b)这样的语句含义是：把a和b按默认顺序填入前面的花括号，并把长度控制为2个字符且左对齐。

format()的用法很多。

可以接受不限个数和顺序的参数：

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>>>"{} {}".format("hello", "world")    # 不设置指定位置，按默认顺序
'hello world'
 
>>> "{0} {1}".format("hello", "world")  # 设置指定位置
'hello world'
 
>>> "{1} {0} {1}".format("hello", "world")  # 设置指定位置
'world hello world'

可以指明参数：

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print("网站名：{name}, 地址 {url}".format(name="菜鸟教程", url="www.runoob.com"))
 
# 通过字典设置参数
site = {"name": "菜鸟教程", "url": "www.runoob.com"}
print("网站名：{name}, 地址 {url}".format(**site))
 
# 通过列表索引设置参数
my_list = ['菜鸟教程', 'www.runoob.com']
print("网站名：{0[0]}, 地址 {0[1]}".format(my_list))  # "0" 是必须的

可以向format传入对象：

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class AssignValue(object):
    def __init__(self, value):
        self.value = value
my_value = AssignValue(6)
print('value 为: {0.value}'.format(my_value))  # "0" 是可选的

数字格式化输出的完整形式如下：

数字 格式 输出 解释
3.1415926 {:.2f} 3.14 保留小数点后两位
3.1415926 {:+.2f} +3.14 带符号保留小数点后两位
-1 {:+.2f} -1.00 带符号保留小数点后两位
2.71828 {:.0f} 3 不带小数
5 {:0>2d} 05 数字补零 (填充左边, 宽度为2)
5 {:x<4d} 5xxx 数字补x (填充右边, 宽度为4)
10 {:x<4d} 10xx 数字补x (填充右边, 宽度为4)
1000000 {:,} 1,000,000 以逗号分隔的数字格式
0.25 {:.2%} 25.00% 百分比格式
1000000000 {:.2e} 1.00e+09 指数记法
13 {:>10d} 13 右对齐 (默认, 宽度为10)
13 {:<10d} 13 左对齐 (宽度为10)
13 {:^10d} 13 中间对齐 (宽度为10)

^,<, > 分别是居中、左对齐、右对齐，后面带宽度， : 号后面带填充的字符，只能是一个字符，不指定则默认是用空格填充。+ 表示在正数前显示 +，负数前显示 -； （空格）表示在正数前加空格。

此外，还可以转进制输出，b、d、o、x 分别是二进制、十进制、八进制、十六进制。

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'{:b}'.format(11) --> 1011
'{:d}'.format(11) --> 11
'{:o}'.format(11) --> 13
'{:x}'.format(11) --> b
'{:#x}'.format(11) --> 0xb
'{:#X}'.format(11) --> 0XB
  1. 编写程序，求解所有由两个四位数组成的亲和数。（如果两个正整数a和b满足：a的所有真因数（除本身以外的因数）之和等于b，同时b的所有真因数之和等于a，则称a，b是一对亲和数 。）

思路是先写一个算真因数之和的函数，接着写两层循环，第一层a是1000到9999，第二层b是1000到a，然后调用函数判断a和b的真因数之和是否符合条件。一个整数n的真因数之和是很好计算的，只需要遍历1到n//2+1看是否整除n，然后把整除的累加一下，就可以了。

但是实际运行的时候，发现这样搞真的很慢，要等好久才会出结果，这是因为两层for循环，每次都要算两个真因数的和，而这也是一层循环，再加上python本身就效率很低，速度就格外慢了，因此最好的办法是能去掉一层循环，或者有什么库可以飞快地计算真因数之和。

然后在查资料的过程中，看到了另一种亲和数的定义：先求出数字n所有真因数之和a，然后再求出数字a所有真因数之和b。如果a!= b 且n==b，则a、b、n都是亲和数。

也就是说，可以只写一层循环a，计算a的真因数之和b，再计算b的真因数之和sum_b，如果a=sum_b，则符合条件输出一下，反之就直接继续下一次循环，算真因数之和的部分没有变化。这样循环少了一层，运算速度快了好多。

此外，看到一个不是用取余，而是用除法和整除结果来判断是否是因数的代码：

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def d(n):  #计算数字n所有真因数之和
    res = 0
    for i in range(1, n//2+1):
        if n/i == float(n//i):
            res += i
    return(res)

猜测python中的除法、整除、取余可能有运算时间的差别，不过应该不大。

最后代码如下：

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# 计算一个数的真因数和
def sum_of_factor(n):
    sum = 0
    for i in range(1, n // 2 + 1):
        if n % i == 0:
            sum += i
    return sum
for a in range(1000, 9999):
    b = sum_of_factor(a)
    if b <= a:
        sum_b = sum_of_factor(b)
        if sum_b == a:
            print(a, b)
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