Python实验-第一次实验（2021/3/29）

博主：黑白的黒
发布时间：2021 年 03 月 28 日
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10704字数
分类：

# 实验一

### [问题描述]

编写函数，接收一个十进制整数为参数，返回等值的二进制数。

### [基本要求]

1. 输入：十进制整数。
2. 处理：采用“除2取余，逆序排列”法。具体做法是：用2整除十进制整数，可以得到一个商和余数；再用2去除商，又会得到一个商和余数，如此进行，直到商为小于1时为止，然后把先得到的余数作为二进制数的低位有效位，后得到的余数作为二进制数的高位有效位，依次排列起来。
3. 输出：二进制整数
4. 要求编写异常处理

### 参考代码

```py
def decimal_to_binary(decimal: int):
    binary_str = []                                     # 初始化存放二进制的列表
    negative_num = True if decimal < 0 else False       # 判断是否为负数
    if decimal == 0:                                    # 参数为0则直接返回
        return '0'
    while decimal != 0:
        binary_str.insert(0, int(decimal % 2))          # 将每次除2取余的结果放在列表首位
        decimal = int(decimal / 2)                      # 将十进制数除以2
    binary_str.insert(0, '-' if negative_num else '')   # 如果十进制为负数，则在转换结果中添加负号
    return ''.join([str(i) for i in binary_str])        # 将转换结果连接成字符串再返回

if __name__ == '__main__':
    try:
        my_input = int(input('请输入整型数字：'))          # 将输入转换为整型
    except ValueError:                                    # 如果转换过程中产生异常，则输出提示信息
        print('异常：输入的数据类型有误')
    else:
        print('转换结果：' + decimal_to_binary(my_input)) # 调用函数并打印转换结果
```

### 运行结果

```text
请输入整型数字：20
转换结果：10100

请输入整型数字：-20
转换结果：-10100

请输入整型数字：20.21
异常：输入的数据类型有误

请输入整型数字：gdf
异常：输入的数据类型有误
```

---

# 实验二

### [问题描述]

使用DateTime库输出自己的出生日期。

### [基本要求]

对自己的生日输出不少于10种日期格式。

### 参考代码

```py
from datetime import datetime

def birthday_output(birthday_str):
    birthday = datetime.strptime(birthday_str, '%Y%m%d')
    print(birthday.strftime('%Y/%m/%d %A'))
    print(birthday.strftime('%m/%d/%Y'))
    print(birthday.strftime('%Y年%m月%d日'))
    print(birthday.strftime('%A, %d %B %Y'))
    print(birthday.strftime('%Y-%b-%d'))
    print(birthday.strftime('%Y %B %d'))
    print(birthday.strftime('%x'))
    print(birthday.strftime('%c'))
    print(birthday.isocalendar())       # 返回一个元组 (ISO 年份, ISO 周序号, ISO 周日期)
    print(birthday.isoformat())         # ISO 8601标准时间
    print(datetime.timestamp(birthday))  # 时间戳

if __name__ == '__main__':
    my_birthday = '20000221'
    birthday_output(my_birthday)
```

### 运行结果

```text
2000/02/21 Monday
02/21/2000
2000年02月21日
Monday, 21 February 2000
2000-Feb-21
2000 February 21
02/21/00
Mon Feb 21 00:00:00 2000
datetime.IsoCalendarDate(year=2000, week=8, weekday=1)
2000-02-21T00:00:00
时间戳 951062400.0
```

### 补充知识点

<div class="tab-container post_tab box-shadow-wrap-lg">
<ul class="nav no-padder b-b scroll-hide" role="tablist">
<li class='nav-item active' role="presentation"><a class='nav-link active' style="" data-toggle="tab" 
aria-controls='tabs-39a70edcc9defe50df7893beb8211c84910' role="tab" data-target='#tabs-39a70edcc9defe50df7893beb8211c84910'>datetime 模块定义的类</a></li><li class='nav-item ' role="presentation"><a class='nav-link ' style="" data-toggle="tab" 
aria-controls='tabs-c9606bd0b21dd860563ee3a0c2a363bd221' role="tab" data-target='#tabs-c9606bd0b21dd860563ee3a0c2a363bd221'>datetime.datetime 类的常用属性和方法</a></li><li class='nav-item ' role="presentation"><a class='nav-link ' style="" data-toggle="tab" 
aria-controls='tabs-4a49bba4745acbbb7111644b81861b27102' role="tab" data-target='#tabs-4a49bba4745acbbb7111644b81861b27102'>格式化日期</a></li>
</ul>
<div class="tab-content no-border">
<div role="tabpanel" id='tabs-39a70edcc9defe50df7893beb8211c84910' class="tab-pane fade active in">

</div><div role="tabpanel" id='tabs-c9606bd0b21dd860563ee3a0c2a363bd221' class="tab-pane fade  ">

|               属性或方法                | 描述                                                         |
| :-------------------------------------: | ------------------------------------------------------------ |
|            datetime.today()             | 返回一个表示当前本期日期时间的 datetime 对象                 |
|           datetime.now([tz])            | 返回指定时区日期时间的 datetime 对象，如果不指定 tz 参数则结果同上 |
|            datetime.utcnow()            | 返回当前 UTC 日期时间的 datetime 对象                        |
| datetime.fromtimestamp(timestamp[, tz]) | 根据指定的时间戳创建一个 datetime 对象                       |
|  datetime.utcfromtimestamp(timestamp)   | 根据指定的时间戳创建一个 datetime 对象                       |
|      datetime.combine(date, time)       | 把指定的 date 和 time 对象整合成一个 datetime 对象           |
|   datetime.strptime(date_str, format)   | 将时间字符串转换为 datetime 对象                             |
|        dt.year, dt.month, dt.day        | 年、月、日                                                   |
|      dt.hour, dt.minute, dt.second      | 时、分、秒                                                   |
|        dt.microsecond, dt.tzinfo        | 微秒、时区信息                                               |
|                dt.date()                | 获取 datetime 对象对应的 date 对象                           |
|                dt.time()                | 获取 datetime 对象对应的 time 对象，tzinfo 为 None           |
|               dt.timetz()               | 获取 datetime 对象对应的time对象，tzinfo 与 datetime 对象的 tzinfo 相同 |
|              dt.replace()               | 生成并返回一个新的 datetime 对象，如果所有参数都没有指定，则返回一个 与原 datetime 对象相同的对象 |
|             dt.timetuple()              | 返回 datetime 对象对应的 tuple （不包括 tzinfo）             |
|            dt.utctimetuple()            | 返回 datetime 对象对应的 utc 时间的 tuple（不包括 tzinfo）   |
|             dt.timestamp()              | 返回datetime对象对应的时间戳，Python 3.3才新增的             |
|             dt.toordinal()              | 同 date 对象                                                 |
|              dt.weekday()               | 同 date 对象                                                 |
|            dt.isocalendar()             | 同 date 对象                                                 |
|           dt.isoformat([sep])           | 返回一个“％Y-%m-%d”字符串                                    |
|               dt.ctime()                | 等效于 time 模块的 time.ctime(time.mktime(d.timetuple()))    |
|           dt.strftime(format)           | 返回指定格式的时间字符串                                     |

</div><div role="tabpanel" id='tabs-4a49bba4745acbbb7111644b81861b27102' class="tab-pane fade  ">

|   指令   |      意义     |
| :--: | :--------------- |
| `%a` | 当地工作日的缩写。                                           |
| `%A` | 本地化的星期中每日的完整名称。                               |
| `%w` | 以十进制数显示的工作日，其中0表示星期日，6表示星期六。       |
| `%d` | 补零后，以十进制数显示的月份中的一天。                       |
| `%b` | 当地月份的缩写。                                             |
| `%B` | 本地化的月份全名。                                           |
| `%m` | 补零后，以十进制数显示的月份。                               |
| `%y` | 补零后，以十进制数表示的，不带世纪的年份。                   |
| `%Y` | 十进制数表示的带世纪的年份。                                 |
| `%H` | 以补零后的十进制数表示的小时（24 小时制）。                  |
| `%I` | 以补零后的十进制数表示的小时（12 小时制）。                  |
| `%p` | 本地化的 AM 或 PM 。                                         |
| `%M` | 补零后，以十进制数显示的分钟。                               |
| `%S` | 补零后，以十进制数显示的秒。                                 |
| `%f` | 以十进制数表示的微秒，在左侧补零。                           |
| `%z` | UTC 偏移量，格式为 `±HHMM[SS[.ffffff]]` （如果是简单型对象则为空字符串）。 |
| `%Z` | 时区名称（如果对象为简单型则为空字符串）。                   |
| `%j` | 以补零后的十进制数表示的一年中的日序号。                     |
| `%U` | 以补零后的十进制数表示的一年中的周序号（星期日作为每周的第一天）。 在新的一年中第一个星期日之前的所有日子都被视为是在第 0 周。 |
| `%W` | 以十进制数表示的一年中的周序号（星期一作为每周的第一天）。 在新的一年中第一个第期一之前的所有日子都被视为是在第 0 周。 |
| `%c` | 本地化的适当日期和时间表示。                                 |
| `%x` | 本地化的适当日期表示。                                       |
| `%X` | 本地化的适当时间表示。                                       |
| `%%` | 字面的 `'%'` 字符。                                          |

</div>
</div>
</div>

---

# 实验三

### [问题描述]

通过turtle库函数绘制七段数码管形式的日期。

### [基本要求]

1.输入：当前日期的数字形式。

2.处理：根据每个数字绘制七段数码管显示。

3.输出：绘制当前日期的七段数码管表示

4.要求：通过设计函数复用数字的绘制过程。请适当为代码添加注释。

### 参考代码

```py
import datetime
import turtle
import random

def drawGap():  # 绘制数码管间隔
    turtle.penup()      # 抬起画笔
    turtle.fd(5)        # 在当前方向上前进5像素

def drawLine(draw):  # 绘制单段数码管
    drawGap()           # 绘制数码管每段之间的间隔
    turtle.pendown() if draw else turtle.penup()    # 需要绘制时就落下画笔，否则抬起画笔
    turtle.fd(40)       # 当前方向前进40像素
    drawGap()
    turtle.right(90)    # 画笔方向顺时针旋转90°

def drawDigit(d):  # 根据数字绘制七段数码管
    drawLine(True) if d in [2, 3, 4, 5, 6, 8, 9] else drawLine(False)   # 如果数字在列表中，则绘制中间的线
    drawLine(True) if d in [0, 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if d in [0, 2, 3, 5, 6, 8, 9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if d in [0, 2, 6, 8] else drawLine(False)
    turtle.left(90)     # 第四条线段不需要转向，所以将画笔逆时针转回来
    drawLine(True) if d in [0, 4, 5, 6, 8, 9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if d in [0, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if d in [0, 1, 2, 3, 4, 7, 8, 9] else drawLine(False)
    turtle.left(180)    # 将画笔方向调为水平
    turtle.penup()      # 抬起画笔
    turtle.fd(20)       # 前进20像素

def draw_date(date):
    word_list = ['时', '分', '秒', '', '年', '月', '日']
    for i in range(0, len(date), 2):
        turtle.pencolor(random.random(), random.random(), random.random())      # 随机画笔颜色
        drawDigit(eval(date[i]))
        turtle.pencolor(random.random(), random.random(), random.random())
        drawDigit(eval(date[i + 1]))
        if word_list[int(i/2)] != '':
            turtle.write(word_list[int(i/2)], font=("Arial", 28, "normal"))
            turtle.fd(40)
        if i == 4:      # 画完时间后换行再画日期
            turtle.right(180)
            turtle.fd(610)
            turtle.left(90)
            turtle.fd(120)
            turtle.left(90)

if __name__ == '__main__':
    now_time = datetime.datetime.now().strftime('%H%M%S%Y%m%d')
    turtle.setup(800, 400)
    turtle.penup()
    turtle.speed(8)  
    turtle.left(90)
    turtle.fd(100)
    turtle.right(90)
    turtle.fd(-280)
    turtle.pensize(5)
    draw_date(now_time)
    turtle.done()
```

### 运行结果

![七段数码管绘制](https://raichu.top/usr/uploads/2021/03/1315745658.png)

---

# 实验四

### [问题描述]

采用递归方式绘制科赫曲线。

### [基本要求]

1. 使用五阶科赫曲线绘制雪花图案。
2. 修改代码，使得科赫曲线反向绘制。
3. 修改科赫曲线的绘制颜色，随机取一个颜色。
4. 为代码添加注释。

### 参考代码

```py
import turtle
import random

def koch(size, n):
    if n == 0:
        turtle.fd(size)     # 在当前方向前进size距离
    else:
        for angle in [0, 60, -120, 60]:     # 遍历list
            turtle.right(angle)             # 箭头顺时针旋转一定角度
            koch(size / 3, n - 1)           # 递归

if __name__ == '__main__':
    turtle.setup(600, 600)      # 设置画布大小
    turtle.speed(0)             # 设置绘制速度 0为最快
    turtle.delay(0)             # 设置延迟，也是用来加快绘制速度
    turtle.penup()              # 抬起画笔
    turtle.goto(-200, 100)      # 画笔向左移动200像素，向上移动100像素
    turtle.right(60)            # 画笔顺时针旋转60度
    turtle.pencolor(random.random(), random.random(), random.random())  # 给画笔随机设置颜色
    turtle.pendown()            # 落下画笔
    turtle.pensize(2)           # 画笔大小
    level = 5                   # 科赫曲线阶数
    koch(400, level)            # 调用函数
    turtle.left(120)            # 画笔逆时针旋转120度
    koch(400, level)
    turtle.left(120)
    koch(400, level)
    turtle.done()
```

### 运行结果

![5阶科赫曲线](https://raichu.top/usr/uploads/2021/03/2592714779.png)

最后修改：2021 年 07 月 06 日 11 : 26 AM

愿君多打钱，此物最相思

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Python实验-第一次实验（2021/3/29）

黑白的黒 • 2021 年 03 月 28 日

# 实验一

### [问题描述]

编写函数，接收一个十进制整数为参数，返回等值的二进制数。

### [基本要求]

### 参考代码

### 运行结果

```text
请输入整型数字：20
转换结果：10100

请输入整型数字：-20
转换结果：-10100

请输入整型数字：20.21
异常：输入的数据类型有误

请输入整型数字：gdf
异常：输入的数据类型有误
```

---

# 实验二

### [问题描述]

使用DateTime库输出自己的出生日期。

### [基本要求]

对自己的生日输出不少于10种日期格式。

### 参考代码

```py
from datetime import datetime

if __name__ == '__main__':
    my_birthday = '20000221'
    birthday_output(my_birthday)
```

### 运行结果

### 补充知识点

<div class="tab-container post_tab box-shadow-wrap-lg">
<ul class="nav no-padder b-b scroll-hide" role="tablist">
<li class='nav-item active' role="presentation"><a class='nav-link active' style="" data-toggle="tab" 
aria-controls='tabs-0b812dc1e8b34be4adc64a2817a63d51680' role="tab" data-target='#tabs-0b812dc1e8b34be4adc64a2817a63d51680'>datetime 模块定义的类</a></li><li class='nav-item ' role="presentation"><a class='nav-link ' style="" data-toggle="tab" 
aria-controls='tabs-aaaaf459040f21b913cc4589bb14dcf8441' role="tab" data-target='#tabs-aaaaf459040f21b913cc4589bb14dcf8441'>datetime.datetime 类的常用属性和方法</a></li><li class='nav-item ' role="presentation"><a class='nav-link ' style="" data-toggle="tab" 
aria-controls='tabs-850fbf31b8f204910d92db605766fc6c762' role="tab" data-target='#tabs-850fbf31b8f204910d92db605766fc6c762'>格式化日期</a></li>
</ul>
<div class="tab-content no-border">
<div role="tabpanel" id='tabs-0b812dc1e8b34be4adc64a2817a63d51680' class="tab-pane fade active in">

</div><div role="tabpanel" id='tabs-aaaaf459040f21b913cc4589bb14dcf8441' class="tab-pane fade  ">

</div><div role="tabpanel" id='tabs-850fbf31b8f204910d92db605766fc6c762' class="tab-pane fade  ">

</div>
</div>
</div>

---

# 实验三

### [问题描述]

通过turtle库函数绘制七段数码管形式的日期。

### [基本要求]

1.输入：当前日期的数字形式。

2.处理：根据每个数字绘制七段数码管显示。

3.输出：绘制当前日期的七段数码管表示

4.要求：通过设计函数复用数字的绘制过程。请适当为代码添加注释。

### 参考代码

```py
import datetime
import turtle
import random

def drawGap():  # 绘制数码管间隔
    turtle.penup()      # 抬起画笔
    turtle.fd(5)        # 在当前方向上前进5像素

### 运行结果

![七段数码管绘制](https://raichu.top/usr/uploads/2021/03/1315745658.png)

---

# 实验四

### [问题描述]

采用递归方式绘制科赫曲线。

### [基本要求]

1. 使用五阶科赫曲线绘制雪花图案。
2. 修改代码，使得科赫曲线反向绘制。
3. 修改科赫曲线的绘制颜色，随机取一个颜色。
4. 为代码添加注释。

### 参考代码

```py
import turtle
import random

### 运行结果

![5阶科赫曲线](https://raichu.top/usr/uploads/2021/03/2592714779.png)

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