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文章目录

• 第四周 程序的控制结构

• 4.1 程序的分支结构
• 4.2 实例5：身体质量指数BMI
• 4.3 程序的循环结构
• 4.4 模块3：ramdom库的使用
• 4.5 实例6：圆周率的计算
• 4.1 程序的分支结构
• 4.2 实例5：身体质量指数BMI
• 4.3 程序的循环结构
• 4.4 模块3：ramdom库的使用
• 4.5 实例6：圆周率的计算
• 四位玫瑰数
• 100以内素数之和

第四周 程序的控制结构

4.1 程序的分支结构

4.2 实例5：身体质量指数BMI

4.3 程序的循环结构

4.4 模块3：ramdom库的使用

4.5 实例6：圆周率的计算

4.1 程序的分支结构

1. 单分支结构

• 根据判断条件结果选择不同前进路径的运行方式 if<条件>:
  <语句块1>
• 见到if ture:后面的语句一定被执行
• 见到if not ture:后面的语句一定不会被执行

2. 二分支结构

• 根据判断条件结果选择不同前进路径的运行方式 if<条件>:
  <语句块>
  else:
  <语句块2>

- 紧凑形式：`<表达式1> if <条件> else <表达式2>`
    - 对应输出不是语句，而是表达式

#猜数字
guess = eval（input())
print('猜{}了'.format('对'if guess == 99 else '错'))

1. 多分支结构

if<条件>:
     <语句块1>
 elif<条件>:
      <语句块1>
   ···
 else:
     <语句块n>

• 应当注意语句之间的逻辑包含关系

#不同成绩分级
score = eval（input())
if score >= 90:
    grade = 'A'
elif score >= 80:
    grade = 'B'
elif score >= 70:
    grade = 'C'
elif score >= 60:
    grade = 'D'
print('输入成绩属于级别{}'.format(grade))

1. 条件判断及组合

• and：与，or:或，not：非

2. 程序的异常处理

• 异常处理的基本使用： try:
  <语句块1>
  except:
  <语句块2>
• 进一步了解异常类型： try:
  <语句块1>
  except<异常类型>:
  <语句块2>

高级应用：
 - ```python
try:
    <语句块1>
except:
    <语句块2>
else：
    <语句块3>  #不发生异常时执行
finally：
    <语句块4>  #一定执行

# #平方操作
# #未加异常处理
# num = eval（input('请输入一个整数：'))
# print(pow(num,2))

#添加异常处理
try:
    num = eval（input('请输入一个整数：'))
    print(pow(num,2))
except NameError:
    print('输入不是整数')

4.2 实例5：身体质量指数BMI

#CalBMIv1.py
height, weight = eval（input("请输入身高(米)和体重(公斤)[逗号隔开]: "))
bmi = weight / pow(height, 2)
print("BMI 数值为：{:.2f}".format(bmi))
who = ""
if bmi < 18.5:
    who = "偏瘦"
elif 18.5 <= bmi < 25:
    who = "正常"
elif 25 <= bmi < 30:
    who = "偏胖"
else:
    who = "肥胖"
print("BMI 指标为:国际'{0}'".format(who))

#CalBMIv2.py
height, weight = eval（input("请输入身高(米)和体重(公斤)[逗号隔开]: "))
bmi = weight / pow(height, 2)
print("BMI 数值为：{:.2f}".format(bmi))
nat = ""
if bmi < 18.5:
    nat = "偏瘦"
elif 18.5 <= bmi < 24:
    nat = "正常"
elif 24 <= bmi < 28:
    nat = "偏胖"
else:
    nat = "肥胖"
print("BMI 指标为:国内'{0}'".format(nat))

#CalBMIv3.py
height, weight = eval（input("请输入身高(米)和体重(公斤)[逗号隔开]: "))
bmi = weight / pow(height, 2)
print("BMI 数值为：{:.2f}".format(bmi))
who, nat = "", ""
if bmi < 18.5:
    who, nat = "偏瘦", "偏瘦"
elif 18.5 <= bmi < 24:
    who, nat = "正常", "正常"
elif 24 <= bmi < 25:
    who, nat = "正常", "偏胖"
elif 25 <= bmi < 28:
    who, nat = "偏胖", "偏胖"
elif 28 <= bmi < 30:
    who, nat = "偏胖", "肥胖"
else:
    who, nat = "肥胖", "肥胖"
print("BMI 指标为:国际'{0}', 国内'{1}'".format(who, nat))

4.3 程序的循环结构

• 遍历某个结构形成的循环运行方式 for <循环变量> in <遍历结构>:
  <语句块>

- 由保留字fo和in组成，完整遍历所有元素后结束
- 每次循环，所获得元素放入循环变量，并执行一次语句块  
 - 计数循环（N次） 
    - ```
    for <循环变量> in range(N):
        <语句块>
    for <循环变量> in range(M,N,K):
        <语句块>
    ```

for i in range(1,6,2):
    print('hello',i)

#字符串遍历循环
for c in 'python123':
    print(c,end =',')

#列表遍历循环
for item in [123,'py',456]:
    print(item,end=',')

• 文件遍历循环 for line in fi:
  <语句块>

fi是一个文件标识符，遍历其每行，产生循环
- 无线循环：由条件控制的循环运行方式
   - ```
       while<条件>:
           <语句块>
   ```


```python
#例子
a=3
while a>0:
   a-=1
   print(a)

2
1
0

• 循环控制保留字
• break和continue

• break跳出并结束当前整个循环，执行循环后的语句
• continue结束当次循环，继续执行后续次数循环
• breaki和 continue可以与for和 while循环搭配使用

#例子
for c in 'python':
    if c == 't':
        continue
    print(c,end=',')

p,y,h,o,n,

#例子
for c in 'python':
    if c == 't':
        break
    print(c,end=',')

p,y,

#例子
s='python'
while s != '':
    for c in s:
        print(c,end=",")
    s=s[:-1]
    print('\n')

p,y,t,h,o,n,

p,y,t,h,o,

p,y,t,h,

p,y,t,

p,y,

p,

#例子
s='python'
while s != '':
    for c in s:
        if c=='t':
            break
        print(c,end=",")
    s=s[:-1]
    print('\n')

p,y,

p,y,

p,y,

p,y,

p,y,

p,

#例子
s='python'
while s != '':
    for c in s:
        if c=='t':
            continue
        print(c,end=",")
    s=s[:-1]
    print('\n')

p,y,h,o,n,

p,y,h,o,

p,y,h,

p,y,

p,y,

p,

• 循环的高级用法

• 循环与else

• 当循环没有被break语句退出时，执行else语句块
• 这里else的用法与异常处理中else用法相似

#循环与else
for c in 'python':
    if c == 't':
        continue
    print(c,end='')
else:
    print('正常退出')

pyhon正常退出

#循环与else
for c in 'python':
    if c == 't':
        break
    print(c,end='')
else:
    print('正常退出')

py

4.4 模块3：ramdom库的使用

• random库是使用随机数的Python标准库
• 基本随机数函数

• 随机数种子通过梅森旋转算法产生随机序列，序列中每一个数都是随机数
• seed():初始化给定的随机数种子，默认为当前系统时间,使用种子可以再现随机过程
• random():生成一个[0.0，1.0）之间的随机小数

import random as r
r.seed(0)
print(r.random())
print(r.random())

0.8444218515250481
0.7579544029403025

• 扩展随机数函数
• 六个常用

r.randint(10,100)  #生成一个两数之间的随机数

63

r.randrange(10,100,5) #10到100之间随机选取一个以5为步长的整数

15

r.getrandbits(16) #生成一个16比特长的随机整数

16968

r.uniform(10,100) #生成一个10到100之间的随机小数

96.89183977257255

r.choice([1,2,3,4,5,6,67,8])  #从列表里随街选择一个数

8

s=[1,2,3,3,5,6,7,8,9,9,0,5]
r.shuffle(s) #打乱序列顺序
print(s)

[8, 6, 2, 1, 3, 5, 9, 5, 7, 0, 3, 9]

能力要求：

• 能够利用随机数种子产生"确定"伪随机数
• 能够产生随机整数
• 能够对序列类型进行随机操作

4.5 实例6：圆周率的计算

• 蒙特卡罗方法计算圆周率
• 公式$\pi=\sum_{k=0}^\infty[\frac{1}{16^k}(\frac{4}{8k+1}-\frac{2}{8k+4}-\frac{1}{8k+5}-\frac{1}{8k+6})]$

#CalPiV1,公式
pi = 0
N = 100
for k in range(N):
    pi += 1/pow(16,k)*(4/(8*k+1)-2/(8*k+4)-1/(8*k+5)-1/(8*k+6))
print('圆周率的值是：{}'.format(pi))

圆周率的值是：3.141592653589793

#CalPiV1,蒙特卡洛方法
from random import random
from time import perf_counter
darts = 1000*1000*10
hits = 0.0
start = perf_counter()
for i in range (1,darts+1):
    x,y = random(),random() #x,y是在（0，1）之间的随机数
    dist = pow(x**2+y**2,0.5)
    if dist <= 1.0:
        hits +=1
pi = 4*(hits/darts)
print('圆周率的值是：{}\n运行时间是：{:.5f}'.format(pi,perf_counter()-start))

圆周率的值是：3.1419168
运行时间是：6.87932

四位玫瑰数

‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬四位玫瑰数是4位数的自幂数。自幂数是指一个 n 位数，它的每个位上的数字的 n 次幂之和等于它本身。

‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‪例如：当n为3时，有1^3 + 5^3 + 3^3 = 153，153即是n为3时的一个自幂数，3位数的自幂数被称为水仙花数。

‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬请输出所有4位数的四位玫瑰数，按照从小到大顺序，每个数字一行。‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬

from time import perf_counter as p
#start = p()
for i in range(1000,10000):
    i = str(i)
    if eval（i) == pow(eval（i[0]),4)+pow(eval（i[1]),4)+pow(eval（i[2]),4)+pow(eval（i[3]),4):
        print(i)
#print(p()-start)

1634
8208
9474

100以内素数之和

求100以内所有素数之和并输出。 ‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‪‬

素数指从大于1，且仅能被1和自己整除的整数。‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‪‬

提示：可以逐一判断100以内每个数是否为素数，然后求和。

sum = 0
for i in range(2,100):
    for j in range(2,i):
        if i % j == 0:
            break
    else:
        #print(i)
        sum+=i
print(sum)

1060

sum = 0
for i in range(2,100):
    for k in range(2,i):
        if i % k == 0:
            break
    else:                      #是正常退出的都是素数，然后都求和就可以了
            sum += i
print(sum)

1060