python慕课版课后题答案,python123和中国大学慕课_python123python语言程序设计答案

MOOC《Python语言程序设计》（第15次）

程序设计方法学（第八周）21.8.19

单向选择题

1、关于os库，以下选项中可以启动进程执行程序的函数是：‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬

A、os.process()

B、os.run()

C、os.start()

D、os.system()

正确答案 D

除了os.system()，选项其他函数都不存在。

2、自顶向下设计主要由下列哪个语法元素实现？‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬

A、函数

B、对象

C、过程

D、循环结构

正确答案 A

函数是自顶向下设计的关键元素，通过定义函数及其参数逐层开展程序设计Python Turtle画递归树。

**3、关于Python的os库，以下选项描述正确的是：**‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬

A、os库提供了路径操作、进程管理等若干类功能

B、os库提供了几十个函数，功能比较有限

C、os库是一个第三方库，需要安装后使用

D、os库仅适用于Windows平台

正确答案 A

os库是Python重要的标准库之一，提供了几百个函数功能，覆盖与操作系统、文件操作等相关的众多功能。os库适合所有操作系统。

4、关于用户体验，以下选项描述正确的是：‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬

A、编程只是手段，程序最终为人类服务，用户体验很重要

B、用户体验不重要，只要有程序功能即可

C、好产品不一定有好的用户体验，关键在于功能创意

D、用户体验是客观的，完全可以靠技术来实现

正确答案 A

一个提醒进度的进度条、一个永不抛出异常的程序、一个快速的响应、一个漂亮的图标、一个合适尺寸的界面等都是用户体验的组成部分。总的来说，用户体验是一切能够提升程序用户感受的组成。

5、关于Python第三方库安装方法，以下选项描述错误的是：‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬

A、访问UCI网站下载安装文件

B、使用pip命令

C、使用集成安装工具

D、联系第三方库作者索要安装文件

正确答案 D

请不要联系作者索要第三方库，这不是获取第三方库的合理模式。

6、以下选项关于计算生态描述错误的是：‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬

A、计算生态主要以开源项目为组织形式

B、高质量计算生态需要顶层设计的参与才能保障

C、计算生态存在竞争发展、相互依存和迅速更迭的特点

D、计算生态类似自然生态，不受单一组织或人物的控制，形成了技术演化路径

正确答案 B

计算生态以竞争发展、相互依存和迅速更迭为特点，在开源项目间不存在顶层设计，以类自然界"适者生存"的方式形成技术演进路径。

7、以下选项对计算思维本质描述正确的是：‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬

A、抽象和执行

B、描述和执行

C、计算和思维

D、抽象和自动化

正确答案 D

计算思维的本质是：抽象和自动化。

抽象一个运算过程，以能够按步骤描述为目标；并利用计算机运算的高速特性自动化执行。

8、关于os.path子库，以下选项中用来计算相对路径的函数是：‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬

A、os.path.basename(path)

B、os.path.relpath(path)

C、os.path.normpath(path)

D、os.path.abspath(path)

正确答案 B

顾名思义：os.path.relpath(path) 是 relative path处理函数。

9、关于软件产品和程序的区别，以下描述正确的是：‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬

A、软件产品=程序功能+速度优化

B、软件程序就是软件产品

C、软件产品=程序功能+用户体验

D、从程序功能到软件产品的产品化代价很小

正确答案 C

产品不仅需要功能，更需要更好的用户体验。往往，产品都需要综合考虑技术功能和人文设计，这源于产品的商业特性。即，商业竞争要求产品不能只关心技术功能，更要关心用户易用和喜好需求。

10、关于计算思维，以下选项描述正确的是：‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬

A、计算思维从古至今一直存在

B、计算思维关于设计和构造，可以脱离计算机而存在

C、计算思维是基于计算机的思维模式

D、计算思维是逻辑思维的演进

正确答案 C

计算思维是基于计算机的思维模式，计算机出现之前，由于没有快速计算装置，计算所反映的思维模式主要是数学思维，即通过公式来求解问题。当快速计算装置出现后，计算思维才真正形成。

程序设计题

英文字符的鲁棒输入

'''
描述：
获得用户的任何可能输入，将其中的英文字符进行打印输出，程序不出现错误。
'''
# 方法一
s = input()
for c in s:
    if 'z'>=c>='a' or 'Z'>=c>="A": #逐个比较字符
        print(c, end="")
        
# 方法二
alpha = []
for i in range(26):	# 将所有英文字母收录到alpha列表中
    alpha.append(chr(ord('a') + i))
    alpha.append(chr(ord('A') + i))
s = input()
for c in s:
    if c in alpha:
        print(c, end="")
 

数字的鲁棒输入

# 数字的鲁棒输入
'''
描述
获得用户输入的一个数字，可能是浮点数或复数，如果是整数仅接收十进制形式，且只能是数字。对输入数字进行平方运算，输出结果。
'''
s = input()
try:   # 这里用到了 try except 异常处理
    if complex(s) == complex(eval(s)):
        print(eval(s)**2)
except:
    print("输入有误")
 

complex() 函数用于创建一个值为 real + imag * j 的复数或者转化一个字符串或数为复数。如果第一个参数为字符串，则不需要指定第二个参数。

# complex使用实例
>>>complex(1, 2)
(1 + 2j)
 
>>> complex(1)    # 数字
(1 + 0j)
 
>>> complex("1")  # 当做字符串处理
(1 + 0j)
 
# 注意：这个地方在"+"号两边不能有空格，也就是不能写成"1 + 2j"，应该是"1+2j"，否则会报错
>>> complex("1+2j")
(1 + 2j)

学习笔记

1、实例13：体育竞技分析

自顶向下（设计）

• 将一个总问题表达为若干个小问题组成的形式

• 使用同样的方法进一步分解小问题

• 直至，小问题可以用计算机简单明了的解决

自底向上（执行）

• 分单元测试，逐步组合
• 按照自顶向下相反的路径操作
• 直至，系统各部分以组装的思路都经过测试和验证

实例程序：

需求：科学分析体育竞技比赛
输入：球员能力值
输出：预测的比赛成绩

比赛规则：
双人击球比赛：A&B，回合制
开始时一方先发球，直至判分，接下来胜者发球
球员只能在发球局得分，15分胜一局

程序设计思路：

采用自顶向下的设计思路，将整个大问题分解为四个部分：打印比赛信息(putInfo)；获得输入信息(getInputs)；模拟N局比赛（simNgames）；打印比赛结果(printSummary)。

其中，对于模拟N局比赛又可以分解为循环模拟一局比赛(simOneGame)

再者，对于模拟一句比赛又可以包含一句比赛的结束判断（gameOver），也可以直接把他规划在模拟一句比赛的实现中，不需要分解的这么详细。

程序流程图如下：

注释：测试完历程后发现并没有实现五局三胜制，因此对历程做了修改

当然，这样会增加程序的计算量，模拟1000场比赛就要进行5000局模拟

# 实例13：体育竞技分析
 
'''
程序总体框架及步骤
-步骤1:打印程序的介绍性信息(printInfo)
-步骤2:获得程序运行参数:proA, proB, n(getInputs)
-步骤3:利用球员A和B的能力值，模拟n局比赛(simNGames)
    --模拟一句比赛(simOneGame)
        ---模拟比赛结束(gameOver)
-步骤4∶输出球员A和B获胜比赛的场次及概率(printSummary)
'''
 
from random import random
 
def printInfo():
    print("这个程序模拟两个选手A和B的某种竞技比赛")
    print("程序运行需要A和B的能力值（以0到1之间的小数表示）")
 
def getInputs():
    a = eval(input("请输入选手A的能力值(0-1):"))
    b = eval(input("请输入选手B的能力值(0-1):"))
    n = eval(input("模拟比赛的场次："))
    return a,b,n
 
def gameOver(a,b):  # 判断选手获得一句的胜利，即先获得15分
    return a == 15 or b==15
 
 
def simOneGame(probA,probB):
    scoreA,scoreB = 0,0
    serving = "A"
    while not gameOver(scoreA,scoreB):  # 对局未结束时
        if serving == 'A':  # A发球时
            if random() < probA:  # 若A得分，scoreA+1
                scoreA +=1
            else:                 # 若A未得分，换B发球
                serving = 'B'
        else:
            if random() < probB:  # 若B得分，scoreB+1
                scoreB +=1
            else:
                serving = 'A'     # 若B未得分，换A发球
    return scoreA,scoreB
 
def simNgames(n,probA, probB):
    winsA,winsB = 0,0   # A,B胜利的总场数
    for i in range(n):
        wA, wB = 0, 0   # 一场比赛(5局)中A或B胜利的场数
        while(wA<3 and wB<3):# 当A,B中一人先赢3局，比赛结束
            scoreA, scoreB = simOneGame(probA, probB)
            if scoreA > scoreB: # 若A胜一句，A胜利的局数+1
                wA += 1
            else:          # 若B胜一局，B胜利的局数+1
                wB += 1
        if wA == 3:
            winsA += 1  # 若本场A胜，A胜利的总场数+1
        else:
            winsB +=1   # 若本场B胜，B胜利的总场数+1
    return winsA,winsB
 
def printSummary(winsA,winsB):
    n = winsA + winsB
    print("竞技分析开始，共模拟{}场比赛".format(n))
    print("选手A获胜{}场比赛，占比{:0.1%}".format(winsA,winsA/n))
    print("选手B获胜{}场比赛，占比{:0.1%}".format(winsB,winsB/n))
 
def main():
    printInfo()
    probA,probB,n = getInputs()
    winsA,winsB = simNgames(n,probA,probB)
    printSummary(winsA,winsB)
 
 
main()
 

2、Python程序设计思维

2.1 计算思维

• 逻辑思维：推理和演绎，以数学为代表
• 实证思维：实验和验证，以物理为代表
• 计算思维：设计和构造，以计算机为代表

计算思维抽象问题的计算过程，利用计算机自动化求解。

计算思维基于计算机强大的算力和海量数据

抽象计算过程，关注设计和构造，而非因果

以计算机程序设计为实现的主要手段

2.2 计算生态与Python语言

计算生态的含义

计算生态以开源项目为组织形式，充分利用“共识原则”和“社会利他”组织人员，在竞争发展、相互依存和迅速更迭中完成信息技术的更新换代，形成了技术的自我演化路径。

计算生态的特点

没有顶层设计、以功能为单位，具有竞争发展、相互依存、迅速更迭的特点

计算生态与Python语言的关系

具有以开源项目为代表的大量第三方库

同一功能可能具有多个第三方库，库的建设经过野蛮生长和优胜劣汰的自然选择

库之间相互关联使用，依存发展，逐级封装

社区庞大，新技术更迭迅速

计算生态的价值

加速科技类应用创新的重要支撑

发展科技产品商业价值的重要模式

国家科技体系安全和稳固的基础

计算生态的运用

编程的起点不是算法而是系统

编程如同搭积木，利用计算生态为主要模式

编程的目标是快速解决问题

2.3 用户体验与软件产品

用户体验指用户对产品建立的主观感受和认识，关心功能实现，更要关心用户体验，才能做出好产品编程只是手段，不是目的，程序最终为人类服务

提高用户体验的方法

方法1：进度展示

• 如果程序需要计算时间，可能产生等待，请增加进度展示
• 如果程序有若干步骤，需要提示用户，请增加进度展示
• 如果程序可能存在大量次数的循环，请增加进度展示

方法2：异常处理

• 当获得用户输入，对合规性需要检查，需要异常处理
• 当读写文件时，对结果进行判断，需要异常处理
• 当进行输入输出时，对运算结果进行判断，需要异常处理

其他类方法：

• 打印输出:特定位置，输出程序运行的过程信息
• 日志文件:对程序异常及用户使用进行定期记录
• 帮助信息:给用户多种方式提供帮助信息

用户体验室程序到产品的关键环节！

2.4 基本的程序设计模式

IPO设计：

• 确定IPO:明确计算部分及功能边界
• 编写程序:将计算求解的设计变成现实
• 调试程序:确保程序按照正确逻辑能够正确运行

自顶向下设计：

• 将一个总问题表达为若干个小问题组成的形式
• 使用同样的方法进一步分解小问题
• 直至，小问题可以用计算机简单明了的解决

模块化设计：

• 通过函数或对象封装将程序划分为模块及模块间的表达具体包括:主程序、
• 子程序和子程序间关系
• 分而治之:一种分而治之、分层抽象、体系化的设计思想

需要注意：紧耦合、松耦合（紧耦合:两个部分之间交流很多，无法独立存在；松耦合:两个部分之间交流较少，可以独立存在；模块内部紧耦合、模块之间松耦合）

配置化设计：

• 引擎+配置:程序执行和配置分离，将可选参数配置化
• 将程序开发变成配置文件编写，扩展功能而不修改程序
• 关键在于接口设计，清晰明了、灵活可扩展

应用开发的四个步骤：

1.产品定义：对应用需求充分理解和明确定义。对产品定义，而不仅是功能定义，要考虑商业模式；

2.系统架构：以系统方式思考产品的技术实现系统架构，关注数据流、模块化、体系架构；

3.设计与实现：结合架构完成关键设计及系统实现结合可扩展性、灵活性等进行设计优化

4.用户体验：从用户角度思考应用效果用户至上，体验优先，以用户为中心

3、Python第三方库安装

python社区：

PyPI·The Python Package Index https://pypi.org/

第三方库的pip安装方法(主要方法)

# 常用pip命令，需要联网安装
pip install <第三方库名>		 	# 安装指定的第三方库
pip list						# 列出当前系统已经安装的第三方库
 
pip install -U <第三方库名>		# 使用-U标更新已安装的库
pip uninstall <第三方库名>		# 卸载指定的第三方库
pip download <第三方库名>		# 下载但不安装指定的第三方库
pip show <第三方库名>			# 列出某个指定第三方库的详细信息
pip search <关键词>		 		# 根据关键词在名称和介绍中搜索第三方库

第三方库的集成安装方法

Anaconda

Pycharm的File—>settings—>python interpreter

第三方库的文件安装方法

从网站上下载第三方库，使用pip intall <文件名>命令进行安装。

UCI页面 ：http://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/

4、模块7：os库的使用

os库提供通用的基本的操作系统交互功能

os库是Python标准库，包含几百个函数

常用路径操作、进程管理、环境参数等几类

os库之路径操作

os.path子库以path为入口，用于操作和处理文件路径

库的导入：import os.path 或者 import os.path as op

os库之进程管理

os.system(command)

执行程序或命令command

在Windows系统中，返回值cmd的调用返回信息

import os
# 运行计算器
os.system("c:\\Windows\\System32\\calc.exe")	
# 打开图片
os.system("C:\\Windows\\System32\\mspaint.exe "
          "D:\\PYECourse\\grwordcloud.png")

os库之环境参数

获得或改变系统环境信息

5、实例14：第三方库自动安装脚本

需求：批量安装第三方库

# 实例14：第三方库自动安装脚本
import os
 
libs = {"numpy","matplotlib","pillow","sklearn","requests",
        "jieba","beautifulsoup4","wheel","networkx","sympy",
        "pyinstaller","django","flask","werobot","pyqt5",
        "pandas","pyopeng1","pypdf2","docopt","pygame"}
 
dellibs = {"sklearn","wheel","networkx","sympy","django",
           "flask","werobot","pyqt5","pandas","pyopeng1",
           "pypdf2","docopt","pygame"}
 
try:    # 批量安装第三方库
     for lib in libs:
        os.system("pip install "+lib)
        print("{} Successful".format(lib))
except:
     print("Failed Somehow")
 
try:    # 批量卸载第三方库
     for lib in dellibs:
        os.system("pip uninstall "+lib)
        print("del {} Successful".format(lib))
except:
     print("Failed Somehow")

增加了批量卸载第三方库的程序，卸载时会询问你是否要卸载，要手动输入一个y(yes),如图

资料来源:
Python语言程序设计_北京理工大学_中国大学MOOC(慕课) https://www.icourse163.org/course/BIT-268001