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第 08 章 Python 计算生态

学习目标

  • 使用 turtle、random 和 time 三个标准库。
  • 掌握考试常见内置函数。
  • 使用 pip 安装第三方库。
  • 了解 jieba、PyInstaller、NumPy 及各类计算生态库的用途。

1. turtle 绘图

import turtle

turtle.fd(100)
turtle.left(120)
turtle.fd(100)
turtle.left(120)
turtle.fd(100)
turtle.done()
  • fd(distance):沿当前方向前进。
  • left(angle)、right(angle):向左或向右转向。
  • circle(radius):绘制圆形。
  • pencolor("red"):设置画笔颜色。
  • done():绘制结束后保持窗口。

fd() 改变位置,但不会单独改变朝向。颜色可以使用 "red" 或 "#BEBEBE" 等形式。

2. random 随机库

import random

random.seed(7)
print(random.randint(1, 6))
print(random.choice(["A", "B", "C"]))

相同种子使后续随机结果可以重复。random() 产生 0 到 1 之间的小数,randint(a, b) 包含两个端点,choice() 从序列中选择一项。

3. time 时间库

import time

start = time.time()
time.sleep(1)
print(time.time() - start)

time() 返回时间戳,sleep() 使程序暂停指定秒数。两者都可以测量或控制程序运行时间。

4. 常用内置函数

print(abs(-5), pow(2, 4), round(2.718, 2))
print(len("Python"), sum([1, 2, 3]))
print(max(3, 9, 4), min(3, 9, 4))
print(sorted([3, 1, 2]))

map() 对序列每个元素调用函数,zip() 把多个序列按位置组合,enumerate() 同时获得序号和元素。

5. pip 与第三方库

在命令行安装库:

pip install jieba

升级和卸载的命令分别是:

pip install -U jieba
pip uninstall jieba

jieba.lcut() 对中文进行分词并返回词语列表:

import jieba

print(jieba.lcut("计算机等级考试"))

PyInstaller 可以把脚本打包为可执行程序:

pyinstaller -F hello.py

NumPy 用数组处理数值数据:

import numpy as np

numbers = np.array([1, 2, 3])
print(numbers * 2)

6. 需要识别的库名称

  • 网络爬虫:requests、scrapy。
  • 数据分析:numpy、pandas。
  • 数据可视化:matplotlib、wordcloud。
  • 机器学习:scikit-learn、tensorflow。
  • Web 开发:django、flask。
  • 用户界面:PyQt、wxpython。
  • 游戏开发:pygame。

考试对这一部分主要要求识别库所属方向,不要求掌握每个库的全部用法。

本章练习

  • 用 turtle 绘制边长为 100 的正方形。
  • 设定随机种子后,生成一个 1 到 100 的整数。
  • 用 time 测量一段循环的运行时间。
  • 判断 pygame、django、scrapy 和 matplotlib 分别属于哪个方向。

本章小结

  • turtle 负责绘图,random 负责随机数,time 负责时间和暂停。
  • pip 是安装第三方库的基本工具。
  • jieba 用于中文分词,PyInstaller 用于程序打包,NumPy 用于数组计算。
  • 计算生态题重点是识别库的名称和用途。