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。