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2 、python的程序结构——知其所以然

从小入手-python小应用

2017年已经步入尾声，听闻小伙伴们在畅想公司年会中的抽奖小惊喜，突然想到一个有意思的小应用--用Python实现抽奖流程，同时也借助该应用了解一下python程序的基本结构。

问题描述：公司年终抽奖等级和人数的确定，并且从员工中进行随机抽选。

#!/usr/bin/python

#coding=utf-8

importrandom

importsys

importcsv

print('年终抽奖--你会是下一个幸运者吗')

#定义抽奖的类

classLottery:

#初始化所有抽奖人的名单地址

def__init__(self,filepath):

self.datasource = filepath

defGet_people(self):

#获取待抽奖的用户的名单和用户个数

#获取方式，本次按照读取csv文件形式操作（也可以读取数据库等）

people_list = []

withopen(self.datasource)assource :

all_people = csv.reader(source)

forpeopleinall_people:

people_list.append(people)

people_num = len(people_list)

print('本次共有 {} 人参与抽奖'.format(people_num))

#用户输入确认抽奖的等级（一等奖、二等奖、三等奖）,并且判断每个等级的奖品人数合理（不超过总人数）

level = int(input('请输入本次抽奖分几等：'))

level_dict = {}

sum_level =0

foriinrange(level):

print('请输入第 {} 等级的抽奖'.format(i+1)+'数：')

one_level = int(sys.stdin.readline())

sum_level = sum_level + one_level

ifsum_level <= people_num:

level_dict[i] = one_level

else:

sum_origin = sum_level - one_level

cha = people_num - sum_origin

# print('输入人数超额，请重新输入小于%s的数'%cha)

whileone_level > cha:

print('人数超额，请重新输入小于 %s 的数'%cha)

one_level = int(sys.stdin.readline())

sum_level = sum_origin + one_level

level_dict[i] = one_level

print('每个等级及对应人数',level_dict)

# 抽取每个等级的获奖用户名单

foriinrange(len(level_dict)):

level_peoples = []

forjinrange(int(level_dict[i])):

level_people = random.choice(people_list)

level_peoples.append(level_people)

people_list.remove(level_people)

print('第 %s 等级下被抽中的人员为：'% (i +1))

print(level_peoples)

#类功能定义完毕，初始化并使用

if__name__ =='__main__':

peoples = Lottery(r'D:\vernacular\data\5.csv')

peoples.Get_people()

#运行结果

"D:\anaconda python\python3.6.exe" D:/vernacular/coding_ziyi/lottery.py

年终抽奖--你会是下一个幸运者吗

本次共有 18 人参与抽奖

请输入本次抽奖分几等：3

请输入第 1 等级的抽奖数：5

请输入第 2 等级的抽奖数：7

请输入第 3 等级的抽奖数：8

人数超额，请重新输入不大于 6 的数：7

人数超额，请重新输入不大于 6 的数：3

每个等级及对应人数 {0: 5, 1: 7, 2: 3}

第 1 等级下被抽中的人员为：

[['zjdsj_014'], ['zjdsj_010'], ['zjdsj_007'], ['zjdsj_018'], ['zjdsj_013']]

第 2 等级下被抽中的人员为：

[['zjdsj_001'], ['zjdsj_009'], ['zjdsj_004'], ['zjdsj_016'], ['zjdsj_002'], ['zjdsj_008'], ['zjdsj_005']]

第 3 等级下被抽中的人员为：

[['zjdsj_011'], ['zjdsj_006'], ['zjdsj_015']]

Process finished with exit code 0

该应用实现的基本逻辑为：通过python读取员工信息表（核心：构建完整的抽奖员工名单列表）→设置本次抽奖的等级划分以及每个等级将获奖的人员数目（核心：要保证中奖的人数不能超过员工总人数）→依次抽出每个等级下的各个获奖人名单（核心：利用random函数保证抽奖的随机性）。

python程序结构详细介绍

依次来看该应用背后python的具体程序结构。一个规范的python程序，由起始行、文档字符串、模块导入部分、变量定义、函数定义、类定义、主程序等7大部分构成。其中起始行和文档字符串属于辅助程序架构，其余为核心程序架构。

                                      起始行

为了保证良好的编程习惯，在每个python脚本文件起始行需要附上特殊标识和编码标识。

特殊标识

在Windows上虽然不能实现像.exe文件那样直接运行.py文件，但是，在Mac和Linux上是可以的，前提是需要在.py文件的第一行加上一个特殊的注释，然后，通过命令给***.py以执行权限，就可以直接运行.py文件了。

其中‘#’表示对python的单行代码进行注释（快捷键为：shift+3或Ctrl+/），而“’’’****’’’”表示同时对多行代码或整段代码进行注释。在python中单引号和双引号作用类似，但是必须成对出现，可以互相嵌入使用。

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编码标识

Python3的字符串在内存中默认以Unicode进行编码，一个字符对应若干个字节。Unicode作为万国码，可以看做是一个符号集，它规定了如何编码，但没有规定如何传输、保存这个编码，而UTF-8作为Unicode的实现方式之一，最大的一个特点，根据不同的符号而变化字节长度，按照实际需求使用1~4个字节表示一个符号。因此在编写python程序时常采用utf-8的编码方式进行存储（可以确保代码的通用性）。

为方便代码的通用性，需要提前指定程序的编码方式，申明的方式主要有如下三种，这样可以保证python编译器在读取代码文件时按utf-8方式读取，但这个声明不能将py文件保存成utf-8格式的！而为了确保***.py文件是utf-8格式，需要在高级文档编辑器中设置。如果是使用pycharm的集成环境默认的保存的py文档为utf-8的。如果有需要可以通过查找‘file - settings – editor - file encoding’进行修改。

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如果想将Unicode的字符以utf-8形式保存，用encode(‘utf-8’)转化为utf-8编码的bytes，写入文件。对于可能采用gbk或其他编码方式进行存储的其他文件或者网页内容，需先明确源文件的编码格式，然后通过decode（‘gbk’）进行解码实现与其他数据进行交互。

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统一设置

起始行的两条说明，需要在每个py文件中进行设置，因此pycharm也提供了统一设置的快捷方式，通过查找‘file - settings – editor - file and code templates – python scripte’进行设置。

                                     文档字符串

文档字符串是辅助理解python程序的重要工具，而且属于程序某个对象的一个属性（doc），在运行程序时，可以从一个函数中返回文档字符串，提高交互性。

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                                     相关定义

包括模块导入的定义，变量的定义，函数的定义和类的定义。

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                                      主程序

Python程序在运行时其实并不需要主程序（main()），而是文件自上而下的依次执行，但是在很多python脚本中在最后的部分会执行一个判断语句if name == "main:"，之后还可能会有一些执行语句。这样做的目的是可以拓展python文件的多用性，既可以独立运行，也可以被当做模块导入（import）到其他文件。当导入到其他文件时，name一直将为导入程序的文件名，而不是main。这样也可以进一步控制可以执行的功能。只要将它们放到if name == "main:"判断语句之后就可以了。

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本次小结：

1.通过一个抽奖的小程序全面了解python程序的架构。

2.python程序的架构每部分的详细介绍，python的辅助部分起始行用于定义python的编码方式。文档字符串用于了解程序的说明。

3.python核心架构部分：模块导入方式，以及变量的定义、函数的定义、类的定义和主程序的编写等。

4.了解python的基本架构后，就可以愉快上手测试，进行基本程序的尝试。