【笔记】《python语言程序设计》—python基本图形绘制

2020-03-16 本文已影响0人 Hobbit的理查德

一、前言

学习就是一个不断的自下而上，自上而下的过程。

前段时间，学着用python实现网站的数据爬取，隐约get到python的一些语法和用法，感觉就是语法不难，关键在于解决问题的思维。

这是需求驱动后的学习。接下来，就需要对python进行系统地了解。

很早之前搜知乎的时候，就搜到MOOC上的一门《python语言程序设计》课程，讲得很好，而且，我还下载了课件，溜了一遍，感觉就挺有趣的。

趁着有了实战经验，就把这门入门课刷了一遍。果然是门好课！很适合小白入门，并系统学习，整个教学过程循序渐进，深入浅出，提纲挈领，很有意思！

课程是北京理工大学嵩天老师的《python语言程序设计》课程，现在已经开了11次课了。课程每个小视频短则几分钟，最长也不超过20分钟，不容易劝退。每章讲解有复习回顾及小结，在平台python123上有每章的练习和测试，直接反馈结果，激发继续学下去的兴趣。

个人感觉，老师说话速度慢了些，调成了2倍速播放，然后，花了大约3天的时间，把所有的视频，课件，练习和测试都刷了一遍，感觉对python的了解更系统了！

趁热打铁，把每章的知识点和练习、测试再进行整理回顾一下。

以下内容均来自课程：《python语言程序设计》及平台python123，感兴趣的看课程视频，亲自练习，效果更好~

二、知识点

1. 深入理解Python语言

计算机技术的演进过程：现在为新计算时代

年份	时代	问题
2017-至今	人工智能时代	人类的问题
2008-2016	复杂信息系统时代	数据问题
1981-2008	网络和视窗时代	交互问题
1946-1981	计算机系统结构时代	计算能力问题

不同编程语言的初心和适用对象

编程语言学习内容语言本质解决问题适用对象

C 指针、内存、数据类型理解计算机系统结构性能计算机类专业

编程语言	学习内容	语言本质	解决问题	适用对象
C	指针、内存、数据类型	理解计算机系统结构	性能	计算机类专业

Python语言的特点

①Python语言是通用语言、脚本语言、开源语言、跨平台语言、多模型语言；

②Python特点与优势：语法简洁（C代码量的10%；强制可读性；较少的底层语法元素；多种编程方式；支持中文字符）；生态高产（15万第三方库；快速增长的计算生态；避免重复造轮子；开放共享；跨操作系统平台）；

③“超级语言”的诞生：机器语言→汇编语言→高级语言→超级语言；python是唯一的“超级语言”；

2. 实例2：Python蟒蛇绘制

蟒蛇绘制.png

import turtle
turtle.setup(650,350,200,200)
turtle.penup()
turtle.fd(-250)
turtle.pendown()
turtle.pensize(25)
turtle.pencolor('purple')
turtle.seth(-40)
for i in range(4):
    turtle.circle(40,80)
    turtle.circle(-40,80)
turtle.circle(40,80/2)
turtle.fd(40)
turtle.circle(16,180)
turtle.fd(40*2/3)
turtle.done()

3. turtle库的使用

turtle库基本介绍

①turtle（海龟）库：是turtle绘图体系的Python实现；Python语言的标准库之一；入门级的图形绘制函数库；

②turtle绘图体系：1969年诞生，主要用于程序设计入门；

③标准库：随解释器直接安装到操作系统中的功能模块；

④第三方库：需要经过安装才能使用的功能模块；
turtle绘图窗体布局

turtle的绘图窗体.png

turtle的绘图窗体2.png

turtle空间坐标体系

turtle空间坐标体系1.png

turtle空间坐标体系2.png

turtle角度坐标体系

turtle角度坐标体系1.png

turtle角度坐标体系2.png

RGB色彩体系

①RGB每色取值范围0-255整数或0-1小数

②默认采用小数值，可切换为整数值：turtle.colormode(mode)，其中mode包括1（RGB小数值模式）；255（RGB整数值模式）；

4. turtle程序语法元素分析

库的引用与import：import <库名>；import <库名> as <库别名>``from <库名> import <函数名>; from <库名> import *;
turtle画笔控制函数：

①. penup(): 别名pu(), 抬起画笔，海龟在飞行；
②. pendown(): 别名pd(), 落下画笔，海龟在爬行；
③. pensize(): 别名width(), 画笔宽度，海龟的腰围；
④. pencolor(): 画笔颜色，海龟在涂装；例如，turtle.pencolor(‘purple’), turtle.pencolor(0.63,0.13,0.94), turtle.pencolor((0.63,0.13,0.94))
turtle运动控制函数：控制海龟走直线还是走曲线

①. fd(d): 别名forward(d), 向前行进，海龟走直线；d为行进距离，可以为负数；

②. circle(r, extent=None): 根据半径绘制extent角度的弧形；r为默认圆心再海龟左侧r距离的位置；extent为绘制角度，默认是360度整圆；

运动控制函数.png

turtle方向控制函数：控制海龟面对方向

①. 绝对角度：turtle.setheading(angle), 别名turtle.seth(angle)，改变行进方向，海龟走角度；

seth（）.png

②. 海龟角度：turtle.left(angle)，海龟向左转；turtle.right(angle)，海龟向右转；angle为海龟当前行进方向上旋转的角度；

循环语句：按照一定次数循环执行一组语句；
range()函数：产生循环计数序列；range(N)：产生0到N-1的整数序列，共N个；range(M,N)：产生M到N-1的整数序列，共N-M个；

循环语句.png

三、练习

1. 实例2: Python蟒蛇绘制

同上

2. turtle正方形绘制

描述：使用turtle库，绘制一个正方形。

正方形.png

import turtle as t
t.setup(900,900)
t.pensize(5)
for i in range(0,4):
    t.fd(200)
    t.right(90)
t.fd(200)
t.done()

3. turtle六边形绘制

描述：使用turtle库，绘制一个六边形。

六边形.png

import turtle as t
t.setup(900,900)
t.penup()
t.fd(-200)
t.pendown()
t.pensize(5)
for i in range(0,6):
    t.fd(200)
    t.left(60)
t.done()

4. turtle叠边形绘制

描述：使用turtle库，绘制一个叠边形，其中，叠边形内角为100度。

叠边形.png

import turtle as t
t.setup(900,900)
t.pensize(5)
for i in range(0,9):
    t.fd(200)
    t.left(80)
t.done()

5. turtle风轮绘制

描述：使用turtle库，绘制一个风轮效果，其中，每个风轮内角为45度，风轮边长150像素。

提示：turtle.goto(x,y)函数，能够将turtle画笔移动到坐标(x,y)

风轮.png

import turtle as t
t.setup(500,500)
t.pensize(4)
t.goto(0,150)
t.circle(-150,45)
t.goto(0,0)
t.right(45)
t.goto(150,0)
t.circle(-150,45)
t.goto(0,0)
t.right(45)
t.goto(0,-150)
t.circle(-150,45)
t.goto(0,0)
t.right(45)
t.goto(-150,0)
t.circle(-150,45)
t.goto(0,0)

四、测试

1.选择题

哪个选项不能正确引用turtle库进而使用setup()函数？

A import setup from turtle

B from turtle import*

C import turtle as t

D import turtle

import只有三种使用方法，以turtle库为例：

import turtle

from turtle import setup 或 from turtle import *

import turtle as t （其中t是别名，可以更换其他名称）

关于turtle库，哪个选项的描述是错误的？

A turtle坐标系的原点默认在屏幕左上角

B turtle库是一个直观有趣的图形绘制函数库

C turtle库最早成功应用于LOGO编程语言

D turtle绘图体系以水平右侧为绝对方位的0度

turtle坐标系的原点默认在窗体正中间

哪个选项是turtle绘图中角度坐标系的绝对0度方向？

A 画布正下方 B 画布正右方 C 画布正上方 D 画布正左方

坐标系类似这样，角度坐标系的绝对0度方向是右侧

哪个选项是下面代码的执行结果？
```
turtle.circle(-90,90)
```
A 绘制一个半径为90像素的弧形，圆心在小海龟当前行进的左侧

B 绘制一个半径为90像素的整圆形

C 绘制一个半径为90像素的弧形，圆心在小海龟当前行进的右侧

D 绘制一个半径为90像素的弧形，圆心在画布正中心

circle(x, y) 表示以x长度为半径，y为角度，当前方向左侧x出为圆心，画圆。其中x和y都可以是负数，相应取反。

关于turtle库绘图函数，哪个选项的描述是错误的？

A turtle.seth(to_angle)函数的作用是设置小海龟当前行进方向为to_angle，to_angle是角度的整数值

B turtle.circle(radius, extent=None)函数的作用是绘制一个椭圆形，extent参数可选

C turtle.fd(distance)函数的作用是向小海龟当前行进方向前进distance距离

D turtle.pensize(size)函数的作用是改变画笔的宽度为size像素

circle()函数不能绘制椭圆形。

关于turtle库的画笔控制函数，哪个选项的描述是错误的？

A turtle.width()和turtle.pensize()都可以用来设置画笔尺寸

B turtle.colormode()的作用是设置画笔RGB颜色的表示模式

C turtle.pendown()作用是落下画笔，并移动画笔绘制一个点

D turtle.penup()的别名有turtle.pu(),turtle.up()

turtle.pendown()只是放下画笔，并不绘制任何内容。

哪个选项不能改变turtle画笔的运行方向？

A left() B bk() C right() D seth()

bk()只能后退，但不改变方向，"后退"不是"转向"。

哪个选项所列保留字能够实现对一组语句的循环执行？

A while和def B if和else C for和in D range()

循环相关保留字是：for..in和while，但def用于定义函数，不相关。

哪个选项能够使用turtle库绘制一个半圆形？

A turtle.circle(100) B turtle.circle(100, -180)

C turtle.circle(100, 90) D turtle.fd(100)

circle(x,y)函数的用法，绘制半圆，第二个参数y是180的奇数倍。

哪个选项对turtle.done()的描述是正确的？

A turtle.done()放在代码最后，是turtle绘图的必要要求，表示绘制完成 B turtle.done()用来隐藏turtle绘制画笔，一般放在代码最后

C turtle.done()用来停止画笔绘制，但绘图窗体不关闭

D turtle.done()用来暂停画笔绘制，用户响应后还可以继续绘制

建议在每个turtle绘图最后增加turtle.done()。

2.程序设计题

turtle八边形绘制

描述：使用turtle库，绘制一个八边形。

八边形.png

import turtle as t
t.pensize(2)
for i in range(0,8):
    t.fd(100)
    t.left(45)

turtle八角图形绘制

描述：使用turtle库，绘制一个八角图形。

八角图形.png

import turtle as t
t.pensize(2)
for i in range(0,8):
    t.fd(150)
    t.left(135)

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