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8.程序设计方法学

8.1 实例13：体育竞技分析

“体育竞技分析”问题分析

自顶向下和自底向上

“体育竞技分析”实例解析

“体育竞技分析”举一反三

8.2 Python程序设计思维

计算思维与程序设计

计算生态与Python语言

用户体验与软件产品

基本的程序设计模式

8.3 Python第三方库安装

看见更大的Python世界

第三方库的pip安装方法

第三方库的集成安装方法

第三方库的文件安装方法

8.4 模块7：os库的使用

os库基本介绍

os库之路径操作

os库之进程管理

os库之环境参数

8.5 实例14：第三方库安装脚本

“第三方库安装脚本”问题分析

“第三方库安装脚本”实例解析

“第三方库安装脚本”举一反三

测验

单项选择题

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

    A. 好产品不一定有好的用户体验，关键在于功能创意

    B. 用户体验是客观的，完全可以靠技术来实现

    C. 用户体验不重要，只要有程序功能即可

    D. 编程只是手段，程序最终为人类服务，用户体验很重要

    D

    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。

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

    A. 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

    B. 计算生态主要以开源项目为组织形式

    C. 计算生态存在竞争发展、相互依存和迅速更迭的特点

    D. 高质量计算生态需要顶层设计的参与才能保障

    D

    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。

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

    A. 计算和思维

    B. 描述和执行

    C. 抽象和自动化

    D. 抽象和执行

    C

    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。

  4. 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+用户体验

    B. 软件产品=程序功能+速度优化

    C. 从程序功能到软件产品的产品化代价很小

    D. 软件程序就是软件产品

    A

    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。

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

    A. 使用集成安装工具

    B. 使用pip命令

    C. 访问UCI网站下载安装文件

    D. 联系第三方库作者索要安装文件

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

    A. os库是一个第三方库，需要安装后使用

    B. os库提供了路径操作、进程管理等若干类功能

    C. os库仅适用于Windows平台

    D. os库提供了几十个函数，功能比较有限

    B

    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。

  7. 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.relpath(path)

    B. os.path.abspath(path)

    C. os.path.basename(path)

    D. os.path.normpath(path)

    A

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

  8. 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.start()

    C. os.system()

    D. os.run()

    C

    除了os.system()，选项其他函数都不存在。

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

    A. 过程

    B. 对象

    C. 循环结构

    D. 函数

    D

    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。

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

    A. 计算思维是基于计算机的思维模式

    B. 计算思维是逻辑思维的演进

    C. 计算思维关于设计和构造，可以脱离计算机而存在

    D. 计算思维从古至今一直存在

    A

    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

  1. 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。‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‭‬

    输入输出示例

      输入 输出
    示例 1 *&^123abc0e abce 
    string=str(input())
for c in string:
    if 'A'<=c<='Z' or 'a'<=c<='z':
        print(c,end="")
---
alpha = []
for i in range(26):
    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="")
注意：这里采用遍历字符的方式实现，通过约束字母表达到鲁棒效果。

  2. 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。‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‭‬

    要求：‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‭‬

    （1）无论用户输入何种内容，程序无错误；‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‭‬

    （2）如果输入有误，请输出”输入有误”。‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‭‬

    输入输出示例

      输入 输出
    示例 1 1+2j (-3+4j)
    示例2 abd 输入有误 
    try:
    a=str(input())
    b=eval(a)
    if str(b).strip("()")!=a:#处理复数eval后两边加()
        print("输入有误")
    else:
        print(b**2)
except:
    print("输入有误")
---
s = input()
try:
    if complex(s) == complex(eval(s)):
        print(eval(s)**2)
except:
    print("输入有误")
complex()和complex(eval())之间的比较将能够排除非数字类型的输入。
   
注意：不能直接使用eval()，否则，用户可以通过输入表达式（如100**2）输入数字，与要求不同（在实际应用中带来安全隐患）。