python实操案例——小白篇

目录

案例 1：简单计算器

详细步骤

代码示例

说明

案例 2：判断奇偶数并校验输入

详细步骤

代码示例

说明

案例 3：计算列表平均值

详细步骤

代码示例

说明

案例 4：查找最大值和最小值

详细步骤

代码示例

说明

案例 5：统计字符串中的字符

详细步骤

代码示例

说明

案例 6：生成斐波那契数列

详细步骤

代码示例

说明

案例 7：文件读写操作

详细步骤

代码示例

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案例 1：简单计算器

目标：创建一个多功能计算器，支持加法、减法、乘法、除法操作，并包含输入验证和错误处理。

详细步骤

1. 定义计算器函数：接受两个数字和一个操作符作为输入参数。
2. 操作符判断：通过if-elif语句判断操作符，选择相应的计算。
3. 错误处理：处理输入的除数为零的情况，避免程序崩溃。
4. 输出结果：根据运算输出结果。

代码示例

def calculator(num1, num2, operator):
    try:
        if operator == '+':
            return num1 + num2
        elif operator == '-':
            return num1 - num2
        elif operator == '*':
            return num1 * num2
        elif operator == '/':
            if num2 == 0:
                return "错误：不能除以零"
            return num1 / num2
        else:
            return "无效的操作符"
    except TypeError:
        return "请输入有效的数字"

# 主程序
try:
    num1 = float(input("输入第一个数字: "))
    num2 = float(input("输入第二个数字: "))
    operator = input("输入操作符 (+, -, *, /): ")
    result = calculator(num1, num2, operator)
    print(f"结果: {result}")
except ValueError:
    print("输入错误，请确保输入的是数字")

说明

异常处理：try-except块用于捕获用户输入的类型错误或操作符错误。

输入验证：在主程序中增加了数字输入验证，避免非数字输入导致的崩溃。

功能扩展：可以添加取余、幂次运算等其他运算符，进一步增强功能。

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案例 2：判断奇偶数并校验输入

目标：编写一个函数，判断用户输入的数字是奇数还是偶数，并包含输入验证。

详细步骤

1. 定义函数：定义一个函数check_odd_even，接收一个数字作为参数。
2. 判断逻辑：使用条件语句判断数字是否为偶数。
3. 异常处理：确保用户输入的内容为整数。

代码示例

def check_odd_even(number):
    try:
        number = int(number)
        if number % 2 == 0:
            return "偶数"
        else:
            return "奇数"
    except ValueError:
        return "输入无效，请输入一个整数"

# 主程序
num = input("输入一个数字: ")
print(check_odd_even(num))

说明

输入验证：在函数中处理非整数输入。

扩展建议：可以将判断结果保存到列表中，以便后续统计或处理。

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案例 3：计算列表平均值

目标：计算用户输入的一组数字的平均值，包含非数字输入的验证。

详细步骤

1. 输入处理：提示用户输入一组数字，并使用空格分隔。
2. 列表解析：将用户输入的数据转为浮点数列表。
3. 计算平均值：使用sum和len函数计算平均值。
4. 异常处理：捕获非数字输入的异常，提示用户重新输入。

代码示例

def average(numbers):
    try:
        return sum(numbers) / len(numbers) if len(numbers) > 0 else 0
    except TypeError:
        return "输入的列表中包含非数字元素"

# 主程序
try:
    numbers = list(map(float, input("输入一组数字，用空格分隔: ").split()))
    print(f"平均值: {average(numbers)}")
except ValueError:
    print("输入无效，请确保输入的是数字")

说明

异常捕获：在输入过程中捕获ValueError异常，避免非数字导致的程序崩溃。

代码优化：可以在average函数中增加检测空列表的逻辑，确保除零错误不发生。

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案例 4：查找最大值和最小值

目标：编写一个函数，在用户输入的数字列表中查找最大值和最小值，并包含数据验证。

详细步骤

1. 定义查找函数：使用min和max函数查找最小值和最大值。
2. 输入处理：将用户输入的字符串转换为整数列表。
3. 异常处理：确保输入内容有效。

代码示例

def find_min_max(numbers):
    if not numbers:
        return "列表为空"
    return min(numbers), max(numbers)

# 主程序
try:
    numbers = list(map(int, input("输入一组数字，用空格分隔: ").split()))
    min_val, max_val = find_min_max(numbers)
    print(f"最小值: {min_val}, 最大值: {max_val}")
except ValueError:
    print("输入无效，请确保输入的是整数")

说明

空列表处理：函数内部处理空列表的情况，确保程序健壮性。

扩展建议：可以扩展为返回最大值、最小值的索引位置。

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案例 5：统计字符串中的字符

目标：编写一个程序，统计用户输入字符串中每个字符的出现次数，忽略空格。

详细步骤

1. 定义统计函数：创建一个字典存储每个字符的计数。
2. 统计逻辑：遍历字符串，为每个字符更新计数。
3. 忽略空格：判断字符是否为空格，非空格字符进行统计。

代码示例

def count_characters(string):
    char_count = {}
    for char in string:
        if char != " ":
            char_count[char] = char_count.get(char, 0) + 1
    return char_count

# 主程序
string = input("输入字符串: ")
char_count = count_characters(string)
for char, count in char_count.items():
    print(f"'{char}': {count}")

说明

优化建议：使用collections.Counter模块可以简化统计过程。

扩展建议：可以将结果保存为文件或进行排序展示。

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案例 6：生成斐波那契数列

目标：编写一个函数生成斐波那契数列，并包含数据验证和扩展。

详细步骤

1. 定义生成函数：使用循环生成斐波那契数列。
2. 输入验证：确保用户输入的项数为正整数。
3. 生成逻辑：按斐波那契数列规则生成数字。

代码示例

def fibonacci(n):
    if n <= 0:
        return "输入必须为正整数"
    fib_sequence = [0, 1]
    for i in range(2, n):
        fib_sequence.append(fib_sequence[-1] + fib_sequence[-2])
    return fib_sequence[:n]

# 主程序
try:
    n = int(input("输入斐波那契数列的项数: "))
    print(f"斐波那契数列: {fibonacci(n)}")
except ValueError:
    print("输入无效，请输入一个整数")

说明

扩展建议：生成更长的斐波那契数列或限制生成项数。

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案例 7：文件读写操作

目标：创建一个文本文件，写入内容并读取，包含错误处理。

详细步骤

1. 写入内容：使用with open写入内容到文件。
2. 读取内容：打开文件读取内容，确保文件路径正确。
3. 异常处理：增加文件不存在时的异常处理。

代码示例

def write_to_file(filename, content):
    with open(filename, 'w') as file:
        file.write(content)

def read_from_file(filename):
    try:
        with open(filename, 'r') as file:
            return file.read()
    except FileNotFoundError:
        return "文件不存在"

# 主程序
filename = 'example.txt'
content = input("输入要写入的内容: ")
write_to_file(filename, content)
print("文件内容:")
print(read_from_file(filename))

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案例编号	案例名称	功能描述	关键步骤	输入验证	错误处理	扩展建议
1	简单计算器	实现加法、减法、乘法和除法运算	定义计算器函数，判断操作符，输出结果	验证数字输入	检查零除错、无效操作符	增加取余、幂次运算等更多操作符
2	判断奇偶数	判断输入数字是奇数还是偶数	定义函数判断数字是否能整除2	验证整数输入	捕获非整数输入	结果保存到列表中，便于统计或处理
3	计算列表平均值	计算用户输入的数字列表的平均值	将输入数据转换为浮点数列表，计算平均值	验证数字输入	捕获非数字输入	空列表返回零，确保除零不发生
4	查找最大最小值	找出数字列表中的最大值和最小值	使用min和max函数找最大值和最小值	验证数字输入	检查空列表	返回最大/最小值的索引位置
5	字符统计	统计字符串中每个字符的出现次数（忽略空格）	遍历字符串，非空格字符计数	验证字符串输入	无需额外处理	使用Counter模块，按字符频率排序
6	斐波那契数列生成	生成指定长度的斐波那契数列	使用循环生成数列，返回前n项	验证正整数输入	检查负数或零输入	增加生成项数限制，防止过大
7	文件读写操作	写入文本内容到文件并读取文件内容	写入内容至文件，读取文件并输出内容	验证文件路径	文件不存在错误	增加文件追加写入模式
8	猜数字游戏	随机生成一个数字，让用户猜测并提示对错	随机生成数字，用户输入并判断大小	验证数字输入	捕获非数字输入	统计总猜测次数、限制最大猜测次数

作者：小知学网络