《Python程序设计》习题与答案-python教材答案

《Python程序设计》习题与参考答案之南宫帮珍创作

时间：二O二一年七月二十九日 第1章 基础知识

1.1 简单说明如何选择正确的Python版本。 答：

在选择Python的时候，一定要先考虑清楚自己学习Python的目的是什么，打算做哪方面的开发，有哪些扩展库可用，这些扩展库最高支持哪个版本的Python，是Python 2.x还是Python 3.x，最高支持到Python 2.7.6还是Python 2.7.9。这些问题都确定以后，再做出自己的选择，这样才干事半功倍，而不至于把大量时间浪费在Python的反复装置和卸载上。同时还应该注意，当更新的Python版本推出之后，不要急于更新，而是应该等确定自己所必须使用的扩展库也推出了较新版本之后再进行更新。

尽管如此，Python 3究竟是大势所趋，如果您暂时还没想到要做什么行业领域的应用开发，或者仅仅是为了测验考试一种新的、好玩的语言，那么请毫不犹豫地选择Python 3.x系列的最高版本（目前是Python 3.4.3）。

1.2 为什么说Python采取的是基于值的内存管理模式？ 答：

Python采取的是基于值的内存管理方式，如果为分歧变量赋值相同值，则在内存中只有一份该值，多个变量指向同一块内存地址，例如下面的代码。 >>> x = 3 >>> id(x) 10417624 >>> y = 3

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>>> id(y) 10417624 >>> y = 5 >>> id(y) 10417600 >>> id(x)

10417624

1.3 在Python中导入模块中的对象有哪几种方式？ 答：经常使用的有三种方式，分别为

  

import 模块名 [as 别号]

from 模块名 import 对象名[ as 别号] from math import *

1.4 使用pip命令装置numpy、scipy模块。 答：在命令提示符环境下执行下面的命令： pip install numpy pip install scipy

1.5 编写程序，用户输入一个三位以上的整数，输出其百位以上的数字。例如用户输入1234，则程序输出12。（提示：使用整除运算。）

答：

1）Python 3.4.2代码：

x = input('Please input an integer of more than 3 digits:') try:

x = int(x) x = x//100

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if x == 0:

print('You must input an integer of more than 3 digits.') else:

print(x)

except BaseException:

print('You must input an integer.')

2）Python 2.7.8代码：

import types

x = input('Please input an integer of more than 3 digits:')

if type(x) != types.IntType:

print 'You must input an integer.' elif len(str(x)) != 4:

print 'You must input an integer of more than 3 digits.' else:

print x//100

第2章 Python数据结构

2.1 为什么应尽量从列表的尾部进行元素的增加与删除操纵？

答：

当列表增加或删除元素时，列表对象自动进行内存扩展或收缩，从而包管元素之间没有缝隙，但这涉及到列表元素的移动，效率较低，应尽量从列表尾部进行元素的增加与删除操纵以提高处理速度。

2.2 编写程序，生成包含1000个0到100之间的随机整数，并统计每个元素的出现次数。（提示：使用集合。）

答：

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import random

x = [random.randint(0,100) for i in range(1000)] d = set(x) for v in d:

print(v, ':', x.count(v))

import random

x = [random.randint(0,100) for i in range(1000)] d = set(x) for v in d:

print v, ':', x.count(v)

2.3 编写程序，用户输入一个列表和2个整数作为下标，然后输出列表中介于2个下标之间的元素组成的子列表。例如用户输入[1,2,3,4,5,6]和2,5，程序输出[3,4,5,6]。

答：

x = input('Please input a list:') x = eval(x)

start, end = eval(input('Please input the start position and the end position:')) print(x[start:end])

x = input('Please input a list:')

start, end = input('Please input the start position and the end position:') print x[start:end]

2.4 设计一个字典，并编写程序，用户输入内容作为键，然后输出字典中对应的值，如果用户输入的键不存在，则输出“您输入的键不存在！”

答：

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d = {1:'a', 2:'b', 3:'c', 4:'d'} v = input('Please input a key:') v = eval(v)

print(d.get(v,'您输入的的键不存在'))

d = {1:'a', 2:'b', 3:'c', 4:'d'} v = input('Please input a key:')

print(d.get(v,'您输入的的键不存在'))

2.5 编写程序，生成包含20个随机数的列表，然后将前10个元素升序排列，后10个元素降序排列，并输出结果。

答：

import random

x = [random.randint(0,100) for i in range(20)] print(x)

y = x[0:10] y.sort()

x[0:10] = y y = x[10:20]

y.sort(reverse=True) x[10:20] = y print(x)

import random

x = [random.randint(0,100) for i in range(20)] print x

y = x[0:10] y.sort()

x[0:10] = y y = x[10:20]

y.sort(reverse=True) x[10:20] = y print x

时间：二O二一年七月二十九日

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2.6 在Python中，字典和集合都是用一对 大括号 作为定界符，字典的每个元素有两部分组成，即 键 和 值 ，其中 键 不允许重复。

2.7 假设有列表a = ['name','age','sex']和b = ['Dong',38,'Male']，请使用一个语句将这两个列表的内容转换为字典，而且以列表a中的元素为键，以列表b中的元素为值，这个语句可以写为 c = dict(zip(a,b))。

2.8 假设有一个列表a，现要求从列表a中每3个元素取1个，而且将取到的元素组成新的列表b，可以使用语句 b = a[::3]。

2.9 使用列表推导式生成包含10个数字5的列表，语句可以写为 [5 for i in range(10)]。

2.10 不成以 （可以、不成以）使用del命令来删除元组中的部分元素。

第3章 选择结构与循环结构

3.1 分析逻辑运算符“or”的短路求值特性。 答：

假设有表达式“表达式1 or 表达式2”，如果表达式1的值等价于True，那么无论表达式2的值是什么，整个表达式的值总是等价于True。因此，不需要再计算表达式2的值。

3.2 编写程序，运行后用户输入4位整数作为年份，判断其是否为闰年。如果年份能被400整除，则为闰年；如果年份能被4整除但不克不及被100整除也为闰年。

答：

x = input('Please input an integer of 4 digits meaning

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the year:') x = eval(x)

if x%400==0 or (x%4==0 and not x%100==0): print('Yes') else:

print('No')

x = input('Please input an integer of 4 digits meaning the year:')

if x%400==0 or (x%4==0 and not x%100==0): print 'Yes' else:

print 'No'

3.3 编写程序，生成一个包含50个随机整数的列表，然后删除其中所有奇数。（提示：从后向前删。）

答：

import random

x = [random.randint(0,100) for i in range(50)] print(x)

i = len(x)-1 while i>=0:

if x[i]%2==1: del x[i] i-=1 print(x)

把上面的代码中第三行和最后一行改为print x即可。

34 编写程序，生成一个包含20个随机整数的列表，然后对其中偶数下标的元素进行降序排列，奇数下标的元素不变。（提示：使用切片。）

时间：二O二一年七月二十九日

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答：

import random

x = [random.randint(0,100) for i in range(20)] print(x) y = x[::2]

y.sort(reverse=True) x[::2] = y print(x)

把上面的代码中第三行和最后一行改为print x即可。

35 编写程序，用户从键盘输入小于1000的整数，对其进行因式分解。例如，10=2×5，60=2×2×3×5。

答：

x = input('Please input an integer less than 1000:') x = eval('x') t = x i = 2

result = [] while True: if t==1: break if t%i==0:

result.append(i) t = t/i else:

i+=1

Print x,'=','*'.join(map(str,result))

x = input('Please input an integer less than 1000:') t = x

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i = 2

result = [] while True: if t==1: break if t%i==0:

result.append(i) t = t/i else:

i+=1

print x,'=','*'.join(map(str,result))

3.6 编写程序，至少使用2种分歧的方法计算100以内所有奇数的和。

答：Python 3.4.2代码如下，如果使用Python 2.7.8只需要把其中的print()函数改为print语句即可。 x = [i for i in range(1,100) if i%2==1] print(sum(x))

print(sum(range(1,100)[::2]))

3.7 编写程序，实现分段函数计算，如下表所示。

x x<0 0<=x<5 5<=x<10 10<=x<20 20<=x y 0 x 3x-5 0 答：Python 3.4.2代码如下，如果使用Python 2.7.8只需要把其中的print()函数改为print语句即可。

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x = input('Please input x:') x = eval(x)

if x<0 or x>=20: print(0) elif 0<=x<5: print(x) elif 5<=x<10:

print(3*x-5) elif 10<=x<20:

print(0.5*x-2)

第4章 字符串与正则表达式

4.1 假设有一段英文，其中有单独的字母“I”误写为“i”，请编写程序进行纠正。

答：这里给出Python 3.4.2代码，如果使用Python 2.7.8的话只需要修改其中的print()函数为print语句即可。

1）不使用正则表达式

x = \"i am a teacher,i am man, and i am 38 years old.I am not a businessman.\"

x = x.WordStr('i ','I ') x = x.WordStr(' i ',' I ') print(x)

2）使用正则表达式

x = \"i am a teacher,i am man, and i am 38 years old.I am not a businessman.\" import re

pattern = re.compile(r'(?:[^\\w]|\\b)i(?:[^\\w])') while True:

result = pattern.search(x) if result:

if result.start(0) != 0: x = x[:result.start(0)+1]+'I'+x[result.end(0)-1:]

时间：二O二一年七月二十九日

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else:

x = x[:result.start(0)]+'I'+x[result.end(0)-1:]

else:

break print(x)

4.2 假设有一段英文，其中有单词中间的字母“i”误写为“I”，请编写程序进行纠正。

答：这里给出Python 3.4.2代码，如果使用Python 2.7.8的话只需要修改其中的print()函数为print语句即可。

import re

x = \"I am a teacher,I am man, and I am 38 years old.I am not a busInessman.\" print(x)

pattern = re.compile(r'(?:[\\w])I(?:[\\w])') while True:

result = pattern.search(x) if result:

if result.start(0) != 0: x = x[:result.start(0)+1]+'i'+x[result.end(0)-1:] else:

x = x[:result.start(0)]+'i'+x[result.end(0)-1:]

else:

break print(x)

4.3 有一段英文文本，其中有单词连续重复了2次，编写程序检查重复的单词并只保存一个。例如文本内容为“This is is a desk.”，程序输出为“This is a desk.”

答：这里给出Python 3.4.2代码，如果使用Python 2.7.8的话只需要修改其中的print()函数为print语句即可。

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1）方法一

import re

x = 'This is a a desk.'

pattern = re.compile(r'\\b(\\w+)(\\s+\\1){1,}\\b') matchResult = pattern.search(x)

x = pattern.sub(matchResult.group(1),x) print(x) 2）方法二

x = 'This is a a desk.'

pattern = re.compile(r'(?P\\b\\w+\\b)\\s(?P=f)') matchResult = pattern.search(x)

x = x.WordStr(matchResult.group(0),matchResult.group(1))

4.4 简单解释Python的字符串驻留机制。 答：

Python支持字符串驻留机制，即：对于短字符串，将其赋值给多个分歧的对象时，内存中只有一个副本，多个对象共享该副本。这一点不适用于长字符串，即长字符串不遵守驻留机制，下面的代码演示了短字符串和长字符串在这方面的区别。 >>> a = '1234' >>> b = '1234'

>>> id(a) == id(b) True

>>> a = '1234'*50 >>> b = '1234'*50 >>> id(a) == id(b) False

4.5 编写程序，用户输入一段英文，然后输出这段英文中所有长度为3个字母的单词。

答：这里给出Python 3.4.2代码，如果使用Python 2.7.8的话只需要修改其中的print()函数为print语句即可。

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import re

x = input('Please input a string:')

pattern = re.compile(r'\\b[a-zA-Z]{3}\\b') print(pattern.findall(x))

第5章 函数设计与使用

5.1 运行5.3.1小节最后的示例代码，检查结果并分析原因。

答：原因是对于函数的默认值参数只会被处理一次，下次再调用函数而且不为默认值参数赋值时会继续使用上一次的结果，对于列表这样的结构，如果调用函数时为默认值参数的列表拔出或删除了元素，将会得到保存，从而影响下一次调用。

5.2 编写函数，判断一个整数是否为素数，并编写主程序调用该函数。

答：这里给出Python 3.4.2代码，如果使用Python 2.7.8的话只需要修改其中的print()函数为print语句即可。 import math

def IsPrime(v):

n = int(math.sqrt(v)+1) for i in range(2,n): if v%i==0:

return 'No' else:

return 'Yes' print(IsPrime(37)) print(IsPrime(60)) print(IsPrime(113))

5.3 编写函数，接收一个字符串，分别统计大写字母、小写字母、数字、其他字符的个数，并以元组的形式返回结果。

答：这里给出Python 3.4.2代码，如果使用Python 2.7.8的话只需要修改其中的print()函数为print语句即可。

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def demo(v):

capital = little = digit = other =0 for i in v:

if 'A'<=i<='Z': capital+=1

elif 'a'<=i<='z': little+=1

elif '0'<=i<='9': digit+=1 else:

other+=1

return (capital,little,digit,other) x = 'capital = little = digit = other =0' print(demo(x))

5.4 在Python程序中，局部变量会隐藏同名的全局变量吗？请编写代码进行验证。

答案：会。 >>> def demo(): a=3

print a >>> a=5

>>> demo() 3

>>> a 5

5.5 编写函数，可以接收任意多个整数并输出其中的最大值和所有整数之和。

答：这里给出Python 3.4.2代码，如果使用Python 2.7.8的话只需要修改其中的print()函数为print语句即可。 def demo(*v): print(v)

print(max(v))

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print(sum(v)) demo(1,2,3) demo(1,2,3,4) demo(1,2,3,4,5)

5.6 编写函数，模拟内置函数sum()。

答：这里给出Python 3.4.2代码，如果使用Python 2.7.8的话只需要修改其中的print()函数为print语句即可。 def Sum(v): s = 0

for i in v: s += i return s

x = [1,2,3,4,5] print(Sum(x)) x = (1,2,3,4,5) print(Sum(x))

5.7 编写函数，模拟内置函数sorted()。

答：这里给出Python 3.4.2代码，如果使用Python 2.7.8的话只需要修改其中的print()函数为print语句即可。 def Sorted(v): t = v[::] r = [] while t:

tt = min(t) r.append(tt) t.remove(tt) return r

x = [1,3,5,2,1,0,9,7] print(x)

print(Sorted(x))

第6章 面向对象程序设计

6.1 继承6.5节例2中的Person类生成Student类，填写新

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的函数用来设置学生专业，然后生成该类对象并显示信息。

import types

class Person(object): #基类必须继承于object，否则在派生类中将无法使用super()函数

def __init__(self, name = '', age = 20, sex = 'man'): self.setName(name) self.setAge(age) self.setSex(sex)

def setName(self, name):

if not isinstance(name,str):

print('name must be string.') return

self.__name = name def setAge(self, age):

if not isinstance(age,int):

print('age must be integer.') return

self.__age = age def setSex(self, sex):

if sex != 'man' and sex != 'woman':

print('sex must be \"man\" or \"woman\"') return

self.__sex = sex def show(self):

print(self.__name) print(self.__age) print(self.__sex) class Student(Person):

def __init__(self, name='', age = 30, sex = 'man', major = 'Computer'):

#调用基类构造方法初始化基类的私有数据成员

super(Student, self).__init__(name, age, sex) self.setMajor(major) #初始化派生类的数据成员 def setMajor(self, major):

if not isinstance(major, str):

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print('major must be a string.') return

self.__major = major def show(self):

super(Student, self).show() print(self.__major) if __name__ =='__main__':

zhangsan = Person('Zhang San', 19, 'man') zhangsan.show()

lisi = Student('Li Si',32, 'man', 'Math') lisi.show()

6.2 设计一个三维向量类，并实现向量的加法、减法以及向量与标量的乘法和除法运算。

class Vecter3:

def __init__(self, x=0, y=0, z=0): self.X = x self.Y = y self.Z = z

def __add__(self, n): r = Vecter3()

return r

def __sub__(self, n): r = Vecter3()

return r

def __mul__(self, n): r = Vecter3()

r.X = self.X * n r.Y = self.Y * n r.Z = self.Z * n return r

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def __truediv__(self, n): r = Vecter3()

r.X = self.X / n r.Y = self.Y / n r.Z = self.Z / n return r

def __floordiv__(self, n): r = Vecter3()

r.X = self.X // n r.Y = self.Y // n r.Z = self.Z // n return r

def show(self):

print((self.X,self.Y,self.Z)) v1 = Vecter3(1,2,3) v2 = Vecter3(4,5,6) v3 = v1+v2 v3.show() v4 = v1-v2 v4.show() v5 = v1*3 v5.show() v6 = v1/2 v6.show()

6.3 面向对象程序设计的三要素分别为 封装 、 继承 和 多态 。

6.4 简单解释Python中以下划线开头的变量名特点。 答：

在Python中，以下划线开头的变量名有特殊的含义，尤其是在类的定义中。用下划线作为变量前缀和后缀来暗示类的特殊成员：



_xxx：这样的对象叫做呵护变量，不克不及用'from module

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import *'导入，只有类对象和子类对象能访问这些变量；  __xxx__：系统定义的特殊成员名字；

 __xxx：类中的私有成员，只有类对象自己能访问，子类对象也不克不及访问到这个成员，但在对象外部可以通过“”这样的特殊方式来访问。Python中没有纯粹的C++意义上的私有成员。

6.5 与运算符“**”对应的特殊方法名为__pow__()，与运算符“//”对应的特殊方法名为 __floordiv__() 。

第7章 文件操纵

7.1 假设有一个英文文本文件，编写程序读取其内容，并将其中的大写字母变成小写字母，小写字母变成大写字母。

答：

f = open(r'd:\\1.txt','r') s = f.readlines() f.close()

r = [i.swapcase() for i in s] f = open(r'd:\\2.txt','w') f.writelines(r) f.close()

7.2 编写程序，将包含学生成绩的字典保管为二进制文件，然后再读取内容并显示。

import pickle

d = {'张三':98,'李四':90,'王五':100} print(d)

f = open('score.dat','wb') pickle.dump(1,f) pickle.dump(d,f)

f = open('score.dat','rb') pickle.load(f)

d = pickle.load(f)

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f.close() print(d)

7.3 使用shutil模块中的move()方法进行文件移动。 答：

>>> import shutil

>>> shutil.move(r'd:\\1.txt', r'e:\\1.txt') 'e:\\\\1.txt'

7.4 简单解释文本文件与二进制文件的区别。 答：

（1）文本文件

文本文件存储的是惯例字符串，由若干文本行组成，通常每行以换行符'\\n'结尾。惯例字符串是指记事本或其他文本编辑器能正常显示、编辑而且人类能够直接阅读和理解的字符串，如英文字母、汉字、数字字符串。文本文件可以使用字处理软件如gedit、记事本进行编辑。

（2）二进制文件

二进制文件把对象内容以字节串(bytes)进行存储，无法用记事本或其他普通字处理软件直接进行编辑，通常也无法被人类直接阅读和理解，需要使用专门的软件进行解码后读取、显示、修改或执行。罕见的如图形图像文件、音视频文件、可执行文件、资源文件、各种数据库文件、各类office文档等都属于二进制文件。

7.5 编写代码，将当前工作目录修改为“c:\\”，并验证，最后将当前工作目录恢复为原来的目录。

答： >>> import os

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>>> os.getcwd() 'C:\\\\Python34'

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