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编程基础与 turtle 绘图学习笔记
admin SU @ 2025-8-2 20:52:52

编程基础与 turtle 绘图学习笔记

一、绘制矩形（基础语法与逻辑）

（一）需求分析

根据输入的高、宽、绘图字符、实心/空心标识，打印对应矩形。需处理用户输入、循环控制行列绘制，区分实心和空心逻辑。

（二）代码实现

# 接收用户输入的一行数据，按空格分割为四个参数，分别对应矩形的高(a)、宽(b)、绘图字符(t)、实心/空心标识(shi)
a, b, t, shi = input().split()  
# 将高和宽转换为整数类型，因为输入的前两个参数是表示尺寸的整数
a = int(a)  
b = int(b)  

# 外层循环控制矩形的行数，range(a) 会生成 0 到 a - 1 的序列，共 a 次循环，对应矩形的 a 行
for i in range(a):  
    # 内层循环控制每行的列数，range(b) 生成 0 到 b - 1 的序列，共 b 次循环，对应矩形的 b 列
    for j in range(b):  
        # 判断是否绘制实心矩形，当 shi 不是 '0' 时（即 shi 为 '1' ），绘制实心
        if shi != '0':  
            # 打印绘图字符 t，end="" 表示不自动换行，让同一行的字符连续输出
            print(t, end="")  
        else:  
            # 绘制空心矩形时，判断当前位置是否为矩形边界
            # 边界条件：第一行（i == 0）、最后一行（i == a - 1）、第一列（j == 0）、最后一列（j == b - 1）
            if i == 0 or i == a - 1 or j == 0 or j == b - 1:  
                # 边界位置打印绘图字符 t
                print(t, end="")  
            else:  
                # 非边界位置打印空格，形成空心效果
                print(" ", end="")  
    # 每行所有列绘制完成后，打印换行符，切换到下一行
    print()

（三）代码解释

输入处理：input().split() 读取用户输入并按空格拆分，分别赋值给 a、b、t、shi ，再通过 int() 函数将 a、b 转为整数，用于控制矩形行列数。
循环控制：外层 for i in range(a) 控制矩形行数，内层 for j in range(b) 控制每行的列数，嵌套循环遍历矩形每个位置。
实心/空心判断：if shi != '0' 判断是否绘制实心，满足则直接打印字符；为空心时，进一步判断是否在边界（i == 0 or i == a - 1 or j == 0 or j == b - 1 ），是边界打印字符，否则打印空格。
换行处理：内层循环结束（一行绘制完），执行 print() 输出换行符，开始下一行绘制。

二、长方形面积计算（数学逻辑与循环应用）

（一）需求分析

给定长方形面积（整数），求长和宽均为整数且长≥宽的长方形可能种数，需遍历可能的长和宽组合，统计符合条件的数量。

（二）代码实现（需补充，以下为示例思路）

A = int(input())  # 获取用户输入的长方形面积
count = 0  # 初始化计数器，记录符合条件的长方形种数
# 遍历可能的宽，从 1 到 int(A**0.5) ，因为长≥宽，宽最大不超过面积的平方根
for width in range(1, int(A**0.5) + 1):  
    if A % width == 0:  # 判断当前宽度是否能整除面积，即存在对应的整数长
        count += 1  # 符合条件，计数器加 1
print(count)  # 输出可能的长方形种数

（三）代码解释

输入处理：int(input()) 读取用户输入的面积值，赋值给 A 。
循环遍历：for width in range(1, int(A**0.5) + 1) 遍历可能的宽，范围到面积平方根（避免重复计算，如长和宽交换的情况）。
条件判断：if A % width == 0 判断当前宽 width 能否整除面积 A ，能整除说明存在对应的整数长（A // width ），此时长方形存在，count 加 1 。
结果输出：循环结束，print(count) 输出符合条件的长方形种数。

三、turtle 绘图基础及案例

（一）turtle 库基础操作

库导入：import turtle 导入 turtle 库，后续可使用库中函数绘制图形，如 turtle.forward()（向前移动）、turtle.left()（左转）等。
画笔设置：
- turtle.pensize(size) ：设置画笔粗细，size 为整数，代表像素值，如 turtle.pensize(10) 设置画笔粗细为 10 像素。
- turtle.color(pencolor, fillcolor) ：设置画笔颜色和填充颜色，pencolor 为线条颜色，fillcolor 为填充颜色，如 turtle.color("blue", "yellow") 。
图形绘制：
- turtle.circle(radius, extent) ：绘制圆弧或圆形，radius 为半径，extent 为绘制的角度（可选，不填默认 360 度即圆形），如 turtle.circle(100, 90) 绘制半径 100 像素、90 度的圆弧。
- turtle.forward(distance) ：让画笔向前移动 distance 像素距离，绘制直线。
- turtle.left(angle) ：让画笔逆时针转动 angle 角度，改变绘制方向。
填充控制：
- turtle.begin_fill() ：开始填充，后续绘制的封闭图形会用设置的填充颜色填充。
- turtle.end_fill() ：结束填充，完成封闭图形的颜色填充操作。
保持窗口：turtle.done() 使绘图窗口保持显示，防止程序结束后窗口立即关闭，方便查看绘制结果。

（二）练习案例 - 绘制彩色圆弧（练习 2 扩展理解）

import turtle
# 设置画笔粗细为 10 像素
turtle.pensize(10)  
# 绘制红色、90 度圆弧
turtle.color("red")  
turtle.circle(100, 90)  
# 绘制黄色、90 度圆弧
turtle.color("yellow")  
turtle.circle(100, 90)  
# 绘制蓝色、90 度圆弧
turtle.color("blue")  
turtle.circle(100, 90)  
# 绘制绿色、90 度圆弧
turtle.color("green")  
turtle.circle(100, 90)  
# 保持绘图窗口显示
turtle.done()

解释：依次设置画笔颜色，调用 turtle.circle(100, 90) 绘制四个 90 度圆弧，拼接成类似彩色圆环的图形，turtle.done() 保证窗口不关闭。

（三）练习 1 - 绘制三角形

import turtle
t = turtle.Pen()  # 创建画笔对象 t，方便后续操作
# 循环 3 次，绘制三角形三条边
for i in range(1, 4):  
    t.forward(100)  # 画笔向前移动 100 像素，绘制边
    t.left(120)  # 画笔左转 120 度，调整方向
# 保持绘图窗口显示
turtle.done()

解释：turtle.Pen() 创建画笔对象 t ，通过 for 循环三次执行 t.forward(100)（绘制边长）和 t.left(120)（调整角度，三角形内角 60 度，外角 120 度，这里转外角实现转向），完成三角形绘制。

（四）练习 3 - 绘制五角星

import turtle
t = turtle.Pen()  # 创建画笔对象 t
# 循环 5 次，绘制五角星五条边
for i in range(1, 6):  
    t.forward(100)  # 画笔向前移动 100 像素
    t.left(144)  # 画笔左转 144 度，调整方向（五角星每个转向角度为 144 度 ）
# 保持绘图窗口显示
turtle.done()

解释：利用 for 循环五次绘制边并调整角度，t.left(144) 依据五角星几何特点设置转向角度，循环结束后用 turtle.done() 保持窗口显示绘制的五角星。

（五）在线判题系统作业相关

作业页面功能：包含作业介绍、题目列表（如 T1097 画矩形、P215 【例36.1】计算矩阵边缘元素之和 等），可查看题目状态（是否递交）、进行代码编辑递交、查看成绩等操作，助力练习和巩固知识。
使用建议：遇到对应题目，根据需求分析思路，结合课堂学的语法（如循环、条件判断、库函数使用等）编写代码，在系统中递交测试，根据反馈调试优化，提升编程能力。

以上就是本节课涉及的编程基础（输入处理、循环、条件判断等）和 turtle 绘图相关知识及实践案例，多动手练习这些代码，理解语法逻辑和图形绘制原理，逐步提升编程技能呀！

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