Python3练习题

上一节中全面讲解了基础知识，为了巩固知识点，当然最好的方法就是练习了。

练习 1：变量类型转换与算术运算

需求：接收用户输入的两个数字（可能是整数或字符串格式），转换为浮点数后计算 “幂运算、整除、取余” 结果，并打印类型信息。

def main():num1_str = input("first number:")num2_str = input("second number:")fnum1 = float(num1_str)fnum2 = float(num2_str)pow_result = fnum1 ** fnum2div_result = fnum1 // fnum2mod_result = fnum1 % fnum2# 打印结果与类型print(f"\n{fnum1} 的 {fnum2} 次幂：{pow_result}，类型：{type(pow_result)}")print(f"{fnum1} 整除 {fnum2}：{div_result}，类型：{type(div_result)}")print(f"{fnum1} 取余 {fnum2}：{mod_result}，类型：{type(mod_result)}")if __name__ == "__main__":main()

结果：

练习 2：多条件判断与循环

需求：遍历 1~20 的整数，按以下规则分类打印：
能被 3 和 5 同时整除：打印 “[数字] 是 3 和 5 的倍数”
能被 3 整除：打印 “[数字] 是 3 的倍数”
能被 5 整除：打印 “[数字] 是 5 的倍数”
其余数字：打印 “[数字] 不是目标倍数”

def main():for i in range(1,21):if i % 3 == 0 and i %5 == 0:print(f"[{i}] 是 3 和 5 的倍数")elif i %3 == 0:print(f"[{i}] 是 3 的倍数")elif i % 5 == 0:print(f"[{i}] 是 5 的倍数")else:print(f"[{i}] 不是目标倍数")if __name__ == "__main__":main()

结果：

练习 3：可变参数与多返回值

需求：定义一个函数，接收 “固定参数（商品基础价）+ 可变位置参数（折扣比例列表）+ 可变关键字参数（额外费用，如运费、服务费）”，计算并返回 “最低折扣价、最高折扣价、最终总价（基础价 × 折扣 + 额外费用总和）”。

def calculate_price(base_price,*discount,**extra_fees):# 计算最低/最高折扣价min_discount_price = base_price * min(discount)max_discount_price = base_price * max(discount)# 计算额外费用总和（关键字参数的value求和）total_extra = sum(extra_fees.values())# 计算最终总价（取最低折扣价+额外费用）final_price = min_discount_price + total_extra# 多返回值（实际返回元组）return min_discount_price, max_discount_price, final_priceif __name__ == "__main__":min_p,max_p,final_p = calculate_price(100,0.8,0.9,ship = 10,servce=5)# 打印结果print(f"基础价：100 元")print(f"最低折扣价：{min_p:.2f} 元")print(f"最高折扣价：{max_p:.2f} 元")print(f"最终总价（最低折扣+额外费用）：{final_p:.2f} 元")

结果：

练习 4：函数装饰器

需求：定义一个 “计时装饰器”，用于统计任意函数的执行时间，并打印 “函数名、参数、返回值、执行耗时”。

import timeimport time# 定义计时装饰器
def time_decorator(func):def wrapper(*args, **kwargs):# 执行前：记录开始时间start_time = time.time()# 调用原函数，获取返回值result = func(*args, **kwargs)# 执行后：计算耗时，打印信息end_time = time.time()cost_time = (end_time - start_time) * 1000  # 转换为毫秒print(f"\n=== 函数执行报告 ===")print(f"函数名：{func.__name__}")print(f"位置参数：{args}")print(f"关键字参数：{kwargs}")print(f"返回值：{result}")print(f"执行耗时：{cost_time:.2f} 毫秒")return resultreturn wrapper# 使用装饰器装饰目标函数（计算1到n的和）
@time_decorator
def sum_to_n(n):total = 0for i in range(1, n+1):total += ireturn totalif __name__ == "__main__":sum_result = sum_to_n(100000)print(f"\n1到100000的和：{sum_result}")sum_result = sum_to_n(1000000)print(f"\n1到100000的和：{sum_result}")

结果：

练习 5：列表与字典操作

需求：

用列表存储 5 个学生的姓名和成绩（格式：["张三：90", "李四：85", ...]）
将列表转换为字典（键：姓名，值：成绩）
筛选出成绩≥85 的学生，按成绩降序排序并打印

def main():students = ["张三:88","李四:66","王五:99","赵六:66","二蛋:85"]#2.转换为字典score_dict = {}for text in students:key,value = text.split(":")score_dict[key] = int(value)high_score_student = [(name,score) for name,score in score_dict.items() if score >= 85]print(high_score_student)sorted_student = sorted(high_score_student,key = lambda x :x[1],reverse = True)print(sorted_student)if __name__ == "__main__":main()

结果：

练习 6：集合运算

需求：已知两个集合（A：数学满分学生，B：语文满分学生），计算 “两科都满分（交集）、至少一科满分（并集）、仅数学满分（差集）” 的学生名单。

def main():# 定义两个集合math_full = {"张三", "李四", "赵六"}  # 数学满分chinese_full = {"李四", "王五", "孙七"}  # 语文满分# 集合运算both_full = math_full & chinese_full  # 交集：两科都满分any_full = math_full | chinese_full   # 并集：至少一科满分only_math = math_full - chinese_full  # 差集：仅数学满分# 打印结果print("数学满分学生：", math_full)print("语文满分学生：", chinese_full)print("两科都满分学生：", both_full)print("至少一科满分学生：", any_full)print("仅数学满分学生：", only_math)if __name__ == "__main__":main()

结果：

练习 7：字符串格式化与常用方法

需求：接收用户输入的 “姓名、年龄、身高（cm）”，按以下格式输出个人信息，并统计 “姓名长度、身高是否≥170cm”：

def main():# 接收用户输入name = input("请输入姓名：")age_str = input("请输入年龄：")height_str = input("请输入身高（cm）：")# 数据处理：年龄转整数，身高转整数age = int(age_str)height = int(height_str)# 字符串格式化（f-string）info = f"""【个人信息卡】
姓名：{name}（长度：{len(name)}字）
年龄：{age}岁（明年：{age+1}岁）
身高：{height}cm（是否达标：{'是' if height >= 170 else '否'}）"""# 打印结果print(info)if __name__ == "__main__":main()

结果：

练习 8：文件读写与内容统计

需求：
向 “student.txt” 文件写入 3 行学生信息（格式：姓名，年龄，成绩）
读取文件内容，统计 “平均成绩、最高成绩及对应姓名”
将统计结果追加到文件末尾

def file_read_write_demo():# 1. 写入文件（覆盖模式，若文件不存在则创建）with open("student.txt", "w", encoding="utf-8") as f:f.write("张三,20,90\n")f.write("李四,19,85\n")f.write("赵六,21,95\n")print("已写入学生信息到 student.txt")# 2. 读取文件并统计names = []scores = []with open("student.txt", "r", encoding="utf-8") as f:for line in f:line = line.strip()  # 去除换行符和空格if not line:continue  # 跳过空行name, age_str, score_str = line.split(",")names.append(name)scores.append(int(score_str))# 计算统计结果avg_score = sum(scores) / len(scores)max_score = max(scores)max_score_name = names[scores.index(max_score)]# 3. 追加统计结果到文件with open("student.txt", "a", encoding="utf-8") as f:f.write("\n=== 成绩统计结果 ===\n")f.write(f"平均成绩：{avg_score:.1f}\n")f.write(f"最高成绩：{max_score}（{max_score_name}）\n")print("已追加统计结果到 student.txt")# 验证：读取文件全部内容并打印with open("student.txt", "r", encoding="utf-8") as f:content = f.read()print("\n文件全部内容：")print(content)# 调用函数
file_read_write_demo()

结果：

练习 9：类的继承与多态

需求：
定义父类 “Animal”，包含 “name” 属性和 “make_sound” 方法（纯虚函数风格）
定义子类 “Dog”“Cat”“Bird”，重写 “make_sound” 方法（分别输出 “汪汪”“喵喵”“叽叽”）
定义函数 “animal_sound_show”，接收任意 Animal 对象，调用其 “make_sound” 方法（多态）

class Animal:def __init__(self, name):self.name = name  # 公开属性def make_sound(self):# 父类方法：子类需重写raise NotImplementedError("子类必须重写 make_sound 方法")# 子类1：Dog
class Dog(Animal):def make_sound(self):print(f"{self.name} 叫：汪汪汪！")# 子类2：Cat
class Cat(Animal):def make_sound(self):print(f"{self.name} 叫：喵喵喵！")# 子类3：Bird
class Bird(Animal):def make_sound(self):print(f"{self.name} 叫：叽叽叽！")# 多态函数：接收任意Animal子类对象
def animal_sound_show(animal):if isinstance(animal, Animal):  # 检查是否为Animal类型animal.make_sound()else:print("不是有效的Animal对象！")# 测试：创建对象并调用多态函数
dog = Dog("大黄")
cat = Cat("小白")
bird = Bird("啾啾")animal_sound_show(dog)
animal_sound_show(cat)
animal_sound_show(bird)
# 测试无效对象
animal_sound_show("不是动物")

练习 10：特性（property）与访问控制

需求：定义 “Person” 类，用 “特性” 控制 “age” 属性：
年龄必须是 0~150 的整数，否则报错
提供 “get_age”（获取年龄）和 “set_age”（设置年龄）的逻辑，外部通过 “p.age” 直接访问

class Person:def __init__(self, name, age):self.name = name# 初始化时调用setter，确保年龄合法self.age = age# 特性：getter（获取年龄）@propertydef age(self):return self._age  # _age 是约定的私有变量# 特性：setter（设置年龄，带验证）@age.setterdef age(self, value):# 验证：必须是整数，且在0~150之间if not isinstance(value, int):raise TypeError("年龄必须是整数！")if value < 0 or value > 150:raise ValueError("年龄必须在 0~150 之间！")self._age = value# 测试：正常情况
p1 = Person("张三", 25)
print(f"{p1.name} 的年龄：{p1.age}")# 测试：修改年龄（合法）
p1.age = 30
print(f"{p1.name} 修改后的年龄：{p1.age}")# 测试：非法情况（触发异常，可注释后运行）
# p2 = Person("李四", "20")  # 类型错误
# p3 = Person("王五", 200)   # 值错误

结果：

练习 11：自定义模块调用

需求：
创建自定义模块 “math_tools.py”，包含 “add（加法）、multiply（乘法）、is_prime（判断质数）” 三个函数
在主脚本中导入该模块，调用函数并测试

步骤 1：创建模块文件 “math_tools.py”

# math_tools.py（自定义模块）
def add(a, b):"""加法运算"""return a + bdef multiply(a, b):"""乘法运算"""return a * bdef is_prime(n):"""判断n是否为质数（质数：大于1的整数，仅能被1和自身整除）"""if n <= 1:return Falseif n == 2:return Trueif n % 2 == 0:return False# 检查3到sqrt(n)的奇数for i in range(3, int(n**0.5) + 1, 2):if n % i == 0:return Falsereturn True

步骤 2：主脚本调用模块

# 主脚本 main.py
# 导入自定义模块（三种方式任选）
import math_tools as mt
from math_tools import is_prime# 测试加法
print("3 + 5 =", mt.add(3, 5))# 测试乘法
print("4 × 6 =", mt.multiply(4, 6))# 测试质数判断
test_nums = [7, 12, 17, 20]
for num in test_nums:print(f"{num} 是质数吗？", is_prime(num))

结果：

练习 12：多线程与锁同步

需求：创建 3 个线程，共享 “计数器” 变量，每个线程对计数器累加 1000 次，用锁确保计数器最终结果正确（避免竞态条件）。

import threading
import time
num =0
lock = threading.Lock()def increment_counter(thread_name):global numfor _ in range(1000):with lock:num+=1time.sleep(0.001)print(f"线程 {thread_name} 执行完毕，当前计数器：{num}")thread1 = threading.Thread(target=increment_counter,args=("thread1",))
thread2 = threading.Thread(target=increment_counter,args=("thread2",))
thread3 = threading.Thread(target=increment_counter,args=("thread3",))thread1.start()
thread2.start()
thread3.start()# 等待所有线程结束
thread1.join()
thread2.join()
thread3.join()print(f"\n所有线程执行完毕，最终计数器：{num}")

结果：