python （第九章 项目开发阶段）

第6周学习计划：项目开发

目标：通过小型项目掌握开发流程，熟悉从需求分析到代码实现的完整过程。

项目总览

1. 小型项目：个人记账工具（本周重点）。
2. 后续方向：天气查询工具、电影推荐系统（第7-8周）。

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项目：个人记账工具

目标：
编写一个命令行程序，记录用户的收入和支出，按月统计并生成简单报表。

功能需求

1. 添加记录：输入金额、类别（收入/支出）、日期。
2. 查看记录：显示所有记录。
3. 按月统计：显示某个月的收入、支出和余额。
4. 保存到文件：记录持久化存储。

技术点

• 类和对象（OOP）。
• 文件操作（JSON）。
• datetime 模块处理日期。
• 列表和字典操作。

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代码实现

以下是完整代码，我会逐步讲解：

from datetime import datetime
import json

class Transaction:
    def __init__(self, amount, category, date):
        self.amount = amount
        self.category = category  # "income" 或 "expense"
        self.date = datetime.strptime(date, "%Y-%m-%d")

    def __str__(self):
        return f"{self.date.strftime('%Y-%m-%d')} | {self.category} | {self.amount}"

class AccountBook:
    def __init__(self, filename="transactions.json"):
        self.transactions = []
        self.filename = filename
        self.load_transactions()

    def add_transaction(self, amount, category, date):
        if category not in ["income", "expense"]:
            raise ValueError("类别必须是 'income' 或 'expense'！")
        if amount < 0:
            raise ValueError("金额不能为负！")
        transaction = Transaction(amount, category, date)
        self.transactions.append(transaction)
        self.save_transactions()
        print(f"已添加记录：{transaction}")

    def view_transactions(self):
        if not self.transactions:
            print("暂无记录！")
        else:
            print("\n所有记录：")
            for i, t in enumerate(self.transactions, 1):
                print(f"{i}. {t}")

    def monthly_report(self, year, month):
        income = 0
        expense = 0
        for t in self.transactions:
            if t.date.year == year and t.date.month == month:
                if t.category == "income":
                    income += t.amount
                else:
                    expense += t.amount
        balance = income - expense
        print(f"\n{year}年{month}月报表：")
        print(f"收入：{income}")
        print(f"支出：{expense}")
        print(f"余额：{balance}")

    def save_transactions(self):
        data = [{"amount": t.amount, "category": t.category, "date": t.date.strftime("%Y-%m-%d")}
                for t in self.transactions]
        with open(self.filename, 'w', encoding='utf-8') as f:
            json.dump(data, f)

    def load_transactions(self):
        try:
            with open(self.filename, 'r', encoding='utf-8') as f:
                data = json.load(f)
                self.transactions = [Transaction(t["amount"], t["category"], t["date"]) for t in data]
        except FileNotFoundError:
            pass

def main():
    book = AccountBook()
    while True:
        print("\n=== 个人记账工具 ===")
        print("1. 添加记录")
        print("2. 查看所有记录")
        print("3. 查看月度报表")
        print("4. 退出")
        
        choice = input("请选择操作（1-4）：")
        
        if choice == "1":
            try:
                amount = float(input("请输入金额："))
                category = input("请输入类别（income/expense）：")
                date = input("请输入日期（格式：YYYY-MM-DD）：")
                book.add_transaction(amount, category, date)
            except ValueError as e:
                print(f"错误：{e}")
            except Exception:
                print("错误：请输入有效数据！")
        
        elif choice == "2":
            book.view_transactions()
        
        elif choice == "3":
            try:
                year = int(input("请输入年份（如 2025）："))
                month = int(input("请输入月份（1-12）："))
                book.monthly_report(year, month)
            except ValueError:
                print("错误：请输入有效的年月！")
        
        elif choice == "4":
            print("谢谢使用！")
            break
        
        else:
            print("无效选择，请输入 1-4！")

if __name__ == "__main__":
    main()

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代码讲解

1. 类设计：

   • Transaction：表示单条记录，包含金额、类别、日期。
   • AccountBook：管理所有记录，提供操作方法。

2. 功能实现：

   • add_transaction()：添加记录，验证输入。
   • view_transactions()：显示所有记录。
   • monthly_report()：统计指定月份的收支。
   • save_transactions() 和 load_transactions()：用 JSON 实现数据持久化。

3. 日期处理：

   • 用 datetime.strptime() 解析字符串日期。
   • 用 strftime() 格式化输出。

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动手实践

1. 新建文件 account_book.py，复制代码。
2. 运行程序，试试：
   • 选 1，添加记录：金额 500，类别 income，日期 2025-02-25。
   • 选 1，添加记录：金额 200，类别 expense，日期 2025-02-26。
   • 选 2，查看所有记录。
   • 选 3，输入 2025 和 2，查看月报。
   • 选 4，退出。
3. 检查 transactions.json，确认数据保存。

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预期输出

• 添加后查看：

所有记录：
1. 2025-02-25 | income | 500
2. 2025-02-26 | expense | 200

• 月报：

2025年2月报表：
收入：500
支出：200
余额：300

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小挑战

1. 分类统计：在月报中显示不同类别（如“工资”、“餐饮”）的支出。
2. 删除记录：添加删除功能。
3. CSV 支持：将数据保存为 CSV 而不是 JSON。

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第6周进展

我们完成了一个小型项目，接下来可以：

• 第7-8周：开发天气查询工具或电影推荐系统。
• 扩展：优化当前项目。