目录
一、实验目的与要求
二、实验内容
三、主要程序清单和程序运行结果
第1题
第2题
第3题
第4题
四、实验结果分析与体会
一、实验目的与要求
（1）通过本次实验，学生应掌握多分支语句 if …elif…else结构的用法；
（2）掌握循环语句for、while结构的用法以及跳转语句continue、break的应用；
（3）能应用print()函数和字符串的format方法控制输出内容的格式；
（4）按照实验题目要求独立正确地完成实验内容（编写、调试算法程序，提交程序清单及及相关实验数据与运行结果）
二、实验内容
请使用 Python 语言在 Jupyter Notebook 环境下编程，完成下列题目的要求。
1、请编写一个成绩转换程序。每次输入一个百分制的学生成绩，成绩大于或等于90且小于或等于100的输出为“A”，成绩大于或等于80且小于90的输出为“B”，成绩大于或等于70且小于80的输出为“C”，成绩大于或等于60且小于70的输出为“D”，成绩小于60的输出为“E”。如果输入数据不合法（大于100或者小于0）时输出“data error!”。允许重复输入成绩进行转换，直接输入回车时结束程序。
2、编写程序，要求从键盘输入一个10以内的正整数n，计算并输出的结果。当输入的内容不符合要求时，提示用户重新输入，直到符合要求为止。
3、在玩数7游戏中，要求凡是数到7、7的倍数、以及带7的正整数时一律（例如7、14、27都要跳过）不允许说出来，请按这种规则输出100以内允许说出来的那些正整数，要求每行最多输出10个。
4、打印如下图所示星号图形（两个分开实现）：
三、主要程序清单和程序运行结果
第1题
1、请编写一个成绩转换程序。每次输入一个百分制的学生成绩，成绩大于或等于90且小于或等于100的输出为“A”，成绩大于或等于80且小于90的输出为“B”，成绩大于或等于70且小于80的输出为“C”，成绩大于或等于60且小于70的输出为“D”，成绩小于60的输出为“E”。如果输入数据不合法（大于100或者小于0）时输出“data error!”。允许重复输入成绩进行转换，直接输入回车时结束程序。
while True:
score = input("请输入成绩：")
if score=="": #输入时直接回车会结束
print("程序结束")
break
else: #输入不是直接回车时，需要把输入的数字字符串转换成数值
score=int(score)
if 90<=score<=100:
print("A")
elif 80<=score<90:
print("B")
elif 70<=score<80:
print("C")
elif 60<=score<70:
print("D")
elif 0<=score<60:
print("E")
else:
print("Data Error!")
第2题
2、编写程序，要求从键盘输入一个10以内的正整数n，计算并输出的结果。当输入的内容不符合要求时，提示用户重新输入，直到符合要求为止。
法1：单层循环
while True:
n=int(input("请输入一个正整数n(0<n<10):"))
if 0<n<10:
break
else:
print("输入不符合要求，请重新输入")
sum=0
item=1 #item用于保存各项的阶乘，初始化时1！=1
for i in range(1,n+1):
item*=i #当前项的阶乘=前项的阶乘*i
sum+=item
print("{}!={}".format(i,item))
print("前{}个正整数的阶乘之和={}".format(n,sum))
法2：两层循环
while True:
n=int(input("请输入一个正整数n(0<n<10):"))
if 0<n<10:
break
else:
print("输入不符合要求，请重新输入")
sum=0
for i in range(1,n+1): #外层循环求阶乘的和
item=1
for j in range(1,i+1): #内层循环求阶乘
item*=j
sum+=item
print("{}!={}".format(i,item))
print("前{}个正整数的阶乘之和={}".format(n,sum)) 
第3题
3、在玩数7游戏中，要求凡是数到7、7的倍数、以及带7的正整数时一律（例如7、14、27都要跳过）不允许说出来，请按这种规则输出100以内允许说出来的那些正整数，要求每行最多输出10个。
法1：使用求余数(%)和求商运算(//)表达判断条件
num=0 #num用于控制每行输出的数字个数，num等于10的倍数就需要换行显示
for i in range (1,101):
#下面语句中i%7==0表示能整除7的数，i%10==7表示个位是7的数，i//10==7表示十位是7的数
if i%7==0 or i%10==7 or i//10==7:
continue
else:
print(i,end=" ")
num+=1
if num%10==0:
print()
print("满足要求的数字共有{}个".format(num))
法2：使用求余数(%)和字符串类型转换以及成员运算(in)表达判断条件
num=0 #num用于控制每行输出的数字个数，num等于10的倍数就需要换行显示
for i in range (1,101):
#下面语句中i%7==0表示能整除7的数， "7" in str(i)判断字符"7"是否包含在数值i转换产生的字符串中
if i%7==0 or "7" in str(i):
continue
else:
print(i,end=" ")
num+=1
if num%10==0:
print()
print("满足要求的数字共有{}个".format(num))
第4题
4、打印如下图所示星号图形（两个分开实现）：
法1：巧妙利用居中对齐进行显示
#显示菱形,使用字符串的format方法进行居中
for i in range(0,4):
print("{: ^7}".format("*"*(2*i+1)))
for i in range(0,3):
print("{: ^7}".format("*"*(5-2*i)))
print()
#显示菱形,使用字符串的center方法进行居中,该方法的原型是：str.center(width[, fillchar])
for i in range(0,4):
print(("*"*(2*i+1)).center(7," "))
for i in range(0,3):
print(("*"*(5-2*i)).center(7," "))
#显示三角形,使用字符串的format方法进行居中
for i in range(1,9):
if i==8: #输出最后一行的多个星号
print('*'*(2*i-1))
elif i==1: #居中输出第一行的1个星号
print('{:^15}'.format('*'))
else: #居中输出中间行的多个星号
print('{:^15}'.format('*'+' '*(2*i-3)+'*'))
法2：使用空格字符填充最左侧星号出现的左侧空白区域
#显示菱形
#先输出菱形的上4行：
for i in range(1,5):
space_num=4-i #发现上部的规律：每行左侧的空格数(space_num)=4减去每行的星数(star_num)，
star_num=2*i-1 #发现上部的规律：每行的星数(star_num)=循环控制变量i的值乘以2再减去1
for j in range(1,space_num+1):
print(' ',end='')
for k in range(1,star_num+1):
print('*',end='')
print()
#再输出菱形的下3行：
for i in range(1,4):
space_num=i #发现下部的规律：每行左侧的空格数(space_num)=循环控制变量i的值减去1，
star_num=7-i-space_num #发现下部的规律：每行的星数(star_num)+每行左侧的空格数(space_num)+循环控制变量i的值=常数7
for j in range(1,space_num+1):
print(' ',end='')
for k in range(1,star_num+1):
print('*',end='')
print()
提示：菱形中每行左侧的空格、每行星号个数与行号的关系如下
| 上面4行的行号i | 每行左侧的空格数space_num | 每行的星号数star_num | i与space_num的关系 | i与star_num的关系 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 3 | 1 | i+space_num=4 | star_num=2*i-1 |
| 2 | 2 | 3 | ||
| 3 | 1 | 5 | ||
| 4 | 0 | 7 |
| 下面3行的行号i | 每行左侧的空格数space_num | 每行的星号数star_num | i与space_num的关系 | i与star_num的关系 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 5 | space_num=i | i+space_num+star_num=7 |
| 2 | 2 | 3 | ||
| 3 | 3 | 1 |
for i in range(1,9):
left_space=8-i #left_space表示每行最左边的星号左侧的空格数
left_star=1 #left_star表示每行最左侧的星号个数
#mid_num表示每行最左侧星号和最右侧星号之间的字符个数
mid_num=(i-1)*2-1 if i>1 else 0 #注意：三目运算中表达式只能作为左值，右值不能出现赋值表达式
#right_star表示每行最右侧的星号个数
right_star=1 if i>1 else 0
#mid_char表示每行最左侧星号和最右侧星号之间的字符种类，除第8行是星号填充外,其他行都是空格填充
mid_char=' 'if i!=8 else '*'
#每行由左侧空格、最左边星号、中间字符和最右边星号四部分构成
line=" "*left_space+"*"*left_star+mid_char*mid_num+"*"*right_star
print(line)
提示：三角形中的每行可看成由左侧空格、最左边星号、中间字符和最右边星号四部分构成
| 每行的行号i | 每行最左侧的星号左边的空格数left_space | 每行最左侧的星号个数left_star | 每行最左侧星号和最右侧星号之间的字符个数mid_num | 每行最右侧的星号个数right_star |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 7 | 1 | 0 | 0 |
| 2 | 6 | 1 | 1 | 1 |
| 3 | 5 | 1 | 3 | 1 |
| 4 | 4 | 1 | 5 | 1 |
| 第i行 | 8-i | 1 | (i-1)*2-1 | 1 |
| 8 | 0 | 1 | 13 | 1 |
可见：
除了第1行的mid_num和right_star外，上述4个变量都具有统一的规律；
另外，除了第8行的最左侧星号和最右侧星号中间的字符是用星号填充外，其他行的中间字符都是空格；
这些例外情况都可以通过两分支的三目运算符来简洁的表达。
四、实验结果分析与体会
通过本次流程控制结构实验，掌握了多分支语句 if…elif…else结构的用法，分支条件嵌套语句的使用，并了解了循环语句for、while结构的用法和跳转语句continue、break的应用，能应用print()函数和字符串的format方法控制输出字符图形。For循环用来遍历集合，通过不使用下标的方式来实现对集合中每一个元素的访问，此外，在while循环中，代码块的程序会一直执行，直到循环条件为0或False。但这里需要注意的是，若是循环条件一直为True，则程序无法跳出循环，称为死循环，必要时需要break跳出循环。使用continue语句，我们可以停止循环当前迭代，并继续下一个；使用break语句，即使while条件为真，我们也可以停止循环。
