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计算物理 第三次作业

2013301020169 陈洋遥 20160315 更新

摘要

本文展示了第三次作业内容，实现了以下功能：

• 在屏幕上用字符串组成的阵列输出自己姓名的功能，且输出顺序可以是任意的；
• 在屏幕上以字符串阵列的形式画出了一条正弦曲线，且可以随时间推移向左移动。

背景

• 利用字符串阵列显示字符功能可以广泛应用于各种显示器，因而具有广泛的前景。本次作业即利用此原理显示一些目标字母或图形，从而为实现更复杂的功能打下基础。

正文

• 在屏幕上用字符串阵列的形式显示自己的姓名。实现此功能基本原理是利用Python内的字典命令{key:value}把字母用字符串阵列的形式存于计算机内，然后按字母检索相应阵列，并用print指令一行一行输出该阵列。其基本步骤是

  1. 给定每一个字母的字符串阵列，将所有字母的阵列第一行储存于第一个表、第二行储存于第二个表，以此类推即可实现所有字母的储存；
  2. 设定用户输入提示，让用户输入字母；
  3. 通过二个输出循环，对每个字母、每一行进行输出。
  • 代码在此(戳我戳我)
  • 结果如图，用户输入字符chen yy后屏幕上即显示出相应的字符串阵列，而若打乱输入顺序，则仍然能够成功输出；
  • 值的改进的地方：若输入字符太多，超过一行的显示范围，则不能成功显示，可以把输入字母串分成若干行，分别输出即可；另外，该程序只能显示少数几个字母以及空格，若要显示其他的字母，则需要一一添加至字典即可；

• 在屏幕上用字符阵列画出自己想画出的东西，并可以让"图形"动起来。其基本原理和显示字母是类似的，将图形以"像素点"的形式储存于字符阵列即可。另外，根据老师的提示，使用指令import os，i = os.system('cls')即可清空屏幕上已经显示的"图形"，再输出另外的"帧",即可让图形动起来。再者，使用指令import time，time.sleep(sometime)即可让计算机输出每帧的间隔拉长，避免动画太快。其基本步骤是：

  1. 制造一个空的矩形阵列，每个阵列元都是空格(此时若直接输出，得到的将是一个空阵列)；
  2. 利用一个循环，将阵列中类似正弦曲线的点位替换成字符“#”；
  3. 再通过一个循环，输出阵列的每一行即可得到一条静止的正弦曲线；
  4. 若再通过一个循环，结合清空屏幕的命令i = os.system('cls')和延迟命令time.sleep(sometime)即可输出动态的曲线。
  • 代码在此(戳我戳我) (运行程序时注意把python的命令窗口调大一点，不然可能显示不全)
  • 结果如图，成功在屏幕上输出一条"正弦曲线"(至少看起来有点像)，并且，该曲线可以随着时间推移逐渐向左移动(这里只把其中一"帧"截图放了上来)。该图形模拟了一束向-x方向传输的正弦波。
  • 值的改进的地方：该图形的点过于分散，不够密，因为每个字符本来就有那么大，所以暂时没想到改善的方法。

结论

本次作业实验了利用字符串阵列输出字母或简单图形的功能，但编程过程较复杂，期待利用python的画图功能进一步改善。

致谢

• 感谢caihao老师关于清空屏幕的指令 import os，i = os.system('cls') 的作业提示(戳我戳我)
• 感谢百度知道提供让python暂停工作的指令(点击戳戳百度知道) import time，time.sleep(sometime)