【教孩子学编程】第6天 电脑也会九九乘法口诀

上一节课我们写了第一个 Python 程序,并使用了输入和输出函数 —— input 和 print。今天我们将进一步学习输出函数 print 的用法,还会学习程序的控制流程,并在此基础上让电脑为我们打印出《九九乘法表》。

print 默认输出是换行的,如果不想换行,需要加上 end 参数来指定结束符,就像这样:

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print("Hello World", end="")

前面我们通过这种方式打印一句话和你的名字:

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name = input("你好,请问你叫什么名字?")
print("很高兴认识你,", name)

今天我们会学习一种新的表达方式,我们暂时称呼它为 “字符串格式化输出”,上面这行代码就可以改写为:

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name = input("你好,请问你叫什么名字?")
print("很高兴认识你,{}".format(name))

字符串 "很高兴认识你,{}" 中的花括号是占位符,意思是等一下这里要打印其他内容,先占个位。至于填充什么内容,就由字符串后的 .format() 中的内容决定。

如果还想让它喊你的名字三遍,就可以预留三个坑,然后在 format 中填充。

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name = input("你好,请问你叫什么名字?")
print("很高兴认识你,{}, {}, {}".format(name, name, name))

我们可以给占位符编个号,表示这个坑使用 format 函数中的第几个参数。下面代码的执行效果与上面是一样的。

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name = input("你好,请问你叫什么名字?")
print("很高兴认识你,{0}, {1}, {2}".format(name, name, name))

也许你已经想到了,name 变量其实不需要写三遍,这样就行了!

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name = input("你好,请问你叫什么名字?")
print("很高兴认识你,{0}, {0}, {0}".format(name))

除此之外,我们还可以为不同的坑指定不同的效果,比如左对齐、右对齐、居中。

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name = input("你好,请问你叫什么名字?")
print("很高兴认识你,{0:<8}, {0:^8}, {0:>8}".format(name))

执行效果如下:

占位符的序号和其需要的效果操作之间用冒号 : 隔开。< 表示左对齐(默认),> 表示右对齐,^ 表示中间对齐。后面的数字8表示这里占了八个字符长度,你也可以改成你需要的长度。

关于 print 的格式化输出,我们先了解到这里就可以了!

循环语句

前面的代码都是顺序执行的,也就是执行完第一行,再执行第二行,直到最后一行结束。在程序中,我们还经常使用循环来让代码重复执行,先把下面的代码执行一遍看看。

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for x in range(10):
print(x)

没错,你会看到屏幕上打印出0~9,一共十行数字。

函数 range(10) 帮我们创建了0~9这十个数字,我们通过 for ... in ... 语句将这十个数字依次取出来,放在变量 x 中,然后再使用 print 函数把它们打印出来。

需要注意的是,第二行代码有一些空白位置,这是因为按了 Tab 键。在你输入代码的时候,你使用的编辑器可能也已经帮你添加上了。这个空白叫做代码缩进,表示代码之间的从属关系,在这里就表示 print(x) 这行代码是在 for 循环中被执行的。

range 函数默认从0开始,如果想从1开始,则可以使用两个参数,分别表示开始和结束。

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for x in range(1, 10):
print(x)

循环是可以嵌套的,也就是说,一层循环中可以包括另一层循环,下一层循环中由可以包含下一层循环,但建议不要嵌套太多层,不然会晕的。。。

下面的代码中有两层循环,第一层循环5次,第二层循环10次。第3行的 print 语句属于第二层循环,第4行的 print 则属于第一层,可以看到代码缩进其实是在表达这种层次关系。

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for x in range(5):
for y in range(10):
print("*", end=" ")
print("")

执行代码,看看是不是打印出了5行10列的小星星。

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除了 for in 循环语句,在 Python 中我们还可以使用 while 循环语句。同样是打印0~9十个数字,使用 while 循环可以这样来写:

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x = 0
while x<10:
print(x)
x = x + 1

这里我们借助了 x 变量来记录当前的数字,紧跟 while 后面的是判断条件,比如这里的 x<10 表示当 x 小于 10 的时候,执行循环中的代码。换句话说,就是当 x 大于等于 10,就跳出 while 循环,此时程序就结束了。

同样,while 循环也可以嵌套,for in 循环和 while 循环之间也可以相互嵌套。

九九乘法表

学习完前面的内容,我们已经完全有能力使用 Python 来打印一张九九乘法表啦!紧不紧张,兴不兴奋?

你先想十分钟,想不出来再看看我下面给的代码。

这里使用 for in 循环来实现,打开编辑器输入如下代码,并保存为 99Table.py 文件。

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for i in range(1, 10):
for j in range(1, i+1):
print("{}*{}={:<3}".format(j,i,i*j), end=" ")
print("")

在终端执行 python3 99Table.py ,看看小九九有没有打印出来。

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1*1=1   
1*2=2 2*2=4
1*3=3 2*3=6 3*3=9
1*4=4 2*4=8 3*4=12 4*4=16
1*5=5 2*5=10 3*5=15 4*5=20 5*5=25
1*6=6 2*6=12 3*6=18 4*6=24 5*6=30 6*6=36
1*7=7 2*7=14 3*7=21 4*7=28 5*7=35 6*7=42 7*7=49
1*8=8 2*8=16 3*8=24 4*8=32 5*8=40 6*8=48 7*8=56 8*8=64
1*9=9 2*9=18 3*9=27 4*9=36 5*9=45 6*9=54 7*9=63 8*9=72 9*9=81

代码说明

  • 代码缩进是指一行代码开始前的空白区域,表达程序的格式框架,一个程序中可能会存在单行缩进或多行缩进。缩进是程序语法的一部分,需要严格明确;缩进表明了代码间的层次关系,缩进不正确会导致程序运行错误;通常使用1个Tab来缩进。
  • 九九乘法表可以看做一个九行九列的表格,因此使用两层循环可以很方便地实现。第一行代码表示变量i的值从1到9循环执行。
  • 因为九九乘法表的形状是三角形,也就是说内容是逐行增加的,所以第二行的循环范围从1开始,到 i+1 结束,随着第一层循环中 i 的变化,第二层循环中的长度也会发生变化。
  • Python 中可以直接做数值运算,所以第三行代码使用 i*j 来得出乘法表中的各项结果,需要注意的是可能是输出的格式。
  • 第四行代码属于第一层循环,它的作用是每打印完一行就换一个新行。

作业

(1)自己动手练习一遍,看看能否输出九九乘法表。

(2)调整九九乘法表的显示,让它看起来像这样:

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1*9=9   2*9=18  3*9=27  4*9=36  5*9=45  6*9=54  7*9=63  8*9=72  9*9=81  
1*8=8 2*8=16 3*8=24 4*8=32 5*8=40 6*8=48 7*8=56 8*8=64
1*7=7 2*7=14 3*7=21 4*7=28 5*7=35 6*7=42 7*7=49
1*6=6 2*6=12 3*6=18 4*6=24 5*6=30 6*6=36
1*5=5 2*5=10 3*5=15 4*5=20 5*5=25
1*4=4 2*4=8 3*4=12 4*4=16
1*3=3 2*3=6 3*3=9
1*2=2 2*2=4
1*1=1

(3)尝试使用 while 循环语句来输出九九乘法表。

while 版本

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i=1
while i<10:
j=1
while j<i+1:
print("{}*{}={:<3}".format(j,i,i*j), end=" ")
j=j+1
i=i+1
print("")