20191204 2020-2021-2 《Python程序设计》实验四报告

课程：《Python程序设计》
班级： 1912
姓名： 李浩鹏
学号：20191204
实验教师：王志强
实验日期：2021年6月01日
必修/选修： 公选课

1.实验内容

Python综合应用：爬虫、数据处理、可视化、机器学习、神经网络、游戏、网络安全等。
课代表和各小组负责人收集作业（源代码、视频、综合实践报告）

批阅：注意本次实验不算做实验总分，前三个实验每个实验10分，累计30分。本次实践算入综合实践，打分为25分。
评分标准：
（1）程序能运行，功能丰富。（需求提交源代码，并建议录制程序运行的视频）10分
（2）综合实践报告，要体现实验分析、设计、实现过程、结果等信息，格式规范，逻辑清晰，结构合理。10分。
（3）在实践报告中，需要对全课进行总结，并写课程感想体会、意见和建议等。5分

2. 实验过程及结果

网页爬虫

爬虫网站：https://movie.douban.com/top250?start=0&filter=

1.获取url：

通过观察页面获取url地址的规律以及总的页码数：构造url地址的列表。
观察发现每一个页面的url地址的区别，发现它有以start=“（页面数-1）*25”这样的规律。



由此构造函数

#url中间值
url_temp = "https://movie.douban.com/top250?start={}&filter="

def get_url_list():
    url_list =[url_temp.format(i*25) for i in range(0,10)]
    return url_list

2.发送请求，获取响应

3.提取数据

  response.encoding = response.apparent_encoding
        html = BeautifulSoup(response.text, features='lxml')

关于电影评分的部分

4.保存数据

picture_url = picture_src
picture_response = requests.get(url=picture_url)

运行截图

贪吃蛇（参考）

1、一些游戏窗口的初始化工作，以及调用相关函数运行游戏。

#主函数
 def main():
     pygame.init() # 模块初始化
     snake_speed_clock = pygame.time.Clock() # 创建Pygame时钟对象
     screen = pygame.display.set_mode((windows_width, windows_height)) #
     screen.fill(white)
 
     pygame.display.set_caption("Python 贪吃蛇小游戏") #设置标题
     show_start_info(screen)               #欢迎信息
     while True:
         running_game(screen, snake_speed_clock)
        show_gameover_info(screen)

pygame.display.set_mode((windows_width, windows_height))

生成windows窗口，pygame.display.set_mode(resolution=(0,0),flags=0,depth=0)。返回的是一个surface对象(surface对象是用于表示图像的图像，只要指定尺寸，就可以利用)，resolution可以控制生成windows窗口的大小，flags代表的是扩展选项，depath不推荐设置。

screen.fill(white）
pygame.surface.fill(color),对窗口背景颜色的填充。

2、游戏主要功能

游戏运行主体

2def running_game(screen,snake_speed_clock):
3    startx = random.randint(3, map_width - 8) #开始位置
4    starty = random.randint(3, map_height - 8)
5    snake_coords = [{'x': startx, 'y': starty},  #初始贪吃蛇
6                  {'x': startx - 1, 'y': starty},
7                  {'x': startx - 2, 'y': starty}]
8
9    direction = RIGHT       #  开始时向右移动
10
11    food = get_random_location()     #实物随机位置
12
13    while True:
14        for event in pygame.event.get():
15            if event.type == QUIT:
16                terminate()
17            elif event.type == KEYDOWN:
18                if (event.key == K_LEFT or event.key == K_a) and direction != RIGHT:
19                    direction = LEFT
20                elif (event.key == K_RIGHT or event.key == K_d) and direction != LEFT:
21                    direction = RIGHT
22                elif (event.key == K_UP or event.key == K_w) and direction != DOWN:
23                    direction = UP
24                elif (event.key == K_DOWN or event.key == K_s) and direction != UP:
25                    direction = DOWN
26                elif event.key == K_ESCAPE:
27                    terminate()
28
29        move_snake(direction, snake_coords) #移动蛇
30
31        ret = snake_is_alive(snake_coords)
32        if not ret:
33            break #蛇跪了. 游戏结束
34        snake_is_eat_food(snake_coords, food) #判断蛇是否吃到食物
35
36        screen.fill(BG_COLOR)
37        #draw_grid(screen)
38        draw_snake(screen, snake_coords)
39        draw_food(screen, food)
40        draw_score(screen, len(snake_coords) - 3)
41        pygame.display.update()
42        snake_speed_clock.tick(snake_speed) #控制fps

关于贪吃蛇
采用一个元组存储贪吃蛇身体各个部分的坐标(一条贪吃蛇不是由很多节组成的嘛)。最后再写个方法根据元组坐标把贪吃蛇画出来。

关于食物
同样做法。存坐标，最后画出来。

关于移动
监听键盘，根据用户按键，用direction变量记录移动方向。然后更新贪吃蛇元组里面的坐标(其实每次移动只用更新头尾就行)。最后统一画出来。移动做法具体是，我们把每次头部移动的新坐标插入贪吃蛇元组，然后删掉尾部一节。

开始阶段
先把贪吃蛇和食物的坐标随机生成，贪吃蛇一开始3节长，先设置向右移动。

移动我们的贪吃蛇
监听键盘，用户按下键盘只是改变direction的值，再用move_snake(direction, snake_coords)函数更新贪吃蛇坐标。如果不按，那direction值一直不变，贪吃蛇就一直向前走。

相关判断
要判断贪吃蛇是否挂了，表现为：

头坐标超出地图范围
头坐标等于身体某节坐标。

判断贪吃蛇是否吃到食物，表现为：
头坐标等于食物坐标，那么吃到食物。这时候注意，我们就不用删尾部一节了，因为吃到食物变长了嘛。
如果没有吃到食物，那么是正常移动，删掉尾部一节坐标。

3、运行截图

3. 实验过程中遇到的问题和解决过程

问题1：不会翻页操作，如果信息只是分布在一个网页上，还会处理，如果分布在多个网页上就不会了
问题1解决方案：百度了下，通过学习别人的经验并仔细观察各个页面之间的url的区别与联系，发现同一个系列的网页的url通常不会是完全不一样的，大多情况下存在着或多或少的联系，即url之间是相似的，这一系列url中很可能存在一个或几个特征值来进行彼此间的区分，我们只要抓住特征值的变化规律，就能通过规律构造函数，进而通过循环实现这一系列网站间的自动跳转访问、信息爬取。
如：豆瓣上就为（页码-1）*25
问题2：对于如何在网页之上找到自己想要信息那部分对应的html代码有些迷茫。
问题2解决方案：通过百度发现，在网页之上选取F12后，在页面的左上角有一个选取的标志，可以通过点亮这个标志后，选择自己想要的信息，系统会自动对准html中的代码。

码云链接

爬虫

snake

全课感悟

  本学期我们首先初识了python，了解了python的发展历程、未来前景和优势 。 Python提供了高效的高级数据结构，还能简单有效地面向对象编程。Python语法和动态类型，以及解释型语言的本质，使它成为多数平台上写脚本和快速开发应用的编程语言，随着版本的不断更新和语言新功能的添加，逐渐被用于独立的、大型项目的开发。

  在学习了基本的输入输出操作后，我们学习了基本数据类型：整数类型，四种进制表示形式、浮点类型。对python的计算有了初步的认识，并且在第一次实验中自己设计了一个功能强大的计算器。相信这个计算器对我以后的学习也会起到很大的帮助。

  之后又学习了有关字符串的操作字符串类型，单引号，双引号，都只能表示一行字符串，三单引号，形成的是多行字符串，但也可以当多行注释来使用。正向递增序号、反向递减序号，索引和切片[ : ]，字符串的操作符，字符串处理函数，字符串处理”方法”字符串类型格式化等等。接着我们学习了python的分支语句（分支结构）if elif else 和循环语句（循环结构）while for continue break，这一部分感觉何c语言中的差别不大，只是形式不一样而已。
·在之后我们学习了序列，序列是 Python 中最基本的数据结构。序列中的每个值都有对应的位置值，称之为索引，第一个索引是 0，第二个索引是 1，依此类推Python 有 6 个序列的内置类型，但最常见的是列表和元组。列表都可以进行的操作包括索引，切片，加，乘，检查成员。Python 的元组与列表类似，不同之处在于元组的元素不能修改。元组使用小括号 ( )，列表使用方括号 [ ]。元组创建也很简单，只需要在括号中添加元素，并使用逗号隔开即可。随后的下一节课学习了字典，字典是另一种可变容器模型，且可存储任意类型对象。字典的每个键值 key=>value 对用冒号 : 分割，每个对之间用逗号(,)分割，整个字典包括在花括号 {} 中 。最后学习的是集合，集合是一个无序的不重复元素序列。可以使用大括号 { } 或者 set() 函数创建集合，注意：创建一个空集合必须用 set() 而不是 { }，因为 { } 是用来创建一个空字典。通过3次课我们对这些结构的基本操作进行了深度的学习和了解，并且也通过实验二加强了对这些结构的掌握。也让我发现了这些结构的便捷。

  之后我们介绍了面向对象程序设计 三要素：封装、继承、多态 介绍了对象、类，class 如果类是盖楼的图纸，那么对象就是盖好的大楼__init__()方法，创建数据成员和方法并访问，访问限制。接下来我们学习python的模块，Modules 模块，提高代码重用性和可维护性，if name == 'main':的作用，Python包以及python的异常处理，try except else finally 。接着我们学习了socket套接字，自己感受了对服务器和客户端的模拟。最后就是网络爬虫，当初真的没想到python选修会讲到网络爬虫，虽然现在还不是很会，但我决定真的是太酷了。十分感谢老师领我并提供契机让我初识了网络爬虫。并且对爬虫技术有了一定的入门。

  首先我感觉我们的课程的不论是进度还是课程顺序的非常好，不仅从最基础的输入输出还是到之后的python的基本语法，还是最后的爬虫等技术，由浅及深，由表及里十分适合小白学习。因为我之前学过c语言，相比之下我觉得python的重大优势就在于庞大的第三方库。云班课的资料也非常丰富，但也同时考虑到了同学的水平差距和时间精力问题，没有做硬性要求，我觉得这也是很明智的。王老师上课也比较风趣幽默，课堂的内容也比较比较吸引人，我觉的这是区别的其他编程课程的优势。同时老师还积极鼓励我们背英语单词，这一点是别的选修所没有的，英语对于我们专业来说可以说是很重要的语言，但是由于大学以来没人督促，我的英语停滞不前，很感谢老师通过这种方式督促我们背英语单词，这对我本次的六级考试起到了很大的帮助。而且在答疑的过程中，老师指点我让我学会提问，学会利用百度搜索，让我受益匪浅。让我提建议的话，就是前面的特别基础的一些东西，例如输入输出，字符串，循环控制结构我觉得可以在压缩一下，从而腾出来时间给后面的比较有挑战的内容，如爬虫等。（这只代表我的看法，可能因为我有一定编程基础才会提出这样的想法）。
总之还是很感谢老师一学期的教导，真的是受益匪浅。

参考资料

• 贪吃蛇教程

• Python爬虫一：抓取豆瓣电影Top250

• python爬虫实战--第一章：爬取豆瓣电影
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