上一節中全面講解了基礎知識，為了鞏固知識點，當然最好的方法就是練習了。

練習 1：變量類型轉換與算術運算

需求：接收用戶輸入的兩個數字（可能是整數或字符串格式），轉換為浮點數后計算 “冪運算、整除、取余” 結果，并打印類型信息。

def main():num1_str = input("first number:")num2_str = input("second number:")fnum1 = float(num1_str)fnum2 = float(num2_str)pow_result = fnum1 ** fnum2div_result = fnum1 // fnum2mod_result = fnum1 % fnum2# 打印結果與類型print(f"\n{fnum1} 的 {fnum2} 次冪：{pow_result}，類型：{type(pow_result)}")print(f"{fnum1} 整除 {fnum2}：{div_result}，類型：{type(div_result)}")print(f"{fnum1} 取余 {fnum2}：{mod_result}，類型：{type(mod_result)}")if __name__ == "__main__":main()

結果：

練習 2：多條件判斷與循環

需求：遍歷 1~20 的整數，按以下規則分類打印：
能被 3 和 5 同時整除：打印 “[數字] 是 3 和 5 的倍數”
能被 3 整除：打印 “[數字] 是 3 的倍數”
能被 5 整除：打印 “[數字] 是 5 的倍數”
其余數字：打印 “[數字] 不是目標倍數”

def main():for i in range(1,21):if i % 3 == 0 and i %5 == 0:print(f"[{i}] 是 3 和 5 的倍數")elif i %3 == 0:print(f"[{i}] 是 3 的倍數")elif i % 5 == 0:print(f"[{i}] 是 5 的倍數")else:print(f"[{i}] 不是目標倍數")if __name__ == "__main__":main()

結果：

練習 3：可變參數與多返回值

需求：定義一個函數，接收 “固定參數（商品基礎價）+ 可變位置參數（折扣比例列表）+ 可變關鍵字參數（額外費用，如運費、服務費）”，計算并返回 “最低折扣價、最高折扣價、最終總價（基礎價 × 折扣 + 額外費用總和）”。

def calculate_price(base_price,*discount,**extra_fees):# 計算最低/最高折扣價min_discount_price = base_price * min(discount)max_discount_price = base_price * max(discount)# 計算額外費用總和（關鍵字參數的value求和）total_extra = sum(extra_fees.values())# 計算最終總價（取最低折扣價+額外費用）final_price = min_discount_price + total_extra# 多返回值（實際返回元組）return min_discount_price, max_discount_price, final_priceif __name__ == "__main__":min_p,max_p,final_p = calculate_price(100,0.8,0.9,ship = 10,servce=5)# 打印結果print(f"基礎價：100 元")print(f"最低折扣價：{min_p:.2f} 元")print(f"最高折扣價：{max_p:.2f} 元")print(f"最終總價（最低折扣+額外費用）：{final_p:.2f} 元")

結果：

練習 4：函數裝飾器

需求：定義一個 “計時裝飾器”，用于統計任意函數的執行時間，并打印 “函數名、參數、返回值、執行耗時”。

import timeimport time# 定義計時裝飾器
def time_decorator(func):def wrapper(*args, **kwargs):# 執行前：記錄開始時間start_time = time.time()# 調用原函數，獲取返回值result = func(*args, **kwargs)# 執行后：計算耗時，打印信息end_time = time.time()cost_time = (end_time - start_time) * 1000  # 轉換為毫秒print(f"\n=== 函數執行報告 ===")print(f"函數名：{func.__name__}")print(f"位置參數：{args}")print(f"關鍵字參數：{kwargs}")print(f"返回值：{result}")print(f"執行耗時：{cost_time:.2f} 毫秒")return resultreturn wrapper# 使用裝飾器裝飾目標函數（計算1到n的和）
@time_decorator
def sum_to_n(n):total = 0for i in range(1, n+1):total += ireturn totalif __name__ == "__main__":sum_result = sum_to_n(100000)print(f"\n1到100000的和：{sum_result}")sum_result = sum_to_n(1000000)print(f"\n1到100000的和：{sum_result}")

結果：

練習 5：列表與字典操作

需求：

用列表存儲 5 個學生的姓名和成績（格式：["張三：90", "李四：85", ...]）
將列表轉換為字典（鍵：姓名，值：成績）
篩選出成績≥85 的學生，按成績降序排序并打印

def main():students = ["張三:88","李四:66","王五:99","趙六:66","二蛋:85"]#2.轉換為字典score_dict = {}for text in students:key,value = text.split(":")score_dict[key] = int(value)high_score_student = [(name,score) for name,score in score_dict.items() if score >= 85]print(high_score_student)sorted_student = sorted(high_score_student,key = lambda x :x[1],reverse = True)print(sorted_student)if __name__ == "__main__":main()

結果：

練習 6：集合運算

需求：已知兩個集合（A：數學滿分學生，B：語文滿分學生），計算 “兩科都滿分（交集）、至少一科滿分（并集）、僅數學滿分（差集）” 的學生名單。

def main():# 定義兩個集合math_full = {"張三", "李四", "趙六"}  # 數學滿分chinese_full = {"李四", "王五", "孫七"}  # 語文滿分# 集合運算both_full = math_full & chinese_full  # 交集：兩科都滿分any_full = math_full | chinese_full   # 并集：至少一科滿分only_math = math_full - chinese_full  # 差集：僅數學滿分# 打印結果print("數學滿分學生：", math_full)print("語文滿分學生：", chinese_full)print("兩科都滿分學生：", both_full)print("至少一科滿分學生：", any_full)print("僅數學滿分學生：", only_math)if __name__ == "__main__":main()

結果：

練習 7：字符串格式化與常用方法

需求：接收用戶輸入的 “姓名、年齡、身高（cm）”，按以下格式輸出個人信息，并統計 “姓名長度、身高是否≥170cm”：

def main():# 接收用戶輸入name = input("請輸入姓名：")age_str = input("請輸入年齡：")height_str = input("請輸入身高（cm）：")# 數據處理：年齡轉整數，身高轉整數age = int(age_str)height = int(height_str)# 字符串格式化（f-string）info = f"""【個人信息卡】
姓名：{name}（長度：{len(name)}字）
年齡：{age}歲（明年：{age+1}歲）
身高：{height}cm（是否達標：{'是' if height >= 170 else '否'}）"""# 打印結果print(info)if __name__ == "__main__":main()

結果：

練習 8：文件讀寫與內容統計

需求：
向 “student.txt” 文件寫入 3 行學生信息（格式：姓名，年齡，成績）
讀取文件內容，統計 “平均成績、最高成績及對應姓名”
將統計結果追加到文件末尾

def file_read_write_demo():# 1. 寫入文件（覆蓋模式，若文件不存在則創建）with open("student.txt", "w", encoding="utf-8") as f:f.write("張三,20,90\n")f.write("李四,19,85\n")f.write("趙六,21,95\n")print("已寫入學生信息到 student.txt")# 2. 讀取文件并統計names = []scores = []with open("student.txt", "r", encoding="utf-8") as f:for line in f:line = line.strip()  # 去除換行符和空格if not line:continue  # 跳過空行name, age_str, score_str = line.split(",")names.append(name)scores.append(int(score_str))# 計算統計結果avg_score = sum(scores) / len(scores)max_score = max(scores)max_score_name = names[scores.index(max_score)]# 3. 追加統計結果到文件with open("student.txt", "a", encoding="utf-8") as f:f.write("\n=== 成績統計結果 ===\n")f.write(f"平均成績：{avg_score:.1f}\n")f.write(f"最高成績：{max_score}（{max_score_name}）\n")print("已追加統計結果到 student.txt")# 驗證：讀取文件全部內容并打印with open("student.txt", "r", encoding="utf-8") as f:content = f.read()print("\n文件全部內容：")print(content)# 調用函數
file_read_write_demo()

結果：

練習 9：類的繼承與多態

需求：
定義父類 “Animal”，包含 “name” 屬性和 “make_sound” 方法（純虛函數風格）
定義子類 “Dog”“Cat”“Bird”，重寫 “make_sound” 方法（分別輸出 “汪汪”“喵喵”“嘰嘰”）
定義函數 “animal_sound_show”，接收任意 Animal 對象，調用其 “make_sound” 方法（多態）

class Animal:def __init__(self, name):self.name = name  # 公開屬性def make_sound(self):# 父類方法：子類需重寫raise NotImplementedError("子類必須重寫 make_sound 方法")# 子類1：Dog
class Dog(Animal):def make_sound(self):print(f"{self.name} 叫：汪汪汪！")# 子類2：Cat
class Cat(Animal):def make_sound(self):print(f"{self.name} 叫：喵喵喵！")# 子類3：Bird
class Bird(Animal):def make_sound(self):print(f"{self.name} 叫：嘰嘰嘰！")# 多態函數：接收任意Animal子類對象
def animal_sound_show(animal):if isinstance(animal, Animal):  # 檢查是否為Animal類型animal.make_sound()else:print("不是有效的Animal對象！")# 測試：創建對象并調用多態函數
dog = Dog("大黃")
cat = Cat("小白")
bird = Bird("啾啾")animal_sound_show(dog)
animal_sound_show(cat)
animal_sound_show(bird)
# 測試無效對象
animal_sound_show("不是動物")

練習 10：特性（property）與訪問控制

需求：定義 “Person” 類，用 “特性” 控制 “age” 屬性：
年齡必須是 0~150 的整數，否則報錯
提供 “get_age”（獲取年齡）和 “set_age”（設置年齡）的邏輯，外部通過 “p.age” 直接訪問

class Person:def __init__(self, name, age):self.name = name# 初始化時調用setter，確保年齡合法self.age = age# 特性：getter（獲取年齡）@propertydef age(self):return self._age  # _age 是約定的私有變量# 特性：setter（設置年齡，帶驗證）@age.setterdef age(self, value):# 驗證：必須是整數，且在0~150之間if not isinstance(value, int):raise TypeError("年齡必須是整數！")if value < 0 or value > 150:raise ValueError("年齡必須在 0~150 之間！")self._age = value# 測試：正常情況
p1 = Person("張三", 25)
print(f"{p1.name} 的年齡：{p1.age}")# 測試：修改年齡（合法）
p1.age = 30
print(f"{p1.name} 修改后的年齡：{p1.age}")# 測試：非法情況（觸發異常，可注釋后運行）
# p2 = Person("李四", "20")  # 類型錯誤
# p3 = Person("王五", 200)   # 值錯誤

結果：

練習 11：自定義模塊調用

需求：
創建自定義模塊 “math_tools.py”，包含 “add（加法）、multiply（乘法）、is_prime（判斷質數）” 三個函數
在主腳本中導入該模塊，調用函數并測試

步驟 1：創建模塊文件 “math_tools.py”

# math_tools.py（自定義模塊）
def add(a, b):"""加法運算"""return a + bdef multiply(a, b):"""乘法運算"""return a * bdef is_prime(n):"""判斷n是否為質數（質數：大于1的整數，僅能被1和自身整除）"""if n <= 1:return Falseif n == 2:return Trueif n % 2 == 0:return False# 檢查3到sqrt(n)的奇數for i in range(3, int(n**0.5) + 1, 2):if n % i == 0:return Falsereturn True

步驟 2：主腳本調用模塊

# 主腳本 main.py
# 導入自定義模塊（三種方式任選）
import math_tools as mt
from math_tools import is_prime# 測試加法
print("3 + 5 =", mt.add(3, 5))# 測試乘法
print("4 × 6 =", mt.multiply(4, 6))# 測試質數判斷
test_nums = [7, 12, 17, 20]
for num in test_nums:print(f"{num} 是質數嗎？", is_prime(num))

結果：

練習 12：多線程與鎖同步

需求：創建 3 個線程，共享 “計數器” 變量，每個線程對計數器累加 1000 次，用鎖確保計數器最終結果正確（避免競態條件）。

import threading
import time
num =0
lock = threading.Lock()def increment_counter(thread_name):global numfor _ in range(1000):with lock:num+=1time.sleep(0.001)print(f"線程 {thread_name} 執行完畢，當前計數器：{num}")thread1 = threading.Thread(target=increment_counter,args=("thread1",))
thread2 = threading.Thread(target=increment_counter,args=("thread2",))
thread3 = threading.Thread(target=increment_counter,args=("thread3",))thread1.start()
thread2.start()
thread3.start()# 等待所有線程結束
thread1.join()
thread2.join()
thread3.join()print(f"\n所有線程執行完畢，最終計數器：{num}")

結果：