part4-3 分支结构 、循环结构练习

1、使用循环输出九九乘法表。输出样式结果如下：
1 x 1 = 1
1 x 2 = 2, 2 x 2 = 4
......
1 x 9 = 9, 2 x 9 = 18, 3 x 9 = 27, ... , 9 x 9 = 81

for i in range(1, 10):
    for j in range(1, i+1):
        if j == i:
            print("%d x %d = %-2d" % (j, i, j * i), end="")
        else:
            print("%d x %d = %-2d" % (j, i, j * i), end=", ")
    print()

2、使用循环输出等腰三角形。例如给定4，输出如下结果：

   *
  ***
 *****
*******

lines = int(input("输入要打印的行数："))
for i in range(lines):
    for _ in range(1, lines - i):
        print(end=" ")
    for _ in range(2 * i + 1):
        print("*", end="")
    print()

3、给定一个奇数，例如3，输出横、竖、斜的总和相等：
08 01 06
03 05 07
04 09 02
例如给出数字5，输出是：
17 24 01 08 15
23 05 07 14 16
04 06 13 20 22
10 12 19 21 03
11 18 25 02 09

代码示例如下：

size = int(input("请输入一个奇数："))
if size % 2 != 1:
    exit("输入的不是奇数，程序结束！")
# 创建一个长度 size * size 的二维列表
array = [[0] * size]
for i in range(size - 1):
    array += [[0] * size]
row, col = 0, size // 2         # 数字 1 填在第一行的中间
for i in range(1, size * size + 1):
    array[row][col] = i
    if i % size == 0:   # 能整除时，行号加1，列号不变，往下填数字
        row += 1
    elif row == 0:      # 如果行号（row）等于0，就跳转到最后一行，并且列号加 1
        row = size - 1
        col += 1
    elif col == size - 1:   # 如果行号不等于0，列号到达最右边，就移动上一行的最左边
        row -= 1
        col = 0
    else:       # 从左下角往右上角填数字
        row -= 1
        col += 1
maxnum = size * size
if maxnum < 100:
    for i in range(size):
        for j in range(size):
            print('%02d' % array[i][j], end=" ")
        print()
else:
    maxnumstr = "%0" + str(len(str(maxnum))) + "d"
    for i in range(size):
        for j in range(size):
            print(maxnumstr % array[i][j], end=" ")
        print()

4、使用循环输出菱形，例如输入7，输出如下结果，如果输入偶数提示不能打印：

   *
  ***
 *****
*******
 *****
  ***
   *

根据规律，菱形可从中间分开，分为上半部分和下半部分，上半部分左边的空格依次减少，星号（*）是 2 * i + 1 的规律增加。下半部分左边的空格依次增加，星号是 line - 2 - 2 * j 的规律减少。用代码实现如下：

line = int(input("请输入菱形的行数，输入偶数不能打印："))
if line % 2 == 0:
    exit("输入的是偶数，不能打印！")
half_line = line // 2 + 1       # 从中间分开，分上半部分和下半部分
for i in range(half_line):
    # 打印上半部分
    print(" " * (half_line - i - 1), end="")
    print("*" * (2 * i + 1))
for j in range(half_line - 1):
    # 打印下半部分
    print(" " * (j + 1), end="")
    print("*" * (line - 2 - 2 * j))

5、使用循环输出空心菱形，提示只能输入奇数，例如输入7，输出如下结果：

   *
  * *
 *   *
*     *
 *   *
  * *
   *

找规律：将菱形分为上半部分和下半部分。上半部分左边的空格从上到下依次减少（half_line - i - 1），下半部分左边空格依次增多（i + 1）。上半部分星号之间的空格依次增加（2*i-1），下半部分星号之间的空格依次减少（line-4-2*i）。代码如下：

line = int(input("请输入要打印的行数（奇数）："))
if line % 2 == 0:
    exit("输入的是偶数，不能打印！")
half_line = line // 2 + 1
# 打印上半部分
for i in range(half_line):
    print(" " * (half_line - i - 1), end="")
    if i == 0:
        print("*")
    else:
        print("*", end="")
        print(" " * (2 * i - 1), end="")
        print("*")
# 打印下半部分
for j in range(half_line - 1):
    print(" " * (j + 1), end="")
    # 判断是否到最后一行
    if j == half_line - 2:
        print("*")
    else:
        print("*", end="")
        print(" " * (line - 4 - 2 * j), end="")
        print("*")

6、用户输入成绩，程序自动判断出成绩的类型：成绩>=90分用A表示，80~89分用B表示，70~79分用C表示，其他用D表示。

while True:
    score = input("请输入你的成绩：")
    if score == 'exit' or score == 'q':
        exit()
    s = float(score)
    if s >= 90:
        print("A")
    elif 89 >= s >= 80:
        print("B")
    elif 79 >= s >= 70:
        print("C")
    else:
        print("D")

7、判断101~200之间有多少个素数（质数），并输出所有的素数（质数）。

prime_num = []
start = 101
end = 200
for i in range(start, end):
    is_prime = True     # 通过使用标志位来判断是否是素数
    for j in range(2, int(i ** 0.5) + 1):
        if i % j == 0:
            is_prime = False
    if is_prime:
        prime_num.append(i)
print(prime_num)

8、打印水仙花数，水仙花数是指一个三位数，其各位数字的立方和等于该数本身。例如，153是一个水仙花数，
153=1**3 + 5**3 + 3**3

# 方法一，打印三位数中的水仙花数
start = 101
end = 1000
for i in range(start, end):
    bai = i // 100      # 取百位数
    # 取十位数和个位数
    shi, ge = (i - bai * 100) // 10, i % 10
    if bai ** len(str(i)) + shi ** len(str(i)) + ge ** len(str(i)) == i:
        print(i)

# 方法二：打印1~1千万个数中的水仙花数
start = 1
end = 10 ** 7
for i in range(start, end + 1):
    sm = 0
    for j in str(i):
        sm += (ord(j) - 48) ** len(str(i))
    if sm == i:
        print(i)

# 方法三：使用列表推导式
daffo_num = [j for j in range(1, 10 ** 5)
             if sum([(ord(i) - 48) ** len(str(j)) for i in str(j)]) == j]
print(daffo_num)

9、输入一行字符，分别统计出其中英文字母、空格、数字和其他字符个数。

s = input("请输入一行字符：")
char_num, digit_num, space_num, other_num = 0, 0, 0, 0
for c in s:
    if c.isdigit(): digit_num += 1
    elif c.isalpha(): char_num += 1
    elif c.isspace(): space_num += 1
    else: other_num += 1
print("字母个数：", char_num)
print("数字个数：", digit_num)
print("空格个数：", space_num)
print("其他字符个数：", other_num)

10、打印近似圆，只要给定不同的半径，圆的大小就会随之发生改变。

raidus = int(input("请输入圆的半径："))
for i in range(2 * raidus + 1):
    half = round((raidus ** 2 - (raidus - i) ** 2) ** 0.5)
    print("  " * (raidus - half), end="")
    print("*", end="")
    print("  " * half * 2, end="")
    print("*")

11、输入一半的行数，输出对称字符，例如输入3，输出：
----c----
--c-b-c--
c-b-a-b-c
--c-b-c--
----c----
代码如下：

line = int(input("请输入一半的行数："))
# 打印上半部分
for i in range(line):
    print("-" * (line * 2 - 2 - 2 * i), end="")
    my_list = []
    for j in range(i + 1):
        my_list.append(chr(96 + line - j))
    for j in range(i):
        my_list.append(chr(ord(my_list[-1]) + 1))
    print("-".join(my_list), end="")
    print("-" *  (line * 2 - 2 - 2 * i))
# 打印下半部分
for i in range(line - 1):
    print("-" * (2 * (i + 1)), end="")
    # 换一种方式初始化列表
    my_list = [chr(96 + line - j) for j in range(line - 1 - i)]
    for j in range(line - 2 - i):
        my_list.append(chr(ord(my_list[-1]) + 1))
    print("-".join(my_list), end="")
    print("-" * (2 * (i + 1)))