Python小白之程序设计方法（体育竞技分析）

学习目标

• 了解计算思维的概念
• 掌握自顶向下的设计方法
• 掌握自底向上的执行过程
• 了解计算机生态和模块编程思想
• 掌握Python第三方库的安装方法
• 掌握Python源文件的打包方法

一、体育竞技分析实例：

1.设规则如下：

• 21分制，三局两胜为佳
• 每球得分制
• 每回合中取胜的一方的一分
• 双方均为20分时，领先对方2分一方获胜
• 双方均为29分时，先到达30分一方获胜
• 一局比赛中获胜方在下一局率先开球

2.Python 3.x 代码（自顶向下的设计方法）如下：

from random import random

print("学号尾数09")

def printIntro():
    
    print("这个程序模拟两个选手A和B的羽毛球竞技比赛")
    print("程序运行需要A和B的能力值（以0到1之间的小数表示）")
def getInputs():
    a = eval(input("请输入选手A的能力值(0-1): "))
    b = eval(input("请输入选手B的能力值(0-1): "))
    n = eval(input("模拟比赛的场次: "))
    m = eval(input("模拟次数："))
    return a, b, n, m
def simNGames(n, probA, probB):
    winsA, winsB = 0, 0
    scoreA_ls=[]
    scoreB_ls=[]
    for i in range(n):
        scoreA, scoreB = simOneGame(probA, probB)
        scoreA_ls.append(scoreA)
        scoreB_ls.append(scoreB)
        if scoreA > scoreB:
            winsA += 1
        else:
            winsB += 1
    return winsA, winsB,scoreA_ls,scoreB_ls
def gameOver(a,b):
    if(a>=20 or b>=20):
        if(abs(a-b)==2 and a<=29 and b<=29):
            return True
        else:
            return a==30 or b==30
    else:
        return False
def simOneGame(probA, probB):
    scoreA, scoreB = 0, 0
    serving = "A"
    while not gameOver(scoreA, scoreB):
        if serving == "A":
            if random() < probA:
                scoreA += 1
            else:
                serving="B"
        else:
            if random() < probB:
                scoreB += 1
            else:
                serving="A"
    return scoreA, scoreB
def printSummary(winsA, winsB,m,scoreA_ls,scoreB_ls):
    n = winsA + winsB
    print("模型模拟次数{}".format(m))
    print("竞技分析开始，共模拟{}场比赛".format(n))
    print("A选手各场次得分比分:")
    print(scoreA_ls)
    print("B选手各场次得分比分:")
    print(scoreB_ls)
    print("选手A获胜{}场比赛，占比{:0.1%}".format(winsA, winsA/n))
    print("选手B获胜{}场比赛，占比{:0.1%}".format(winsB, winsB/n))
def main():
    printIntro()
    probA, probB, n, m= getInputs()
    for i in range(m):
        winsA, winsB,scoreA_ls,scoreB_ls = simNGames(n, probA, probB)
        printSummary(winsA, winsB,m,scoreA_ls,scoreB_ls)
    
main()

3.运行输入及结果：

学号尾数09
这个程序模拟两个选手A和B的羽毛球竞技比赛
程序运行需要A和B的能力值（以0到1之间的小数表示）

请输入选手A的能力值(0-1): 0.5

请输入选手B的能力值(0-1): 0.5

模拟比赛的场次: 5

模拟次数：5
模型模拟次数5
竞技分析开始，共模拟5场比赛
A选手各场次得分比分:
[30, 24, 19, 30, 21]
B选手各场次得分比分:
[17, 30, 21, 16, 19]
选手A获胜3场比赛，占比60.0%
选手B获胜2场比赛，占比40.0%
模型模拟次数5
竞技分析开始，共模拟5场比赛
A选手各场次得分比分:
[27, 26, 21, 30, 20]
B选手各场次得分比分:
[25, 28, 19, 20, 22]
选手A获胜3场比赛，占比60.0%
选手B获胜2场比赛，占比40.0%
模型模拟次数5
竞技分析开始，共模拟5场比赛
A选手各场次得分比分:
[18, 20, 21, 30, 20]
B选手各场次得分比分:
[20, 18, 19, 19, 18]
选手A获胜4场比赛，占比80.0%
选手B获胜1场比赛，占比20.0%
模型模拟次数5
竞技分析开始，共模拟5场比赛
A选手各场次得分比分:
[30, 23, 20, 20, 18]
B选手各场次得分比分:
[16, 21, 18, 30, 20]
选手A获胜3场比赛，占比60.0%
选手B获胜2场比赛，占比40.0%
模型模拟次数5
竞技分析开始，共模拟5场比赛
A选手各场次得分比分:
[18, 18, 30, 19, 30]
B选手各场次得分比分:
[30, 20, 21, 21, 17]
选手A获胜2场比赛，占比40.0%
选手B获胜3场比赛，占比60.0%

二、使用pyinstaller对上述代码文件打包成可执行文件（可在没有安装Python的环境中运行）

方法如下：

1. 安装pyinstaller：在命令行（控制台）下用pip安装，如

2. C:UsersBenny>pip install pyinstaller

   打包

3. :>pyisntaller dpython.py 或

   :>pyinstaller D:codesdpython.py

   生成一个独立可执行文件

   :>pyinstaller -F dpython.py

4.  如果遇到生成文件运行后闪退的问题：可以在程序最后加上

   n=input("请输入按键退出")

5. 截图如下：

 三、足球比赛出线问题

规则：

• 赛制：单循环积分赛
• 胜场得4分，平局得1分，负场不得分
• 分数前四名出线

假设：现有甲乙丙丁戊五支足球队伍进行比赛，历史战况统计如下：

胜/平/负 (概率)	甲	乙	丙	丁	戊
甲		0.5/0.3/0.2	0.5/0.2/0.3	0.4/0.4/0.2	0.3/0.4/0.3
乙			0.7/0.2/0.1	0.6/0.2/0.3	0.3/0.5/0.2
丙				0.3/0.5/0.2	0.3/0.4/0.3
丁					0.6/0.1/0.3
戊

即甲对乙：打胜概率为0.5，打平概率为0.3，打输概率为0.2；那么乙对甲：打胜概率为0.2，打平概率为0.3，打输概率为0.5，

现在对这五支球队进行单循环赛模拟：

未完待续》》》