一. 模拟体育竞技分析
1.体育竞技分析程序
（1）模拟体育竞技程序，我们采用自顶向下的设计方法。自顶向下设计中最重要的是顶层设计。以体育体育竞技分析为例，可以从问题的IPO描述开始。大多数程序都可以讲IPO描述直接用到程序设计结构中。体育竞技分析从用户处得到模拟参数，最后呢输出结果。下面是一个基础设计的步骤。
步骤一：打印程序的介绍信息。
步骤二：获得程序运行的参数， 即probA，probB，n。
步骤三：利用球员的能力值。模拟n场比赛。
步骤四：输出球员的获胜比赛场次及概率。
（2）自顶向下设计的基本思想，如下图：
2. 体育竞技分析的IPO模式：
输入I(input)：两个球员的能力值，模拟比赛的次数（其中，运动员的能力值，可以通过发球方赢得本回合的概率来表示，
一个能力值为0.8的球员，在他发球时，有80%的可能性赢得1分）
处理P(process)：模拟比赛过程
输出O(output)：两个球员获胜的概率
二.模拟乒乓球竞赛
1.乒乓球比赛规则：
（1）一局比赛：
在一局比赛中，先得11分的一方为胜方；10平后，先多得2分的一方为胜方。
（2）一场比赛：
单打的淘汰赛采用七局四胜制，双打淘汰赛和团体赛采用五局三胜制。
（3)模拟乒乓球比赛的完整代码
import random
from math import *
def printIntro():#打印程序的介绍性信息
print("这个程序模拟量个选手A和B的某种竞技比赛")
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）")
print("editor：")
def getInputs():#获得用户输入的参数
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）: "))
h= eval(input("请输入一场要打几局:"))
n = eval(input("模拟比赛的场次: "))
return a, b, h,n
def printSummary(winsA, winsB):
n = winsA + winsB
print("竞技分析开始， 共模拟{}场比赛".format(n))
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 gameOver(scoreA, scoreB):
g=scoreA-scoreB
if (abs(g)==2 and scoreA> 10 and scoreB> 10) or (g> 0 and scoreA==11) or (g<0 and scoreB==11):
return scoreA ,scoreB
def simOneGame(probA, probB,h):#模拟一场比赛
for i in range(h): #模拟七局四胜或五局三胜为一场
serving = "A"
roundA =roundB=0 #分别为队伍A和B的赢得的比赛的局次
scoreA, scoreB = 0, 0
while not gameOver(scoreA, scoreB): #模拟一局比赛
roundA=roundB=0
if serving == "A":
if random.random() < probA:
scoreA += 1
else:
serving = "B"
else:
if random.random() < probB:
scoreB += 1
else:
serving = "A"
if scoreA>scoreB:
roundA += 1
else:
roundB += 1
return roundA,roundB
def simNGames(n ,probA, probB,h):#利用A，B的的能力值模拟N场比赛
winsA, winsB = 0, 0
for i in range(n):
roundA , roundB = simOneGame(probA, probB,h)
if roundA >roundB:
winsA += 1
else:
winsB += 1
return winsA, winsB
def main():
printIntro()
probA, probB, h,n = getInputs()#分别为队伍A和B的能力值，一场的局数，比赛的场次
winsA, winsB = simNGames(n, probA, probB,h)#分别为队伍A和B的赢得的比赛的场次
printSummary(winsA, winsB)
if h==5:
print('此次模拟单打淘汰赛')
else:
print('此次模拟双打淘汰赛或者是团体淘汰赛')
main()
执行代码的效果
三。模拟足球竞赛
1.比赛规则：采用回合制。一名球员在一个回合中未能合法击打时，回合结束。本回合胜方得一分、得球权。先得15分赢得一场比赛。
模拟的代码如下
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Created on Tue May 14 18:28:58 2019
@author:
"""
from random import random
def printInfo(): # 打印程序介绍信息
print('这个程序模拟两个选手A和B的某种竞技比赛')
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')
print('editor:')
def getInputs(): # 获得程序运行参数
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('模拟比赛场次:'))
return a, b, n
def simOneGame(probA, probB): # 进行一场比赛
scoreA, scoreB = 0, 0 # 初始化AB的得分
serving = 'A' # 首先由A发球
while not gameOver(scoreA, scoreB): #用while循环来执行比赛
if serving == 'A':
if random() < probA: # random() 方法返回随机生成的一个实数，它在[0,1)范围内。
scoreA += 1 # 用随机数来和能力值比较从而分出胜负
else:
serving = 'B'
else:
if random() < probB:
scoreB += 1
else:
serving = 'A'
return scoreA, scoreB
def simNGames(n, probA, probB): #进行N场比赛
winsA, winsB = 0, 0 # 初始化AB的胜场数
for i in range(n):
scoreA, scoreB = simOneGame(probA, probB)
if scoreA > scoreB:
winsA += 1
else:
winsB += 1
return winsA, winsB
def gameOver(c, d): #比赛结束
return c==15 or d==15
def printSummary(n ,winA, winB): #打印比赛结果
print('竞技分析开始，共模拟{}场比赛'.format(n))
print('选手A获胜{}场比赛，占比{:.2f}%'.format(winA, winA/n*100))
print('选手B获胜{}场比赛，占比{:.2f}%'.format(winB, winB / n * 100))
def main():
printInfo()
probA, probB, n =getInputs()
winsA, winsB = simNGames(n, probA, probB)
printSummary(n, winsA, winsB)
main()
执行结果
