第八周：程序设计方法学
8.1 实例13：体育竞技分析
1.自顶向下（设计）
它是解决复杂问题的有效方法，它将一个总问题表达为若干个小问题的组成形式，使用同样的方法进一步分解小问题，直至小问题可以用计算机简单明了解决。
2.自底向上（执行）
分单元测试，逐步组装，按照自顶向下相反的路径操作，直至系统各部分以组装的思路都经过测试和验证。
3.程序总体框架及步骤
（1）打印程序的介绍性信息式
（2）获得程序运行参数：proA，proB，n
（3）利用球员A和B的能力值，模拟n局比赛。
（4）输出球员A和B获胜比赛的场次及概率。
8.2 Python程序设计思维
1.计算思维
计算思维：抽象问题的计算过程，利用计算机自动化求解，是基于计算机的思维。计算机为基于计算机强大的算力和海量数据，它抽象计算过程，关注设计和构造而非因果。
2.计算生态
计算生态以开源项目为组织形式，充分利用“共识原则”和“社会利他”组织人员，在竞争发展、相互依存和迅速更迭中完成信息技术的更新换代，形成了技术的自我演化路径。
计算生态没有顶层设计，而是以功能为单位，具备三个特点：竞争发展、迅速更迭、相互依存。
计算生态的价值：创新（跟随创新、集成创新、原始创新），加速科技类应用创新的重要支撑，发展科技产品商业价值的重要模式，国家科技体系安全和稳固的基础。
编程的起点不是算法而是系统，编程目标是快速解决问题。
3.基本的程序设计模式
（1）IPO设计
（2）模块化设计：通过函数或对象封装将程序划分为模块及模块间的表达。具体包括主程序、子程序和子程序间的关系。分而治之：一种分而治之、分层抽象、体系化的设计思想。
引擎+配置：程序执行和配置分离，将可选参数配置化，将程序开发编程配置文件编写，扩展功能而不修改程序。关键在于接口设计，是否清晰明了、灵活可扩展。
应用开发（从应用需求到软件产品）的四个步骤：产品定义、系统架构、设计与实现、用户体验。
8.3 模块7：OS库的使用
1.OS库之路径操作
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函数 |
描述 |
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os.path.abspath(path) |
返回path在当前路径中的绝对路径 |
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os.path.normpath(path) |
归一化path的表示形式，统一用\\分隔路径 |
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os.path.relpath(path) |
返回当前程序与文件之间的相对路径 |
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os.path..dirname(path) |
返回path中的目录名称 |
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os.path.basename(path) |
返回path中最后的文件名称 |
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os.path.join(path,*paths) |
组合path与paths，返回一个路径字符串 |
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os.path.exists(path) |
判断path对应文件或目录是否存在，返回True或False |
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os.path.isfile(path) |
判断path所对应是否为已经存在的文件，返回True或False |
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os.path.isdir(path) |
判断path所对应是否为已经存在的目录，返回True或False |
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os.path.getatime(path) |
返回path对应文件或目录上一次访问时间 |
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os.path.getmtime(path) |
返回path对应文件或目录上一次修改时间 |
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os.path.getctime(path) |
返回path对应文件或目录创建时间 |
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os.path.getsize(path) |
返回path对应文件的大小，以字节为单位 |
2.OS库之进程管理
os.system(command)：
执行程序或命令command，可以调用其它程序。在windows操作系统中，返回值为cmd的调用返回信息。
3.OS库之环境参数
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函数 |
描述 |
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os.chdir(path) |
修改当前程序操作的路径 |
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os.getcwd() |
返回程序的当前路径 |
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os.getlogin() |
获得当前系统登录用户名称 |
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os.cpu_count() |
获得当前的CPU数量 |
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os.urandom(n) |
获得n个字节长度的随机字符串，通常用于加解密运算 |
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os. |
8.4 实例14：第三方库安装脚本
#BatchInstall.py
import os
libs = {"numpy","matplotlib","pillow","sklearn","requests",\
"jieba","beautifulsoup4","wheel","networkx","sympy",\
"pyinstaller","django","flask","werobot","pyqt5",\
"pandas","pyopengl","pypdf2","docopt","pygame"}
try:
for lib in libs:
os.system("pip install "+lib)
print("Successful")
except:
print("Failed Somehow")
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