《物联网编程技术（Python）实验指导书
《物联网编程技术（Python）》 实验指导书
物联网编程技术（Python）目录适用教材：E实验一、Python安装与开发环境搭建6实验目的：.6实验内容：..6实验步骤：.6实验二、Python运算符、内置函数.8实验目的：..8实验内容：..8参考代码：8实验三、使用蒙特.卡罗方法计算圆周率近似值9实验目的：.9实验内容：9参考代码：9实验四、使用列表实现筛选法求素数..10实验目的：.10实验内容：10参考代码：.10实验五、使用集合实现筛选法求素数.11实验目的：..11实验内容：.11参考代码：..1实验六、理解浮点数运算的误差.12实验目的：.12实验内容：-12提示：..12实验七、小明爬楼梯13实验目的：13实验内容：.13参考代码：..13实验八、聪明的尼姆游戏（人机对战）14实验目的：.14实验内容：.14参考代码：..14.实验九、蒙蒂霍尔论游戏.16实验目的：.16实验内容：..16参考代码：..16实验十、猜数游戏。.18实验目的：.18实验内容：...18参考代码：.182
物联网编程技术（Python） 2 目录 适用教材：. 5 实验一、Python 安装与开发环境搭建. 6 实验目的：.6 实验内容：.6 实验步骤：.6 实验二、Python 运算符、内置函数. 8 实验目的：.8 实验内容：.8 参考代码：.8 实验三、使用蒙特.卡罗方法计算圆周率近似值. 9 实验目的：.9 实验内容：.9 参考代码：.9 实验四、使用列表实现筛选法求素数.10 实验目的：.10 实验内容：.10 参考代码：.10 实验五、使用集合实现筛选法求素数.11 实验目的：.11 实验内容：.11 参考代码：.11 实验六、理解浮点数运算的误差.12 实验目的：.12 实验内容：.12 提示：.12 实验七、小明爬楼梯.13 实验目的：.13 实验内容：.13 参考代码：.13 实验八、聪明的尼姆游戏（人机对战）. 14 实验目的：.14 实验内容：.14 参考代码：.14 实验九、蒙蒂霍尔悖论游戏.16 实验目的：.16 实验内容：.16 参考代码：.16 实验十、猜数游戏.18 实验目的：.18 实验内容：.18 参考代码：.18
物联网编程技术（Python）实验十一、抓狐狸游戏20实验目的：...20实验内容：20参考代码：...20实验十二、汉诺塔问题.22实验目的：...22实验内容：22参考代码：..22实验十三、凯撒加密.23实验目的：...23实验内容：.23参考代码：..23实验十四、打字练习成绩评定..24实验目的：..24实验内容：24参考代码：...24实验十五、批量生成随机信息.25实验目的：..25实验内容：25参考代码：.25实验十六、自定义类模拟三维向量及其运算29实验目的：..29实验内容：.29参考代码：..2931实验十七、自定义类实现带超时功能队列结构实验目的：..31实验内容：31参考代码：.31实验十八、文本文件操作，33实验目的：.3.实验内容：.33参考代码：...33实验十九、磁盘垃圾文件清理器.34实验目的：.34.实验内容：.34参考代码：.34实验二十、Excel文件成绩处理35实验目的：..35实验内容：..35实验步骤：..35参考代码：.35实验二十一、Word文件操作..38实验目的：.383
物联网编程技术（Python） 3 实验十一、抓狐狸游戏.20 实验目的：.20 实验内容：.20 参考代码：.20 实验十二、汉诺塔问题.22 实验目的：.22 实验内容：.22 参考代码：.22 实验十三、凯撒加密.23 实验目的：.23 实验内容：.23 参考代码：.23 实验十四、打字练习成绩评定.24 实验目的：.24 实验内容：.24 参考代码：.24 实验十五、批量生成随机信息.25 实验目的：.25 实验内容：.25 参考代码：.25 实验十六、自定义类模拟三维向量及其运算. 29 实验目的：.29 实验内容：.29 参考代码：.29 实验十七、自定义类实现带超时功能队列结构. 31 实验目的：.31 实验内容：.31 参考代码：.31 实验十八、文本文件操作.33 实验目的：.33 实验内容：.33 参考代码：.33 实验十九、磁盘垃圾文件清理器.34 实验目的：.34 实验内容：.34 参考代码：.34 实验二十、Excel 文件成绩处理. 35 实验目的：.35 实验内容：.35 实验步骤：.35 参考代码：.35 实验二十一、Word 文件操作.38 实验目的：.38
物联网编程技术（Python）实验内容：38实验步骤：.38参考代码：.38.39实验二十二、tkinter版猜数游戏实验目的：..39实验内容：..39参考代码：.3943实验二十三、使用TCP协议实现智能聊天机器人实验目的：..43实验内容：..43参考代码：.43.43服务端代码（chatServer.py）客户端代码（chatClient.py）：.44实验二十四、使用scrapy框架爬取山东各城市天气预报.46实验目的：.46实验内容：.46实验步骤：..46实验二十五、电影打分与推荐...51实验目的：51实验内容：..51参考代码：.51实验二十六、多线程快速复制目录树...53实验目的：.53实验内容：..53参考代码：..53进一步思考：.55实验二十七、Excel文件数据导入SQLite数据库.56实验目的：.56实验内容：.56参考代码：.56实验二十八、生成棋盘纹理图片.59.59实验目的：实验内容：.59参考代码：.59效果图：59实验二十九、暴力破解MD5值.60实验目的：.60实验内容：..0.参考代码：...60实验三十、数据分析与可视化综合实验61实验目的：.61实验内容：.61.参考代码：.624
物联网编程技术（Python） 4 实验内容：.38 实验步骤：.38 参考代码：.38 实验二十二、tkinter 版猜数游戏.39 实验目的：.39 实验内容：.39 参考代码：.39 实验二十三、使用 TCP 协议实现智能聊天机器人. 43 实验目的：.43 实验内容：.43 参考代码：.43 服务端代码（chatServer.py）：.43 客户端代码（chatClient.py）：. 44 实验二十四、使用 scrapy 框架爬取山东各城市天气预报.46 实验目的：.46 实验内容：.46 实验步骤：.46 实验二十五、电影打分与推荐.51 实验目的：.51 实验内容：.51 参考代码：.51 实验二十六、多线程快速复制目录树.53 实验目的：.53 实验内容：.53 参考代码：.53 进一步思考：.55 实验二十七、Excel 文件数据导入 SQLite 数据库.56 实验目的：.56 实验内容：.56 参考代码：.56 实验二十八、生成棋盘纹理图片.59 实验目的：.59 实验内容：.59 参考代码：.59 效果图：.59 实验二十九、暴力破解 MD5 值.60 实验目的：.60 实验内容：.60 参考代码：.60 实验三十、数据分析与可视化综合实验. 61 实验目的：.61 实验内容：.61 参考代码：.62
物联网编程技术（Python）实验一、Python安装与开发环境搭建实验目的：1、熟练掌握Python解释器安装与基本用法。2、熟练掌握使用pip命令安装Python扩展库。3、熟悉离线安装轮子文件的方法。实验内容：1、安装Python解释器。2、安装Python扩展库。实验步骤：1、打开Python官方网站http://www.python.org。2、下载Python3.5.x或Python3.6.x或Python3.7.x的最新版，至少安装其中两个。3、在开始菜单中找到成功安装的IDLE，输入下面的代码，确保IDLE运行正常。Python3.6.0Shell-区File Edit Shell Debug OptionsWindowHelpPython3.6.0(v3.6.0:41df79263a11,Dec232016,08:06:12)[MSCv.1900 64bit（AMD64)]onwin32Type"copyright","credits"or"licenseO"formore information.>>print(Helloworld)Hello world!>>>4、在资源管理器中进入Python安装目录的scripts子目录，然后按下Shift键，在空白处单击鼠标右键，在弹出来的菜单中选择“在此处打开命令窗口”进入命令提示符环境。如图所示：命令提示符C:(Python36|Scripts)5、使用pip命令在线安装Python扩展库numpy、pandas、scipy、matplotlib、jieba、openpyxl、pillow。安装openpyxl的命令如图所示：5
物联网编程技术（Python） 5 实验一、Python 安装与开发环境搭建 实验目的： 1、熟练掌握 Python 解释器安装与基本用法。 2、熟练掌握使用 pip 命令安装 Python 扩展库。 3、熟悉离线安装轮子文件的方法。 实验内容： 1、安装 Python 解释器。 2、安装 Python 扩展库。 实验步骤： 1、打开 Python 官方网站 http://www.python.org。 2、下载 Python 3.5.x 或 Python 3.6.x 或 Python 3.7.x 的最新版，至少安装其中两个。 3、在开始菜单中找到成功安装的 IDLE，输入下面的代码，确保 IDLE 运行正常。 4、在资源管理器中进入 Python 安装目录的 scripts 子目录，然后按下 Shift 键，在空白 处单击鼠标右键，在弹出来的菜单中选择“在此处打开命令窗口”进入命令提示符环境。如 图所示： 5、使用 pip 命令在线安装 Python 扩展库 numpy、pandas、scipy、matplotlib、jieba、 openpyxl、pillow。安装 openpyxl 的命令如图所示：
物联网编程技术（Python）元installopenpyxpyag8s/dc/g9/9c58d83d71093c0af5f90875f8595d2e9587fc36532a8bb347608cf0876174kB6es(openpyxl)(1.36viiblsitpenpyxi)(1.0. 1TAp0npyLocai1pip1cachelwhe1s117d/4713dad565d260e7909110623ba66783a2ad345eb76dde111yx1-2.5yx6、如果遇到安装不成功的扩展库，使用浏览器打开下面的网址下载whl文件进行离线安装：https://www.ifd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/7、在IDLE中使用import导入安装好的扩展库，验证是否安装成功。python3.6.0 ShellFile Edit Shell Debug Options Window HelpPython3.6.0(v3.6.0:41df79263a11,Dec232016,08:06:12)[MS0D64)lon win32"credits"or"license()"for more informatio"copyright"Type>>)importopenpyxlimportjiebaimportnumpyas np>>>6
物联网编程技术（Python） 6 6、如果遇到安装不成功的扩展库，使用浏览器打开下面的网址下载 whl 文件进行离线 安装：https://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/ 7、在 IDLE 中使用 import 导入安装好的扩展库，验证是否安装成功
物联网编程技术（Python）实验二、Python运算符、内置函数实验目的：1、熟练运用Python运算符。2、熟练运用Python内置函数。实验内容：1、编写程序，输入任意大的自然数，输出各位数字之和。2、编写程序，输入两个集合setA和setB，分别输出它们的交集、并集和差集setA-setB。3、编写程序，输入一个自然数，输出它的二进制、八进制、十六进制表示形式。参考代码：1、num=input（"请输入一个自然数："）print(sum(map(int, num)))2、setA=eval(input（"请输入一个集合："））setB=eval（input（再输入一个集合：））print(交集：‘，setA&setB)print('并集：'，setAIsetB)print('setA-setB:',setA-setB)3、num=int(input(请输入一个自然数：")）print("二进制：，bin(num))print('八进制：，oct(num))print("十六进制："，hex(num))7
物联网编程技术（Python） 7 实验二、Python 运算符、内置函数 实验目的： 1、熟练运用 Python 运算符。 2、熟练运用 Python 内置函数。 实验内容： 1、编写程序，输入任意大的自然数，输出各位数字之和。 2、编写程序，输入两个集合 setA 和 setB，分别输出它们的交集、并集和差集 setA-setB。 3、编写程序，输入一个自然数，输出它的二进制、八进制、十六进制表示形式。 参考代码： 1、 num = input('请输入一个自然数：') print(sum(map(int, num))) 2、 setA = eval(input('请输入一个集合：')) setB = eval(input('再输入一个集合：')) print('交集：', setA & setB) print(' 并 集 ：', setA | setB) print('setA-setB：', setA - setB) 3、 num = int(input('请输入一个自然数：')) print('二进制：', bin(num)) print('八进制：', oct(num)) print('十六进制：', hex(num))
物联网编程技术（Python）实验三、使用蒙特·卡罗方法计算圆周率近似值实验目的：1、理解蒙特·卡罗方法原理。2、理解for循环本质与工作原理。3、了解random模块中常用函数。实验内容：蒙特卡罗方法是一种通过概率来得到问题近似解的方法，在很多领域都有重要的应用，其中就包括圆周率近似值的计算问题。假设有一块边长为2的正方形木板，上面画一个单位圆，然后随意往木板上扔飞镖，落点坐标(x,y)必然在木板上（更多的时候是落在单位圆内），如果扔的次数足够多，那么落在单位圆内的次数除以总次数再乘以4，这个数字会无限逼近圆周率的值。这就是蒙特·卡罗发明的用于计算圆周率近似值的方法，如图所示。不--11编写程序，模拟蒙特·卡罗计算圆周率近似值的方法，输入掷飞镖次数，然后输出圆周率近似值。参考代码：fromrandomimportrandomtimes=int(input(请输入掷飞镖次数：")hits =0foriinrange(times):x=random()y=random()if x*x + y*y<= 1:hits += 1print(4.0 * hits/times)8
物联网编程技术（Python） 8 实验三、使用蒙特·卡罗方法计算圆周率近似值 实验目的： 1、理解蒙特·卡罗方法原理。 2、理解 for 循环本质与工作原理。 3、了解 random 模块中常用函数。 实验内容： 蒙特·卡罗方法是一种通过概率来得到问题近似解的方法，在很多领域都有重要的应用， 其中就包括圆周率近似值的计算问题。假设有一块边长为 2 的正方形木板，上面画一个单位圆， 然后随意往木板上扔飞镖，落点坐标(x, y)必然在木板上（更多的时候是落在单位圆内）， 如果 扔的次数足够多，那么落在单位圆内的次数除以总次数再乘以 4，这个数字会无限逼近圆周率 的值。这就是蒙特·卡罗发明的用于计算圆周率近似值的方法，如图所示。 编写程序，模拟蒙特·卡罗计算圆周率近似值的方法，输入掷飞镖次数，然后输出圆周 率 近似值。 参考代码： from random import random times = int(input('请输入掷飞镖次数：')) hits = 0 for i inrange(times): x = random() y = random() if x*x + y*y <= 1: hits += 1 print(4.0 * hits/times)
物联网编程技术（Python）实验四、使用列表实现筛选法求素数实验目的：1、理解筛选法求解素数的原理。2、理解列表切片操作。3、熟练运用内置函数enumerate)。4、熟练运用内置函数filer()。5、理解序列解包工作原理。6、初步了解选择结构和循环结构。实验内容：编写程序，输入一个大于2的自然数，然后输出小于该数字的所有素数组成的列表。参考代码：maxNumber=int(input（请输入一个大于2的自然数："））lst = list(range(2, maxNumber))#最大整数的平方根m = int(maxNumber**0.5)for index,value in enumerate(lst):#如果当前数字已大于最大整数的平方根，结束判断if value>m:break#对该位置之后的元素进行过滤lst[index+1:] = filter(lambda x: x%value != 0, lst[index+1:])print(lst)10
物联网编程技术（Python） 10 实验四、使用列表实现筛选法求素数 实验目的： 1、理解筛选法求解素数的原理。 2、理解列表切片操作。 3、熟练运用内置函数 enumerate()。 4、熟练运用内置函数 filer()。 5、理解序列解包工作原理。 6、初步了解选择结构和循环结构。 实验内容： 编写程序，输入一个大于 2 的自然数，然后输出小于该数字的所有素数组成的列表。 参考代码： maxNumber = int(input('请输入一个大于 2 的自然数：')) lst = list(range(2, maxNumber)) #最大整数的平方根 m = int(maxNumber**0.5) for index, value in enumerate(lst): #如果当前数字已大于最大整数的平方根，结束判断 if value > m: break #对该位置之后的元素进行过滤 lst[index+1:] = filter(lambda x: x%value != 0, lst[index+1:]) print(lst)
物联网编程技术（Python）实验五、使用集合实现筛选法求素数实验目的：1、理解求解素数的筛选法原理。2、理解Python集合对象的discard()方法。3、熟练运用列表推导式。4、理解for循环工作原理。实验内容：输入一个大于2的自然数，输出小于该数字的所有素数组成的集合。参考代码：maxNumber=int(input（请输入一个大于2的自然数：））numbers=set(range(2,maxNumber))#最大数的平方根，以及小于该数字的所有素数m=int(maxNumber**0.5)+1primesLessThanM = [p for p in range(2, m)if 0notin [p%dford inrange(2,int(p**0.5)+1)]]#遍历最大整数平方根之内的自然数for p in primesLessThanM:for i in range(2, maxNumber//p+1):#在集合中删除该数字所有的倍数numbers.discard(i*p)print(numbers)11
物联网编程技术（Python） 11 实验五、使用集合实现筛选法求素数 实验目的： 1、理解求解素数的筛选法原理。 2、理解 Python 集合对象的 discard()方法。 3、熟练运用列表推导式。 4、理解 for 循环工作原理。 实验内容： 输入一个大于 2 的自然数，输出小于该数字的所有素数组成的集合。 参考代码： maxNumber = int(input('请输入一个大于 2 的自然数：')) numbers = set(range(2, maxNumber)) # 最大数的平方根，以及小于该数字的所有素数 m = int(maxNumber**0.5)+1 primesLessThanM = [p for p in range(2, m) if 0 not in [p%d for d in range(2, int(p**0.5)+1)]] # 遍历最大整数平方根之内的自然数 for p in primesLessThanM: for i in range(2, maxNumber//p+1): # 在集合中删除该数字所有的倍数 numbers.discard(i*p) print(numbers)