实验11：模块
一、实验目的和要求
1、学会自定义模块；
2、学会引用其他模块；
3、学会创建和使用包。
二、实验环境
软件版本：Python 3.10 64_bit
三、实验过程
1、实例1：创建计算BMI指数的模块
创建一个用于根据身高、体重计算BMI指数的模块，命名为bmi.py，其中bmi为模块名，.py为扩展名。关键代码如下：
1 def fun_bmi(person,height,weight): 2 '''功能：根据身高和体重计算BMI指数 3 person：姓名 4 height：身高，单位：米 5 weight：体重，单位：千克 6 ''' 7 8 print(person + "的身高:" + str(height) + "米\t体重:" + str(weight) + "千克") 9 bmi=weight/(height*height) # 用于计算BMI指数，公式为：BMI=体重/身高的平方 10 print(person + "的BMI指数为:"+str(bmi)) # 输出BMI指数 11 # 此处省略了显示判断结果的代码 12 def fun_bmi_upgrade(*person): 13 '''功能：根据身高和体重计算BMI指数（升级版） 14 *person：可变参数该参数中需要传递带3个元素的列表， 15 分别为姓名、身高（单位：米）和体重（单位：千克） 16 ''' 17 18 # 此处省略了函数主体代码
2、实例2：导入两个包括同名函数的模块
创建两个模块，一个是矩形模块，其中包括计算矩形周长和面积的函数；另一个是圆形，其中包括计算圆形周长和面积的函数。然后在另一个Python文件中导入这两个模块，并调用相应的函数计算周长的面积。具体步骤如下：
（1）创建矩形模块，对应的文件名为rectangle.py，在该文件中定义两个函数，一个用于计算矩形的周长，另一个用于计算矩形的面积，具体代码如下：
1 def girth(width,height): 2 '''功能：计算周长 3 参数：width（宽度）、height（高） 4 ''' 5 return(width + height)*2 6 def area(width,height): 7 '''功能：计算面积 8 参数：width（宽度）、height（高） 9 ''' 10 return width * height 11 if __name__ == '__main__': 12 print(area(10,20))
（2）创建圆形模块，对应的文件名称为circular.py，在该文件中定义两个函数，一个用于计算圆形的周长，另一个用于计算圆形的面积，具体代码如下：
1 import math # 导入标志模块math 2 PI = math.pi # 圆周率 3 def girth(r): 4 '''功能：计算周长 5 参数：r（半径） 6 ''' 7 return round(2 * PI * r ,2 ) # 计算周长并保留两位小数 8 def area(r): 9 '''功能：计算面积 10 参数：r（半径） 11 ''' 12 return round(PI * r * r ,2 ) # 计算面积并保留两位小数 13 if __name__ == '__main__': 14 print(girth(10))
（3）创建一个名称为compute.py 的Python文件，首先导入矩形模块的全部定义，然后导入圆形模型的全部定义，最后分别调用计算矩形周长的函数和计算圆形周长的函数，代码如下：
1 from rectangle import * # 导入矩形模块
2 from circular import * # 导入圆形模块
3 if __name__ == '__main__':
4 print('圆形的周长为：',girth(10)) # 调用计算圆形周长的函数
5 print('矩形的周长为：',girth(10,20)) # 调用计算矩形周长的函数
执行compute.py文件，结果如下：
从图中可以看出执行步骤（3）的第5行代码时出现异常，这是因为原本想执行的矩形模块的girth() 函数被圆形模块的girth() 函数给盖住了。解决该问题的方法是，不使用from...import 语句导入，而是使用import 语句导入。修改后的代码如下：
1 import rectangle as r # 导入矩形模块
2 import circular as c # 导入圆形模块
3 if __name__ == '__main__':
4 print('圆形的周长为：',c.girth(10)) # 调用计算圆形周长的函数
5 print('矩形的周长为：',r.girth(10,20)) # 调用计算矩形周长的函数
执行上面代码后，结果如下：
3、实例3：在指定包中创建通过的设置和获取尺寸的模块
创建一个名称为settings 的包，在该包下创建一个名称为size的模块，通过该模块实现设置和获取尺寸的通用功能。具体步骤如下：
（1）在settings包中，创建一个名称为size的模块，在该模块中，定义两个保护类型的的全局变量，分别代表宽度和高度，然后定义一个change()函数，用于修改两个全局变量的值，在定义两个函数，分别用于获取宽度和高度，具体代码如下：
1 width = 800 # 定义保护类型的全局变量（宽度） 2 height = 600 # 定义保护类型的全局变量（高度） 3 def change(w,h): 4 global _width # 全局变量(宽度) 5 _width = w # 重新给宽度赋值 6 global _height # 全局变量（高度） 7 _height = h # 重新给高度赋值 8 def getWidth(): # 获取宽度的函数 9 global _width 10 return _width 11 def getHeight(): # 获取高度的函数 12 global _height 13 return _height
（2）在settings 包的上一层目录中创建一个名称为main.py的文件，在该文件中导入settings包下的size模块的全部定义，并且调用change()函数重新设置宽度和高度，然后在分别调用getWidth()和getHeight()函数获取修改后的宽度和高度，具体代码如下：
from settings.size import * # 导入size模块下的全部定义
if __name__=='__main__':
change(1024,768) # 调用change()函数改变尺寸
print('宽度：',getWidth()) # 输出宽度
print('高度：',getHeight()) # 输出高度
（3）运行结果如图所示：
4、实例4：生成有数字、字母组成的4 位验证码
(1)在IDLE 中创建一个名称为checkcode.py 的文件，然后在该文件中导入Python 标准模块中random 模块（用于生成随机数），然后定义一个保存验证码的变量，在应用for 语句实现一个重复4 次的循环，在该循环中，调用random 模块提供的randrange() 和randint() 方法生成符合要求的验证码，最后输出生成的验证码，代码如下：
import random # 导入标准模块中的random
if __name__=='__main__':
checkcode = "" # 保存验证码的变量
for i in range(4): # 循环4次
index = random.randrange(0,4) # 生成0~3中的一个数
if index != i and index + 1 != i:
checkcode += chr(random.randint(97,122)) # 生成a~z中的一个小写字母
elif index + 1 == i:
checkcode += chr(random.randint(65,90)) # 生成A~Z中的一个大写字母
else:
checkcode += str(random.randint(1,9)) # 生成1~9中的一个数字
print("验证码：",checkcode) # 输出生成的验证码
（2）运行结果如图所示：
5、实战一：大乐透号码生成器
使用random模块模拟大乐透号码生成器。选号规则：前区在1-35范围内随机产生不重复的5个号码，后区在1-12范围内随机产生不重复的2个号码。
（1）创建模块，代码如下：
1 import random 2 def GreatLotto(times): 3 Greatnumber = [] 4 for i in range(0,times): 5 numbers = [] 6 leftlist = list(range(1,36)) 7 leftnumber = random.sample(leftlist,5) 8 rightlist = list(range(1,13)) 9 rightnumber = random.sample(rightlist,2) 10 leftnumber.sort() 11 rightnumber.sort() 12 numbers = leftnumber + rightnumber 13 for n in range(len(numbers)): 14 if numbers[n]<10: 15 numbers[n] = '0'+ str(numbers[n]) 16 Greatnumber.append( numbers) 17 return Greatnumber
（2）引用模块，代码如下：
1 import sz1_1
2 print("大乐透生成器")
3 time = input("请输入要随即大乐透号码注数：")
4 Greatnumber = sz1_1.GreatLotto(int(time))
5 for i in range(0,int(time)):
6 print('{} {} {} {} {} {} {}'.format(Greatnumber[i][0],Greatnumber[i][1],
7 Greatnumber[i][2],Greatnumber[i][3],
8 Greatnumber[i][4],Greatnumber[i][5],
9 Greatnumber[i][6]))
（3）运行结果如图所示：
6、实战二：春节集五福
最近两年流行春节集五福活动。现编程实现模拟春节集五福的过程。
（1）创建模块，代码如下：
1 import random
2 def Ji_Fu():
3 fus=['爱国福','富强福','和谐福','友善福','敬业福']
4 fu = random.sample(fus,1)
5 return fu
6 def fus(fu):
7 print('当前拥有的福：')
8 for i, j in fu.items():
9 print(i,': ',j,'\t',end='')
10 def five_blessings(fu):
11 type=1
12 for i, j in fu.items():
13 if j==0:
14 type=0
15 return type;
（2）引用模块，代码如下：
1 import sz2_1
2 print('开始集福啦~~~')
3 fu={'爱国福':0,'富强福':0,'和谐福':0,'友善福':0,'敬业福':0}
4 while sz2_1.five_blessings(fu)==0:
5 input('\n按下<Enter>键获取五福')
6 Strfu=sz2_1.Ji_Fu()[0]
7 print('获取到：' + Strfu)
8 fu[Strfu] += 1
9 sz2_1.fus(fu)
10 print('\n恭喜您集成五福！！！')
（3）运行结果如图所示：
7、实战三：封装用户的上网行为
当下很多人都会用一定的时间上网。现编程实现封装用户的上网行为，对用户的上网时间进行统计，当上网时间过长时，给出提示。
（1）创建模块，代码如下：
1 def net_play(time):
2 print("浏览网页",str(time) + "小时")
3 return time
4 def Watch_videos(time):
5 print("看视频",str(time) + "小时")
6 return time
7 def Play_game(time):
8 print("玩网络游戏",str(time) + "小时")
9 return time
10 def Study(time):
11 print( "上网学习",str(time) + "小时")
12 return time
13 def times(time):
14 if time >= 8:
15 print("今天上网时间共计" + str(time) + "小时，请保护眼睛，合理安排上网时间！")
16 return time
（2）引用模块，代码如下：
1 import sz3_1 2 name = "小明" 3 time = 0; 4 print(name,"上网时间、行为统计：") 5 time += sz3_1.net_play(1.5) 6 time += sz3_1.Watch_videos(2) 7 time += sz3_1.Play_game(3) 8 time += sz3_1.Study(2) 9 sz3_1.times(time)
（3）运行结果如图所示：
8、实战四：计算个人所得税
编写一个计算个人所得税的程序，随时掌握自己的工资需要缴纳多少个人所得税。
（1）创建模块，代码如下：
1 def my_tax(z):
2 if z <= 0:
3 print("NULL")
4 else:
5 if z <= 1500:
6 t = z * 0.03
7 elif z <= 4500:
8 t = z * 0.1 - 105
9 elif z <= 9000:
10 t = z * 0.2 - 555
11 elif z <= 35000:
12 t = z * 0.25 -1005
13 elif z <= 55000:
14 t = z * 0.3 -2755
15 elif z <= 80000:
16 t = z * 0.35 - 5505
17 else:
18 t = z * 0.45 - 13505
19 tt = "{:.2f}".format(t)
20 print(tt)
（2）引用模块，代码如下：
1 import sz4_1
2 salary = float(input("请输入月收入:"))
3 if salary>=7662:
4 money = salary - 7662 * 0.225
5 else:
6 money = salary * 0.775
7 z = money - 3500
8 print("应纳个人所得税税额为",end = "")
9 sz4_1.my_tax(z)
（3）运行结果如图所示：
