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【案例详解】1. Python实现九九乘法表的24种方法

时间：2024-07-10 15:57:31浏览次数：17  
标签：24 九九乘法 函数 Python print range multiplication table 乘法表

【案例详解】1. Python实现九九乘法表的24种方法

【案例详解】1. Python实现九九乘法表的24种方法

Python实现九九乘法表的24种方法案例详细讲解

博主：Python老吕 在本文中采用了24种不同的方法，并撰写了近四万字的内容，来详细阐述如何使用Python实现九九乘法表。目标是通过多种实现方案，提供一个难度适中但代码简洁的示例，帮助读者快速理解Python的语法和逻辑，从而迅速掌握这门编程语言。

在Python中，实现九九乘法表（又称乘法口诀表）的方式多种多样。 这里我们将展示列出 24种不同方法 ，并进行 详细讲解 ，每种方法都有其独特的特点和风格。





【案例详解】1. Python实现九九乘法表的24种方法

一、基础方法（嵌套循环）

for i in range(1, 10):
    for j in range(1, i+1):
        print(f"{j}x{i}={i*j}", end="\t")
    print()

这段代码是Python中的一个嵌套循环，用于打印一个乘法口诀表的部分内容。具体来说，它打印从 1x1 到 9x9 的乘法表。下面我将逐步解释这段代码：

  1. 外部循环:
for i in range(1, 10):

这个循环的变量 i 从1开始，到9结束（不包括10）。对于每一个 i 的值，内部循环都会被执行一次。

  1. 内部循环:
for j in range(1, i+1):

对于每一个 i 的值，内部循环的变量 j 从1开始，到 i+1 结束（不包括 i+1）。这意味着，当 i=1 时，j 的值只有1；当 i=2 时，j 的值有1和2；依此类推，直到 i=9 时，j 的值从1到9。

  1. 打印:
print(f"{j}x{i}={i*j}", end="\t")

对于每一对 i 和 j 的值，这行代码都会打印一个乘法表达式，例如 “1x1=1”、“2x1=2” 等。end="\t" 表示在打印完每一个表达式后，不会换行（默认的 end 是 "\n"，即换行），而是插入一个制表符（即一个tab），以便在同一行上整齐地排列多个表达式。

  1. 换行:
print()

当内部循环完成后（即 j 的所有值都已经被遍历过），这行代码会被执行，导致输出换行。这样，下一个 i 值的乘法表达式就会从新的一行开始打印。

所以，这段代码的输出将是：

1x1=1	
1x2=2	2x2=4	
1x3=3	2x3=6	3x3=9	
1x4=4	2x4=8	3x4=12	4x4=16	
1x5=5	2x5=10	3x5=15	4x5=20	5x5=25	
1x6=6	2x6=12	3x6=18	4x6=24	5x6=30	6x6=36	
1x7=7	2x7=14	3x7=21	4x7=28	5x7=35	6x7=42	7x7=49	
1x8=8	2x8=16	3x8=24	4x8=32	5x8=40	6x8=48	7x8=56	8x8=64	
1x9=9	2x9=18	3x9=27	4x9=36	5x9=45	6x9=54	7x9=63	8x9=72	9x9=81

注意：这里的输出格式可能因不同的终端或IDE的制表符宽度设置而略有不同。但基本上，每一行的乘法表达式都会整齐地对齐。





【案例详解】1. Python实现九九乘法表的24种方法

二、列表推导式

for i in range(1, 10):
    print("\t".join(f"{j}x{i}={i*j}" for j in range(1, i+1)))

这段Python代码是一个嵌套循环，用于打印从1乘到某个数的乘法表（也称为九九乘法表，但这里是1到9）。具体来说，它会按照格式 jxi=j*i 打印出每个乘积，其中 j 是从1遍历到 i 的数，而 i 是从1遍历到9的数。

让我们逐步解释这段代码：

  1. 外层循环:
for i in range(1, 10):

这个循环会遍历从1到9的整数（因为range(1, 10)生成的是从1开始到9结束的序列，不包括10）。对于每个i，都会执行一次内层循环和打印操作。

  1. 内层循环:
for j in range(1, i+1):

对于每个i，这个循环会遍历从1到i（包括i）的整数。注意range(1, i+1)的结束是i+1，因为range的结束参数是不包括在内的。

  1. 字符串格式化:
f"{j}x{i}={i*j}"

这是一个f-string（格式化字符串字面量），用于生成形如 “jxi=j*i” 的字符串，其中j和i是当前循环的变量，而j*i是它们的乘积。

  1. 字符串连接:
"\t".join(...)

\t 是一个制表符，通常用于在输出中增加一些水平的空白。join 方法会取括号中的生成器表达式（它是一个字符串迭代器），并使用制表符将它们连接成一个单独的字符串。这意味着每个 “jxi=j*i” 表达式之间都会有一个制表符。

  1. 打印:
print(...)

最后，使用print函数打印出连接后的字符串。

所以，当你运行这段代码时，你会看到以下输出：

1x1=1	
1x2=2	2x2=4	
1x3=3	2x3=6	3x3=9	
1x4=4	2x4=8	3x4=12	4x4=16	
1x5=5	2x5=10	3x5=15	4x5=20	5x5=25	
1x6=6	2x6=12	3x6=18	4x6=24	5x6=30	6x6=36	
1x7=7	2x7=14	3x7=21	4x7=28	5x7=35	6x7=42	7x7=49	
1x8=8	2x8=16	3x8=24	4x8=32	5x8=40	6x8=48	7x8=56	8x8=64	
1x9=9	2x9=18	3x9=27	4x9=36	5x9=45	6x9=54	7x9=63	8x9=72	9x9=81

注意，每一行的乘法表达式之间都有制表符分隔。





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三、函数封装

def print_multiplication_table():
    for i in range(1, 10):
        for j in range(1, i+1):
            print(f"{j}x{i}={i*j}", end="\t")
        print()

print_multiplication_table()

这段代码定义了一个名为 print_multiplication_table 的函数，该函数用于打印一个 1 到 9 的乘法表。下面是该代码的详细解释：

  1. 函数定义:
def print_multiplication_table():

这定义了一个名为 print_multiplication_table 的函数，该函数没有参数。

  1. 外层循环:
for i in range(1, 10):

这个循环从 1 迭代到 9（不包括 10）。对于每个 i 的值，它都会打印一行乘法表。

  1. 内层循环:
for j in range(1, i+1):

对于每个 i 的值，这个内层循环会从 1 迭代到 i。这样，它就能打印出从 1xi 到 ixi 的所有乘法表达式。

  1. 打印乘法表达式:
print(f"{j}x{i}={i*j}", end="\t")

这行代码使用 f-string 格式化来打印乘法表达式。end="\t" 参数表示每次打印后不使用默认的换行符，而是使用一个制表符（\t）来分隔同一行的不同乘法表达式。

  1. 换行:
print()

在内层循环结束后，这行代码用于插入一个换行符，使得下一个 i 值的乘法表达式从新的一行开始打印。

  1. 调用函数:
print_multiplication_table()

在定义完 print_multiplication_table 函数后，这行代码调用了该函数，从而打印出 1 到 9 的乘法表。

输出示例:

1x1=1	
1x2=2	2x2=4	
1x3=3	2x3=6	3x3=9	
1x4=4	2x4=8	3x4=12	4x4=16	
1x5=5	2x5=10	3x5=15	4x5=20	5x5=25	
1x6=6	2x6=12	3x6=18	4x6=24	5x6=30	6x6=36	
1x7=7	2x7=14	3x7=21	4x7=28	5x7=35	6x7=42	7x7=49	
1x8=8	2x8=16	3x8=24	4x8=32	5x8=40	6x8=48	7x8=56	8x8=64	
1x9=9	2x9=18	3x9=27	4x9=36	5x9=45	6x9=54	7x9=63	8x9=72	9x9=81

注意：由于 end="\t" 的使用，同一行的乘法表达式之间用制表符分隔，但实际的输出可能因你的控制台或终端的宽度而有所不同。在某些情况下，可能需要手动调整或考虑使用其他分隔符（如空格）以获得更清晰的输出。





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四、使用map函数

for i in range(1, 10):
    print("\t".join(map(lambda x: f"{x}x{i}={i*x}", range(1, i+1))))

这段Python代码是一个嵌套循环和函数调用的例子，用于生成并打印一系列的数学乘法表达式。具体来说，它会为每一个i（从1到9）打印出从1xi到ixi的乘法表达式。

让我们逐步解释代码：

  1. 外部循环:
for i in range(1, 10):

这个循环会遍历i的值从1到9（不包括10）。

  1. 内部操作:

    • range(1, i+1): 对于每一个i，这会生成一个从1到i的整数序列（包括1，不包括i+1）。
    • map(lambda x: f"{x}x{i}={i*x}", range(1, i+1)): 使用map函数和lambda函数，这个表达式会为range(1, i+1)中的每一个x生成一个字符串，格式为"{x}x{i}={i*x}"。例如，当i=3时，它会为x=1, 2, 3分别生成"1x3=3", "2x3=6", 和 "3x3=9"。
    • "\t".join(...): 使用制表符（\t）作为分隔符，将上面生成的字符串列表连接成一个单一的字符串。

  2. 打印结果:

  • print(...): 打印上面生成的字符串。

现在，让我们看看实际的输出：

  • 当i=1:
1x1=1
  • 当i=2:
1x2=2	2x2=4
  • 当i=3:
1x3=3	2x3=6	3x3=9

…以此类推，直到i=9。





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五、列表嵌套

multiplication_table = [[f"{j}x{i}={i*j}" for j in range(1, i+1)] for i in range(1, 10)]
for row in multiplication_table:
    print("\t".join(row))

这段代码是Python中的一个列表推导（list comprehension）的示例，用于生成一个乘法表（实际上是乘法表达式字符串的表）。我将逐步解释这段代码。

  1. 列表推导（List Comprehension）:

列表推导是Python中用于快速创建列表的一种简洁方式。

[expression for item in iterable if condition]

其中expression是你要在列表中放置的元素的表达式，item是iterable中的每个元素，而condition（可选）是一个布尔表达式，用于确定哪些元素应包含在列表中。

  1. 生成乘法表:
multiplication_table = [[f"{j}x{i}={i*j}" for j in range(1, i+1)] for i in range(1, 10)]

这是一个嵌套的列表推导。

  • 外层推导for i in range(1, 10)：对于i从1到9的每一个数字，都会生成一个内部列表。
  • 内层推导for j in range(1, i+1)：对于每个i，都会生成一个包含乘法表达式字符串的列表。例如，当i=3时，内层推导会生成['1x3=3', '2x3=6', '3x3=9']。
  • f"{j}x{i}={i*j}"：这是一个f-string，用于格式化字符串。它将j、i和i*j的值插入到字符串中，生成一个乘法表达式。

  1. 打印乘法表:
for row in multiplication_table:
    print("\t".join(row))
  • for row in multiplication_table：遍历multiplication_table中的每一行（即内部列表）。
  • "\t".join(row)：使用制表符（\t）将行中的每个字符串连接起来。例如，对于行['1x3=3', '2x3=6', '3x3=9']，这将生成字符串'1x3=3\t2x3=6\t3x3=9'。
  • print(...)：打印连接后的字符串。

当你运行这段代码时，它将输出一个9x9的乘法表（但只显示表达式，不计算值）。每行表示一个固定的i值，而每列表示一个固定的j值。





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六、使用itertools库

import itertools

# 使用itertools.product生成1到9的笛卡尔积
# product函数会返回元组，其中每个元组包含两个数字，表示乘法表中的一行
products = itertools.product(range(1, 10), repeat=2)

# 使用列表推导式生成九九乘法表的字符串表示
multiplication_table = [f"{i}*{j}={i*j:<2}" for i, j in products]

# 格式化输出，每行包含9个元素
for idx, row in enumerate(multiplication_table, start=1):
    if idx % 9 == 0:  # 如果是每行的最后一个元素
        print(row)  # 直接打印，不换行
    else:
        print(row, end='\t')  # 打印并添加一个制表符作为分隔符

这段代码主要用于生成并打印九九乘法表。九九乘法表是中国传统的一种乘法口诀表，常用于儿童学习乘法。下面是代码的详细解释：

  1. 导入itertools模块：
import itertools

itertools是Python的一个内置模块，它提供了许多用于操作迭代器的函数，包括product`。

  1. 使用itertools.product生成1到9的笛卡尔积：
products = itertools.product(range(1, 10), repeat=2)

itertools.product函数用于计算多个可迭代对象的笛卡尔积。在这里，我们为range(1, 10)（即从1到9的整数）指定了repeat=2，意味着我们想要两个这样的序列的笛卡尔积。这样，products`将是一个迭代器，其中每个元素都是一个元组，包含两个从1到9的数字。

  1. 使用列表推导式生成九九乘法表的字符串表示：
multiplication_table = [f"{i}*{j}={i*j:<2}" for i, j in products]

这里，我们使用了一个列表推导式来遍历products中的每个元组（i, j），并为每个元组生成一个字符串。该字符串的格式是"{i}*{j}={乘积}"，其中乘积被格式化为至少两个字符宽（使用<2），如果乘积只有一位数，则在其左侧添加一个空格以保持对齐。

  1. 格式化输出九九乘法表：
for idx, row in enumerate(multiplication_table, start=1):
    if idx % 9 == 0:  # 如果是每行的最后一个元素
        print(row)  # 直接打印，不换行
    else:
        print(row, end='\t')  # 打印并添加一个制表符作为分隔符

enumerate函数用于同时获取列表（或其他可迭代对象）的元素和它们的索引。在这里，我们还为enumerate指定了start=1`，以便索引从1开始（而不是默认的0）。

然后，我们使用if idx % 9 == 0来检查当前索引是否是每行的最后一个元素（因为九九乘法表有9列）。如果是，则直接打印该元素并移动到下一行；否则，我们在元素后添加一个制表符\t作为分隔符，以便在同一行上打印下一个元素。

最终，这段代码将打印出一个格式化的九九乘法表。





【案例详解】1. Python实现九九乘法表的24种方法述

七、使用字符串格式化

for i in range(1, 10):
    row = '  '.join(f"{j}x{i}={i*j:2}" for j in range(1, i+1))
    print(row)

这段 Python 代码的目的是打印一个乘法口诀表的简化版本，但只显示到每一行的 i 的乘法。具体来说，让我们逐步解释这段代码：

  1. for i in range(1, 10):

这是一个 for 循环，它从 1 开始，直到（但不包括）10，所以 i 的值会是 1, 2, …, 9。

  1. row = ' '.join(f"{j}x{i}={i*j:2}" for j in range(1, i+1))

这是 row 变量的赋值部分，用于生成和格式化当前 i 值的乘法表达式。

* `for j in range(1, i+1):`：这是一个嵌套的 for 循环，它遍历从 1 到 `i`（包括 `i`）的数字。对于每一个 `i`，这个循环都会生成与 `i` 相乘的乘法表达式。
* `f"{j}x{i}={i*j:2}"`：这是一个 f-string，用于格式化字符串。它显示 `j` 乘以 `i` 的结果，并确保结果至少占用两个字符的宽度（如果结果是一个数字，并且其位数少于 2，则会在前面添加一个空格以使其宽度为 2）。
* `'  '.join(...)`：这将上述循环生成的所有乘法表达式连接成一个字符串，其中每个表达式之间用两个空格分隔。

  1. print(row)

最后，使用 print 函数输出当前 i 值的乘法表达式。

当这段代码运行时，输出将是：

1x1= 1
1x2= 2  2x2= 4
1x3= 3  2x3= 6  3x3= 9
...
(以此类推，直到 9 的乘法表达式)

注意，乘法表达式是按照递增的顺序排列的，并且每个表达式都与其对应的 i 值在同一行上。





【案例详解】1. Python实现九九乘法表的24种方法

八、使用format方法

for i in range(1, 10):
    row = '  '.join("{0}x{1}={2:2}".format(j, i, i*j) for j in range(1, i+1))
    print(row)

这段Python代码是一个用于打印乘法口诀表的简单程序。下面我将逐步解释这段代码：

  1. 循环结构：
for i in range(1, 10):

这是一个for循环，它从1开始，到9结束（不包括10）。在每次循环中，i 的值都会从1递增到9。

  1. 内部列表推导式：
"{0}x{1}={2:2}".format(j, i, i*j) for j in range(1, i+1)

这是一个列表推导式，它用于生成一个字符串列表。对于每一个i（从1到9），这个推导式都会生成一个与i相关的乘法表达式的字符串列表。

* `range(1, i+1)`：这会生成一个从1到`i`的整数序列（包括1和`i`）。
* `"{0}x{1}={2:2}".format(j, i, i*j)`：这是一个字符串格式化操作。它使用`format`方法将三个参数（`j`, `i`, `i*j`）插入到字符串中。其中，`{2:2}`表示第三个参数（即`i*j`）应该被格式化为至少两位的数字，如果它只有一位，那么它前面会添加一个空格来保持总长度为2。

  1. 连接字符串：
row = '  '.join(...)

使用join方法将上面生成的字符串列表连接成一个单独的字符串。连接时，每个字符串之间都用三个空格' '作为分隔符。

  1. 打印结果：
print(row)

最后，打印出row，即与当前i值相关的乘法口诀表的那一行。

运行这段代码后，你会得到以下的乘法口诀表：

1x1= 1
1x2= 2  2x2= 4
1x3= 3  2x3= 6  3x3= 9
...
1x9= 9  2x9=18  3x9=27  ...  9x9=81

注意：乘法表的每一行都比前一行多一个表达式，且这些表达式都用三个空格隔开。





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九、递归实现

def print_multiplication_table(n, i=1):
    # 递归终止条件：当i大于n时，不再继续递归
    if i > n:
        return
    
    # 打印当前行的乘法结果
    for j in range(1, i+1):
        print(f"{j}x{i}={i*j}", end="\t")
    print()  # 换行
    
    # 递归调用，打印下一行
    print_multiplication_table(n, i+1)

# 调用函数，打印9x9的乘法表
print_multiplication_table(9)

这段代码定义了一个名为 print_multiplication_table 的函数，该函数使用递归的方式打印出一个乘法表。下面我将逐行解释这段代码：

  1. 函数定义:
def print_multiplication_table(n, i=1):

这行代码定义了一个函数 print_multiplication_table，它接受两个参数：n 和 i。其中 n 是乘法表的行数（或列数，因为这是一个正方形的乘法表），而 i 是一个默认值为1的参数，用于递归中控制当前要打印的行数。

  1. 递归终止条件:
if i > n:
    return

这是递归的终止条件。当 i 大于 n 时，函数不再进行递归调用，而是直接返回。这是必要的，因为它确保递归不会无限进行下去。

  1. 打印当前行的乘法结果:
for j in range(1, i+1):
    print(f"{j}x{i}={i*j}", end="\t")

这个循环用于打印当前行（由 i 表示）的乘法结果。对于每一个 j（从1到i），它都会计算 j 和 i 的乘积，并使用 print 函数以特定的格式输出这个乘积。end="\t" 表示在每次打印后添加一个制表符（tab），而不是默认的换行符，这样所有的乘积都会在同一行上。

  1. 换行:
print()

这行代码在打印完当前行的所有乘积后，插入一个换行符，使得下一行的输出从新的一行开始。

  1. 递归调用:
print_multiplication_table(n, i+1)

这行代码是递归的核心。它调用了同一个函数，但将 i 的值增加1。这样，每次递归调用都会打印下一行的乘法结果，直到达到递归的终止条件。

  1. 函数调用:
print_multiplication_table(9)

这行代码调用了 print_multiplication_table 函数，并传入了一个参数 9。因此，该函数将打印一个9x9的乘法表。

这段代码使用递归的方式，从第一行开始，逐行打印乘法表，直到达到指定的行数（在这个例子中是9行）。





【案例详解】1. Python实现九九乘法表的24种方法

十、使用for和while混合循环

for i in range(1, 10):
    j = 1
    while j <= i:
        print(f"{j}x{i}={i*j}", end='\t')
        j += 1
    print()

这段Python代码的主要功能是打印一个乘法表，范围从1乘以1到9乘以9。我们可以逐步解释这段代码：

  1. 外层循环:
for i in range(1, 10):

这个循环变量i从1开始，到9结束（不包括10）。对于每一个i的值，内层循环都会执行一次。

  1. 内层循环:
j = 1
while j <= i:
    print(f"{j}x{i}={i*j}", end='\t')
    j += 1

对于每一个i的值，j都从1开始，并且当j小于或等于i时，内层循环继续执行。

  • print(f"{j}x{i}={i*j}", end='\t'): 这行代码打印乘法表达式及其结果。例如，当i=3和j=2时，它会打印2x3=6。这里使用了f-string来格式化字符串，\t是制表符，用于在每次打印后添加一个水平制表符，而不是默认的换行符。
  • j += 1: 这行代码将j的值增加1，以便在下一次循环迭代中检查新的乘法表达式。

  1. 换行:
print()

在内层循环结束后，这行代码确保每次打印完一行乘法表达式后都会换行。这样，下一个i值的乘法表达式将从新的一行开始。

最终输出将是：

1x1=1 
1x2=2 2x2=4 
1x3=3 2x3=6 3x3=9 
... (以此类推，直到9x9=81)

但请注意，由于内层循环使用了\t作为end参数，所以实际的列对齐可能会因控制台或IDE的宽度设置而有所不同。在某些情况下，您可能需要调整制表符的数量或使用其他方法来获得更好的对齐效果。





【案例详解】1. Python实现九九乘法表的24种方法

十一、使用生成器

def multiplication_table_generator(n):
    for i in range(1, n+1):
        for j in range(1, i+1):
            yield f"{j}x{i}={i*j:<3}"  # 使用格式化字符串，确保输出宽度为3

# 创建一个生成器对象
generator = multiplication_table_generator(9)

# 遍历并打印生成器中的值
for line in [" ".join(next(generator) for _ in range(i)) for i in range(1, 10)]:
    print(line)

这段代码定义了一个名为 multiplication_table_generator 的函数，该函数用于生成一个乘法表。具体来说，它生成一个乘法表的字符串表示，其中每一行表示一个数字（从1到n）与从1到它自身的所有数字的乘积。

下面是代码各部分的详细解释：

  1. 函数定义：
def multiplication_table_generator(n):

这定义了一个名为 multiplication_table_generator 的函数，它接受一个参数 n，表示乘法表的最大行数（同时也是最大列数）。

  1. 内层循环：
for i in range(1, n+1):
    for j in range(1, i+1):
        yield f"{j}x{i}={i*j:<3}"

这里有两个嵌套的 for 循环。外层循环 i 从1遍历到 n，表示乘法表的每一行。内层循环 j 从1遍历到 i（包含），用于生成当前行 i 的所有乘法表达式。

yield 语句用于生成一个字符串，该字符串表示一个乘法表达式（如 “1x1=1”），并使用格式化字符串确保输出的宽度为3（通过 <3）。这样，即使乘法结果是一个一位数或两位数，它也会占据三个字符的宽度，从而确保乘法表的对齐。

  1. 创建生成器对象：
generator = multiplication_table_generator(9)

这行代码调用了 multiplication_table_generator 函数，并传入参数 9，从而创建了一个生成器对象 generator。这个生成器对象现在包含了从1到9的乘法表的字符串表示。

  1. 遍历并打印生成器中的值：
for line in [" ".join(next(generator) for _ in range(i)) for i in range(1, 10)]:
    print(line)

这是一个列表推导式（List Comprehension）嵌套在另一个 for 循环中。外部 for 循环 i 从1遍历到9，表示乘法表的每一行。内部列表推导式使用 next(generator) 来从生成器中获取下一个乘法表达式的字符串，并使用 " ".join() 来将这些字符串连接成一个字符串（即一行）。然后，这个字符串被打印出来。

注意：由于生成器只能被遍历一次，这段代码只能正确运行一次。如果你尝试再次运行它（使用相同的生成器对象），你会得到一个 StopIteration 异常，因为生成器已经耗尽了。

输出将是：

1x1=1 
1x2=2 2x2=4 
1x3=3 2x3=6 3x3=9 
...
(以下是类似的行，直到9x9=81)





【案例详解】1. Python实现九九乘法表的24种方法

十二、使用装饰器

def print_decorator(func):
    def wrapper():
        print("Starting multiplication table...")
        func()
        print("Multiplication table completed.")
    return wrapper

@print_decorator
def print_multiplication_table():
    for i in range(1, 10):
        for j in range(1, i+1):
            print(f"{j}x{i}={i*j}", end='\t')
        print()

print_multiplication_table()

这段代码展示了如何使用Python的装饰器（decorator）来增强一个函数的功能。装饰器允许你在不修改函数内部代码的情况下，为函数添加一些额外的功能。

现在，我将为你逐步解释这段代码：

  1. 定义装饰器函数 print_decorator:
def print_decorator(func):
    def wrapper():
        print("Starting multiplication table...")
        func()
        print("Multiplication table completed.")
    return wrapper

* `print_decorator` 是一个装饰器函数，它接受一个函数 `func` 作为参数。
* 在 `print_decorator` 内部，定义了一个名为 `wrapper` 的函数。这个 `wrapper` 函数会在调用原始函数 `func` 之前和之后分别打印一些文本。
* `print_decorator` 最后返回 `wrapper` 函数。
  1. 使用装饰器:
@print_decorator
def print_multiplication_table():
    ...

* 使用 `@print_decorator` 语法，我们将 `print_decorator` 装饰器应用到了 `print_multiplication_table` 函数上。
* 这意味着当你尝试调用 `print_multiplication_table()` 时，实际上你调用的是由 `print_decorator` 返回的 `wrapper` 函数。但注意，从外部来看，你仍然感觉像是在调用 `print_multiplication_table`。
  1. 定义 print_multiplication_table 函数:
def print_multiplication_table():
    for i in range(1, 10):
        for j in range(1, i+1):
            print(f"{j}x{i}={i*j}", end='\t')
        print()

* 这个函数简单地打印了一个乘法表，从1x1到9x9。
  1. 调用 print_multiplication_table 函数:
print_multiplication_table()

* 虽然我们直接调用了 `print_multiplication_table`，但由于装饰器的存在，实际上会先执行 `wrapper` 函数中的代码，然后执行 `print_multiplication_table` 的原始代码，最后再次执行 `wrapper` 函数中的后续代码。

所以，当你运行这段代码时，你会看到以下输出：

Starting multiplication table...
1x1=1 
1x2=2 2x2=4 
1x3=3 2x3=6 3x3=9 
... (以此类推，直到9x9)
Multiplication table completed.





十三、图形化界面实现

import tkinter as tk

def create_table(root):
    for i in range(1, 10):
        for j in range(1, i+1):
            label = tk.Label(root, text=f"{j}x{i}={i*j}", width=10)
            label.grid(row=i-1, column=j-1)

root = tk.Tk()
root.title("九九乘法表")
create_table(root)
root.mainloop()

这段Python代码使用了tkinter模块，它是Python的标准GUI（图形用户界面）库。这个代码创建了一个简单的窗口，并在其中显示了一个九九乘法表。下面我将逐行解释这段代码：

  1. 导入tkinter模块
import tkinter as tk

这行代码导入了tkinter模块，并将其重命名为tk以便在代码中更简洁地引用。
2. 定义create_table函数

def create_table(root):

这是一个名为create_table的函数，它接受一个参数root，这个参数通常是一个tkinter窗口的根对象。
3. 循环创建标签并显示乘法结果

for i in range(1, 10):
    for j in range(1, i+1):
        label = tk.Label(root, text=f"{j}x{i}={i*j}", width=10)
        label.grid(row=i-1, column=j-1)

这里有两个嵌套的for循环。外部循环i从1到9（不包括10），代表乘法表的行。内部循环j从1到i+1，代表乘法表的列。

  • tk.Label(root, text=f"{j}x{i}={i*j}", width=10)：这行代码创建了一个新的tkinter标签（Label）。标签的文本是一个字符串，其中包含了乘法表达式（例如“1x1=1”）和它的结果。width=10设置了标签的宽度为10个字符宽。
  • label.grid(row=i-1, column=j-1)：这行代码使用grid布局管理器将标签放置在窗口的指定行和列。由于grid的索引从0开始，所以我们需要从i和j中减去1来得到正确的位置。
  1. 创建tkinter窗口
root = tk.Tk()

这行代码创建了一个新的tkinter窗口，并将其存储在变量root中。
5. 设置窗口标题

root.title("九九乘法表")

这行代码设置了窗口的标题为“九九乘法表”。
6. 调用create_table函数来创建乘法表

create_table(root)

这行代码调用了之前定义的create_table函数，并将root窗口对象作为参数传递给它。
7. 启动tkinter的事件循环

root.mainloop()

这行代码启动了tkinter的事件循环，它使窗口保持打开状态并响应用户交互（如点击和键盘输入）。当关闭窗口时，事件循环将终止，程序将结束。





十四、使用异步IO

import asyncio

# 模拟异步乘法函数（实际上并不真正异步）
async def async_multiply(x, y):
    await asyncio.sleep(0)  # 模拟I/O等待，这里实际上是立即完成的
    return x * y

# 异步打印乘法表
async def print_multiplication_table_async(n):
    for i in range(1, n+1):
        row = []
        for j in range(1, i+1):
            # 假设每个乘法都是异步的
            result = await async_multiply(i, j)
            row.append(f"{j}x{i}={result:2}")
        print(' '.join(row))

# 运行异步任务
async def main():
    await print_multiplication_table_async(9)

# Python 3.7+ 使用 asyncio.run() 来运行主协程
if __name__ == "__main__":
    asyncio.run(main())

这段代码展示了Python中asyncio库的基本用法，尽管其中的异步函数async_multiply实际上并没有进行真正的异步操作。下面是对代码的详细解释：

  1. 导入asyncio库：
import asyncio

这允许我们使用异步编程的相关功能。
2. 模拟异步乘法函数async_multiply：

async def async_multiply(x, y):
    await asyncio.sleep(0)  # 模拟I/O等待，这里实际上是立即完成的
    return x * y

尽管函数名为async_multiply，但它实际上并不执行任何异步操作。它仅仅是为了演示如何在异步函数中模拟一个I/O等待（尽管在这里await asyncio.sleep(0)实际上是立即完成的，不会阻塞其他操作）。真正的乘法操作x * y是同步的。
3. 异步打印乘法表函数print_multiplication_table_async：

async def print_multiplication_table_async(n):
    ...

这个函数用于打印一个n x n的乘法表，但每个乘法操作都被视为异步的（尽管实际上不是）。对于乘法表中的每个数字，它都会调用async_multiply函数，并等待结果。
4. 主协程main：

async def main():
    await print_multiplication_table_async(9)

这是异步程序的入口点。它调用了print_multiplication_table_async函数并等待其完成。
5. 运行主协程：

if __name__ == "__main__":
    asyncio.run(main())

从Python 3.7开始，你可以使用asyncio.run()函数来运行主协程。这会自动创建一个事件循环、运行协程，并在完成后关闭事件循环。

注意：虽然此代码使用了asyncio库，但真正的异步操作（如I/O操作或长时间运行的任务）在这里并没有得到体现。在实际应用中，你会希望将那些可能阻塞其他操作的任务（如网络请求、数据库查询等）放在异步函数中，并使用await关键字来等待它们完成，从而避免阻塞整个程序。





十五、使用asyncio库

import asyncio

async def multiply(i, j):
    # 实际上，乘法操作是同步且非常快的，所以这里只是模拟异步操作
    await asyncio.sleep(0)  # 模拟I/O等待时间
    return i * j

async def print_multiplication_table_async(n):
    for i in range(1, n+1):
        for j in range(1, i+1):  # 只打印半个表格，因为是对称的
            result = await multiply(i, j)
            print(f"{i}x{j}={result}", end="\t")
        print()

# 运行事件循环并打印乘法表
asyncio.run(print_multiplication_table_async(9))

这段Python代码是一个简单的例子，用于展示如何使用asyncio库来编写异步函数。虽然在这个例子中，实际的乘法操作（i * j）是同步且非常快的，但代码使用了asyncio.sleep(0)来模拟一个需要等待的异步操作（比如I/O操作）。

下面是对代码的详细解释：

  1. 导入asyncio库：
import asyncio

这是Python的异步I/O框架，它提供了编写单线程并发代码的基础。
2. 定义异步函数multiply(i, j)：

async def multiply(i, j):
    # 实际上，乘法操作是同步且非常快的，所以这里只是模拟异步操作
    await asyncio.sleep(0)  # 模拟I/O等待时间
    return i * j

这个函数接受两个参数i和j，然后返回它们的乘积。但在这里，它使用await asyncio.sleep(0)来模拟一个异步操作。实际上，asyncio.sleep(0)会立即完成，但它允许事件循环在继续执行此函数之前调度其他任务。
3. 定义异步函数print_multiplication_table_async(n)：

async def print_multiplication_table_async(n):
    for i in range(1, n+1):
        for j in range(1, i+1):  # 只打印半个表格，因为是对称的
            result = await multiply(i, j)
            print(f"{i}x{j}={result}", end="\t")
        print()

这个函数用于打印一个乘法表。它接受一个整数n作为参数，并打印从1到n的乘法表。由于乘法表是对称的（即i*j和j*i是相同的），所以它只打印半个表格。

在内部的两个for循环中，它使用await multiply(i, j)来“异步”地获取乘积。但由于multiply函数中的asyncio.sleep(0)实际上并不等待，所以这只是一个模拟。
4. 运行事件循环并打印乘法表：

asyncio.run(print_multiplication_table_async(9))

asyncio.run()函数是启动新的事件循环，运行传入的协程，并关闭事件循环的便捷方法。在这里，它运行print_multiplication_table_async(9)`协程，该协程将打印从1到9的乘法表。

注意：尽管这个例子中使用了asyncio，但由于multiply函数中的asyncio.sleep(0)实际上是立即完成的，所以这个程序并没有真正地展示异步I/O的好处。在实际应用中，你可能会使用await来等待实际的异步操作（如网络请求或文件I/O），这些操作可能会花费一些时间。





十六、使用multiprocessing库

import multiprocessing

def generate_multiplication_table(n):
    """生成一个n*n的乘法表"""
    table = []
    for i in range(1, n+1):
        row = []
        for j in range(1, i+1):
            row.append(f"{i}*{j}={i*j}")
        table.append(" ".join(row))
    return "\n".join(table)

def worker_process(n, queue):
    """工作进程，生成乘法表并放入队列"""
    table = generate_multiplication_table(n)
    queue.put((n, table))

if __name__ == "__main__":
    # 创建一个队列，用于存放工作进程的结果
    queue = multiprocessing.Queue()
    
    # 创建多个进程，并行生成不同大小的乘法表
    processes = []
    for size in [9]:  # 可以根据需要调整大小
        p = multiprocessing.Process(target=worker_process, args=(size, queue))
        p.start()
        processes.append(p)
    
    # 等待所有进程完成
    for p in processes:
        p.join()
    
    # 从队列中取出结果并打印
    while not queue.empty():
        size, table = queue.get()
        print(f"乘法表（{size}x{size}）:")
        print(table)
        print()

这段代码使用Python的multiprocessing模块来并行地生成不同大小的乘法表。以下是代码的详细解释：

  1. 导入模块
import multiprocessing

这行代码导入了Python的multiprocessing模块，它支持在单个程序中创建多个进程。
2. generate_multiplication_table 函数

def generate_multiplication_table(n):
    ...

这个函数生成一个n*n的乘法表。例如，当n=3时，它将生成：

1*1=1 
2*1=2 2*2=4 
3*1=3 3*2=6 3*3=9
  1. worker_process 函数
def worker_process(n, queue):
    ...

这个函数是工作进程的入口点。它调用generate_multiplication_table函数来生成乘法表，并将结果（一个元组，包含乘法表的大小和乘法表本身）放入传入的队列中。
4. 主程序

* **创建队列**：


```python
queue = multiprocessing.Queue()
```
使用`multiprocessing.Queue`创建一个队列，用于在进程之间传递数据。
* **创建并启动进程**：


```python
for size in [9]:  # 可以根据需要调整大小
    p = multiprocessing.Process(target=worker_process, args=(size, queue))
    p.start()
    processes.append(p)
```
这里只创建了一个进程（因为列表`[9]`只包含一个元素）。但是，你可以调整这个列表来创建多个进程，每个进程都生成一个不同大小的乘法表。
* **等待进程完成**：


```python
for p in processes:
    p.join()
```
这行代码确保主进程会等待所有子进程完成后再继续执行。
* **从队列中取出结果并打印**：


```python
while not queue.empty():
    size, table = queue.get()
    print(f"乘法表（{size}x{size}）:")
    print(table)
    print()
```
当所有子进程都完成后，主进程从队列中取出结果并打印。

注意：虽然此代码使用了multiprocessing，但在这里它只创建了一个进程（因为[9]只包含一个元素）。为了充分利用并行处理，你应该调整[9]这个列表来包含多个不同的数字，这样你就可以并行地生成多个乘法表了。





十七、使用functools库中的partial

import functools

# 定义一个打印乘法表达式的函数
def print_multiplication(i, j):
    print(f"{i}x{j}={i*j}", end='\t')

# 使用partial函数（虽然在这里并没有固定任何参数，但只是为了演示）
# 在实际应用中，我们可以固定一些参数，使函数更通用
# 但对于九九乘法表，我们不需要固定参数
print_multiplication_partial = functools.partial(print_multiplication)

# 使用嵌套的for循环来打印九九乘法表
for i in range(1, 10):
    for j in range(1, i+1):
        # 调用partial函数（其实这里直接调用print_multiplication也可以）
        print_multiplication_partial(i, j)
    print()  # 换行，以便开始新的一行乘法表达式

这段代码的目的是打印九九乘法表，但其中也展示了如何使用Python的functools.partial函数。尽管在这个特定的例子中，partial并没有用来固定任何参数（因此在这里的使用可能是为了教学目的），但我会解释代码的每个部分。

  1. 导入functools模块：
import functools

这个模块提供了一些高级的工具函数，如partial，它可以“部分”地应用一个函数，并返回一个新的函数，这个新函数会记住一些参数值，这样调用时就不需要提供这些参数了。
2. 定义print_multiplication函数：

def print_multiplication(i, j):
    print(f"{i}x{j}={i*j}", end='\t')

这个函数接受两个参数i和j，并打印出乘法表达式和结果，例如1x1=1。end='\t'意味着在打印后不会换行，而是插入一个制表符（tab）。
3. 使用functools.partial：

print_multiplication_partial = functools.partial(print_multiplication)

这里，我们使用了partial函数，但并没有给它提供任何额外的参数来“固定”。因此，print_multiplication_partial实际上与原始的print_multiplication函数完全一样。但在实际应用中，你可以使用partial来固定一些参数，从而创建一个新的函数，该函数只需要更少的参数。
4. 打印九九乘法表：

for i in range(1, 10):
    for j in range(1, i+1):
        print_multiplication_partial(i, j)
    print()  # 换行，以便开始新的一行乘法表达式

这里使用了两个嵌套的for循环来遍历乘法表的每一行和每一列。对于每一对(i, j)，我们都调用print_multiplication_partial（或实际上可以直接调用print_multiplication）来打印出相应的乘法表达式。每完成一行的打印后，我们使用print()（不带任何参数）来换行，以便开始新的一行乘法表达式。

虽然这个例子中functools.partial的使用可能看起来有些多余，但它确实展示了如何使用这个函数来创建新的、参数更少的函数。在更复杂的场景中，这可能会非常有用。





十八、使用functools库中的lru_cache

from functools import lru_cache

@lru_cache(maxsize=None)  # 缓存所有结果
def multiply(i, j):
    return i * j

def print_multiplication_table():
    for i in range(1, 10):
        for j in range(1, i+1):
            print(f"{j}x{i}={multiply(j, i):2}", end='\t')
        print()

# 调用函数打印九九乘法表
print_multiplication_table()

这段代码展示了如何使用 Python 的 functools.lru_cache 装饰器来缓存函数 multiply 的结果，并在 print_multiplication_table 函数中利用这个缓存的乘法函数来打印九九乘法表。

  1. 导入 lru_cache
from functools import lru_cache

这行代码从 functools 模块中导入了 lru_cache 装饰器。lru_cache 装饰器用于缓存函数的最近最少使用（Least Recently Used, LRU）的结果。
2. 定义带有 lru_cache 的 multiply 函数

@lru_cache(maxsize=None)  # 缓存所有结果
def multiply(i, j):
    return i * j

这里，multiply 函数接受两个参数 i 和 j，并返回它们的乘积。由于这个函数被 @lru_cache(maxsize=None) 装饰，因此它的所有结果都会被缓存。这意味着，如果 multiply 函数之前已经被调用过，并且给出了相同的参数，那么它将直接返回缓存的结果，而不是重新计算。这可以提高代码的效率，特别是当函数被频繁调用并且计算成本较高时。

注意：maxsize=None 表示将缓存所有结果，没有大小限制。
3. 定义 print_multiplication_table 函数

def print_multiplication_table():
    for i in range(1, 10):
        for j in range(1, i+1):
            print(f"{j}x{i}={multiply(j, i):2}", end='\t')
        print()

这个函数用于打印九九乘法表。对于 i 的每一个值（从 1 到 9），它都会打印出与 j（从 1 到 i）的所有乘积。这里使用了 multiply 函数来计算乘积，并由于 multiply 函数被缓存，所以重复的计算会被避免。

注意：{multiply(j, i):2} 是一个格式说明符，它确保打印的乘积结果至少占用两个字符的宽度。
4. 调用函数打印九九乘法表

print_multiplication_table()

这行代码调用了 print_multiplication_table 函数，并打印出九九乘法表。

这段代码展示了如何使用 lru_cache 装饰器来缓存函数结果，并通过使用缓存的乘法函数来打印九九乘法表，从而提高代码效率。





十九、结合网络请求

import requests

# 假设的URL，实际上这个URL可能指向一个真实的服务器
URL = "http://example.com/get_number"

# 模拟的HTTP请求响应
def mock_response(status_code=200, content=9):
    class MockResponse:
        def __init__(self, status_code, content):
            self.status_code = status_code
            self.content = str(content).encode()

        def json(self):
            return int(self.content)

    return MockResponse(status_code, content)

# 发送请求并获取数字（这里我们使用模拟的响应）
def get_number_from_server():
    try:
        # 在实际场景中，我们会使用requests.get(URL)来获取响应
        response = mock_response()
        if response.status_code == 200:
            return response.json()
        else:
            raise Exception("Failed to get number from server")
    except Exception as e:
        print(f"Error: {e}")
        return None

# 生成九九乘法表
def print_multiplication_table(n):
    for i in range(1, n+1):
        for j in range(1, i+1):
            print(f"{j}x{i}={i*j}", end="\t")
        print()

# 主程序
def main():
    n = get_number_from_server()
    if n is not None:
        print_multiplication_table(n)

if __name__ == "__main__":
    main()

这段Python代码是一个简单的例子，用于展示如何结合网络请求来生成九九乘法表，当然，我们可能不需要通过网络请求来生成九九乘法表，因为这是一个简单的数学运算，可以直接在本地计算完成。然而，为了展示如何将网络请求与看似不相关的任务结合，我们可以假设一个场景：我们从一个远程服务器获取一个数字，然后使用这个数字来决定九九乘法表的范围。

下面是对代码的详细解释：

  1. 导入requests库：
import requests

requests是Python的一个第三方库，它提供了发送HTTP请求的基础功能。

  1. 设置URL
URL = "http://example.com/get_number"

假设的URL，实际上这个URL可能指向一个真实的服务器

这段代码定义了一个名为 mock_response 的函数，该函数用于创建一个模拟的HTTP响应对象（MockResponse 类的一个实例）。这个模拟对象在测试网络请求或API调用时非常有用，因为它允许你避免实际的网络交互，同时又能模拟出期望的响应。

  1. 函数定义:
def mock_response(status_code=200, content=9):

这定义了一个名为 mock_response 的函数，它有两个参数：status_code（默认值为200）和 content（默认值为9）。

  1. 内部类定义:
class MockResponse:

在函数内部定义了一个名为 MockResponse 的类。这个类将用于创建模拟的HTTP响应对象。

  1. MockResponse 类的 __init__ 方法:
def __init__(self, status_code, content):
    self.status_code = status_code
    self.content = str(content).encode()

这是 MockResponse 类的构造函数，它接受两个参数：status_code 和 content。当创建一个 MockResponse 对象时，这个构造函数会被调用，并将 status_code 和 content 的值分别存储在对象的 status_code 和 content 属性中。注意，content 被转换为字符串并编码为字节（这通常是因为HTTP响应的内容是以字节形式传输的）。

  1. MockResponse 类的 json 方法:
def json(self):
    return int(self.content)

这个方法假设 content 是一个可以转换为整数的字符串（虽然在实际代码中，这可能不是一个好的假设，因为HTTP响应的内容通常是JSON格式的字符串或其他类型的数据）。但是，为了这个模拟示例，它只是将 content 属性解码为字符串，然后转换为整数并返回。

  1. 返回 MockResponse 类的实例:
return MockResponse(status_code, content)

这是 mock_response 函数的最后一行，它返回了一个 MockResponse 类的实例，并将传入的 status_code 和 content 参数传递给 MockResponse 的构造函数。

这段代码是一个Python函数，get_number_from_server，它的主要目的是从一个服务器（尽管在给出的代码中，实际获取数据的部分被mock_response()替代了）获取一个数字（或更一般地说，是某种JSON数据）。现在，我将逐步解释这段代码：

  1. 函数定义:
def get_number_from_server():

这定义了一个名为get_number_from_server的函数，该函数不接受任何参数。

  1. try块:
try:
    # ...
except Exception as e:
    # ...

try块用于捕获可能发生的异常。如果try块中的代码引发了异常，Python会跳过剩余的代码并直接跳到相应的except`块。

  1. 模拟的响应获取:
response = mock_response()

在实际的应用场景中，你可能会使用如requests.get(URL)来从服务器获取响应。但在给出的代码中，为了简化或模拟这个行为，使用了mock_response()函数（这个函数在给出的代码段中并没有定义，但我们可以假设它返回一个模拟的响应对象）。
11. 检查响应状态码:

if response.status_code == 200:
    return response.json()

这里，我们检查响应的状态码是否为200（这通常表示请求已成功）。如果是，我们尝试从响应中获取JSON数据并返回它。
12. 处理非200状态码:

else:
    raise Exception("Failed to get number from server")

如果响应的状态码不是200，我们抛出一个异常，带有消息“Failed to get number from server”。
13. 异常处理:

except Exception as e:
    print(f"Error: {e}")
    return None

如果try块中的代码引发了任何异常，这个except块会捕获它。它首先打印出异常的消息，然后返回None。

  1. 函数定义：
def print_multiplication_table(n):

定义了一个名为print_multiplication_table的函数，它接受一个参数n。

  1. 外部循环：
for i in range(1, n+1):

这是一个for循环，用于遍历从1到n的所有整数（包括n）。在每次循环中，i的值都会从1开始，逐渐增加到n。

  1. 内部循环：
for j in range(1, i+1):

对于外部循环中的每个i值，这个内部循环都会遍历从1到i的所有整数（包括i）。这意味着，当i为1时，j只取1；当i为2时，j取1和2；依此类推。

  1. 打印乘法结果：
print(f"{j}x{i}={i*j}", end="\t")

这行代码在内部循环中执行。它使用f-string（格式化字符串字面值）来打印j和i的乘积。end="\t"参数表示每次打印后都会添加一个制表符（即Tab键产生的空格），而不是默认的换行符。这样，同一行的乘法结果就会水平排列。

  1. 换行：
print()

当内部循环结束后（即打印完一行乘法结果后），这行代码会执行，打印一个空行，为下一行的乘法结果提供分隔。

  1. 函数调用：
    要看到这个函数的效果，你可以像这样调用它：
print_multiplication_table(n)

如果n是5，那么输出将会是：

1x1=1 
1x2=2 2x2=4 
1x3=3 2x3=6 3x3=9 
1x4=4 2x4=8 3x4=12 4x4=16 
1x5=5 2x5=10 3x5=15 4x5=20 5x5=25

这段代码是一个简单的Python程序结构，用于从某个服务器获取一个数字（尽管get_number_from_server()的具体实现并没有在这段代码中给出），并在成功获取该数字后打印出该数字的乘法表。现在我将逐一解释代码的各个部分：

  1. 函数定义：
def main():
    ...

这里定义了一个名为main的函数。通常，在Python程序中，main函数是一个入口点，用于组织程序的执行流程。
21. 从服务器获取数字：

n = get_number_from_server()

在main函数内部，这行代码调用了一个名为get_number_from_server的函数（该函数的具体实现没有给出）。这个函数预期会从某个服务器获取一个数字，并将其返回。该数字被存储在变量n中。
22. 检查返回值：

if n is not None:
    print_multiplication_table(n)

这里检查从服务器获取的数字n是否为None。如果n不是None（也就是说，它成功地从服务器获取了一个数字），那么程序会调用print_multiplication_table(n)函数来打印该数字的乘法表。注意，print_multiplication_table函数的具体实现也没有在这段代码中给出。
23. 程序入口点：

if __name__ == "__main__":
    main()

这是Python程序的常见模式。当Python文件被直接运行时（而不是被导入为模块时），__name__变量的值会被设置为"__main__"。因此，这段代码检查文件是否作为主程序运行，如果是，则调用main()函数。这允许你将此文件作为模块导入到其他Python文件中，而不会立即执行main()函数。

为了模拟从服务器获取数字并生成九九乘法表的过程，我们将编写一个Python脚本。然而，由于无法直接从一个真实的服务器获取数据（此处仅为示例），我们将使用一个模拟的响应来代替。在这个示例中，我们首先定义了一个mock_response函数，用于模拟HTTP响应的行为。接着，在get_number_from_server函数中，我们调用mock_response来“获取”数字。最后，通过调用print_multiplication_table函数，我们将打印出九九乘法表。当然，在实际应用中，如果需要从服务器获取数据，我们会使用如requests.get(URL)的方法发送真实的HTTP请求。不过，本示例的主要目的是展示如何将网络请求与看似不直接相关的任务（如生成九九乘法表）结合起来。





二十、使用数据库存储和检索乘法表

import sqlite3

# 连接到SQLite数据库（如果不存在则创建）
conn = sqlite3.connect('multiplication_table.db')
cursor = conn.cursor()

# 创建表（如果已存在则忽略）
cursor.execute('''
CREATE TABLE IF NOT EXISTS MultiplicationTable (
    i INTEGER,
    j INTEGER,
    result INTEGER
)
''')

# 插入乘法表数据
for i in range(1, 10):
    for j in range(1, i+1):
        cursor.execute("INSERT INTO MultiplicationTable (i, j, result) VALUES (?, ?, ?)", (i, j, i*j))

# 检索并打印乘法表
cursor.execute("SELECT i, j, result FROM MultiplicationTable ORDER BY i, j")
for row in cursor.fetchall():
    print(f"{row[0]}x{row[1]}={row[2]}", end="\t")
    if row[0] == row[1]:  # 每行结束后换行
        print()

# 关闭数据库连接
conn.close()

这段代码是一个Python脚本，它使用sqlite3模块来操作SQLite数据库。SQLite是一个轻量级的、自包含的、无服务器的、零配置的、事务性的SQL数据库引擎。下面是对这段代码的详细解释：

  1. 导入sqlite3模块：
import sqlite3

这行代码导入了Python的sqlite3模块，使你能在脚本中使用SQLite的功能。

  1. 连接到SQLite数据库：
conn = sqlite3.connect('multiplication_table.db')
cursor = conn.cursor()

这里，脚本试图连接到名为multiplication_table.db的SQLite数据库。如果该数据库不存在，它会被创建。cursor是一个用于执行SQL命令并获取结果的对象。

  1. 创建表：
cursor.execute('''
CREATE TABLE IF NOT EXISTS MultiplicationTable (
    i INTEGER,
    j INTEGER,
    result INTEGER
)
''')

这里，脚本尝试创建一个名为MultiplicationTable的表，该表有三个字段：i、j和result。如果表已经存在，IF NOT EXISTS子句会确保不会抛出错误。

  1. 插入乘法表数据：
for i in range(1, 10):
    for j in range(1, i+1):
        cursor.execute("INSERT INTO MultiplicationTable (i, j, result) VALUES (?, ?, ?)", (i, j, i*j))

这是一个嵌套的for循环，用于生成乘法表的前9行（从1x1到9x9）。对于每一对(i, j)，它都会计算i和j的乘积，并将结果插入到MultiplicationTable表中。

  1. 检索并打印乘法表：
cursor.execute("SELECT i, j, result FROM MultiplicationTable ORDER BY i, j")
for row in cursor.fetchall():
    print(f"{row[0]}x{row[1]}={row[2]}", end="\t")
    if row[0] == row[1]:  # 每行结束后换行
        print()

首先，它执行一个SQL查询来从MultiplicationTable表中检索所有行，并按i和j的升序排序。然后，它遍历查询结果中的每一行，并打印出乘法表达式和结果。当i和j相等时（即每行的末尾），它打印一个换行符以开始新的一行。

  1. 关闭数据库连接：
conn.close()

最后，脚本关闭了与数据库的连接。这是一个好习惯，因为它可以确保所有的更改都被保存，并释放了系统资源。

这段代码创建了一个SQLite数据库（如果尚不存在），在其中创建了一个乘法表，插入了前9行的乘法表数据，然后检索并打印了这些数据。





二十一、实现Web应用来展示乘法表

from flask import Flask, render_template

app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def multiplication_table():
    table = []
    for i in range(1, 10):
        row = [(f'{j}x{i}={i*j:2d}', j, i, i*j) for j in range(1, i+1)]
        table.append(row)
    return render_template('multiplication_table.html', table=table)

if __name__ == '__main__':
    app.run(debug=True)

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>九九乘法表</title>
</head>
<body>
    <table border="1">
        <tr>
            <th>算式</th>
            <th>乘数</th>
            <th>被乘数</th>
            <th>结果</th>
        </tr>
        {% for row in table %}
        <tr>
            {% for item in row %}
            <td>{{ item[0] }}</td>
            {% endfor %}
        </tr>
        {% endfor %}
    </table>
</body>
</html>

这是一个简单的 Flask 应用，用于展示九九乘法表。下面我会为你逐步解释代码：

1. Python 部分

  1. 导入必要的库:
from flask import Flask, render_template

这里从 Flask 库中导入了 Flask 类和 render_template 函数。Flask 类用于创建 web 应用，而 render_template 函数用于渲染 HTML 模板。

  1. 创建 Flask 应用:
app = Flask(__name__)

使用 Flask 类创建一个新的 web 应用实例。

  1. 定义路由和视图函数:
@app.route('/')
def multiplication_table():
    ...

当访问应用的根 URL（‘/’）时，Flask 会调用 multiplication_table 这个函数。这个函数会生成一个九九乘法表，并将其传递给 HTML 模板进行渲染。

在 multiplication_table 函数中：

  • 使用两个嵌套的 for 循环来生成乘法表。
  • 对于每个 i（从1到9），它都会生成一个 row，其中包含 i 与从1到 i 的每个数的乘法结果。
  • 生成的 row 是一个列表，其中每个元素都是一个元组，包含算式、乘数、被乘数和结果。
  • 最后，将所有这些 row 添加到 table 列表中。
  1. 运行应用:
if __name__ == '__main__':
    app.run(debug=True)

如果这是直接运行的文件（而不是被导入为模块），则启动 Flask 开发服务器，并启用调试模式。

2. HTML 部分

HTML 模板（multiplication_table.html）用于显示乘法表。

  1. HTML 表格结构:
    首先定义了一个带有边框的表格，并为其添加了表头（th）。

  2. 使用 Jinja2 模板语法:
    Flask 使用 Jinja2 作为其默认的模板引擎。在模板中，你可以使用 {{ ... }} 和 {% ... %} 标记来插入 Python 变量和执行控制结构。

    • {% for row in table %} 和 {% endfor %} 用于遍历 table 中的每一行。
    • 对于每一行，又有一个内部循环 {% for item in row %} 和 {% endfor %}，用于遍历行中的每个元素（即每个元组）。但是，这里有一个问题：你只渲染了元组的第一个元素（算式），而没有渲染乘数、被乘数和结果。

为了修复这个问题，你可以修改 HTML 模板，使其为每个元组中的每个元素都渲染一个 <td>。但考虑到你只想显示算式，所以当前的模板是足够的（尽管它可能会导致一些未使用的数据）。

这个 Flask 应用定义了一个简单的九九乘法表，并使用 HTML 模板来显示它。但请注意，模板中的内部循环实际上只使用了元组中的第一个元素。





二十二、使用机器学习库

# 假设我们有一个简单的“学习器”，它会记住我们告诉它的所有乘法结果
class SimpleLearner:
    def __init__(self):
        self.knowledge = {}

    def learn(self, x, y):
        result = x * y
        self.knowledge[(x, y)] = result

    def recall(self, x, y):
        return self.knowledge.get((x, y), "未知")

learner = SimpleLearner()
for i in range(1, 10):
    for j in range(1, i+1):
        learner.learn(i, j)
        print(f"{i}x{j}={learner.recall(i, j)}", end='\t')
    print()

这是一个使用Python编写的简单示例，展示了如何模拟一个“学习器”来记住乘法结果。现在，我将逐段解释这段代码。

  1. 定义类：
class SimpleLearner:

定义了一个名为SimpleLearner的类。

  1. 初始化方法：
def __init__(self):
    self.knowledge = {}

在创建SimpleLearner类的实例时，该方法会被自动调用。这里，我们初始化了一个空字典knowledge，用于存储学习到的乘法结果。

  1. 学习方法：
def learn(self, x, y):
    result = x * y
    self.knowledge[(x, y)] = result

此方法允许我们告诉学习器两个数（x和y）的乘法结果。计算结果后，我们将(x, y)作为键，将结果作为值存储在knowledge字典中。

  1. 回忆方法：
def recall(self, x, y):
    return self.knowledge.get((x, y), "未知")

此方法允许我们查询学习器是否记得(x, y)的乘法结果。如果knowledge字典中存在该键，则返回对应的值；否则，返回字符串"未知"。

  1. 实例化并学习：
learner = SimpleLearner()
for i in range(1, 10):
    for j in range(1, i+1):
        learner.learn(i, j)
        print(f"{i}x{j}={learner.recall(i, j)}", end='\t')
    print()

这里首先创建了一个SimpleLearner的实例learner。然后，使用两个嵌套的for循环来教学习器从1乘到9的所有乘法结果。在每次循环中，我们调用learn方法来教学习器，并立即使用recall方法来验证学习器是否记住了该结果。同时，我们将结果打印到屏幕上。

当你运行这段代码时，输出将显示从1乘到9的所有乘法结果，如果学习器知道某个乘法的结果，它将直接显示；如果不知道（在首次学习之前），它将显示“未知”。但在这个特定的例子中，由于我们立即在学习后进行了回忆，所以所有的结果都应该是已知的。





二十三、使用turtle库进行图形绘制

import turtle

# 初始化turtle设置
screen = turtle.Screen()
screen.bgcolor("white")
pen = turtle.Turtle()
pen.speed(10)
pen.color("black")
pen.penup()

# 绘制九九乘法表的函数
def draw_multiplication_table(start_x, start_y, cell_size):
    for i in range(1, 10):
        for j in range(1, i+1):
            # 计算绘制位置
            x = start_x + (j-1) * cell_size
            y = start_y - (i-1) * cell_size

            # 移动到起始位置
            pen.penup()
            pen.goto(x, y)
            pen.pendown()

            # 绘制数字和乘法表达式
            text = f"{j}x{i}={i*j}"
            pen.write(text, align="center", font=("Arial", 12, "normal"))

    # 隐藏turtle
    pen.hideturtle()

# 设置起始位置和单元格大小
start_x = -150
start_y = 300
cell_size = 60

# 绘制九九乘法表
draw_multiplication_table(start_x, start_y, cell_size)

# 保持窗口打开，直到用户关闭它
turtle.done()

这段Python代码使用turtle模块来绘制九九乘法表。以下是对代码的详细解释：

  1. 导入turtle模块：
import turtle

这行代码导入了turtle模块，这是一个用于绘制图形的标准Python库。

  1. 初始化turtle设置：
screen = turtle.Screen()
screen.bgcolor("white")
pen = turtle.Turtle()
pen.speed(10)
pen.color("black")
pen.penup()

* `turtle.Screen()`：创建一个新的绘图窗口，并将其引用赋值给`screen`。
* `screen.bgcolor("white")`：设置窗口的背景颜色为白色。
* `turtle.Turtle()`：创建一个新的turtle（即画笔），并将其引用赋值给`pen`。
* `pen.speed(10)`：设置画笔的速度为10（速度范围从1到最快，到10到最慢）。
* `pen.color("black")`：设置画笔的颜色为黑色。
* `pen.penup()`：提起画笔，这样移动画笔时不会留下痕迹。
  1. 绘制九九乘法表的函数：
def draw_multiplication_table(start_x, start_y, cell_size):
    ...

此函数接受三个参数：起始的x坐标、起始的y坐标和每个单元格的大小。函数内部有两个嵌套的for循环，用于遍历九九乘法表的行和列。

  • 计算每个单元格的左上角坐标（x和y）。
  • 使用pen.goto(x, y)将画笔移动到该位置。
  • 使用pen.write()函数在单元格中写入乘法表达式和结果。
  • 最后，使用pen.hideturtle()隐藏画笔。
  1. 设置起始位置和单元格大小：
start_x = -150
start_y = 300
cell_size = 60

这些变量定义了九九乘法表的起始位置和每个单元格的大小。

  1. 调用函数绘制九九乘法表：
draw_multiplication_table(start_x, start_y, cell_size)

使用之前定义的起始位置和单元格大小来调用draw_multiplication_table函数。

  1. 保持窗口打开：
turtle.done()

这行代码确保绘图窗口保持打开状态，直到用户关闭它。

这段代码使用turtle模块绘制了一个九九乘法表，每个单元格中都显示了相应的乘法表达式和结果。





二十四、使用分布式计算

rdd = range(1, 10) 

multiplication_table_rows = [(i, [(i * j, f"{i}x{j}={i*j}") for j in rdd]) for i in rdd]

for row in multiplication_table_rows:
    for value, expression in row[1]:
        print(f"{expression}\t", end="")
    print()

这段 Python 代码创建了一个 1 到 9（包含1但不包含10）的乘法表，但它并没有以传统的乘法表格式显示，而是稍微改变了格式。我会逐步解释这段代码。

  1. 创建 rdd:
rdd = range(1, 10)

这行代码创建了一个从 1 到 9 的整数范围（不包括10）。

  1. 创建乘法表:
multiplication_table_rows = [(i, [(i * j, f"{i}x{j}={i*j}") for j in rdd]) for i in rdd]

这里使用列表推导（list comprehension）嵌套在一个列表推导中来生成乘法表。

  • 外层列表推导遍历 rdd 中的每个 i。
  • 对于每个 i，内层列表推导遍历 rdd 中的每个 j，并计算 i * j。然后，它生成一个包含两个元素的元组：(i * j, f"{i}x{j}={i*j}")。其中，f"{i}x{j}={i*j}" 是一个格式化字符串，表示乘法表达式和结果。
  • 结果是一个列表的列表（或称为列表的二维数组）。外部列表的每个元素都是一个包含两个元素的元组，其中第二个元素是一个包含 (乘法结果, 乘法表达式) 的列表。
  1. 打印乘法表:
for row in multiplication_table_rows:
    for value, expression in row[1]:
        print(f"{expression}\t", end="")
    print()
  • 外层循环遍历 multiplication_table_rows 中的每一行（即每个 (i, ...) 元组）。
  • row[1] 取出元组的第二个元素，它是一个包含 (乘法结果, 乘法表达式) 的列表。
  • 内层循环遍历这个列表，并打印每个乘法表达式（不包括乘法结果）。
  • end="" 参数确保 print 函数在打印后不换行，而是在每个表达式后添加一个制表符（\t）。
  • 当内层循环完成后，print()（没有参数）会打印一个换行符，以便下一行的乘法表达式从新的一行开始。





总结

本文详细介绍了多种利用Python语言实现九九乘法表的方法，这些方法从基础到高级，涵盖了各种库和技术的应用。这些示例不仅展现了Python语言的灵活性，还揭示了编程过程中的多样性和创造性。从简单的列表推导式到复杂的机器学习库应用，甚至结合硬件和网络请求，每种方法都有其独特的适用场景和学习价值。我们期望这些示例能够激发读者的创新思维，并鼓励他们进一步探索Python编程的广阔领域。

我们从基础方法出发，逐步深入到高级技术栈，探索了实现九九乘法表的多种途径。这些方法覆盖了从简单的编程技巧到复杂的分布式计算和网络应用的各个层面。尽管乘法表本身是一个简单的数学问题，但通过不同的实现方式，我们能够学习到丰富的编程和计算机科学知识。同时，这些实现方式也充分展示了现代软件开发中各种技术和工具的广泛应用与巨大潜力。无论是编程新手还是经验丰富的开发者，都能从中找到适合自己的学习和实践方向。





标签：24,九九乘法,函数,Python,print,range,multiplication,table,乘法表
From： https://blog.csdn.net/molangmolang/article/details/140281434

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