带你读《Python真好玩:教孩子学编程》之二:召唤画图的小海龟

简介: 本书试图以小朋友的思考方式进行编写,尽可能讲解得简单易懂,而且囊括一个Python程序员应该学习和掌握的基本知识,包括变量、条件判断、循环、列表、函数、类与对象、模块、文件、注释、异常与调试等,但果果老师尽可能以图解的形式介绍这些知识。

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第2章 召唤画图的小海龟

你认识的小海龟长什么样子?你觉得小海龟可以做什么呢?
是不是除了慢悠悠地爬行什么都不会了?我们要认识的可不是一般的小海龟,而是Python里面会画图的小海龟。
同时,在Python的世界里会出现很多奇怪的小精灵,它们将会陪伴我们学习Python。
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##2.1 认识会作图的小海龟
在Python中,有一只会作图的小海龟,让我们一起来认识这只小海龟吧。在Python中,小海龟有一个洋气的英文名字,叫作turtle。

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小海龟有一整套的功能,我们把它叫作turtle库,这是Python的内部库。
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turtle库是用来绘制图像的,小海龟可以绘制很多好看的图像,例如笑脸、小动物、美丽的圣诞树。小海龟很厉害吧。你学会之后,也可以变得那么厉害。当你想要运用Python画图的时候,导入turtle库,就可以召唤小海龟了。
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一起来召唤神奇的小海龟吧
果果老师使用的是苹果电脑,所以本书以Mac系统为例进行讲解。
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3、 输入代码。
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4、单击File,再单点击菜单中的Sava As。
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找到你想存放的位置,输入你想保存的名字,例如turtle_1.py。单击Save按钮,就将文件保存为turtle_1.py了。
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5、保存后,再双击打开文件,可以再次编辑。
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6、 单击Run,在菜单中单击Run Module,运行程序。
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7、小海龟就被我们成功地召唤出来了。
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我们一起来探索一下这只小海龟到底是怎么召唤出来的吧。
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那么程序是如何运行的呢?我们来一行一行地分析代码,探索这段奇妙的程序。
第一句import turtle,导入turtle模块。
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我们可以使用turtle模块提供的方法,按照它的描述实现我们想要的功能。我们也可以提供模块,分享给别人使用或者自己使用。
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第二句turtle.shape("turtle"),这是调用turtle模块的shape(name=None)方法,括号里的内容是用来改变海龟展示形式的,也就是说,还可以召唤其他的小伙伴。
括号里的内容决定了小海龟的样子。括号里也可以没有内容。
就像turtle.shape(),这样画图的小海龟会有一个默认的样子,不过它不能再叫作小海龟了。
在turtle.shape()的括号里可以填入很多英文单词,不断改变小海龟的样子。
但是,我们填入的值必须是TurtleScreen的形状库中的,不是随便填的,比如pig就不行。
试一试turtle.shape("pig")吧,结果返回了一串红色的错误代码,没有猪的形状。
turtle.TurtleGraphicsError: There is no shape named pig
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形状库有一些形状可以供我们使用:arrow、turtle、circle、square、 triangle、classic。我们分别使用这些形状来改变小海龟的外形吧。
arrow:将小海龟的形状改变为箭头,修改代码如下:
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保存文件并单击Run→Run Module,运行程序,小海龟的形状变成一个小箭头。
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circle:将小海龟的形状改变为圆,修改代码如下:
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保存文件并单击Run→Run Module,运行程序,小海龟的形状变成了一个小圆。
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square:将小海龟的形状改变为正方形,修改代码如下:
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保存文件并单击Run→Run Module,运行程序,小海龟的形状变成了一个正方形。
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triangle:将小海龟的形状改变为三角形,修改代码如下:
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保存文件并单击Run→Run Module,运行程序,小海龟的形状变成一个三角形。
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classic:将小海龟的形状改变为经典造型,小海龟的经典形状看上去也是一个箭头,不过和第一个箭头不太一样,修改代码如下:
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保存文件并单击Run-Run Module,运行程序,小海龟的形状变成一个小箭头。
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2.2 小海龟的作图绝学

2.2.1 小海龟画线段

认识小海龟后,接下来看看小海龟的作图本领吧。先从简单的线段开始,看看小海龟是怎么画线段的。画线段只要小海龟往前走就好了,我们找到控制小海龟往前走的方法就可以。
1、新建文件,单击File→New File,进入程序编辑界面。
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编写代码:
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2、将文件另存为turtle_7.py。
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3、单击Run→Run Module,运行程序。
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4、 小海龟在屏幕上画出了一条线段。
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2.2.2 小海龟画正方形

学会了用小海龟画线段,接下来画复杂点的图形—正方形。
在画之前,我们先分析正方形的画法。正方形是由4条相同长度的线段组成的,线段与线段之间的夹角是90度。要画成正方形,就需要每画完一条线段,小海龟都朝着同一个方向旋转90度。
画线段的方法我们已经掌握,只要学会了转弯的方法,就可以轻松地画出正方形。
转弯分为左转弯和右转弯,分别用turtle.left(angle)和turtle.right(angle)来实现。
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转弯需要角度,大胆猜测一下方法中括号里填写什么呢?
turtle.left(angle):将小海龟朝左转angle度,如turtle.left(90)就是将小海龟朝左转90度。
我们实验一下让小海龟朝左转90度,步骤如下:
1、新建文件,单击File→New File,进入程序编辑界面,编写如下代码:
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2、保存文件并单击Run→Run Module,运行程序,可以很明显地看到效果。小海龟画了一条线段,然后朝左转了90度。
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turtle.right(angle):将小海龟朝右转angle度,如turtle.right(90)就是将小海龟朝右转90度。
我们实验一下让小海龟朝右转90度,步骤如下:
1、新建文件,单击File→New File,进入程序编辑界面,编写如下代码:
image.png
2、保存文件并单击Run→Run Module,运行程序,可以很明显地看到效果。小海龟画了一条线段,然后朝右转了90度。
image.png
学习了小海龟转向的方法,我们开始画正方形。以左上角为起点,先让小海龟往前走一段距离,再让小海龟右转90度。
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再往前走一段距离,再右转90度。
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再往前走一段距离,再右转90度。
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小海龟再往前走一段距离。
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正方形就画成了。
步骤如下:
1、新建文件,单击File→New File,进入程序编辑界面,编写如下代码:
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2、保存文件并单击Run→Run Module,运行程序。正方形就画成功了。
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2.2.3 小海龟画长方形

我们再来尝试画一个长方形,长方形和正方形有什么不同呢?长方形4条边的长度是不一样的。我们尝试修改一下正方形的代码来画一个长方形。
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保存文件并单击Run→Run Module,运行文件,长方形就画成功了。
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2.2.4 小海龟画小星星

画完正方形和长方形,小海龟要画一个更加复杂的图形—小星星。
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可以分为5步:
1、小海龟先往前画一条线段,旋转一个角度。
2、小海龟再往前画一条线段,旋转一个角度。
3、小海龟再往前画一条线段,旋转一个角度。
4、小海龟再往前画一条线段,旋转一个角度。
5、小海龟再往前画一条线段,就连接上了。
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有了思路,新建文件,开始写代码:
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保存文件并单击Run→Run Module,运行程序,小星星就画成功了。
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2.2.5 添加背景色

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开始之前,我们先认识海龟绘图的画布。画布就是turtle为我们提供绘画的区域。我们可以设置绘画区域的大小和颜色。可以通过turtle.screensize方法进行设置。turtle.screensize
方法有3个参数:长、宽、背景颜色。
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长和宽控制着画布的大小,也就是方法前面的两个参数。
现在我们需要设置画布的背景颜色为黑色,制作一个漆黑的星空。把第3个参数设置为black(黑色)即可,代码如下:
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保存文件并单击Run→Run Module,运行文件,画布背景颜色变成黑色。
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学会了设置背景颜色,我们要将小星星的背景颜色设置为蓝色。修改小星星的代码如下:
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2.2.6 给小星星上色

背景图已经变成星空的蓝色。现在要把小星星变成闪闪发光的颜色,要怎么办呢?就是给小星星上色,想想有什么方法可以用呢?
方法如下:
首先设置填充颜色。
然后开始填充。
最后填充完毕收工。
turtle.fillcolor(*args):设置绘制图形的填充颜色。如果我们要填充的是黄色,就把黄色填写进去:turtle.fillcolor("yellow")。
turtle.begin_fill():开始填充。
turtle.end_fill():结束填充。
在小星星原有的代码上进行修改,代码如下:
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2.3 别忘了小海龟

今天学习的内容很多。
turtle.shape():改变小海龟的展示形式。
turtle.forward(distance):沿着小海龟朝向的方向,向前移动指定的距离。
turtle.left(angle):让小海龟朝左转弯多少度。
turtle.right(angle):让小海龟朝向右边转弯多少度
turtle.screensize(canvwidth=None,canvheight=None,bg=None):设置画布的大小和颜色。
turtle.fillcolor(*args):设置填充颜色。
turtle.begin_fill()和turtle.end_fill():进行图形颜色填充。
##2.4 小海龟作图的考验
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