二、Python基本图形绘制

1、深入理解Python语言

1.1 计算机技术的演进

时间	时代命名	主要解决问题
1946-1981	计算机系统结构时代	计算能力问题
1981-2008	网络和视窗时代	交互问题
2008-2016	复杂信息系统时代	数据问题
2017-	人工智能时代	人类的问题

1.2 不同编程语言解决不同问题

各类编程语言所处的历史时期和实名不同，Python是计算时代演进的选择。

编程语言	学习内容	语言本质	解决问题	适用对象
C	指针、内存、数据类型	理解计算机系统结构	性能	计算机专业
Java	对象、跨平台、运行时	理解主客体关系	跨平台	软件类专业
C++	对象、多态、继承	理解主客体关系	大规模程序	计算机类专业
VB	对象、按钮、文本框	理解交互关系	桌面应用	不确定
Python	编程逻辑、第三方库	理解问题求解	各类问题	应所有专业

1.3 Python语言的特点

Python归Python，C归C。Python不需要掌握底层计算机运行原理。
工具决定思维：关注工具变革的力量

• 语法简单。代码量是C的10%，强制可读性，较少的底层语法元素，支持中文字符
• 生态高产。13万+的第三方库且在快速增长，避免重复造轮子，开放共享，跨操作系统平台。

1.4 “超级语言”的诞生

计算机语言的发展：

• 机器语言：二进制语言，CPU可直接执行，与具体CPU型号有关

11010010 00111011

• 汇编语言：将二进制代码直接对应助记符的编程语言，需要汇编器转换，与CPU型号有关

add 2,3,result

• 高级语言：更接近自然语言，同时更容易描述计算问题，编译后执行，与CPU型号无关

result = 2 + 3

• 超级语言：粘性整合已有程序，具备庞大计算生态，很容易利用已有代码功能，集成开发

result = sum(2+3)

2、turtle库的使用

2.1 turtle库的基本结介绍

turtle库是turtle绘图体系中Python实现，是Python语言的标准库之一。
Python的计算生态 = 标准库 + 第三方库

库Library、包Package、模块Module统称为模块。

turtle的原理：想象海龟是一种真实的存在，它有头有尾，在窗体的正中心，在画布上游走，走过的轨迹形成了绘制的图形。海龟由程序控制，可以变换颜色、改变宽度等

2.2 turtle绘图窗体布局

绘图窗体 指定是turtle的一个画布空间，最小单位是像素。

turtle.setup(width,height,startx,starty)
#setup()设置窗体大小及位置，后两个参数可选

2.3 turtle空间坐标体系

绝对坐标
窗体中心为原点，右侧为X轴，上方为y轴

turtle.goto(100,-100)  #移动至(100.-100)

海龟(相对)坐标
海龟初始右侧为前进方向，上方为左侧方向的坐标体系。海龟可以转动方向，海龟的头部指向始终是前进方向。

turtle.fd(d) #前进d距离
turtle.bd(d) #后腿d距离
turtle.circle(r,angle) #以左侧r距离的点为圆心，r为半径，向前进方向画圆angle角度

2.4 turtle角度坐标体系

右侧x轴方向为0度或者360度，上方y轴方向为90度或者-270度。

turtle.seth(angle)  #改变海龟前进方向，angle为绝对度数
turtle.left(angle) #向左转angle度数
turtle.right(right) #向右转angle度数

2.5 turtle色彩体系

RGB色彩模式，由三种颜色构成，指红蓝绿三个通道的颜色组合，每色取值范围0-255整数或者0-1小数。
色彩模式默认采用小数值，可切换为整数值

turtle.colormode(mode)  #mode取值为1.0为小数模式，255为整数值模式

3、turtle语法元素分析

3.1库引用于import

import turtle  #<a>.<b>()的编码风格
turtle.setup(600,300)

库引用是扩充Python程序功能的方式，使用import保留字完成，import <库名> <库名>.<函数名>(<函数参数>)

可使用from和import保留字共同完成

from turtle = import *   #引用turtle库时不需要加入库名，但容易出现重复函数名
setup(600,300)

import turtle as t  #t
t.setup(600,300)

3.2画笔控制函数

画笔操作后一直有效，一般成对儿出现

turtle.penup() #别名 tutle.up() 抬起画笔，类比海龟在飞行，不会留下痕迹，但海龟位置可以移动
turtle.pendown() #别名 turtle.pd() 落下画笔，海龟在爬行

画笔设置后一直有效，知道下次重新设置

turtle.pensize(width) #别名 turtle.width(width) 设置画笔宽度，海龟的腰围
turtle.pencolor(color) #color为颜色字符串或者rgb值，设置画笔颜色，海龟在涂色

3.3 turtle运动控制函数

控制海龟行进：走直线&走曲线

turtle.forward(d) #别名 turtle.fd(d) 向前行进，海龟走直线，其中d为行进距离，可以为负数
turtle.circle(r,extent=None) #根据半径r绘制extend角度的弧形，r默认圆心在海龟左侧距离r的位置,extend是绘制角度，默认是360整圆

3.4 方向控制函数

控制海龟面对方向：绝对角度& 海龟角度

turtle.setheading(angle) #别名turtle.seth(angle)改变行进方向，海龟走角度
turtle.left(angle) #海龟从当前方向向左转angle度
turtle.right(angle) #海龟从当前方向向右转angle度

3.5 循环语句与range()函数

循环语句是按照一定次数循环执行一组语句

for i in range(4):
	#rang(N) 产生0到N-1的整数序列，共N个
	#range(M,N) 产生M到N-1的整数序列，共N-M个