7 个 Python 基础实战案例：从字符串到图形绘制，手把手教你搞懂逻辑与原理

最新推荐文章于 2025-10-13 11:58:18 发布

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Python 入门阶段，最容易陷入 “看懂代码却写不出来” 的困境 —— 核心原因是没吃透 “代码逻辑” 和 “底层原理”。今天我整理了 7 个超实用的 Python 基础案例，覆盖字符串处理、循环计算、图形绘制、组合搭配等高频场景，每个案例都会拆解代码、讲解原理，帮你把基础打扎实。

案例 1：个性化字符串输出 —— 学会灵活拼接内容

需求

让用户输入名字和国家，输出 “世界这么大，XX 想去 XX 看看” 的个性化句子。

修正后代码（原代码有格式化语法小问题）

python

运行

# 获取用户输入：input()函数接收控制台输入，返回字符串类型
str1 = input("请输入一个人的名字:")
str2 = input("请输入一个人的国家:")

# 字符串格式化：用format()替换占位符，实现动态内容拼接
print("世界这么大, {}想去{}看看。".format(str1, str2))

关键原理

input () 函数：用于获取用户从控制台的输入，无论输入数字还是文字，返回结果都是字符串类型（如果需要数字，后续需用 int ()/float () 转换）。
字符串格式化：{}是占位符，format(str1, str2)会按顺序将 str1、str2 填入占位符。
也可以用更简洁的f-string写法：print(f"世界这么大, {str1}想去{str2}看看。")，效率更高且易读。

运行结果

plaintext

请输入一个人的名字:小王
请输入一个人的国家:中国
世界这么大, 小王想去中国看看。

案例 2：1 到 n 求和 —— 掌握循环与累加逻辑

需求

让用户输入整数 n，计算并输出 1+2+3+...+n 的结果。

修正后代码（原代码有变量大小写错误：S 和 s 混用）

python

运行

# 获取用户输入并转换为整数（input返回字符串，需用int()转成数字）
n = int(input("请输入整数n:"))
# 初始化累加器：sum_total用于存储最终和，初始值为0
sum_total = 0

# 循环遍历1到n：range(int(n))生成0~n-1的序列，所以用i+1得到1~n
for i in range(n):
    sum_total += i + 1  # 等价于 sum_total = sum_total + (i+1)

# 输出结果
print("1到n求和结果:", sum_total)

关键原理

range () 函数：range(n)生成[0, 1, 2, ..., n-1]的整数序列，若要生成 1~n，可写range(1, n+1)（更直观）。
累加器逻辑：先定义一个初始值为 0 的变量（如 sum_total），每次循环将当前数字（i+1）加到变量中，循环结束后变量就是总和。
变量大小写敏感：Python 中sum_total和Sum_Total是两个不同变量，原代码中S和s混用会导致报错，需注意命名规范。

运行结果

plaintext

请输入整数n:12
1到n求和结果:78

案例 3：打印九九乘法表 —— 理解嵌套循环与格式化对齐

需求

输出整齐的九九乘法表（每行显示 1×i 到 i×i 的算式）。

修正后代码（原代码有格式符错误：* 号位置不对）

python

运行

# 外层循环控制“行数”：i从1到9（对应乘法表的第1行到第9行）
for i in range(1, 10):
    # 内层循环控制“每行的列数”：j从1到i（第i行有i个算式）
    for j in range(1, i + 1):
        # 格式化输出：{:2}让结果占2个字符位置，保证对齐；end=''表示不换行
        print(f"{j}×{i}={j*i:2}", end=' ')
    # 每一行的列打印完后，主动换行（否则所有内容会在一行）
    print()

关键原理

嵌套循环：外层循环（i）控制 “行”，内层循环（j）控制 “每行的列”。比如 i=3 时，j 会取 1、2、3，对应 “1×3=3”“2×3=6”“3×3=9”。
格式化对齐：{j*i:2}中，2表示让结果占 2 个字符位置 —— 若结果是 1 位数字（如 3），会自动补一个空格；若是 2 位数字（如 12），刚好占满，避免表格错乱。
end 参数：print () 默认结尾是换行符（\n），end=' '让每次打印后用空格分隔，直到内层循环结束，再用print()主动换行。

运行结果

plaintext

1×1= 1 
1×2= 2 2×2= 4 
1×3= 3 2×3= 6 3×3= 9 
1×4= 4 2×4= 8 3×4=12 4×4=16 
1×5= 5 2×5=10 3×5=15 4×5=20 5×5=25 
1×6= 6 2×6=12 3×6=18 4×6=24 5×6=30 6×6=36 
1×7= 7 2×7=14 3×7=21 4×7=28 5×7=35 6×7=42 7×7=49 
1×8= 8 2×8=16 3×8=24 4×8=32 5×8=40 6×8=48 7×8=56 8×8=64 
1×9= 9 2×9=18 3×9=27 4×9=36 5×9=45 6×9=54 7×9=63 8×9=72 9×9=81

案例 4：1 到 10 阶乘求和 —— 搞懂阶乘计算与叠加

需求

计算 1! + 2! + 3! + ... + 10! 的结果（阶乘定义：n! = n×(n-1)×...×1，0! = 1）。

代码实现

python

运行

# 初始化两个变量：sum_total存总和（初始0），tmp存当前阶乘（初始1，因为1! = 1）
sum_total, tmp = 0, 1

# 循环遍历1到10：计算每个数的阶乘，并累加到总和
for i in range(1, 11):
    tmp *= i  # 等价于 tmp = tmp × i，每次更新当前i的阶乘（如i=2时，tmp=1×2=2!）
    sum_total += tmp  # 把当前阶乘加到总和中

# 输出结果
print("运算结果为: {}".format(sum_total))

关键原理

阶乘计算逻辑：用tmp存储 “当前阶乘”——i=1 时，tmp=1×1=1!；i=2 时，tmp=1!×2=2!；i=3 时，tmp=2!×3=3!，以此类推，避免重复计算。
累加逻辑：每次计算出 i! 后，立即加到sum_total中，循环结束后sum_total就是 1! 到 10! 的总和。

运行结果

plaintext

运算结果为: 4037913

案例 5：倒序循环与位运算 —— 小众但高效的计算方式

需求

通过倒序循环和位运算，计算初始值 n=1 经过 4 次运算后的结果。

代码实现

python

运行

# 初始值n=1
n = 1

# 倒序循环：range(4, 0, -1)生成4、3、2、1的序列（start=4，stop=0，step=-1，不包含stop）
for i in range(4, 0, -1):
    # 位运算：<<1 表示左移1位，等价于乘以2；先算(n+1)，再左移
    n = (n + 1) << 1

# 输出最终结果
print(n)

关键原理

倒序 range：range(start, stop, step)中，step=-1 表示 “从 start 往 stop 递减”，且不包含 stop。range(4,0,-1)的实际序列是 [4,3,2,1]，共 4 次循环。
位运算左移：<<1是二进制左移 1 位，比如数字 4（二进制 100）左移 1 位变成 8（1000），等价于×2，但位运算比乘法运算效率更高。
分步计算过程：
- 第 1 次循环（i=4）：n=(1+1)×2=4
- 第 2 次循环（i=3）：n=(4+1)×2=10
- 第 3 次循环（i=2）：n=(10+1)×2=22
- 第 4 次循环（i=1）：n=(22+1)×2=46

运行结果

plaintext

案例 6：用 turtle 画五角星 —— 轻松上手图形绘制

需求

使用 Python 内置的 turtle 库，绘制一个红色填充的五角星。

代码实现

python

运行

# 导入turtle库（Python内置，无需额外安装，用于绘制图形）
from turtle import *

# 设置填充颜色为红色
fillcolor("red")
# 开始填充（后续绘制的闭合图形会被填充颜色）
begin_fill()

# 循环绘制五角星的5条边：直到回到起点才停止
while True:
    forward(200)  # 向前移动200像素（绘制一条边）
    right(144)    # 向右转144度（五角星的每个外角是144度）
    # 判断是否回到起点：pos()返回当前坐标，abs(pos())<1表示坐标接近(0,0)
    if abs(pos()) < 1:
        break  # 回到起点，退出循环

# 结束填充（完成颜色填充）
end_fill()
# 保持绘图窗口，直到手动关闭
done()

关键原理

turtle 库基础：turtle 是 Python 内置的绘图库，通过 “移动画笔” 绘制图形 ——forward(d)向前移 d 像素，right(angle)向右转 angle 度，pos()返回当前坐标（x,y）。
五角星的角度规律：五角星有 5 条边，每个外角是 144 度（360°/5×2=144°），所以每次右转 144 度，循环 5 次后会回到起点。
颜色填充：fillcolor(color)设置填充色，begin_fill()和end_fill()之间的闭合图形会被填充 —— 这里 while 循环绘制的五角星是闭合的，所以会被填成红色。

运行结果

会弹出一个绘图窗口，显示一个红色填充的五角星，关闭窗口后程序结束。

案例 7：饮食搭配组合 —— 生成不重复的两两组合

需求

有 5 种食材（西红柿、花椰菜、黄瓜、牛排、虾仁），生成 “不同食材” 的两两搭配（如 “西红柿花椰菜”，排除 “西红柿西红柿” 这种重复）。

修正后代码（原代码有格式符错误：{{} 应改为 {}+{}）

python

运行

# 定义食材列表：存储5种食材
diet = ['西红柿', '花椰菜', '黄瓜', '牛排', '虾仁']

# 外层循环：遍历列表索引（0~4，对应5种食材）
for x in range(0, 5):
    # 内层循环：再次遍历列表索引（0~4）
    for y in range(0, 5):
        # 条件判断：排除x==y（同一食材重复搭配）
        if not (x == y):
            # 输出搭配：diet[x]是第一个食材，diet[y]是第二个食材
            print(f"{diet[x]}{diet[y]}")

关键原理

嵌套循环遍历索引：x 和 y 分别遍历列表的 5 个索引（0~4），理论上会生成 5×5=25 种组合。
去重逻辑：if not (x == y)排除了 “同一索引对应的食材”（如 x=0、y=0 对应 “西红柿西红柿”），最终保留 5×4=20 种不重复搭配。
列表索引访问：diet[x]通过索引 x 获取列表中的食材 —— 列表索引从 0 开始，所以 x=0 是 “西红柿”，x=1 是 “花椰菜”。

运行结果

plaintext

西红柿花椰菜
西红柿黄瓜
西红柿牛排
西红柿虾仁
花椰菜西红柿
花椰菜黄瓜
花椰菜牛排
花椰菜虾仁
黄瓜西红柿
黄瓜花椰菜
黄瓜牛排
黄瓜虾仁
牛排西红柿
牛排花椰菜
牛排黄瓜
牛排虾仁
虾仁西红柿
虾仁花椰菜
虾仁黄瓜
虾仁牛排

总结：从案例中提炼的 Python 入门核心

这 7 个案例看似简单，却覆盖了 Python 入门的高频知识点：

基础语法：变量定义、输入输出（input/print）、条件判断（if）、循环（for/while）、嵌套循环；
数据类型：字符串（格式化）、列表（索引访问）；
特殊技巧：位运算（<<）、第三方库（turtle）、累加 / 阶乘逻辑；
避坑点：变量大小写敏感、range () 序列范围、print () 的 end 参数。

建议大家把代码复制到 PyCharm 或 IDLE 中运行，再试着修改参数（比如把乘法表改成 10 阶，把五角星边长改成 150）——“动手改代码” 比 “光看代码” 更能理解原理。Python 入门没有捷径，多敲、多试、多思考，就能慢慢掌握！

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