Python新手实战：从入门到进阶的编程任务与答案详解213

各位编程爱好者们，大家好！我是您的中文知识博主。今天，我们要深入探讨Python编程的核心——通过实战任务来巩固知识。Python以其简洁、易学而广受欢迎，但真正的掌握离不开动手实践。理论知识如同骨架，而编程任务与答案则是血肉，让您能够亲身体验代码的运行，理解其背后的逻辑。本文将为您带来一系列精心设计的Python编程任务，从基础的数据操作到文件处理，每个任务都附带详细的答案解析和拓展思考，旨在帮助Python新手从零开始，逐步建立起扎实的编程能力。

我们将通过以下几个典型的编程任务，带您一步步了解Python的魅力，并助您在实践中成长。

任务一：基础数据类型操作——BMI计算器

任务描述

编写一个Python程序，要求用户输入姓名、身高（米）和体重（千克），然后计算并打印出该用户的身体质量指数（BMI）。BMI的计算公式为：体重(kg) / (身高(m) * 身高(m))。最后，根据BMI值给出简单的健康评估（例如：BMI < 18.5 为“偏瘦”，18.5 = 60]`。
2. 如何将不及格的成绩也筛选出来，并统计不及格的人数？
3. 如果成绩列表是字典形式，例如 `scores = [{'name': '张三', 'score': 85}, {'name': '李四', 'score': 55}]`，又该如何处理？

任务三：字典与字符串操作——词频统计器

任务描述

编写一个程序，接收一段英文文本作为输入，然后统计文本中每个单词出现的次数，并打印出所有单词及其对应的出现频率。要求忽略大小写，并去除常见标点符号（如逗号、句号、问号等）。

核心知识点

字符串方法（`lower()`, `split()`, `strip()`, `replace()`）
字典（Dictionary）的创建与操作
`for` 循环遍历列表与字典
`(key, default_value)` 方法
``（作为拓展）

参考答案

# 任务三：词频统计器
print("---------- 词频统计器 ----------")
text = input("请输入一段英文文本：")
# 预处理文本：转换为小写并去除标点
text = () # 转换为小写
# 替换常见标点为空格，或直接删除
punctuation = [',', '.', '?', '!', ';', ':', '"', "'", '(', ')', '[', ']', '{', '}']
for p in punctuation:
text = (p, ' ') # 将标点替换为空格，避免单词粘连
words = () # 按空格分割成单词列表
word_counts = {} # 创建一个空字典来存储词频
for word in words:
# 进一步去除可能存在的首尾空白符
word = ()
if word: # 确保单词不为空字符串
word_counts[word] = (word, 0) + 1
print("词频统计结果：")
for word, count in sorted(()): # 按单词字母顺序排序输出
print(f"'{word}': {count} 次")
print("--------------------------------")

代码解析

1. `()` 将整个文本转换为小写，确保“The”和“the”被视为同一个单词。
2. 我们定义了一个 `punctuation` 列表，并遍历它，使用 `(p, ' ')` 将文本中的每个标点符号替换为空格。这样做的好处是，`split()` 函数在处理多个空格时会正确地分割单词，例如 "hello, world" -> "hello world" -> ["hello", "world"]。
3. `()` 默认按空格分割字符串，返回一个单词列表。
4. `word_counts = {}` 创建一个空字典，用于存储单词及其出现次数。
5. `for word in words:` 循环遍历单词列表。
6. `(word, 0)` 是字典的一个非常实用的方法。如果 `word` 已经在字典中，它会返回其对应的值；如果不在，则返回默认值 `0`。这样，我们就可以方便地实现单词计数的累加：`word_counts[word] = (word, 0) + 1`。
7. 最后，使用 `sorted(())` 遍历字典的键值对，并按单词（键）的字母顺序打印结果。

拓展思考

1. Python标准库 `collections` 中的 `Counter` 类可以更简洁高效地完成词频统计，尝试使用它实现同样的功能。
2. 如何过滤掉一些常见的停用词（stop words），例如“a”, “an”, “the”, “is”等？
3. 尝试统计文本中每个字母出现的频率。

任务四：函数与文件操作——日志记录器

任务描述

编写一个简单的日志记录器。定义一个函数 `log_message(message, level='INFO', filename='')`，该函数接收一个消息字符串、一个日志级别（默认为'INFO'）和一个文件名（默认为''）。函数应该将带时间戳和日志级别的消息写入到指定的文件中。如果文件不存在，则创建它；如果文件已存在，则追加内容。

核心知识点

函数定义与参数（`def`, 默认参数）
文件操作（`open()`, `with` 语句, 文件模式 `a`）
获取当前时间（`datetime` 模块）
字符串格式化
异常处理（`try-except`，用于文件操作）

参考答案

# 任务四：日志记录器
import datetime # 导入datetime模块
def log_message(message, level='INFO', filename=''):
"""
将带时间戳和日志级别的消息写入指定文件。
参数:
message (str): 要记录的日志消息。
level (str): 日志级别（例如：INFO, WARNING, ERROR）。默认为 'INFO'。
filename (str): 日志文件名。默认为 ''。
"""
timestamp = ().strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
log_entry = f"[{timestamp}] [{()}]: {message}"
try:
with open(filename, 'a', encoding='utf-8') as f: # 'a' 模式表示追加写入
(log_entry)
print(f"日志已成功写入到 '{filename}' ({()})")
except IOError as e:
print(f"写入日志文件 '{filename}' 失败: {e}")
print("---------- 日志记录器 ----------")
# 测试日志记录器
log_message("程序启动成功。", level='INFO')
log_message("用户尝试登录失败。", level='WARNING')
log_message("数据库连接中断，请检查！", level='ERROR')
log_message("这是一条默认级别的消息。")
# 尝试写入一个不存在的目录，会引发IOError
# log_message("测试写入失败情况", filename='non_existent_dir/', level='DEBUG')
print("--------------------------------")
# 可以手动检查文件内容
# import os
# if (''):
# with open('', 'r', encoding='utf-8') as f:
# print("--- 文件内容 ---")
# print(())
# print("--------------------------")

代码解析

1. `import datetime` 导入 `datetime` 模块，用于处理日期和时间。
2. `def log_message(...)` 定义了一个函数，包含消息、级别和文件名三个参数，其中 `level` 和 `filename` 带有默认值，使得调用时可以省略这两个参数。
3. `()` 获取当前的日期和时间对象，`strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")` 将其格式化为指定的字符串形式。
4. `f-string` 用于构造完整的日志条目字符串。`()` 确保日志级别总是大写。
5. `with open(filename, 'a', encoding='utf-8') as f:` 是Python处理文件I/O的推荐方式。
* `'a'` 是文件打开模式，表示“追加”（append）。如果文件不存在，它会创建新文件；如果文件存在，新内容会被追加到文件末尾。
* `encoding='utf-8'` 指定文件编码，防止中文等字符出现乱码。
* `with` 语句确保文件在使用完毕后（无论是否发生异常）都会被正确关闭，无需手动调用 `()`。
6. `(log_entry)` 将日志消息写入文件。
7. `try-except IOError as e:` 捕获可能发生的文件I/O错误（如磁盘空间不足、权限问题等），提高了程序的鲁棒性。

拓展思考

1. 如何实现日志级别的过滤，例如只记录 `ERROR` 级别的日志？可以在函数内部添加一个条件判断。
2. 如何让日志文件按日期自动轮换（例如每天生成一个新的日志文件）？这需要更复杂的逻辑，可能涉及 `logging` 模块的学习。
3. 尝试添加一个参数，控制日志是否同时打印到控制台。

通过上述四个编程任务的实践，相信您对Python的基础语法、数据结构、控制流、函数定义以及文件操作有了更深入的理解。从BMI计算器的输入输出与条件判断，到成绩筛选的列表与循环，再到词频统计的字符串处理与字典应用，以及最后日志记录器的函数封装与文件I/O，这些任务覆盖了Python学习初期最重要的知识点。

编程的精髓在于实践和解决问题。请您务必亲自动手运行这些代码，并尝试修改它们，加入自己的创意。当您遇到问题时，不要害怕，那是最好的学习机会。查阅官方文档、搜索引擎、在线社区都是您解决问题的利器。

希望这篇文章能为您提供一个坚实的起点，助您在Python编程的道路上越走越远。如果您有任何疑问或想分享您的解决方案，欢迎在评论区留言！持续学习，不断实践，我们下期再见！

2026-02-25

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