实验
3 
基本数据类型

本实验主要学习Python的3种基本数据类型的概念及其应用、标准数学库math库的
用法,以及基于欧几里得距离的化合物相似度计算、清肺排毒汤处方展示、化合物水溶性数
据的格式化输出这三个医药数据处理案例的实现。

3.实验目的
1 

.掌握Python的3种数字类型(整型、浮点型和复数类型)的概念、表示方法、运算操
作、内置函数。
.掌握Python字符串类型的概念、表示方法、运算操作、内置函数和方法。
.掌握Python逻辑类型的概念、表示方法、运算操作、应用范围。
.掌握Python不同类型运算操作符的优先顺序。
.运用Python的标准数学库math库进行数值计算。
.掌握基于欧几里得距离的化合物相似度计算方法。
.掌握清肺排毒汤处方展示、化合物水溶性数据的格式化输出这两个医药数据处理案
例的设计与实现,从而进一步熟练掌握实验数据的格式化输出方法。
3.知识点解析
2 

3.1 
Pyhn的基本数据类型
2.to

Python的数据类型由基本数据类型和组合数据类型组成,其中组合数据类型将会在实
验6中介绍,而基本数据类型包括以下3种。

①数字类型; 
②字符串类型; 
③逻辑类型。
2.数字类型及其操作
3.2 
1. 
数字类型的概念
Python对数字的表示和使用进行了定义和规范,提供了3种数字类型:整型、浮点型
和复数类型,分别对应数学中的整数、实数和复数。

2. 
数字类型的表示
.整数类
型
Python整数类型提供了4种进制的表示形式
。
①十进制:无引导符,如1024,-8; 

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②二进制:以0b 或0B 引导,如0b110,-0B1001; 
③八进制:以0o或0O 引导,如0o137,-0O632; 
④十六进制:以0x或0X 引导,如0x5a,-0X1FD 
。
各进制之间可以通过以下函数相互转换
。
①int(x): 返回x对应的十进制整数
;
②bin(x):返回x对应的二进制整数的字符串
;
③oct(x):返回x对应的八进制整数的字符串
;
④hex(x):返回x对应的十六进制整数的字符串
。
.浮点数类
型
Python中的浮点数有以下两种表示方法
。
①十进制法:如0.-,2.
5,8.85; 

②类科学记数法:13,2.e4。
e-56

.复数类型
Python中的复数与数学中的复数概念一致,即z=a+bj,其中a是实部,b是虚部,虚数
单位用j或者J标识。a和b都是浮点数类型,且j(或者J)的前面必须有表示虚部的浮点数
b,即使b为1,也不能省略。可以用z.el获得实数部分,用z.mag获得虚数部分。

rai

3. 
数字类型的运算操作符
Python内置的数值运算操作符共9个,如表3.

1所示。

表3.1 
Python内置的数值运算操作符

操作符

x+y 
x-y 
x*y 
x/y 
x//y 
x%y 
-x 

+x 

x**y 

功能

计算x与y之和
计算x与y之差
计算x与y之积
计算x与y之商
计算x与y之整数商,即不大于x与y之商的最大整数
计算x与y相除的余数,也称为模运算
x的负值,即x*(-1) 
x本身

计算x的y次幂,即xy 

Python的所有二元数值运算符都有与之对应的增强赋值操作符,分别为+=、-=、

*= 、/=、//=、%= 、**=,若用符号op代替这些操作符,则xop=y等价于x=xopy 。
4. 
内置的数字类型处理函数
Python内置的数字类型处理函数分以下3类。

①数值运算函数:包括abs()、divmod()、pow ()、round()、max()、min() 等。
②数字类型转换函数:包括int()、float()、complex() 等。
③类型判断函数:如type()
。
·40
·

实验
3 
基本数据类型

.................. 


3.3 
字符串类型及其操作
2.
1. 
字符串类型的概念
Python对字符串的定义是:由一系列字符组成的序列。字符串字符的序号称为字符
的“索引”。Python中有两种字符串索引编号方式,分别是从左向右的从0开始的正向递增
索引号和从右向左的从-1开始的反向递减索引号。

2. 
字符串类型的表示
Python可以使用单引号、双引号或三单引号、三双引号作为字符串的定界符,单引号和
双引号可以表示单行字符串,三引号可以表示单行或多行字符串,并且单引号、双引号、三单
引号、三双引号还可以互相嵌套,用来表示复杂的字符串。

字符串中有一些特殊字符无法从键盘输入或该字符已经被定义为其他用途,要使用这
些字符,必须使用反斜杠“\”转义这些特殊字符,如“\n”表示换行、“\t”表示制表符(Tab)、
“\\”表示反斜杠等。

3. 
字符串类型的运算操作符
Python内置的字符串运算操作符共5个,如表3.

2所示。

表3.n内置的字符串运算操作符

2 
Pytho

操作符

x+y 
x*n 或n*x 

xins 

s[

i] 

功能

连接两个字符串x与y 
复制n次字符串x 

如果x是s的子串,则返回True,否则返回False 

索引,返回字符串s的第i个字符

切片,返回字符串s的索引值从n开始到m-1的子串(不包含第m个字符)

s[n:m] 

4. 
内置的字符串处理函数
Python内置的字符串处理函数有6个,分别是len()、str()、chr()、ord()、hex()、ocx()。

5. 
内置的字符串处理方法
Python内置的字符串处理方法分以下6类。

①大小写字母转换:包括s.ppr()、slwr()、scptlze()、.ile()、.wpae() 等。
ue.oe.aiaisttssacs

②字符串连接、替换:包括sjin()、.pit()、.elce()。
分割、.osslsrpa

cut()、.id()、.fnsidx()、.idx() 

③字符串查找和遍历:包括sonsfnsrid()、.nesrne等。
④字符串判断:包括s.trsi()、.nsih()、sianum ()、.sla()、sidgt()、
s.sppr()、silwr() 等。
satwtsedwt.slsiaph.siih(.) 
iue.soe

⑤删除字符:包括ssrp()、.srp()、.srp() 
.tisltisrti等。

⑥字符串格式化处理:如s.ot()。
frma

3.4 
逻辑类型及其操作
2.
1. 
逻辑类型的概念
Python逻辑类型又称为布尔类型。逻辑类型数据只有True与False两个值。
·41· 


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2.逻辑类型的表示
逻辑类型数据写作True和False,分别用于表示逻辑真和逻辑假。参与计算时,布尔值
也可以当作数值来运算,此时True对应的值为整数1,False对应的值为整数0;反之,非0 
可以看作True,0可以看作False。
3.逻辑类型的运算操作符
Python内置的常用逻辑运算操作符共3个,如表3.3所示。
表3.3 Python内置的常用逻辑运算操作符
操 作 符功 能
and 布尔“与”,如果x为False,则xandy返回False,否则返回y的计算值
or 布尔“或”,如果x为True,则xory返回True,否则返回y的计算值
not 布尔“非”,如果x为True,则notx返回False;如果x为False,则notx返回True 
4.返回逻辑类型数据的运算
Python中,返回逻辑类型数据的情况有以下两类。
① 关系表达式的运算结果; 
② 某些判断函数的返回值。
3.2.5 不同类型运算操作符的优先顺序
Python中,数值运算、字符串运算、关系运算、逻辑运算按优先级递减的顺序排列为:先数
值、字符串运算,后关系运算,再逻辑运算。Python运算符优先级(从高到低)如表3.4所示。
表3.4 Python运算符优先级(从高到低) 
运 算 符功 能
** 指数
~、+、- 按位翻转、一元求正数、一元求负数
*、/、//、% 乘、除、求整商、取余
+、- 加法、减法
>>、<< 右移、左移运算符
& 按位与
^、| 按位异或、按位或
<=、<、>、>= 比较运算符
==、!= 等于、不等于运算符
is、isnot 身份运算符
in、notin 成员运算符
not、and、or 逻辑运算符
=、%=、/=、//=、-=、+=、*=、**= 赋值与增强赋值运算符
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实验
3 
基本数据类型

.................. 


3.6 
th库简介
2.ma

Python内置的标准库math库主要用于提供内置的数学类函数。math库仅支持整数
和浮点数运算,不支持复数运算,一共提供了4个数学常数和44个函数。4个数学常数分
别为圆周率math.i、自然对数mate、正无穷大matif和非浮点数matn5列

ph.h.nh.an。表3.
出了math库中的13个常用函数。

表3.h库中的13个常用函数

5 
mat

函数

matfbs(x)

h.amatfd(
h.mox,y) 

math.fsum([x,y,…]) 

matcil(x)

h.
e
matfor(
h.lox) 
matfcoil(

h.atrax) 
math.cd(a,b)

gmatpx,

h.ow(y) 
matep(x)

h.xmatsrx)
h.qt(
matlg(x[,bae])

h.osmatdges(x)

h.ermatrdas(

h.ainx) 

3.基本概念题
3.1 

功能

返回x的绝对值

返回x与y的模
浮点数精确求和

向上取整,返回不小于x的最小整数

向下取整,返回不大于x的最大整数

返回x的阶乘,如果x是小数或负数,则返回ValueEror 

返回a与b的最大公约数

返回x的y次幂
返回e的x次幂,

e是自然常数

返回x的平方根

返回x的对数值

角度x的弧度值转角度值

角度x的角度值转弧度值

3.实验内容
3 

1.Python语言提供了3种基本的数字类型,它们是( )。
A.整数类型、浮点数类型、复数类型
B.整数类型、二进制类型、浮点数类型
C.整数类型、二进制类型、复数类型
D.二进制类型、浮点数类型、复数类型
2.在Python语言中,下面是整数的是( )。
A.2E3 2-C.2000 2000.
B.e3 -D.0 

3.以下关于二进制整数的定义,正确的是( )。
A.0B1103 B.0b1001 C.0B102 D.0B10A 
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4.以下不是Python的数值运算操作符的是( )。
A.$ B./ C.** D.// 
5.表达式5.0-8*2**3%5//3-True的值是( )。
A.报错B.3 C.3.0 D.4.0 
6.int(3+0j)的返回值是( )。
A.3 B.3.0 C.0.0 D.TypeError 
7.divmod(10,3)的返回值是( )。
A.[3,1.0] B.(3,1) C.[3,1] D.(3.0,1) 
8.以下代码的输出结果是( )。 
x, y = 4.0, 4 
y -= x 
print(y) 
A.0 B.0.0 C.‘0’ D.‘0.0’ 
9.以下代码的输出结果是( )。 
print(0.1 + 0.2 == 0.3) 
A.-1 B.True C.False D.0 
10.以下代码的输出结果是( )。 
a = 3.14 
print(complex(a)) 
A.0.14 B.3.14i+j C.3.14 D.(3.14+0j) 
11.以下关于Python的描述中,正确的是( )。
A.Python的整数类型有长度限制,一旦超过上限,会产生溢出错误
B.Python语言中采用严格的“缩进”表明程序格式,不可嵌套
C.Python中可以用八进制表示整数
D.Python的浮点类型没有长度限制,只受限于内存的大小
12.以下关于Python语言复数类型的描述中,错误的是( )。
A.复数可以进行四则运算
B.实部不可以为零
C.Python语言中可以使用z.real和z.imag分别获取z的实部和虚部
D.复数类型与数学中复数的概念一致
13.已知复数z的值为1.23e-4+5.6e+78j,则z.real的值为( )。
A.1.23 B.1.23e-4+5.6e C.5.6e+78 D.0.000123 
14.以下关于Python字符串的描述中,错误的是( )。
A.在Python字符串中,可以混合使用正整数和负整数进行索引和切片
B.Python字符串采用[N:M]格式进行切片,获取字符串从索引N 到M 的子字符
串(包含N 和M) 
·44·

实验3 基本数据类型.................. 
C.字符串中的第一个“\”表示转义符
D.空字符串可以表示为""或' 15.以下关于Python字符串的描述中,正确的是( )。
A.字符应视为长度为1或为2的字符串
B.字符串中的字符可进行数学运算,但进行数学运算的字符必须为数字
C.在三引号字符串中可包含换行、回车等特殊的字符
D.字符串可以进行切片赋值
16.以下关于Python字符编码的描述中,正确的是( )。
A.Python字符编码使用ASCII编码存储
B.chr(x)和ord(x)函数用于在单字符和Unicode编码值之间进行转换
C.print(chr(a' '))输出97 
D.print(ord(65))输出A 
17.Python语言中,以下表达式结果为False的选项是( )。
A."CD"<"CDEF" B."DCBA"<"DC" 
C.""<"G" D."love">"LOVE" 
18.以下代码的输出结果是( )。 
s = 'C\tP\bR' 
print(len(s)) 
A.3 B.5 C.7 D.6 
19.以下代码的输出结果是( )。 
a,b,c,d = 'Drug' 
print(a + c) 
A.Dg B.Du C.DrugDrug D.TypeError 
20.以下可以在屏幕上输出C:\tablet的是( )。
A.print("C:\tablet") B.print("C:\' tablet"' ) 
C.print("C:\\tablet") D.print("C:\' t'ablet") 
21.以下表达式的结果是"年少好友"的是( )。
A."友好少年"[0::] B."友好少年"[0:-1:1] 
C."友好少年"[::-1] D."友好少年"[0::-1] 
22.字符串s= 'dolantin',显示结果为“lan”的选项是( )。
A.print(s[3:6]) B.print(s[2:4]) 
C.print(s[-6:5]) D.print(s[2:-4]) 
23.字符串s= 'Penicillin',则表达式s[1::3]的值为( )。
A.e' cl' B.P' iln' C.e'iiln' D.e' n' 
24.以下返回值为“世界这么大,我想去溜达!”的语句是( )。
A."哈哈哈哈世界这么大哈,我想去溜达! 哈哈哈哈哈".strip("哈") 
B."哈哈哈哈世界这么大哈,我想去溜达! 哈哈哈哈哈".replace("哈","") 
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C."哈哈哈哈世界这么大哈,我想去溜达! 哈哈哈哈哈".find("哈") 
D."哈哈哈哈世界这么大哈,我想去溜达! 哈哈哈哈哈".zfill(12) 
25.以下有关Python字符串类型的操作描述,正确的是( )。
A.想把一个字符串str所有的字符都大写,用upper(str) 
B.设x= a' aa',则执行x/3的结果是a' ' 
C.想获取字符串str的长度,用字符串处理函数len(str) 
D.str.isnumeric()方法把字符串str中的数字字符串变成数字
26.",".join([1,2,3,4,5])的返回值为( )。
A.12345 B."1,2,3,4,5" C.TypeError D.15 
27.以下代码的输出结果是( ) 
s = "GS,NS,NG,NE." 
print(s.split()) 
A.['GS','NS','NG','NE.'] B.['GS','NS','NG','NE'] 
C.['GS,NS,NG,NE.'] D.['GS,NS,NG,NE'] 
28.以下代码的输出结果是( ) 
a = 'CPR' 
b = 'AED' 
print("{:*>10}:{:*<10}".format(a,b)) 
A.*******CPR:AED******* B.CPR*******:*******AED 
C.CPR:AED D.*******CPR:*******AED 
29.以下代码的输出结果是( ) 
x = 3.1415926 
print("{} {:6}".format(round(x), round(x, 3))) 
A.3.03.1415 B.3 3.1415 
C.3 3.142 D.3.0 3.142 
30.以下代码段执行后,用户输入10,程序的运行结果为( )。 
x = eval(input("please input a number:")) 
if 20: 
print(True == 1) 
else: 
print('False == 0') 
A.True==1 B.True 
C.False==0 D.False 
3.3.2 简单操作题
1.把以下算术表达式改写为Python表达式。
·46·

实验3 基本数据类型.................. 
(1)b2+4ac 
(2)34
(|x-6|+y)2 
(3)(x+y)2 
5x+ y 
(4)13mod5+23 
|a+b| 
2.请先自行计算出下列表达式的值,再在IDLEShell中输入并验证结果。
(1)11% -3+2*3**2+18//4- True 
(2)(4/2+5j)*3j 
(3)(ord('Z')-ord('A')+3)%26 
(4)(len('Aspirin')+len('Amoxil'))/2 
3.请先自行估算出下列表达式的值,再在IDLEShell中调用math库的函数,计算并验
证下列表达式的值。
(1)math.sin(math.pi/2) 
(2)math.sqrt(math.pow(3,2)) 
(3)math.fabs(math.floor(-4.6)) 
(4)math.gcd(243,18) 
4.请先自行计算多项式ax3-bx2+cx-d 的值,其中a、b、c、d 的值分别为1、2、3、4, 
x 的值为3.14,再在IDLEShell中验证计算结果。
5.已知字符串s1 = 'Aspirin',s2 = 'Amoxil',s= s1+s2,试计算以下表达式的值: 
s[0]、s[-1]、s[2:5]、s[::-1]、s[::3]、s[2:8:2]、s.upper()、s.find('A')、s.find('A',1),且
在IDLEShell中输入并验证结果。
6.计算直角三角形的面积。
要求:从键盘输入直角三角形的两条直角边长度,计算直角三角形的面积并在屏幕上
输出结果,程序运行效果如下。 
输入三角形第一条直角边长:3 
输入三角形第二条直角边长:4 
直角三角形的面积为:6.0 
分析:两条直角边的输入可通过eval()函数嵌套input()函数实现,三角形面积的计算
可以通过编写直角三角形面积公式的Python表达式实现,结果输出可以通过print()函数
实现。实
验步骤: 
1)添加并完善程序代码
新建文件,输入以下代码,填写正确代码以替换横线,不修改其他代码,实现题目功能。 
a = eval(input("输入三角形第一条直角边长:")) 
b = eval(input("输入三角形第二条直角边长:")) 
area = 
print("直角三角形的面积为:{:.1f}".format( )) 
·47·

Python程序设计实验教程———以医药数据处理为例........................................ 
2)保存并运行程序
将文件保存为PY30206.py,运行程序,验证程序的正确性并观察程序执行效果。
3)提示
请注意直角三角形通过两条直角边长计算面积公式转换成Python语句的正确表达
方式。
7.实现基本统计量计算。
要求:假设一组数据表示为S=s0,s1,…,sn-1,请编程实现其最大值、最小值、平均值、
标准差等基本统计量计算。其中算术平均值如式(3.1)所示,标准差如式(3.2)所示。
算术平均值:mean= Σn-1 
i=0 
( si )/n (3.1) 
标准差:dev= Σn-1 
i=0 ( (si - mean)2 )/(n -1) (3.2) 
程序运行效果如下。 
请输入用逗号分隔的5 个数:1,2,3,4,5 
最大值为: 5 
最小值为: 1 
平均值为: 3.0 
标准差为: 1.5811388300841898 
分析:可通过逗号表达式及eval()函数嵌套input()函数实现基本统计数据的输入,最
大值和最小值可通过Python解释器内置数值运算函数max()和min()实现,平均值和标准
差可通过将数学公式转换成Python表达式获得。
实验步骤: 
1)添加并完善程序代码
新建文件,输入以下代码,填写正确代码以替换横线,不修改其他代码,实现题目功能。 
a, b, c, d, e = eval(input("请输入用逗号分隔的5 个数:")) 
sum = 
mean = 
dev = 
print("最大值为:", max(a, b, c, d, e)) 
print("最小值为:", min(a, b, c, d, e)) 
print("平均值为:", mean) 
print("标准差为:", dev) 
2)保存并运行程序
将文件保存为PY30207.py,运行程序,验证程序的正确性并观察程序执行效果。
3)提示
本题处理了包含5个元素的基本统计量计算,分别使用变量a、b、c、d、e存储和处理基
本数据,请思考并查阅资料,若输入前并不知道一共有多少个数据需要输入和统计,这样的
需求在Python中该如何实现? 
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实验3 基本数据类型.................. 
8.通过月份值提取月份英文简写。
要求:从键盘输入一个月份数字,返回对应月份名称简写,程序运行效果如下。 
请输入月份(1~12) :8 
月份简写是: Aug 
分析:本题中将所有的月份英文简写排列成一个连续的字符串,程序执行时接收用户
输入的1~12中的某个月份,由于每个月份的英文简写都由3个字符构成,所以可通过给定
的月份由公式计算出目标月份英文简写在已知字符串中的位置,再进行字符串切片处理,提
取出目标月份英文简写子串并输出。
实验步骤: 
1)添加并完善程序代码
新建文件,输入以下代码,填写正确代码以替换横线,不修改其他代码,实现题目功能。 
n = input("请输入月份(1~12) :") 
months = "JanFebMarAprMayJunJulAugSepOctNovDec" 
pos = (int(n) - 1) * 3 
monthAbb = months[ ] 
print( ) 
2)保存并运行程序
将文件保存为PY30208.py,运行程序,验证程序的正确性并观察程序执行效果。
3)提示
需要熟练掌握字符串单个字符索引和字符串切片规则,其中字符串切片可以通过两个索
引值确定一个位置范围,返回这个范围的子串,格式为:<string>[<start>:<end>],其中
start和end都是整数型数值,这个子序列从索引start开始,直到索引end结束,但不包括end 
位置。
9.按要求格式输出给定字符串。
要求:接收从键盘输入的字符串,按题目要求把该字符串内容输出到屏幕上,具体格式
要求为:输出宽度为30个字符,不足部分以星号“*”填充,居中对齐。如果输入的字符串
长度超过30,则全部输出,程序运行效果如下。 
请输入一个字符串:Aspirin 
***********Aspirin************ 
分析:Python中采用内置的字符串处理方法format()实现字符串输出格式控制。
实验步骤: 
1)添加并完善程序代码
新建文件,输入以下代码,填写正确代码以替换横线,不修改其他代码,实现题目功能。 
s = input("请输入一个字符串:") 
print("{ }".format(s)) 
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Python程序设计实验教程———以医药数据处理为例........................................ 
2)保存并运行程序
将文件保存为PY30209.py,运行程序,验证程序的正确性并观察程序执行效果。
3)提示
Python内置的字符串输出控制方法format()的调用格式为:<模板字符串>.format 
(<以逗号分隔的参数>),其中,<模板字符串> 包括需原样返回的字符和槽,槽规定如何
格式化参数得到子串,它除包括参数索引号,还包括格式控制信息。此时,槽的内部样式如
下:{<参数索引号>:<格式控制标记>},其中格式控制标记用来控制参数显示时的格
式。格式控制标记包括<填充>、<对齐>、<宽度>、<千位分隔符>、<.精度>、<类型> 
6个字段,这些字段都是可选的,可以组合使用。
3.3.3 综合应用题
1.实现给定十进制整数的多进制转换 
要求:编写程序,实现将从键盘输入的十进制整数转换为二进制、八进制和十六进制
(大写)形式并按要求输出到屏幕上,各进制数之间采用制表符“\t”分隔,程序运行效果
如下。 
输入数字:350 
对应的二进制数:101011110 八进制数:536 十六进制数:15E 
分析:Python中的十进制向n进制的转换可以采用除n取余的常规算法实现。本题
针对的是特殊进制,如二进制、八进制、十六进制,则可以简单地采用format()方法设置对
象输出显示时格式控制标记中的类型字段实现,其中b表示二进制方式、o表示八进制方
式、X表示大写十六进制方式。
实验步骤: 
1)添加并完善程序代码
新建文件,输入以下代码,请在……处使用一行或多行代码替换,不修改其他代码,实现
题目功能。 
num = eval(input("输入数字:")) 
…… 
2)保存并运行程序
将文件保存为PY30301.py,运行程序,验证程序的正确性并观察程序执行效果。
3)提示
Python中还可以采用内置的进制转换函数完成进制转换的工作。主要的进制转换函
数如下。
int(x):返回x对应的十进制整数。
bin(x):返回x对应的二进制整数的字符串。
oct(x):返回x对应的八进制整数的字符串。
hex(x):返回x对应的十六进制整数的字符串。
例如:int(0o123)的返回值为83;bin(3)的返回值为'0b11'。转换得到的二进制、八进
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实验3 基本数据类型.................. 
制、十六进制字符串会带有进制前缀。
2.实现3位正整数的分解
要求:编写程序,实现分别提取出从键盘输入的3位正整数的百、十和个位上的数字, 
并按要求将它们输出到屏幕上,程序运行效果如下。 
请输入任意一个3 位正整数:519 
519 的百位是:5,十位是:1,个位是:9 
分析:提取3位正整数,每位上的数字可以通过Python提供的内置算术运算整除(/)、
取余(%)或者两者的配合来实现。
实验步骤: 
1)添加并完善程序代码
新建文件,输入以下代码,请在……处使用一行或多行代码替换,不修改其他代码,实现
题目功能。 
n = eval(input("请输入任意一个3 位正整数:")) 
…… 
print("{}的百位是:{},十位是:{},个位是:{}".format (n,b,s,g)) 
2)保存并运行程序
将文件保存为PY30302.py,运行程序,验证程序的正确性并观察程序执行效果。
3)提示
本题还有另外一种解决思路,即将该正整数转换为字符串,利用对字符串的单个字符的
索引访问获得不同位上的数字,请尝试实现该方法。
3.实现将给定字符串中每个单词的首字母转换为大写
要求:用户从键盘输入一行字符,编写程序,实现将该行字符中每个单词的首字母都转
换为大写并输出到屏幕上,程序运行效果如下。 
请输入一行西文字符:mankind will be able to overcome the virus epidemic. 
转换后的内容为: Mankind Will Be Able To Overcome The Virus Epidemic. 
分析:Python提供了将西文文本中每个单词首字母转换为大写的内置字符串处理方
法title()。
实验步骤: 
1)添加并完善程序代码
新建文件,输入以下代码,请在……处使用一行或多行代码替换,不修改其他代码,实现
题目功能。 
s = input("请输入一行西文字符:") 
…… 
2)保存并运行程序
将文件保存为PY30303.py,运行程序,验证程序的正确性并观察程序执行效果。
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Python程序设计实验教程———以医药数据处理为例........................................ 
3)提示
本题还可以不通过调用内置函数方法,而是自主编程,实现将西文字符串中的每个单词
首字母转换为大写。首先借助split()方法进行字符串分解,然后逐个转换每个单词的首字
母为大写,再借助join()方法将转换后的单词连接成新的字符串。可在学习循环结构后尝
试实现该方法。
4.实现指定Unicode码值到字符的转换并按要求格式输出
要求:从键盘输入一个9800~9811的正整数n,把n-1、n、n+1这3个数值对应的
Unicode编码字符按照给定格式要求输出到屏幕上,具体格式要求为:输出宽度为15个字
符,不足部分用“#”填充,居中对齐,程序运行效果如下。 
请输入一个9800~9811 的数字:9805 
###### ###### 
分析:Python中采用内置的字符串处理函数chr()实现由Unicode码值向对应字符的
转换,另外,采用内置的字符串处理方法format()实现格式输出控制。
实验步骤: 
1)添加并完善程序代码
新建文件,输入以下代码,请在……处使用一行或多行代码替换,不修改其他代码,实现
题目功能。 
n = eval(input("请输入一个9800~9811 的数字:")) 
…… 
2)保存并运行程序
将文件保存为PY30304.py,运行程序,验证程序的正确性并观察程序执行效果。
3)提示
Python3.x以Unicode字符为计数基础,因此英文字符和中文字符都是1个长度单位。
Python内置的chr(x)函数用来返回Unicode码值x对应的单字符;ord(s)函数用来返回单
字符s对应的Unicode码值,它们是一对反函数。
5.实现单字符的凯撒密码加密
要求:凯撒密码是古罗马凯撒大帝用来对军事情报进行加密的算法,它是一种替换加
密的技术。本题采用的替换规则是将信息中的每个英文字符替换为字母表序列该字符后面
第3个字符,即替换偏移量为3,对应关系如图3.1所示。
图3.1 凯撒加密规则
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实验3 基本数据类型.................. 
请编写程序,完成单个字符的凯撒加密,程序运行效果如下。 
请输入一个大写字母(A~Z):X 
凯撒加密后的字符为: A 
分析:首先需要进一步明确本题中单个字符凯撒加密的规则:若输入的单个字符非大
写字母,则不做加密处理,密文和明文一致;若输入的是一个大写字母,则对明文字母进行字
母表中向后推3位的处理,获得密文字母,若向后推时已超出字母表范围,则转回头从A 开
始继续计数推移。这里,字母表中的位置推移需要用到Python提供的字符内置函数chr() 
和ord()。可以先用ord()函数将明文字符转换成对应的Unicode码值,将码值加3后,再
利用chr()函数将其转换回密文字符。
实验步骤: 
1)添加并完善程序代码
新建文件,输入以下代码,请在……处使用一行或多行代码替换,不修改其他代码,实现
题目功能。 
old = input("请输入一个大写字母(A~Z):") 
…… 
print("凯撒加密后的字符为:",new) 
2)保存并运行程序
将文件保存为PY30305.py,运行程序,验证程序的正确性并观察程序执行效果。
3)提示
在进行加密处理的过程中,可以分推移后未超出字母表和超出字母表两种情况讨论,也
可以将取模运算“%”和字母表中的字母个数为26等已知因素合并成统一的推导公式进行
处理,请思考两种处理方式并尝试实现。
3.3.4 医药案例题
1.基于欧几里得距离的化合物相似度计算 
要求:现假设衡量化合物相似度的依据是水溶性和血红蛋白结合率。定义化合物A 和
B之间的相似度,如式(3.3)所示。
s= (F1A -F1B)2 +(F2A -F2B)2 (3.3) 
式中,F1表示水溶性,F2表示血红蛋白结合率,请编程实现:输入两个化合物A、B的水溶
性和血红蛋白结合率数值,计算它们之间的相似度并输出,结果保留2位小数。程序运行效
果如下。 
请输入A 的水溶性数值:32.2 
请输入A 的血红蛋白结合率:21 
请输入B 的水溶性数值:28.6 
请输入B 的血红蛋白结合率:23.2 
所求相似度为:4.22 
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Python程序设计实验教程———以医药数据处理为例........................................ 
分析:以A 的水溶性数值为例,它在程序中的使用分两步:先从键盘输入,然后用于相
似度计算。因此,本例首先需要创建4个变量,分别用于存放用户从键盘输入的两种化合物
的水溶性数值及血红蛋白结合率值,再列出对应计算公式的Python表达式计算相似度,按
要求输出即可。
实验步骤: 
1)添加并完善程序代码
新建文件,输入以下代码,填写正确代码以替换横线,不修改其他代码,实现题目功能。 
f1a = eval(input("请输入A 的水溶性数值:")) 
f2a = 
f1b = 
f2b = 
s = 
print("所求相似度为:{:.2f}".format(s)) 
2)保存并运行程序
将文件保存为PY30401.py,运行程序,验证程序的正确性并观察程序执行效果。
3)提示
在数据分析和数据挖掘以及搜索引擎中,经常需要知道个体间差异的大小,进而评价个
体的相似性和类别。相似度就是比较两个事物的相似性。一般通过计算事物特征之间的距
离实现,如果距离小,那么相似度大;如果距离大,那么相似度小。常用的相似度计算公式有
欧几里得距离、曼哈顿距离、明科夫斯基距离、余弦相似度等。化合物相似度在化学信息学
和药物发现中具有悠久的历史,许多计算方法采用相似度测定鉴定研究的新化合物。第2 
章案例中实现了通过对两种化合物的分子指纹计算其余弦相似度,本题采用欧几里得距离
法实现化合物水溶性和血红蛋白结合率相似度计算。大家可依据具体的要求和场景选择更
多的相似度计算方法进行研究。
2.清肺排毒汤处方的格式化展示
要求:请将存放于一个字符串中的中药清肺排毒汤处方按指定要求展示,原始处方字
符串为 
formula="麻黄9g、炙甘草6g、杏仁9g、生石膏15~30g(先煎)、\ 
桂枝9g、泽泻9g、猪苓9g、白术9g、茯苓15g、柴胡16g、黄芩6g、\ 
姜半夏9g、生姜9g、紫菀9g、冬花9g、射干9g、细辛6g、山药12g、\ 
枳实6g、陈皮6g、藿香9g" 
新的输出显示要求为:标题“清肺排毒汤”居中显示;正文每行显示4味中草药,每味中
草药及其用量信息占10个字符宽度;行间距是一行(输出一个空行)。程序运行效果如下。 
清肺排毒汤
麻黄9g 炙甘草6g 杏仁9g 生石膏15~30g(先煎) 
桂枝9g 泽泻9g 猪苓9g 白术9g 
茯苓15g 柴胡16g 黄芩6g 姜半夏9g 
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实验3 基本数据类型.................. 
生姜9g 紫菀9g 冬花9g 射干9g 
细辛6g 山药12g 枳实6g 陈皮6g 
藿香9g 
分析:本题原始处方字符串中各味中草药之间是用“、”分隔的,而新的输出显示中各味
中草药各占宽度相等的输出位置,并且没用分隔符进行切分,因此需要对原始字符串进行切
分,分离出各味中草药,进行相同宽度的左对齐输出,且控制每行输出4味中草药后换行,另
输出一个空行作为行与行之间的间隔。由于本题需要提前用到循环结构控制语句,因此核
心代码后都给出了注释说明供参考。
实验步骤: 
1)添加并完善程序代码
新建文件,输入以下代码,填写正确代码以替换横线,不修改其他代码,实现题目功能。 
formulaName = "清肺排毒汤" 
formula = "麻黄9g、炙甘草6g、杏仁9g、生石膏15~30g(先煎)、\ 
桂枝9g、泽泻9g、猪苓9g、白术9g、茯苓15g、柴胡16g、黄芩6g、\ 
姜半夏9g、生姜9g、紫菀9g、冬花9g、射干9g、细辛6g、山药12g、\ 
枳实6g、陈皮6g、藿香9g" 
print(formulaName.center(40),"\n") # 处 方名称居中输出,并输出一个空行
n = formula.count("、") #计算顿号个数->n 
remain = formula #给remain 赋初值formula 
for i in range(1,n + 1): #实现对前n 味中草药采用统一方法处理 
pos = #查找"、"的位置->pos 
herb = #以pos 为界,切片得到第一味中草药的字符串 
herb = "{:<10}".format(herb) #用format()方法格式化herb 
print(herb, end="") #输出格式化后的herb 的信息 
if i % 4 == 0: #控制每行输出4 味中草药,并加入空行 
print("\n") 
remain = #更新remain,将处理过的中草药从remain 中去掉
print(remain) #输出最后一味中草药的信息
2)保存并运行程序
将文件保存为PY30402.py,运行程序,验证程序的正确性并观察程序执行效果。
3)提示
对存在固定分隔符的字符串进行字符串分解的问题,可以采用本题类似的字符串逐个
查找分隔符进行切片分解的方法,还可以通过字符串内置的处理方法split()进行根据指定
分隔符的字符串切分操作,所得结果为由切分出的子串组成的列表。列表作为最重要的组
合数据类型将在第6章实验中详细学习和使用。
3.化合物水溶性数据的格式化输出
要求:实验测得的若干化合物的水溶性数据记录在一个长字符串s中:s="IdentityNo., 
Solubility\nLT-615-348,0.019714\nLT-771-215,0.03072346",由于s中包含了换行符“\n”,因此若
直接用print语句对s进行输出,则显示结果如下。
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Python程序设计实验教程———以医药数据处理为例........................................ 
IdentityNo.,Solubility 
LT-615-348,0.019714 
LT-771-215,0.03072346 
编程实现以下格式化输出,新的输出显示要求为:用中文“化合物编号”和“水溶性值” 
替代原字符串中的英文标签,解析出的化合物编号靠左对齐,而水溶性值靠右对齐,程序运
行效果如下。 
化合物编号 水溶性值
LT-615-348 0.0197 
LT-771-215 0.0307 
分析:本题原始数据字符串中是用换行符“\n”分隔一行标签和两行化合物编号、水溶
性值数据,因此需要借助换行符“\n”所在的位置进行字符串的第一层分解,而每行数据之
间又是通过逗号“,”进行分隔的,因此需要对第一层分解出的每行语句再根据“,”进行第二
层分解,将两次分解后的结果按要求格式进行输出控制,具体分解方法可参考第2题。
实验步骤: 
1)添加并完善程序代码
新建文件,输入以下代码,请在……处使用一行或多行代码替换,不修改其他代码,实现
题目功能。 
s = "IdentityNo.,Solubility\nLT-615-348,0.019714\nLT-771-215,0.03072346" 
print(s) 
…… 
print("化合物编号{:>8}".format("水溶性值")) 
print("{:<10}{:>12.4f}".format(id1, sValue1)) 
print("{:<10}{:>12.4f}".format(id2, sValue2)) 
2)保存并运行程序
将文件保存为PY30403.py,运行程序,验证程序的正确性并观察程序执行效果。
3)提示
请尝试采用两种方法实现以上功能:一是采用字符串内置方法find()查找分隔符位
置,然后进行字符串切片;二是通过字符串内置方法split()将已知分隔符的字符串分解为
列表,然后对列表元素进行下一步的分解处理。
3.4 实验解析
3.4.1 基本概念题解析 
1.答案:A 
解析:Python的数字类型包括整数类型、浮点数类型、复数类型3种,二进制是整数类
型的一种表示形式,故本题选择A 选项。
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实验
3 
基本数据类型

.................. 


2. 答案:C 
解析:Python中的浮点数类型拥有十进制法和包含e的类科学记数法两种表示形式, 
因此,2E3 、2e-0均为浮点数,

3和2000.故本题选择C选项。

3. 答案:B 
解析:Python提供的整数类型有4种进制的表示形式,分别是二进制、八进制、十进制
和十六进制。其中,二进制以0b 或0B 引导,且二进制的数码只有0和1,进位规则是逢二
进一,故本题选择B选项。

4. 答案:A 
解析:Python内置的数值运算操作符有9个,分别是+、-、*、/、//、%、-(单目)、
+(单目)、**,故本题选择A选项。

5. 答案:C 
解析:Python算术表达式的计算优先级与相应的数学表达式的计算优先级相同,本题
中的表达式5.-re的计算顺序为, 然

08*2**3%5//3-Tu首先计算2**3 结果为8, 
后计算8*8 结果为64,接着计算64%5 结果为4,计算4//3结果为1,计算5.1结果
0, 0-True, ru因此最终结果为3.0

为4.最后计算4.由于此时Te取值为1, 0。计算过程中需
注意Python中不同数字类型之间可以进行混合运算,运算后生成的结果为最宽类型,故本
题选择C选项。

6. 答案:D 
解析:Python内置的int() 函数用于将一个数值或数值型字符串转换为十进制的整数
形式,前提是转换对象能够成功取整或者转换为一个整数。由于3+0j是一个复数,Python 
中规定一个复数即使虚部为0,也不能转换成一个整数,故本题选择D选项。

7. 答案:B 
解析:Python内置的divmod() 函数把两个参数的整除和取余运算结果结合起来,返回
一个包含整除商和余数的元组,故本题选择B选项。

8. 答案:B 
解析:Python语法中允许通过采用逗号表达式的方式一次性给多个变量赋初值,故x, 
y=4.=0,y4的赋值,yx中的“ 是Pyhon的增强赋值

0,4同时完成了x4.=-=-= ” 
t
y-x, 0,


操作符,相当于执行语句y=由于y的值是4,而x的值是4.一个整数与一个浮点
数相减时,Python的计算规则是不同数字类型之间可以进行混合运算,运算后生成的结果
为最宽类型,即整数和浮点数混合运算,输出结果是浮点数,因此该语句执行后y中的值为
浮点数0.故本题选择B选项。

0, 

9. 答案:C 
解析:Python中的“== ”是一个关系运算符,功能是判断左右两边表达式的值是否相
等,本题中的表达式0.3在数学含义上判断是否相等的结果应是Te,而真

1+0.2==0.ru
正运行时会发现输出的结果是False,这是因为整数或浮点数在用计算机进行存储和运算时
都会转换成二进制的形式,同十进制一样,二进制也会存在无限循环小数,而计算机对浮点
数的表示通常是有二进制位数限制的,这使得在二进制的表达上必须采用取近似值的手段
丢掉一些二进制位,因此会造成不可避免的浮点数精度丢失问题,所以才会出现本题中的特
例情况,故本题选择C选项。

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Python程序设计实验教程———以医药数据处理为例........................................ 
10.答案:D 
解析:Python内置的complex()函数用于创建一个复数或者将一个数值或数值型字
符串转换为复数形式,其返回值为一个复数,且虚部为0时,也不可以被省略,故本题选择D 
选项。
11.答案:C 
解析:Python语言中采用严格的“缩进”表明程序格式,结构之间是可以产生嵌套的; 
Python的整数类型理论上没有取值范围的限制,实际上的取值范围仅受限于运行Python 
程序的机器的内存大小,而浮点数类型与整数类型由计算机的不同硬件单元执行,处理方法
也不同,Python浮点数的取值范围和小数精度受不同计算机系统的限制,超出上限时会产
生溢出错误;Python中为整数类型提供了二进制、八进制、十进制和十六进制4种进制表
示,故本题选择C选项。
12.答案:B 
解析:Python中的复数与数学中的复数概念一致;z= a+bj,其中a是实部,b是虚
部,虚数单位用j或者J标识。a和b都是浮点数类型,若a为0,则可以省略实部,但必须有
表示虚部的浮点数b和j(或者J),即使b为0,也不能省略j,b为1,也不能仅记为j,而需记
为1j;复数可以进行四则运算;可以用z.real获得实数部分,用z.imag获得虚数部分,故本题
选择B选项。
13.答案:D 
解析:对于本题中的复数z,其实部为1.23e-4,虚部为5.6e+78j,因此z.real的值应为
1.23e-4,显示为0.000123,故本题选择D选项。
14.答案:B 
解析:Python可以使用单引号、双引号或三单引号、三双引号作为字符串的定界符,因
此空字符串可以表示为""或'';字符串中有一些特殊字符无法从键盘输入或该字符已经被定
义为其他用途,要使用这些字符,就必须使用反斜杠“\”引导转义这些特殊字符;Python允
许混合使用正整数和负整数进行索引和切片;Python字符串采用[N:M]格式进行切片,获
取字符串从索引第N 到第M 的子字符串(包含N,但不包含M),故本题选择B选项。
15.答案:C 
解析:Python中的字符串没有固定长度的限制;Python字符串除了可以由“+”完成两
个字符串的连接,由“*”完成重复多次连接一个字符串生成新的字符串外,不能进行数学运
算,即使字符串中的字符都为数字也不可以;三引号可以表示单行或多行字符串,因此,在三
引号字符串中可包含换行、回车等特殊的字符;由于字符串属于固定类型,因此不可以进行
切片赋值操作,故本题选择C选项。
16.答案:B 
解析:Python字符使用Unicode编码表示和存储;chr(x)和ord(x)函数是一对反函
数,用于在单字符和Unicode编码值之间进行转换;chr(x)返回Unicode编码x对应的单字
符,而ord(x)用于返回单字符对应的Unicode编码,print(chr('a'))和print(ord(65))语句
中两个函数的实参类型均出错,故本题选择B选项。
17.答案:B 
解析:Python字符串可以进行大小比较,其比较规则为,按索引号由小到大的顺序,把
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