程序點滴001_Python模擬點陣數字

　　嘗試過很多編程語言，寫過不少程序（當然，基本上都是些自娛自樂或給自己用的工具類的小玩意兒），逐漸認識到編寫程序是一個不斷完善、不斷優化的過程——編程首先要有一個想法（目標），圍繞這個目標形成最基本的功能邏輯，測試證明功能有效之后就算目標基本實現了。隨后，可以擴展基本功能的應用領域，加強程序的容錯能力和交互性，逐漸形成一個更完善更健壯的程序。以下通過一個小例子來對此過程稍作展示：

　　在計算器上、電梯上、LED顯示屏上，都可以看到用點陣表示的數字

　　

　　這里，我們嘗試用Python來模擬點陣數字，簡而言之，就是把數字放大（^_^）

一、設計點陣數字的顯示效果

　　為了簡化，我們這里只考慮0～9這十個阿拉伯數字，每個數字點陣都是5行4列，在Python中可以用tuple來表示。（在設計點陣字模的過程中，你也可以體驗一下當美工或字體設計師的感覺，@_@）。在Python中，這個過程很簡單（以下僅以0，1兩個數字為例）。　　

FONTCOL=4
FONTROW=5

zero=(    " ** ",
          "*  *",
          "*  *",
          "*  *",
          " ** ")

one=(     "  * ",
          " ** ",
          "  * ",
          "  * ",
          " ***")

　　

二、 測試輸出效果

　　為了考察數字點陣的輸出效果，也為了驗證將來的輸出邏輯，可以用一段最簡單的程序把所有字模輸出。功能邏輯很簡單：

　　a. 對於一個序列中的每個數字，找到其對應字模，輸出該字模的第一行，空一格；然后輸出下一個數字對應字模的第一行，空格，直到全部數字對應字模的第一行都已輸出

　　b. 繼續依次輸出每一行，直到結束（在本程序中是5行，即FONTROW）

      完整程序：　　

import sys

FONTCOL=4
FONTROW=5

#以下構建數字點陣
zero=(" ** ",
      "*  *",
      "*  *",
      "*  *",
      " ** ")

one= ("  * ",
      " ** ",
      "  * ",
      "  * ",
      " ***")

two= (" ** ",
      "*  *",
      "  * ",
      " *  ",
      "****")

three=(" ** ",
       "*  *",
       "  **",
       "*  *",
       " ** ")

four= ("  * ",
       " ** ",
       "* * ",
       "****",
       "  * ")

five= ("****",
       "*   ",
       "****",
       "   *",
       "****")

six=  (" ** ",
       "*   ",
       "*** ",
       "*  *",
       " ** ")

seven=(" ***",
       "*  *",
       "  * ",
       "  * ",
       " ***")

eight=(" ** ",
       "*  *",
       " ** ",
       "*  *",
       " ** ")

nine= (" ** ",
       "*  *",
       " ***",
       "   *",
       " ** ")

digits=(zero,one,two,three,four,five,six,seven,eight,nine) #將所有數字字模合成一個元組
i=0
while i<FONTROW:
    col=0
    while col<10: #此處輸出全部字模，共計10個
        print(digits[col][i],end=" ")
        col+=1
    print("") #換行，輸出字模下一行
    i+=1

 　　輸出效果：

　　

  

 三、優化和完善1——根據輸入的不同，顯示不同的輸出

　　通過argv讀取輸入參數（即用戶想要顯示的具體數字），若用戶未提供參數，則提供使用說明和示例輸出

　　這里就可以把上面用到測試輸出代碼稍作調整，形成一個函數show_numbers。（注意其print部分有小調整）

　　核心代碼：　　

import sys
FONTCOL=4
FONTROW=5

#以下構建數字點陣
#略
digits=(zero,one,two,three,four,five,six,seven,eight,nine) #將所有數字字模合成一個元組

def show_number(nums):
    i=0
    while i<FONTROW:
        col=0
        while col<len(nums): #此處輸出全部字模
            print(digits[int(nums[col])][i],end=" ")
            col+=1
        print("") #換行，輸出字模下一行
        i+=1

def show_usage():
    print("請在程序名之后提供15個數字以內的整數")
    print("程序名.py 0123456789")
    show_number('0123456789')

if len(sys.argv)==2:
    show_number(sys.argv[1])
else:
    show_usage()#如果未提供參數或提供的參數過多，則輸出使用說明

 　　 

四、優化和完善2——對輸入進行檢查

　　以上代碼已經可以應付基本需求了，但對於用戶的錯誤輸入沒有抵抗能力。我們計划從以下幾個方面進行優化：

　　a. 限制用戶的最大輸入字符個數

　　　　在DOS界面，一行最多顯示80個字符，字模每個占4字符，字模間有1字符空格，在考慮行尾的換行符，所以我們一次最多允許輸入80/(4+1)－1=15個數字。

      b. 限制用戶只能輸入阿拉伯數字

　　　　如果用戶誤輸入非數字信息，如英文字符等，則int（）函數會報 ValueError，抓住這個Error並做提示

　　調整后的程序： 

try:
    if len(sys.argv)==2:
        if len(sys.argv[1])<16:
            show_number(sys.argv[1])
        else:
            show_usage()
    else:
        show_usage()#如果未提供參數或提供的參數過多，則輸出使用說明
except ValueError:
    print("\n\n未能正確顯示全部信息！！——出現了非數字的字符！\n")
    show_usage()