计算物理第三次作业

计算物理

摘要

　　本次作业主要根据python和matplotlib的语法规则，并由此编出一段程序，能够使屏幕上的字和图案进行移动和旋转。

背景介绍

　　刚刚结束Python和matplotlib的语法学习，还不太熟练，通过此次练习加强对相关内容的理解，并进一步掌握其应用，为下一步学习打好基础。

正文

1. 在屏幕上让自己的名字动起来
   首先分析该题目，若想令文字动起来，那么一个简单的方法就是在前面加空格使其整体后移，问题的关键是如何控制空格个数。结合循环语句，利用引入的a变量，可以实现每循环一次，空格数加一，如此一来便可得到结果。程序如下：

import os
import time
count = 0
a=1
while (count < 20): 
   i=os.system('cls')   
   print (' '*a,'#######    #     #')
   print (' '*a,'     #      #   # ')
   print (' '*a,'    #        # #  ')
   print (' '*a,'   #          #   ')
   print (' '*a,'  #           #   ')
   print (' '*a,' #            #   ')
   print (' '*a,'#######       #   ')
   count = count + 1
   a=a+1
   time.sleep(0.3)

.
2. 在80*80点阵上用字符拼出图案，并让它旋转起来。
首先分析该题目：目的是让所花的图案旋转起来，这里想到的方法是将旋转前后两种状态下的火箭分别打出来，通过清屏操作实现顺时针旋转90°。
程序如下：

import os
import time
a=10
b=1
x=5
i=os.system('cls')
while (x>0):
    print x
    x=x-1
    time.sleep(1)
    i=os.system('cls')    
print("Fire!")    
time.sleep(0.5)
i=os.system('cls')
while (a>=3):
 i=os.system('cls')
 print('\n'*a)
 print("     #     ")
 print("    # #    ")
 print("   #   #   ")
 print("   # # #   ")
 print("   #   #   ")
 print("   #   #   ")
 print("  #  #  #  ")
 print("  #  #  #  ")
 a=a-1
 time.sleep(0.3)
while 1:
 i=os.system('cls')
 print ('\n'*2)
 print ' '*b,'  # #           '
 print ' '*b,'     # # # #    '
 print ' '*b,'  # #    #    #  '    
 print ' '*b,'     # # # #    '
 print ' '*b,'  # #           '
 b=b+1
 time.sleep(0.3)
 if b > 25:
     break
time.sleep(0.5) 
i=os.system('cls')
print ('\n'*5)
print '             ####    ###    ###   #     #   #'
print '             #   #  #   #  #   #  # # # #   #'
print '             ####   #   #  #   #  #  #  #   #'
print '             #   #  #   #  #   #  #     #    '
print '             ####    ###    ###   #     #   #' 

结论

1. 程序运行效果如下：
   

讨论：

• 在本程序中应用了while语句，但也仅仅是基本的应用，当其搭配continue和break，或者是else语句，将会有更灵活的应用，但此处，仅while主体就够了。　
• 本程序所需的新函数为time，起初写程序时发现程序运行过快，往往一闪就到达了最后一组输出，当使用time之后，设置为0.3s，于是才得到了现在的效果。该技巧在以后使用循环体时可以控制每两次循环之间的间隔，将有重要应用。

。
2. 程序运行效果如下：

讨论：

• 本程序虽然实现了图型的旋转，但所用的方法是非常简单的技巧，即直接将图形变换前后print出来，显然本程序应有更好的方法，但我暂时没有想出。
• 本程序截取GIF图像的时候出现了bug，即只显示了部分动画效果，最后飞船炸裂后显示BOOM！字样，如图!
  
  另附完整的程序运行视频文件：捕获 03.wmv-628.4kB
• 本程序可以有更进一步的优化，比如发射前的倒计时可以用字符画出来，亦可加一些文字，如“The rocket is going to launch",最后亦可添加爆炸效果，或令其击落某样物体。

致谢

张梓桐同学提示使用time函数，在本次作业中有很重要的应用。