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Python学习之模块化程序设计示例详解

目录
  • 关于模块化程序设计
  • 水果仓库功能简介
    • 主功能实现与程序入口
    • 实现添加功能
    • 实现列出所有信息功能
    • 实现查询信息功能
    • 实现删除信息功能
  • 完整程序如下

    关于模块化程序设计

    什么是模块化程序设计?

    程序设计的模块化指的是在进行程序设计时,把一个大的程序功能划分为若干个小的程序模块。每一个小程序模块实现一个确定的功能,并且在这些小程序模块实现的功能之间建立必要的联系,通过各个小模块之间的互相协作完成整个大功能实现的方法。

    模块化设计程序的方法?

    • 一般在针对实现比较复杂程序的情况下,采用的是自上而编程客栈下的方法。将复杂的场景划分为几个部分,每一个部门再进行针对性的细化,直到分解为比较好的解决方案为止。
    • 采用模块化设计程序,并不是一开始就逐条的编写程序代码,而是首先用主程序、子程序等框架把软件的主要结构和流程描述出来,以功能划分的模块为单位进行程序设计。
    • 利用函数,不仅可以实现程序的模块化,使得程序设计更加简单和直观,从而提高了程序的易读性和可维护性,而且还可以把程序中经常用到的一些计算或操作编写成通用函数,以供随时调用。

    该章节模拟一个水果仓库管理程序。在前面章节中,程序的各项功能代码全部集中在一个代码段中,程序的结构不清晰。该章节使用函数来实现程序,采用模块化的程序设计方法:

    • 划分 水果仓库 程序的功能模块,使用函数实现相应的功能
    • 首先实现整体框架,然后再细化每个功能细节
    • 最终的程序由多个函数构成,每个函数实现一个单一的功能,整个程序的结构清晰

    水果仓库功能简介

    编写程序 fruits_warehouse 模拟 水果仓库 的一个简单管理系统,水果仓库 包含若干水果,每种水果包括:名称、重量、日期 3 项内容。程序提供 4 项基本功能:

    • 添加水果: 用户输入水果的名称、重量、日期信息,将信息保存在一个列表中
    • 列出当前所有水果: 打印输出当前所有水果的信息
    • 查询水果: 用户输入水果的名称,打印输出该水果的信息
    • 删除水果: 用户输入水果的名称,删除该水果的信息

    通过命令行界面实现以上功能,程序 fruits_warehouse 运行时首先打印一个菜单,如下所示:

    1: 添加水果信息
    2: 显示所有水果
    fgSndQHK3: 查询水果信息
    4: 删除水果信息
    5: 退出
    请根据提示的数字 1-5 输入要执行的操作:
    

    所以我们定义一个 获取选项的函数,如下:

    def get_option():
        print('1: 添加水果信息')
        print('2: 显示所有水果')
        print('3: 查询水果信息')
        print('4: 删除水果信息')
        print('5: 退出')
        option = input('请根据提示输入要执行的操作: 数字 1-5 ')
        return option
    
    
    get_option()
    
    # >>> 执行结果如下:
    # >>> 1: 添加水果信息
    # >>> 2: 显示所有水果
    # >>> 3: 查询水果信息
    # >>> 4: 删除水果信息
    # >>> 5: 退出
    # >>> 请根据提示的数字 1-5 输入要执行的操作: 
    

    Python学习之模块化程序设计示例详解

    主功能实现与程序入口

    总共有 5 个选项,用户输入对应的数字选择相应的功能,如下表所示:

    数字选项对应功能
    1 : add_fruit添加水果信息
    2:search_all_fruits列出当前所有水果信息
    3:query_fruit查询水果信息
    4:del_fruit删除水果信息
    5:quit退出

    编写对应的函数,这里我们先写出函数的定义,暂时使用 pass 占位,代码如下

    def add_fruit():			# 添加水果信息
        pass
    
    
    def search_all_fruits():	# 列出当前所有水果信息
        pass
    
    
    def query_fruit():			# 查询水果信息
        pass
    
    
    def del_fruit():			# 删除水果信息
        pass
    
    
    def main():					# 主程入口
        pass
    

    接下来我们就实现以下 主程入口与获取用户的输入

    fruits =[] 					# 创建一个空列表 fruits,fruits 记录所有水果的信息
    
    
    def get_option():			# 获取用户输入
        print('1: 添加水果信息')
        print('2: 显示所有水果')
        print('3: 查询水果信息')
        print('4: 删除水果信息')
        print('5: 退出')
        option = input('请根据提示输入要执行的操作: 数字 1-5 ')
        return option
    
    
    def add_fruit():			# 添加水果信息
        pass
    
    
    def search_all_fruits():	# 列出当前所有水果信息
        pass
    
    
    def query_fruit():			# 查询水果信息
        pass
    
    
    def del_fruit():			# 删除水果信息
        pass
    
    
    def main():					# 主程入口
        while True:
            option = get_option()
    
            if option == '1':
                add_fruit()
            elif option == '2':
                search_all_fruits()
            elif option == '3':
                query_fruit()
            elif option == '4':
                ddel_fruit()
            elif option == '5':
                break
            else:
                print('输入错误!请重新输入!')
                
    main()
    

    实现添加功能

    def add_fruit():                # 添加水果信息
        name = input('name: ')
        weight = input('weight: ')
        date = input('date: ')
        fruit = {'name': name, 'weight': weight, 'date': date}
        fruits.append(fruit)
    

    实现列出所有信息功能

    def search_all_fruits():        # 列出当前所有水果信息
        if len(fruits) == 0:
            print('**************')
            print('当前仓库没有水果')
            print('**************')
        else:
            for fruit in fruits:
                print(f'%s,%s,%s' % (fruit['name'], fruit['weight'], fruit['date']))
    

    实现查询信息功能

    def query_fruit():              # 查询水果信息
     编程客栈   name = input('name: ')
        if len(fruits) == 0:
            print('***************')
            print('当前仓库没有水果')
            print('***************')
        else:
            for fruit in fruits:
                if fruit['name'] == name:
                    print(f'%s,%s,%s' % (fruit['name'], fruit['weight'], fruit['date']))
    

    实现删除信息功能

    def del_fruit():                # 删除水果信息
        name = input('name: ')
        if len(fruits) == 0:
            print('***************编程客栈')
            print('当前仓库没有水果')
            print('***************')
        else:
            for fruit in fruits:
                if fruit['name'] == name:
                    fruits.remove(fruit)
                    break
    

    完整程序如下

    注意:这个完整程序的功能其实并不算完整,只能说是实现了一个基础功能;比如一个场景,当我们要查询、删除的水果并不在 fruits 列表 的时候,这里并没有做校验,只是校验了当前水果列表是否存在水果(长度判断)。

    所以大家可以自己动手完善一下。

    # coding:utf-8
    
    """
        @Author:Neo
        @Date:2020/1/14
        @Filename:fruits_warehouse.py
        @Software:Pycharm
    """
    
    
    fruits = []                     # 创建一个空列表 f编程客栈ruits,fruits 记录所有水果的信息
    
    
    def get_option():               # 获取用户输入
        print('1: 添加水果信息')
        print('2: 显示所有水果')
        print('3: 查询水果信息')
        print('4: 删除水果信息')
        print('5: 退出')
        option = input('请根据提示 数字 1-5 输入要执行的操作: ')
        return option
    
    
    def add_fruit():                # 添加水果信息
        name = input('name: ')
        weight = input('weight: ')
        date = input('date: ')
        fruit = {'name': name, 'weight': weight, 'date': date}
        fruits.append(fruit)
        print(fruits)
    
    
    def search_all_fruits():        # 列出当前所有水果信息
        if len(fruits) == 0:
            print('              ')
            print('**************')
            print('当前仓库没有水果')
            print('**************')
            print('              ')
        else:
            for fruit in fruits:
                print(f'%s,%s,%s' % (fruit['name'], fruit['weight'], fruit['date']))
    
    
    
    def query_fruit():              # 查询水果信息
        name = input('name: ')
        if len(fruits) == 0:
            print('              ')
            print('**************')
            print('当前仓库没有水果')
            print('**************')
            print('              ')
        else:
            for fruit in fruits:
                if fruit['name'] == name:
                    print(f'%s,%s,%s' % (fruit['name'], fruit['weight'], fruit['date']))
    
    
    def del_fruit():                # 删除水果信息
        name = input('name: ')
        if len(fruits) == 0:
            print('              ')
            print('**************')
            print('当前仓库没有水果')
            print('**************')
            print('              ')
        else:
            for fruit in fruits:
                if fruit['name'] == name:
                    fruits.remove(fruit)
                    break
    
    
    def main():  # 主程入口
        while True:
            option = get_option()
    
            if option == '1':
                add_fruit()
            elif option == '2':
                search_all_fruits()
            elif option == '3':
                query_fruit()
            elif option == '4':
                del_fruit()
            elif option == '5':
                break
            else:
                print('输入错误!请重新输入!')
    
    
    main()
    

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