使用 Linkbot/決策學習 Python 3

if 語句

我一直認為我應該用熱身打字練習來開始每一章，所以這裡有一個簡短的程式來計算整數的絕對值

n = int(input("Number? "))
if n < 0:
   print("The absolute value of", n, "is", -n)
else:
   print("The absolute value of", n, "is", n)

這是我執行此程式兩次的輸出

Number? -34
The absolute value of -34 is 34

Number? 1
The absolute value of 1 is 1

那麼當計算機看到這段程式碼時它會做什麼呢？首先，它使用語句 "n = int(input("Number? "))" 提示使用者輸入一個數字。接下來，它讀取行 "if n < 0:"。如果 n 小於零，Python 執行行 "print("The absolute value of", n, "is", -n)"。否則，它執行行 "print("The absolute value of", n, "is", n)"。

更正式地說，Python 會檢視表示式 n < 0 是真還是假。一個 if 語句後面跟著一個縮排的塊語句，當表示式為真時會執行這些語句。可選地在 if 語句之後是一個 else 語句和另一個縮排的塊語句。如果表示式為假，則執行第二個塊語句。

表示式可以有許多不同的測試。以下是一張所有測試的表格

運算子	函式
`<`	小於
`<=`	小於或等於
`>`	大於
`>=`	大於或等於
`==`	等於
`!=`	不等於

if 命令的另一個特性是 elif 語句。它代表 else if，意思是如果原始 if 語句為假，但 elif 部分為真，則執行 elif 部分。如果 if 或 elif 表示式都不為真，則執行 else 塊中的內容。以下是一個示例

a = 0
while a < 10:
    a = a + 1
    if a > 5:
        print(a, ">", 5)
    elif a <= 3:
        print(a, "<=", 3)
    else:
        print("Neither test was true")

以及輸出

1 <= 3
2 <= 3
3 <= 3
Neither test was true
Neither test was true
6 > 5
7 > 5
8 > 5
9 > 5
10 > 5

注意 elif a <= 3 只有在 if 語句不為真時才會被測試。可以有多個 elif 表示式，允許在單個 if 語句中進行多個測試。

移動 Linkbot 的電機

在上一章誰在那裡？中，我們看到可以使用 moveJoint() 函式移動 Linkbot 的電機。它通常像這樣使用

myLinkbot.moveJoint(1, 180)

其中第一個引數是要移動的電機，第二個引數是要移動的角度（以度為單位）。上面的程式碼將以正方向將電機 "1" 移動 180 度。

如果你想一次移動多個電機怎麼辦？Linkbot 還具有一個 move() 函式，它可以做到這一點。它看起來像這樣

myLinkbot.move(90, 180, 270)

move() 函式希望在括號內包含三個數字。第一個數字是移動電機 1 的角度，第二個數字是移動電機 2 的角度，第三個數字是移動電機 3 的角度。如果你的 Linkbot 只有兩個電機，則沒有電機的面的值會被忽略。例如，如果我有一個 Linkbot-I 並運行了上面的示例程式碼，則 "180" 會被忽略，因為電機 2 不是可移動電機。相反，Linkbot 會將電機 1 向前移動 90 度，並將電機 3 向前移動 270 度。

當 move() 函式執行時，Linkbot 將同時移動其任何/所有電機。

command_linkbot.py

在這個例子中，我們想建立一個程式，我們可以用它來移動我們的 Linkbot。這個演示將使用 python break 命令。在上一章中，我們看到 Python 會陷入“無限迴圈”。break 命令可以用於退出迴圈，即使迴圈條件仍然為真。

讓我們先從讓 Linkbot 向前和向後移動開始。要執行這個演示，你需要一個 Linkbot-I 和兩個輪子。也建議使用一個萬向輪，但不是必需的。

import barobo
dongle = barobo.Dongle()
dongle.connect()
myLinkbot = dongle.getLinkbot('abcd') # Replace abcd with your Linkbot's serial ID

while True: # This is an infinite loop. Get out by using the "break" statement
    command = input('Please enter a robot command or "quit" to exit the program: ')
    if command == 'forward':
        # Rotate the wheels 180 degrees to move the robot forward
        myLinkbot.move(180, 0, -180) # Motor 3 has to spin in the negative direction to move the robot forward
    elif command == 'backward':
        myLinkbot.move(-180, 0, 180)
    elif command == 'quit':
        break
    else:
        print('I\'m sorry. I don\'t understand that command.')

print('Goodbye!')

關於字串的說明

你可能已經注意到，在程式的最後，有一行程式碼是 print('I\'m sorry. I don\'t understand that command.')，程式碼中有一些奇怪的反斜槓。但是，當你執行程式時，它不會列印這些反斜槓。這些反斜槓實際上起著重要的作用。

當 Python 遇到單引號 ' 或雙引號 " 時，它知道接下來將是一個以相同型別的引號結尾的字串，該引號是它開始的引號。但是，如果我們想將一些引號包含在字串中呢？請考慮以下程式碼

mystring = "Hello there. My dog says "woof!" when he's bored."

當 Python 在 "Hello th... 中看到第一個引號時，它會說：“好的，這將是一個字串，一旦我看到另一個引號，這就是字串的結尾”。很快，Python 在 ...says "woof! 中看到了另一個引號，並認為“我找到了字串的結尾！”，但這不是我們字串的結尾！我們希望 Python 一直走到 ...bored." 處的結尾。我們如何告訴 Python "woof!" 周圍的引號是特殊的，並且我們的字串實際上並沒有在那裡結束呢？

答案是反斜槓。如果在引號前面有一個反斜槓，那麼對 Python 來說這是一個特殊指示，指示將該引號包含在字串中，而不是終止字串。因此，修正後的程式碼應該是

mystring = "Hello there. My dog says \"woof!\" when he's bored."

在這個例子中，he's 中的單引號會自動包含在字串中，因為字串以雙引號開頭，因此 Python 正在尋找一個雙引號來終止字串。

示例執行

Please enter a robot command or 'quit' to exit the program: forward
Please enter a robot command or 'quit' to exit the program: backward
Please enter a robot command or 'quit' to exit the program: aoeu
I'm sorry. I don't understand that command.
Please enter a robot command or 'quit' to exit the program: quit
Goodbye!

示例

equality.py

# This Program Demonstrates the use of the == operator
# using numbers
print(5 == 6)
# Using variables
x = 5
y = 8
print(x == y)

以及輸出

False
False

high_low.py

# Plays the guessing game higher or lower 

# This should actually be something that is semi random like the
# last digits of the time or something else, but that will have to
# wait till a later chapter.  (Extra Credit, modify it to be random
# after the Modules chapter)
number = 7
guess = -1

print("Guess the number!")
while guess != number:
    guess = int(input("Is it... "))

    if guess == number:
        print("Hooray! You guessed it right!")
    elif guess < number:
        print("It's bigger...")
    elif guess > number:
        print("It's not so big.")

示例執行

Guess the number!
Is it... 2
It's bigger...
Is it... 5
It's bigger...
Is it... 10
It's not so big.
Is it... 7
Hooray! You guessed it right!

even.py

# Asks for a number.
# Prints if it is even or odd
 
number = float(input("Tell me a number: "))
if number % 2 == 0:
    print(int(number), "is even.")
elif number % 2 == 1:
    print(int(number), "is odd.")
else:
    print(number, "is very strange.")

示例執行

Tell me a number: 3
3 is odd.

Tell me a number: 2
2 is even.

Tell me a number: 3.4895
3.4895 is very strange.

average1.py

# keeps asking for numbers until 0 is entered.
# Prints the average value.

count = 0
sum = 0.0
number = 1 # set to something that will not exit the while loop immediately.

print("Enter 0 to exit the loop")

while number != 0:
    number = float(input("Enter a number: "))
    if number != 0:
        count = count + 1
        sum = sum + number
    if number == 0:
        print("The average was:", sum / count)

示例執行

Enter 0 to exit the loop
Enter a number: 3
Enter a number: 5
Enter a number: 0
The average was: 4.0

Enter 0 to exit the loop
Enter a number: 1
Enter a number: 4
Enter a number: 3
Enter a number: 0
The average was: 2.66666666667

average2.py

# keeps asking for numbers until count numbers have been entered.
# Prints the average value.

#Notice that we use an integer to keep track of how many numbers, 
# but floating point numbers for the input of each number
sum = 0.0

print("This program will take several numbers then average them")
count = int(input("How many numbers would you like to average: "))
current_count = 0

while current_count < count:
    current_count = current_count + 1
    print("Number", current_count)
    number = float(input("Enter a number: "))
    sum = sum + number
    
print("The average was:", sum / count)

示例執行

This program will take several numbers then average them
How many numbers would you like to average: 2
Number 1
Enter a number: 3
Number 2
Enter a number: 5
The average was: 4.0

This program will take several numbers then average them
How many numbers would you like to average: 3
Number 1
Enter a number: 1
Number 2
Enter a number: 4
Number 3
Enter a number: 3
The average was: 2.66666666667

練習

編寫一個程式，該程式詢問使用者他們的姓名，如果他們輸入你的姓名，則說“這是一個好名字”，如果他們輸入“John Cleese”或“Michael Palin”，則告訴他們你對他們的感受；)，否則告訴他們“你有一個好名字”。

解決方案

name = input('Your name: ')
if name == 'Ada':
    print('That is a nice name.')
elif name == 'John Cleese':
    print('... some funny text.')
elif name == 'Michael Palin':
    print('... some funny text.')
else:
    print('You have a nice name.')

修改本節中高或低的程式，以跟蹤使用者輸入錯誤數字的次數。如果超過 3 次，則在最後列印“那一定很複雜”，否則列印“幹得好！”。

解決方案

number = 7
guess = -1
count = 0

print("Guess the number!")
while guess != number:
    guess = int(input("Is it... "))
    count = count + 1
    if guess == number:
        print("Hooray! You guessed it right!")
    elif guess < number:
        print("It's bigger...")
    elif guess > number:
        print("It's not so big.")

if count > 3:
    print("That must have been complicated.")
else:
    print("Good job!")

編寫一個程式，該程式要求提供兩個數字。如果這兩個數字的和大於 100，則列印“這是一個大數字”。

解決方案

number1 = float(input('1st number: '))
number2 = float(input('2nd number: '))
if number1 + number2 > 100:
    print('That is a big number.')

修改前面介紹的 Linkbot 程式，以包含命令“turnright”、“turnleft”和“beep”。使“turnright”命令使機器人向右轉，“turnleft”命令使機器人向左轉，“beep”命令使機器人蜂鳴器響一秒鐘。

解決方案

import barobo
import time # So we can use time.sleep() later
dongle = barobo.Dongle()
dongle.connect()
myLinkbot = dongle.getLinkbot('abcd') # Replace abcd with your Linkbot's serial ID

while True: # This is an infinite loop. Get out by using the "break" statement
    command = input('Please enter a robot command or "quit" to exit the program: ')
    if command == 'forward':
        # Rotate the wheels 180 degrees to move the robot forward
        myLinkbot.move(180, 0, -180) # Motor 3 has to spin in the negative direction to move the robot forward
    elif command == 'backward':
        myLinkbot.move(-180, 0, 180)
    elif command == 'turnright':
        myLinkbot.move(180, 0, 180)
    elif command == 'turnleft':
        myLinkbot.move(-180, 0, -180)
    elif command == 'beep':
        myLinkbot.setBuzzerFrequency(440)
        time.sleep(1)
        myLinkbot.setBuzzerFrequency(0)
    elif command == 'quit':
        break
    else:
        print('I\'m sorry. I don\'t understand that command.')

print('Goodbye!')

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