程序点滴001_Python模拟点阵数字

　　尝试过很多编程语言，写过不少程序（当然，基本上都是些自娱自乐或给自己用的工具类的小玩意儿），逐渐认识到编写程序是一个不断完善、不断优化的过程——编程首先要有一个想法（目标），围绕这个目标形成最基本的功能逻辑，测试证明功能有效之后就算目标基本实现了。随后，可以扩展基本功能的应用领域，加强程序的容错能力和交互性，逐渐形成一个更完善更健壮的程序。以下通过一个小例子来对此过程稍作展示：

　　在计算器上、电梯上、LED显示屏上，都可以看到用点阵表示的数字

　　

　　这里，我们尝试用Python来模拟点阵数字，简而言之，就是把数字放大（^_^）

一、设计点阵数字的显示效果

　　为了简化，我们这里只考虑0～9这十个阿拉伯数字，每个数字点阵都是5行4列，在Python中可以用tuple来表示。（在设计点阵字模的过程中，你也可以体验一下当美工或字体设计师的感觉，@_@）。在Python中，这个过程很简单（以下仅以0，1两个数字为例）。　　

FONTCOL=4
FONTROW=5

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

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

　　

二、 测试输出效果

　　为了考察数字点阵的输出效果，也为了验证将来的输出逻辑，可以用一段最简单的程序把所有字模输出。功能逻辑很简单：

　　a. 对于一个序列中的每个数字，找到其对应字模，输出该字模的第一行，空一格；然后输出下一个数字对应字模的第一行，空格，直到全部数字对应字模的第一行都已输出

　　b. 继续依次输出每一行，直到结束（在本程序中是5行，即FONTROW）

完整程序：　　

import sys

FONTCOL=4
FONTROW=5

#以下构建数字点阵
zero=(" ** ",
      "*  *",
      "*  *",
      "*  *",
      " ** ")

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

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

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

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

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

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

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

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

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

digits=(zero,one,two,three,four,five,six,seven,eight,nine) #将所有数字字模合成一个元组
i=0
while i<FONTROW:
    col=0
    while col<10: #此处输出全部字模，共计10个
        print(digits[col][i],end=" ")
        col+=1
    print("") #换行，输出字模下一行
    i+=1

　　输出效果：

　　

三、优化和完善1——根据输入的不同，显示不同的输出

　　通过argv读取输入参数（即用户想要显示的具体数字），若用户未提供参数，则提供使用说明和示例输出

　　这里就可以把上面用到测试输出代码稍作调整，形成一个函数show_numbers。（注意其print部分有小调整）

　　核心代码：　　

import sys
FONTCOL=4
FONTROW=5

#以下构建数字点阵
#略
digits=(zero,one,two,three,four,five,six,seven,eight,nine) #将所有数字字模合成一个元组

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

def show_usage():
    print("请在程序名之后提供15个数字以内的整数")
    print("程序名.py 0123456789")
    show_number('0123456789')

if len(sys.argv)==2:
    show_number(sys.argv[1])
else:
    show_usage()#如果未提供参数或提供的参数过多，则输出使用说明

　　

四、优化和完善2——对输入进行检查

　　以上代码已经可以应付基本需求了，但对于用户的错误输入没有抵抗能力。我们计划从以下几个方面进行优化：

　　a. 限制用户的最大输入字符个数

　　　　在DOS界面，一行最多显示80个字符，字模每个占4字符，字模间有1字符空格，在考虑行尾的换行符，所以我们一次最多允许输入80/(4+1)－1=15个数字。

b. 限制用户只能输入阿拉伯数字

　　　　如果用户误输入非数字信息，如英文字符等，则int（）函数会报 ValueError，抓住这个Error并做提示

　　调整后的程序：

try:
    if len(sys.argv)==2:
        if len(sys.argv[1])<16:
            show_number(sys.argv[1])
        else:
            show_usage()
    else:
        show_usage()#如果未提供参数或提供的参数过多，则输出使用说明
except ValueError:
    print("\n\n未能正确显示全部信息！！——出现了非数字的字符！\n")
    show_usage()