Python：海龟绘图（二）

上节课的课后作业是让小海龟绘制正五边形、五角星和正八边形。您是否已经找到了问题的解决方法呢？今天我们来继续探讨。

 

绘制正多边形涉及到一些基本的几何知识，这些知识已在本项目的前导部分进行了介绍，我们在这里就可以“单刀直入”了。

 

首先进行正五边形的绘制。

 

由于正五边形与正方形（也就是正四边形）并没有本质的区别，只是多了一条边，每两条边之间的夹角不同罢了。所以，我们可以在上一个项目的代码基础上进行“改造”。

 

我们先来“增加一条边”，也就是再多增加一条“t.forward(100)”和一条“t.right(90)”语句。

 

再来修改“两条边之间的夹角”。由前导部分的几何知识可知，我们画完每条边后旋转的所有角度之和，应等于多边形的外角和，也就是360度。故绘制正五边形时，每次旋转的角度应为360➗5=72（度）。好了，我们将每条“t.right(90)”语句中的“90”度都改为“72”度，如下图所示。

 

运行程序，得到我们今天绘制的第一个图形—-等一下，不是说好的应该画出一个“正五边形”吗？这个是什么鬼！

别着急，检查一下问题出在哪里。原来是第3次旋转的角度仍然为“90”，忘记改为“72”了！修改后重新运行，这下好了，得到了一个完美的正五边形。

问题虽然解决了，但这也不由得引起了我们的一些思考—-有多处需要统一修改的参数时，很容易遗漏一些地方，而使得程序产生错误的结果。能否只修改一次，就将所有相同的参数都改正过来呢？—-有同学马上想到了“查找并替换”的方法。对于较短的程序而言，这或许是个办法；但对于成千上万行的代码，这无异于一个噩梦。因此，今天我们介绍一种更高级的技巧—-定义变量。

其实上次课我们已经初步接触过了变量，还记得我们将海龟的画笔定义为“t”吗？对，就是那句“t = turtle.Pen（）”。所谓“变量”，听起来玄乎，其实大致可以把它理解为“一个代号”，代表着一个有一定意义的数字，比如可以用“angle”代表“旋转角”、用“length”代表“边长”等等。而且，这个数不是一成不变的，而是可以根据需要在程序中随时进行变化。关于变量的定义就说这么多，没有完全理解也没关系，以后用着用着就理解了。

 

进入实战。定义变量“angle”代表旋转角度，并为其赋初始值“72”（如下图红线所示）。

再将所有需要该旋转角度的地方，用变量“angle”替换原来的数字（如上图蓝线所示）。我们的程序就改造好了。

运行一下试试，一样的完美！但是现在，如果再修改旋转角度的话，我们只需把那一处“72”改为我们所需的角度即可，再也不会发生漏改的情况了。

真的是这样吗？是真是假，一试便知。我们现在把“72”改为“144”，然后重新运行程序，是不是很神奇呢！

项目小结：

在今天的项目中，我们：

1. 进一步探讨了创建变量的方法；

2. 学会了使用变量来代替相同的参数、简化程序修改、避免出错的方法；

3. 学会了绘制正五边形和五角星的方法（其实也相当于学会了绘制正N边形和N角星的方法）。

 

⚠️ 创建和使用变量是非常重要的内容，会贯穿今后学习的全过程。

 

课后思考：

 

今天我们一起完成了绘制正五边形和五角星的作业，还有正八边形没有画，留给大家继续完成。画完正八边形，再试试正二十边形吧。

之前我们绘制的图形边长都是“100”，如果想绘制更大或更小的图形呢？相信“变量”能帮到您。