绘制彩色正多边形-第11届蓝桥杯选拔赛Python真题精选

2023-11-30 01:04

本文主要是介绍绘制彩色正多边形-第11届蓝桥杯选拔赛Python真题精选,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

[导读]:超平老师的Scratch蓝桥杯真题解读系列在推出之后,受到了广大老师和家长的好评,非常感谢各位的认可和厚爱。作为回馈,超平老师计划推出《Python蓝桥杯真题解析100讲》,这是解读系列的第10讲。

绘制彩色正多边形,本题是2019年~2020年举办的第11届蓝桥杯青少组Python编程选拔赛真题(具体日期不详),题目要求根据所给图片识别出图形中的基本形状,以基本形状为单位绘制出最终图形。

先来看看题目的要求吧。

一.题目说明

编程实现:

使用 turtle 绘制下图。

图片

提示:识别出图形中的基本形状,以基本形状为单位绘制出最终图形。

绘制图形要求:

1). 背景为白色,正六边形和三角形的填充颜色分别为红色、绿色;

2). 图形中间为边长为 150 的正六边形,周围为六个等边三角形;

3). 正六边形的上下两条边要求与×轴方向平行;

4). 绘图过程中隐藏画笔,并能清楚地看到图形绘制过程。

评分标准:

  • 10分:正确绘制出一个正六边形,且能看到绘制过程;

  • 30分:在满足10分的基础上,绘制出图中的六个等边三角形,且能看到绘制过程;

  • 50分:在满足30分的基础上:正确填充颜色,且能看到绘制过程,图形方向正确、画笔隐藏。

二.思路分析

这是一道海龟画图题,考察的知识点主要包括turtle的使用、循环编程,同时还会涉及到一些数学和几何知识。

我们可以将图形拆分成两部分:

  • 6个等边三角形

  • 1个正六边形

等边三角形就是正三边形,关于正多边形的绘制,是学习海龟画图时最常见的一种题目。

图片

对于正n边形来说,有n条边,所以需要重复n次移动操作,这里的关键是转角,每次转向多少度呢?

超平老师总结了一个万能公式,超级好用,如图所示:

图片

如果是正三角形,其边数为3,每次转角为360 / 3 = 120度,如果是正方形,其边数为4,每次转角为360 / 4 = 90度,如果是正六边形,其边数为6,每次转角为60度,以此类推。

为了简化代码,我们可以将绘制正多边形定义成函数,然后在需要的地方调用。

如果只是单纯的绘制正多边形,就非常简单了,这里的难点是要分别在红色正六边形的6个顶点位置绘制一个绿色填充正三角形。

遇到复杂问题,超平老师的法宝就是使用计算思维中的拆分思想,将复杂问题拆分成几个简单的小问题。

我们可以先画一个正三角形,画完之后,海龟又回到初始位置了,让海龟沿着当前方向前进150度,再旋转60度,再绘制第2个三角形,重复这个过程6次,就可以绘制好外围的6个绿色三角形了。

当画完6个三角形之后,你发现了一件神奇的事情,就是海龟又恢复了初始状态,包括位置和方向,然后直接绘制红色填充正六边形即可。

思路有了,接下来,我们就进入具体的编程实现环节。

三.编程实现

根据上面的思路分析,我们分3步来编写程序:

  • 定义函数绘制正多边形

  • 绘制6个绿色填充正三角形

  • 绘制红色填充正六边形

1. 定义函数绘制正多边形

根据前面的思路分析,运用万能公式,定义函数如下:

图片

简单说明两点:

1). 参数color设置的是边框颜色和填充色;

2). 参数dir表示左转和右转,在绘制三角形的时候使用左转,绘制正六边形的时候使用的是右转;

2. 绘制6个绿色填充正三角形

直接调用上面的polygon()函数,循环6次,绘制好6个正三角形,如图:

图片

代码比较简单,注意按照顺序设置好相应的参数。运行程序,效果如下:

图片

3. 绘制红色填充正六边形

这个就更简单了,就一行代码,如下:

图片

运行程序,效果如下:

图片

基本效果有了,但是总感觉哪里不对劲。相信你已经发现了,图形并没有放在画板的正中心,虽然题目没有明确要求,但是我们应该有这个意识,将图形画在正中心。

为方便理解,超平老师绘制了两个正六边形,如图:

图片

其中,坐标(0,0)是默认初始位置,很明显,我们要将小海龟沿着120度方向,移动150步,到达新的起点位置。

很多同学对turtle的方向不太熟悉,需要说明一下,如图所示:

图片

搞清楚了这些,就可以在绘制图形之前,添加如下代码:

图片

代码比较简单,说明两点:

1). 在移动过程中,为避免出现多余的线段,需要先抬笔,到达目标位置后再落笔;

2). 沿着120度前进150后,需要将方向重新设置为0,也就是初始方向:

再次运行程序,效果如下:

图片

这个效果就完美多了,至此,整个程序就全部完成了。

四.总结与思考

本题的分数为50分,代码在25行左右,涉及到的知识点包括:

  • 循环语句,主要是for...in循环;

  • Turtle的灵活运用;

  • 正多边形的几何知识;

  • 函数的使用;

题目难度一般,需要考生熟练掌握turtle画图的基础知识。其次是数学思维,这里用到了正多边形的几何特性,尤其超平老师总结的万能公式,可以帮助你快速搞定各种正多边形的绘制。

关于万能公式模型,很多同学觉得很简单,实际上,在本题绘制6个绿色填充三角形的过程中,我们使用了两次万能公式,第一次是绘制三角形时,3 * 120= 360,第二次是绘制6个三角形的时候,6 * 60 = 360。

我们再来看一道11届选拔赛的真题,要求绘制如下正多边形:

图片

要求如下:

1)背景为白色,图形的填充颜色分别为红色、黄色;

2)图形中间为边长为50的正十二边形,周围为等边三角形;

3)正十二边形的上下两条边要求与X轴方向平行;

4)绘图过程中隐藏画笔,并能清楚地看到图形绘制过程。

感觉是不是特别类似,这就当作是留给你的练习题吧。

你还有什么好的想法和创意吗,也非常欢迎和超平老师分享探讨。

如果你觉得文章对你有帮助,别忘了点赞和转发,予人玫瑰,手有余香😄

需要源码的,可以私信作者。

这篇关于绘制彩色正多边形-第11届蓝桥杯选拔赛Python真题精选的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/435007

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