Turtle绘制菱形-第11届蓝桥杯选拔赛Python真题精选

2023-12-14 11:12:42

[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16讲。

Turtle绘制菱形,本题是2019年12月15日举办的第11届蓝桥杯青少组Python编程选拔赛真题,题目要求使用Turtle绘制一个复合图形,中间是半径为 120 的圆,四周是边长为80的12个菱形。

先来看看题目的要求吧。

一.题目说明

提示信息:

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。绘制所示图形,中间是半径为120的圆,四周是边长为80的12个菱形。

图片

编程实现:

使用 turtle 绘制如图中所示的图形。

1). 背景为白色,中间圆为红色轮廓线,不填充;

2). 图中菱形的长对角线延长线经过圆心(如图中虛线所示,虚线不用绘制);

3). 菱形为黑色轮廓线、黄色填充,其中锐角为60度;

4). 绘图过程中隐藏面笔,能清楚地看到图形绘制过程。

评分标准:

下列各评分项单独计分 ,累加评判,共计25个计分点。

  • 4 分:正确绘制出一个半径为 120 的不填充、红色圆形;

  • 6分:正确绘制出一个边长为80、锐角为60度的黄色填充、黑色轮廓的菱形;

  • 9分:正确绘制出 12 个相同的菱形,且其长对角线的延长线经过圆心(图中虚线不用绘制);

  • 6分:绘制图形如图所示,菱形方向正确、均匀分布、画笔隐藏,且能看到绘制过程。

二.思路分析

这是一道海龟画图的题目,考查的知识点主要包括Turtle的基本使用、循环和函数等。

分析效果图,我们可以将图形分成如下两个部分:

  • 红色圆形

  • 12个菱形

对于圆形的绘制,比较简单,直接使用Turtle提供的circle()方法即可,趁这个机会,我们一起认识一下circle()方法吧。

turtle.circle(radius, extent=None, steps=None)

3个参数作用如下:

  • radius:指定半径的圆;

  • extent:表示夹角,用来决定绘制圆的一部分,默认是360;

  • steps:表示内切正多边形的边数,用于绘制正多边形;

有两点需要注意:

1). radius可以设置为负值,?radius为正时小海龟沿逆时针方向绘制圆弧,为负数时则朝顺时针方向;

2). 圆实际是以其内切正多边形来近似表示的,其边的数量由 steps 指定。如果未指定边数则会自动确定,此时绘制的就是圆,设置steps的值,可用来快速绘制正多边形,非常的方便。

所以,绘制红色的圆,只需要使用如下代码即可:

t.color("red")t.circle(120)

绘制效果如下:

图片

效果还不错,但是有一个小问题,就是圆没有处在中心位置,小海龟也没有回到圆心位置,不利于接下来的菱形绘制。

所以,在绘制圆形之前,需要先将圆心移到(0,-120)的位置,圆形画完后再移回到(0,0)处。

菱形的绘制是本题的难点,我们需要分两步来解决:

1).?绘制1个菱形

2). 绘制12个菱形

绘制单个菱形时,需要搞清楚旋转的角度,菱形的4个角并不完全相等,而是两两相等,其中两个锐角是60度,两个钝角为120度。

因此,绘制的使用,需要先画两条边,然后重复两次,代码如下:???????

 for i in range(2):????t.forward(120)    t.right(60)????t.forward(120)    t.right(120)

为了方便,我们可以定义一个函数用于绘制菱形,然后调用函数来绘制12个菱形。

12个菱形刚好围成一圈,如果将1个菱形当作是一条边,就相当于是绘制一个正12边形,根据之前介绍的万能公式:

图片

每绘制一个菱形,旋转30度即可。

这里的关键点在于绘制12个菱形时,旋转点在圆心(0,0)位置,所以我们每次都要从(0,0)开始,沿着当前方向前进120到达圆周位置,绘制一个菱形,然后再回到(0,0)位置,一定要确保回到圆形位置旋转。

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:

  • 定义函数绘制菱形

  • 绘制红色圆形

  • 绘制12个菱形

1. 定义函数绘制菱形

根据前面的思路分析,我们定义函数如下:

图片

代码不难,需要强调3点:

1). 题目要求方向正确,小海龟默认面向右方(方向为0),但是正右方的菱形对角线水平向右,所以需要先左转30度,绘制完成之后需要右转30度,恢复到初始方向;

2). color()方法有两个参数,分别表示边框颜色和填充颜色,如果只给一个参数,则表示两者颜色相同,你也可以使用pencolor()和fillcolor()单独设置;

3). 必须要在绘制之前调用begin_fill(),在绘制完成后调用end_fill()。

2. 绘制红色圆形

这一步比较简单,重点是要调整小海龟的位置,继续编写代码如下:

图片

需要注意一点,移动时需要先抬笔,移动完成后再落笔,避免画出多余的线段。

3. 绘制12个菱形

使用循环,调用函数绘制12个菱形,代码如下:

图片

代码不难理解,强调两点:

1). 绘制菱形之前,要将小海龟移到圆周位置,绘制完后要回到中心位置,一定要先抬笔,再移动,然后落笔;

2). 注意t.right(30)的位置,一定是在回到中心点才能右转。

运行程序,效果如下:

图片

至此,整个程序就全部完成了,效果还不错吧。

四.总结与思考

本题的分数为25分,代码在30行左右,涉及到的知识点包括:

  • 循环语句,主要是for...in循环;

  • turtle的基本使用;

  • 函数的定义及使用;

题目难度中等,难点在于如何沿着红色的圆周绘制12个菱形。这不仅需要学生熟练掌握turtle的各种基本用法,同时还要求能够分析图形的规律,找到通用的解决方法,将问题简化,这其实就是逻辑思维能力。

在绘制多个相同图形时,一定要注意复位,也就是说绘制完一个图形之后,要确保小海龟回到初始位置,包括坐标和方向,这样才能确保后续的旋转是正确的。

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。

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文章来源:https://blog.csdn.net/diamondwang2012/article/details/134987697
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