用繪圖來學習Python物件導向設計以及意外處理

類別階層圖：

功能：draw()
以下程式是由ChatGPT產生。

範例一

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import turtle class Shape: def __init__(self, x, y, color): self.x = x self.y = y self.color = color self.t = turtle.Turtle() self.t.speed(3) self.t.penup() self.t.goto(self.x, self.y) self.t.pendown() self.t.color(self.color) def draw(self): pass # 讓子類別實作 class Square(Shape): def __init__(self, x, y, color, side_length): super().__init__(x, y, color) self.side_length = side_length def draw(self): for _ in range(4): self.t.forward(self.side_length) self.t.right(90) class CircleShape(Shape): def __init__(self, x, y, color, radius): super().__init__(x, y, color) self.radius = radius def draw(self): self.t.circle(self.radius) # 初始化 turtle 畫布 screen = turtle.Screen() screen.bgcolor("white") # 創建方形與圓形物件 square = Square(-50, 50, "blue", 100) circle = CircleShape(100, -50, "red", 50) # 繪製圖形 square.draw() circle.draw() # 點擊畫布後關閉 screen.exitonclick()

執行結果：

範例二

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import turtle class Shape: def __init__(self, x, y, color): try: if not isinstance(x, (int, float)) or not isinstance(y, (int, float)): raise ValueError("座標 (x, y) 必須是數字") if not isinstance(color, str): raise TypeError("顏色必須是字串") self.x = x self.y = y self.color = color self.t = turtle.Turtle() self.t.speed(3) self.t.penup() self.t.goto(self.x, self.y) self.t.pendown() self.t.color(self.color) except Exception as e: print(f"初始化 Shape 物件時發生錯誤: {e}") def draw(self): pass # 讓子類別實作 class Square(Shape): def __init__(self, x, y, color, side_length): try: super().__init__(x, y, color) if not isinstance(side_length, (int, float)) or side_length <= 0: raise ValueError("邊長必須是正數") self.side_length = side_length except Exception as e: print(f"初始化 Square 物件時發生錯誤: {e}") def draw(self): try: for _ in range(4): self.t.forward(self.side_length) self.t.right(90) except AttributeError: print("無法繪製正方形，請檢查初始化是否成功") class CircleShape(Shape): def __init__(self, x, y, color, radius): try: super().__init__(x, y, color) if not isinstance(radius, (int, float)) or radius <= 0: raise ValueError("半徑必須是正數") self.radius = radius except Exception as e: print(f"初始化 CircleShape 物件時發生錯誤: {e}") def draw(self): try: self.t.circle(self.radius) except AttributeError: print("無法繪製圓形，請檢查初始化是否成功") # 初始化 turtle 畫布 screen = turtle.Screen() screen.bgcolor("white") # 測試輸入錯誤的數據 invalid_square = Square("wrong", 50, "blue", -100) # 會觸發 ValueError invalid_circle = CircleShape(100, -50, 123, 50) # 會觸發 TypeError # 創建正常的方形與圓形物件 square = Square(-50, 50, "blue", 100) circle = CircleShape(100, -50, "red", 50) # 繪製圖形 square.draw() circle.draw() # 點擊畫布後關閉 screen.exitonclick()

執行結果：

初始化 Shape 物件時發生錯誤: 座標 (x, y) 必須是數字

初始化 Square 物件時發生錯誤: 邊長必須是正數

初始化 Shape 物件時發生錯誤: 顏色必須是字串

雙迴圈5*5實心方塊

範例一、利用Tutle指令來畫出5*5實心方塊

程式碼：

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import turtle c = turtle.Turtle() for i in range(1,6): for j in range(-2,3): c.penup() c.goto(-500+i*150,j*150) c.pendown() c.color("red") c.begin_fill() c.forward(100) c.left(90) c.forward(100) c.left(90) c.forward(100) c.left(90) c.forward(100) c.left(90) c.end_fill()

執行結果：

範例二、利用Tutle指令來畫出5*5實心方塊呈三角形

程式碼：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

import turtle c = turtle.Turtle() for i in range(1,6): for j in range(-2+i-1,3): c.penup() c.goto(-500+i*150,j*150) c.pendown() c.color("red") c.begin_fill() c.forward(100) c.left(90) c.forward(100) c.left(90) c.forward(100) c.left(90) c.forward(100) c.left(90) c.end_fill()

執行結果：

範例三、承上題，但中間的方不顯示

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import turtle c = turtle.Turtle() for i in range(1,6): for j in range(-2+i-1,3): if i==2 and j==-1: continue c.penup() c.goto(-500+i*150,j*150) c.pendown() c.color("red") c.begin_fill() c.forward(100) c.left(90) c.forward(100) c.left(90) c.forward(100) c.left(90) c.forward(100) c.left(90) c.end_fill()

執行結果：

Python迴圈的美(ChatGPT協助說明程式)

延續文章：Python迴圈的美

本篇延續學習Python迴圈的概念，並以ChatGPT來協助說明程式，範例五到七為ChatGPT所產生。

範例一：畫圓
程式：

import turtle
c = turtle.Turtle()
c.circle(100)

執行結果：

程式說明：

這段程式碼使用了Python中的turtle模組來畫圖。turtle模組提供了一個簡單的圖形介面，可以使用簡單的指令來控制一個海龜（turtle）圖形，進而畫出各種圖形。程式的第一行 import turtle 是將turtle模組匯入到你的程式中，以便使用其中的功能。第二行 c = turtle.Turtle() 創建了一個Turtle物件，並將其指派給變數c。這個物件代表了一隻海龜，你可以使用它來控制圖形的畫筆。第三行 c.circle(100) 是使用海龜物件c的circle()方法來畫一個半徑為100的圓形。這個方法接受一個參數，表示圓的半徑。
總結起來，這段程式碼的作用是畫出一個半徑為100的圓形。你可以根據自己的需求修改程式碼，調整圓的半徑或者新增其他的圖形指令，來繪製更複雜的圖形。

範例二：畫出2個圓

import turtle

c = turtle.Turtle()

c.circle(100)

c.left(10)

c.circle(100)

c.left(10)

執行結果：

程式說明：
這段程式碼在上一個範例的基礎上新增了兩行指令，c.left(10)。這是使用海龜物件c的left()方法將畫筆向左轉10度，然後再次呼叫c.circle(100)方法來繪製半徑為100的圓形。這樣的程式碼片段將繪製兩個相鄰的圓形，並且每次繪製完一個圓形後將畫筆向左轉10度。這樣重複執行兩次，就會得到一個類似螺旋的圖形。你可以根據需要修改程式碼，調整轉彎角度或重複的次數，以繪製出不同的圖案。turtle模組提供了許多可以控制海龜圖形的方法，你可以參考官方文件或其他資源以了解更多詳細的使用方式和指令。

範例三：用迴圈改寫範例二

程式：

import turtle
c = turtle.Turtle()
i = 0
while i < 2:
    c.circle(100)
    c.left(10)
    i += 1

程式說明：

這段程式碼使用了while迴圈來實現重複繪製圓形的效果。
首先，我們創建了一個Turtle物件c，然後定義一個變數i並將其初始化為0。接下來，使用while迴圈來執行下列動作，只要i小於2：呼叫c.circle(100)方法繪製一個半徑為100的圓形。呼叫c.left(10)方法將畫筆向左轉10度。將i的值加1，以便迭代下一次迴圈。當i的值增加到2或以上時，迴圈結束。
這樣的程式碼片段將繪製兩個相鄰的圓形，並且每次繪製完一個圓形後將畫筆向左轉10度。重複執行兩次，得到一個類似螺旋的圖形。你可以根據需要修改迴圈的條件和迭代的次數，以繪製出不同的圖案。

因為圓有360度，每次都向左10度，只要連續轉36次，就會變得很好看

範例四：畫出36個圓
import turtle
c = turtle.Turtle()
i = 0
while i < 36:
   c.circle(100)
   c.left(10)
   i += 1


執行結果：

這段程式碼使用了while迴圈來繪製一個由36個圓形組成的圖案。這樣的程式碼片段將繪製36個相鄰的圓形，每次繪製完一個圓形後將畫筆向左轉10度，重複執行36次，得到一個類似花瓣的圖案。

範例五：繪製彩色螺旋圖案
程式碼：

import turtle

colors = ["red", "orange", "yellow", "green", "blue", "purple"]

c = turtle.Turtle()

for i in range(200):

    c.pencolor(colors[i % 6])

    c.width(i / 100 + 1)

    c.forward(i)

    c.left(59)

執行結果：

程式解說：
這段程式碼使用for迴圈來繪製一個彩色的螺旋圖案。迴圈遍歷200次，每次改變畫筆顏色、畫筆寬度、向前移動的距離和左轉的角度，從而創造出一個螺旋圖案。

範例六：繪製五角星
程式碼：

import turtle c = turtle.Turtle() for _ in range(5): c.forward(100) c.right(144)

執行結果：

程式解說：
這段程式碼使用for迴圈來繪製一個五角星。迴圈遍歷5次，每次向前移動100單位，然後右轉144度，這樣就完成了一個五角星的繪製。

範例七：繪製螺旋正方形

程式碼：

import turtle

c = turtle.Turtle()

for i in range(100):

    c.forward(i)

    c.right(90)

執行結果：

程式解說：
這段程式碼使用for迴圈來繪製一個螺旋正方形。迴圈遍歷100次，每次向前移動的距離增加，同時每次右轉90度，從而創造出一個螺旋狀的正方形。

範例八：設置畫筆顏色

程式碼：

import turtle

c = turtle.Turtle()

c.pencolor("red")  # 設置畫筆顏色為紅色

c.fillcolor("blue")  # 設置填充顏色為藍色

c.begin_fill()  # 開始填充

c.circle(100)  # 繪製圓形

c.end_fill()  # 結束填充

執行結果：

執行中：

執行完畢：

程式解說：

這段程式碼使用pencolor()方法設置畫筆顏色為紅色，並使用fillcolor()方法設置填充顏色為藍色。接著使用begin_fill()開始填充，繪製一個半徑為100的圓形，最後使用end_fill()結束填充，形成一個填充藍色的圓形。

範例九：控制畫筆速度

程式碼：

import turtle

c = turtle.Turtle()

c.speed(1)  # 設置畫筆速度為最慢

for _ in range(4):

    c.forward(100)

    c.right(90)

執行結果:

程式解說：

這段程式碼使用speed()方法設置畫筆速度為最慢。然後使用for迴圈繪製一個正方形，每次向前移動100單位，然後右轉90度。

範例十：隱藏或顯示畫筆

程式碼：

import turtle

c = turtle.Turtle()

c.hideturtle()  # 隱藏畫筆

for _ in range(3):

    c.forward(100)

    c.left(120)

c.showturtle()  # 顯示畫筆

執行結果：

畫筆消失：

畫筆出現：

程式解說：


這段程式碼使用hideturtle()方法隱藏畫筆。然後使用for迴圈繪製一個三角形，每次向前移動100單位，然後左轉120度。最後使用showturtle()方法顯示畫筆。

這些範例程式碼展示了如何在使用Turtle模組時設置畫筆顏色、填充形狀、控制畫筆速度以及隱藏或顯示畫筆。你可以根據需要自由修改這些程式碼，以達到你想要的視覺效果。