18 Python 编程案例实践

本小节实现一个通讯录管理程序，通过这个案例来融会贯通之前所学习的知识，该程序使用到如下知识点：

• 条件选择
• 循环
• 列表
• 字典
• 键盘输入
• 屏幕输出

编写程序 addr-manage.py 实现通讯录管理系统，通讯录包含若干联系人，每个联系人包括：姓名、地址、电话 3 项内容。程序提供 4 项基本功能：

• 增加联系人: 用户输入姓名、地址、电话等信息，将信息保存在一个列表中
• 列出联系人: 打印输出所有联系人的信息
• 查询联系人: 用户输入联系人姓名，打印输出该联系人的信息
• 删除联系人: 用户输入联系人姓名，从通讯录中删除该联系人

通过命令行界面实现以上功能，程序 addr-manage.py 运行时首先打印一个菜单，如下所示：

C:> python addr-manage.py
1. create person
2. list all persons
3. query person
4. delete person
5. quit
Enter a number(1-5): 

总共有 5 个选项，用户输入对应的数字选择相应的功能，如下表所示：

1. 程序框架

1.1 数据结构

程序使用字典描述一个联系人，假设某个联系人的信息如下：

使用字典描述该联系人如下：

>>> person = {'name': '张三', 'address': '南京', 'phone': '12306'}

• 字典有三个键：name、address、phone
• 对应的值分别为：张三、南京、12306

程序将所有联系人信息存储在列表中，即通讯录是一个列表、列表的元素是字典。假设通讯录中有两个人，它们的信息如下所示：

使用列表描述通讯录如下：

>>> zhangSan = {'name': '张三', 'address': '南京', 'phone': '12306'}
>>> liSi = {'name': '李四', 'address': '北京', 'phone': '10086'}
>>> persons = [zhangSan, liSi]

• 在第 1 行，变量 zhangSan 的类型是一个字典，描述了张三的信息
• 在第 2 行，变量 liSi 的类型是一个字典，描述了李四的信息
• 在第 3 行，persons 是一个列表，存储了 zhangSan 和 liSi 两个联系人

上面的代码为了易于理解，使用了 3 行代码描述了通讯录。也可以使用 1 行代码描述该通讯录，代码如下：

>>> persons = [{'name': '张三', 'address': '南京', 'phone': '12306'}, {'name': '李四', 'address': '北京', 'phone': '10086'}]

1.2 程序框架

程序框架由两个主要部分：

• 使用全局变量 persons 保存所有联系人的信息
• 使用循环处理程序逻辑
  • 首先打印功能菜单
  • 然后获取用户输入的选择
  • 根据用户的选择执行对应的功能

persons = []

while True:
    print('1. create person')
    print('2. list all persons')
    print('3. query person')
    print('4. delete person')
    print('5. quit')
    choice = input('Enter a number(1-5):')   

    if choice == '1':
        pass
    elif choice == '2':
        pass
    elif choice == '3':
        pass
    elif choice == '4':
        pass
    elif choice == '5':
        pass
    else:
        print('Invalid choice')        

• 在第 1 行，创建一个空列表 persons，persons 记录所有联系人的信息
• 在第 3 行，创建一个 while 死循环
• 在第 3 行至第 8 行，打印通讯录功能菜单
• 在第 9 行，使用 input() 函数获取用户输入的选择
• 在第 11 行至第 22 行，根据 choice 选择执行相应的功能
• 在第 12 行、第 14 行、第 16 行、第 18 行、第 20 行，在相应的功能实现处使用 pass 表示空操作，在下面的小节中将逐步填充

2. 增加联系人

本小节实现增加联系人的功能，如下所示：

if choice == '1':
    name = input('name: ')
    address = input('address: ')
    phone = input('phone: ')
    person = {'name': name,  'address': address, 'phone': phone}
    persons.append(person)

• 在第 1 行，如果 choice == ‘1’，则执行增加联系人的功能
• 在第 2 行，获取用户输入的 name
• 在第 3 行，获取用户输入的 address
• 在第 4 行，获取用户输入的 phone
• 在第 5 行，根据用户输入的 name、address、phone 创建一个字典，用于描述该联系人
• 在第 6 行，将联系人加入到 persons 中

3. 列出联系人

本小节实现列出所有联系人的功能，如下所示：

elif choice == '2':
   for person in persons:
       print('%s,%s,%s' % (person['name'], person['address'], person['phone']))

• 在第 1 行，如果 choice == ‘2’，则执行列出所有联系人的功能
• 在第 2 行，遍历列表 persons，循环变量 person 是一个字典
• 在第 3 行，打印变量 person 的内容

对每个联系人打印输出一行，假设通讯录中已经存储了张三和李四两个联系人，输出如下：

C:> python addr-manage.py
1. create person
2. list all persons
3. query person
4. delete person
5. quit
Enter a number(1-5): 2
张三,南京,12306
李四,北京,10086

• 在第 7 行，用户选择执行功能 2
• 在第 8 行，打印联系人张三的信息
• 在第 9 行，打印联系人李四的信息

5. 查询联系人

本小节实现查询联系人的功能，如下所示：

elif choice == '3':
    name = input('name: ')
    for person in persons:
        if person['name'] == name:
            print('%s,%s,%s' % (person['name'], person['address'], person['phone']))

• 在第 1 行，如果 choice == ‘3’，则执行查询联系人的功能
• 在第 2 行，获取用户输入的 name
• 在第 3 行，遍历列表 persons，循环变量 person 是一个字典
• 在第 4 行，如果用户输入的 name 和循环访问 person 的 name 相同，则表示找到指定的 person
• 在第 5 行，打印变量 person 的内容

4. 删除联系人

本小节实现删除联系人的功能，如下所示：

elif choice == '4':
    name = input('name: ')
    for person in persons:
        if person['name'] == name:
            persons.remove(person)
            break

• 在第 1 行，如果 choice == ‘4’，则执行删除联系人的功能
• 在第 2 行，获取用户输入的 name
• 在第 3 行，遍历列表 persons，循环变量 person 是一个字典
• 在第 4 行，如果用户输入的 name 和循环访问 person 的 name 相同，则表示找到指定的 person
• 在第 5 行，使用方法 persons.remove(person)， 从 persons 中删除元素 person
• 在第 6 行，退出 for 循环

5. 退出程序

本小节实现退出程序的功能，如下所示：

 elif choice == '5':
     break

• 在第 1 行，如果 choice == ‘5’，则执行退出程序的功能
• 在第 2 行，执行 break 语句退出程序的主循环

6. 完整的程序

persons = []

while True:
    print('1. create person')
    print('2. list all persons')
    print('3. query person')
    print('4. delete person')
    print('5. quit')
    choice = input('Enter a number(1-5):')   

    if choice == '1':
        name = input('name: ')
        address = input('address: ')
        phone = input('phone: ')
        person = {'name': name,  'address': address, 'phone': phone}
        persons.append(person)
    elif choice == '2':
        for person in persons:
            print('%s,%s,%s' % (person['name'], person['address'], person['phone']))
    elif choice == '3':
        name = input('name: ')
        for person in persons:
            if person['name'] == name:
                print('%s,%s,%s' % (person['name'], person['address'], person['phone']))
    elif choice == '4':
        name = input('name: ')
        for person in persons:
            if person['name'] == name:
                persons.remove(person)
                break
    elif choice == '5':
        break
    else:
        print('Invalid choice')