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“流线”与“功能”

以“外文词典”程序设计为例

一、题目及引入

[制作外文字典]

(第十周实验)词典有3个基本功能：添加，查询和退出。程序读取源文件路径下的“我的词典.txt”文件，若没有就创建一个。程序根据用户的选择进入相应的模块，并显示相应的操作提示。当添加的单词已经存在时，把新输入的中文作为新的释义(即允许多重释义)。当查询的单词不存在时，要提示“词典库没有该单词”。用户输入其它选项，提示“输入错误”

编写时需注意的四个小问题：

①每个功能写一个函数(显示操作菜单，增加单词，查询单词，保存词典，读入词典)

②增加单词和查询单词，不能读写文件

③只允许在函数内打开关闭文件

④再次运行要把上次保存的内容读入

看来提示①给大问题的第一次分解指明了光明道路。不妨就按照之前的建议去做，依次解决五个小问题并进行调试工作。一路做下来，每一步都是脚踏实地的快乐，每次调试都有满满的成就感。好的，我们把它们组合在一起……

嗯，还需要做一点点小改动。接着就是牵一发而动全身的重开……

每一个函数的功能都考虑清楚了，但是各个功能区之间的关系还需要进一步明确，这里需要一条清晰的“流线”，即数据“储存”与“运输”的路径

不妨从用户的角度考虑，梳理这几个功能的关系。需要明确的是，这里有一个循环，只有用户输入“3”的时候才能跳出循环

二、数据的流转与存储

数据在文本文件和python之间流转与储存，会涉及到数据储存样式、安排数据流转时间点等问题。

Ⅰ

在文本文件里面各种数据要用什么样式储存？

在python中，数据能以字符串、数字、列表、字典、元组、集合等形式储存

但在文本文件中，数据只能以文本形式储存

文本文件数据与python如何轻松对接？不妨考虑以下问题：

1

为了减少麻烦，我们可以将储存的外文统一转换成小写模式

2

如果直接将python中的字典数据

dic={“Roystonea regia”:[“大王椰子”,”王棕”] }

直接存入文本文件，那么大量特殊符号将以文本类型储存在文本文件中

3

如果直接采取这种储存样式，下一次用python读取文本文件数据时，如果不使用json库，特殊符号会以字符串形式读入python，将大量字符串重新处理成字典会比较麻烦

所以在文本文件里面的数据需要有统一的符号和简单的样式。比如：

如果觉得既要处理空格又要处理冒号比较麻烦，我们还可以采取以下样式

读入python时只需要对冒号切割处理，即可生成列表。

Ⅱ

文本文件的读取和写入应该安排在什么时候？

如何将大象放进冰箱里面？首先打开冰箱，然后把大象放进冰箱里面，接着关闭箱门

文本文件的处理也比较类似，就是打开—处理—关闭

注意这里的“处理”包括很多方面的内容，比如读取和写入等等。为了讲清楚这个问题，我们不妨做一个类比

假设张三需要利用冰箱现有的冷水配置冷的盐水，他大致会经过这几个步骤：

①打开冰箱门②取出冷水③关闭冰箱门

④按照配置操作规范弄好冷盐水⑤打开冰箱门

⑥将冷盐水放进冰箱⑦关闭冰箱门

由此可以看到，这整个过程张三开了两次冰箱门，关了两次冰箱门

这里的步骤①⑤相当于“打开”，③⑦相当于“关闭”，②⑤相当于“处理”。④实际上与冰箱没有关系，因为在配置冷盐水的过程中没有任何必要对冰箱进行操作

在程序设计的时候，我们也要避免反复开关冰箱门

参考“张三七步配置冷盐水法”，

可以规划一条初步的数据传输流线：

①打开文本文件

②将文本文件的内容读入python的列表lis

③关闭文本文件

④用户各种操作，不论是增加外文单词还是查询，都只对lis进行处理，与文本文件无关

⑤打开文本文件

⑥将新的lis写入文本文件

⑦关闭文本文件

基本的框架已经出现了，我们需要进一步细化蓝色的部分。细化的依据大致就是从用户的角度出发置入增加和查询的流线

上面这个流线图里面隐隐约约出现了五个功能函数的位置(到现在我们一行代码也没有)

    不好意思放错图了

有功能布局与交通流线分析图的味道了

Ⅲ

如何利用好函数的变量和返回值？

例如，对于增加功能函数zengjia()，我们需要考虑这个函数在执行的时候会涉及哪些变量，比如列表lis，需要增加的外文单词jiaE，对应的解释jiaC。所以这个函数最好写成zengjia(jiaE,jiaC,lis)

至于返回值，如果增加的外文单词与对应的解释在原列表已经有记录，就需要告诉用户“已有记录”，如果添加成功，就需要告诉用户“添加成功”，所以可以让函数的返回值是一个字符串类型的变量ans，即

在主程序就可以这样调用：

同时，如果没有充足的把握，建议减少全局变量的使用

依据前面的讨论，

我们将函数的具体内容明确一下：

①读取函数duqu()，打开冰箱，提取txt中信

    息并存入列表lis，关闭冰箱，最后返回lis

②显示操作菜单的函数caozuo()，仅用于打印

    菜单文字

③用户输入“1”的时候调用

    增加词条函数zengjia(jiaE,jiaC,lis),

    将外文jiaE及其释义jiaC保存到列表lis里面，

    返回提示字符串ans

④用户输入“2”的时候调用

    查询函数cha(xun,lis)，

    用户输入外文xun，

    在lis里面寻找对应的释义，

    返回释义ans(也可能没有释义)

⑤用户输入“3”的时候调用

    保存函数baocun(lis)，

    打开冰箱，放进列表，关闭冰箱，

    跳出循环，结束运行

这个时候就可以开始给逐个功能敲代码了，首先搭建主体框架

接着就是补充各个函数的功能，注意目前的主体框架中，

所有函数名都在注释内部，都不会执行，完成一个函数的代码之后再去掉该函数的注释符号，这样方便逐个调试

三、内部程序代码编写

接下来是字典程序的具体编写内容

Ⅰ

读取函数duqu()

文本文件中的数据保存样式如下：

那么读到python中，我们可以采取

列表套列表的方式作为数据保存样式：

lis=[[“Roystonea regia”,“大王椰子”],

[“Tabernaemontan adivaricata”,“狗牙花”],

[“Roystonea regia”,“王棕”]]

函数内部代码如下。

调试方法就是预先在文本文件按照样式写出部分数据，然后解除主程序lis=duqu()的注释符号，并在下一行添加print(lis)，检查lis的结果

Ⅱ

显示操作菜单caozuo()

这个比较简单，不过还是调试一下

调试的时候，如果输入“1”或“2”之后再次出现操作菜单，输入其他字符显示“输入错误”和操作菜单，且输入“3”的时候可以退出，即调试完成

Ⅲ

增加词条函数zengjia(jiaE,jiaC,lis)

这里需要判断原来的列表lis内部有没有完全一样的记录，如果有，就无需添加，如果没有，就按照样式添加

具体方法就是先让变量you取0，将列表的每一个元素拿出来与新增词条对比，一旦发现相同记录，就让you变成1

接着就通过变量you的数值来决定是否添加词条，注意这里的词条是添加到列表lis里面的，并不是添加到文本文件里面

另外还需要注意一个问题，如果jiaE和jiaC本身带有英文冒号，储存到文本文件之后同一行可能会出现多个冒号，那么下一次再读取时，执行duqu()的line=line.split(":")会有麻烦，为了避免切割出两个以上的字符串，不妨将英文冒号替换成中文冒号

这个时候注意在主程序也要进行补充

同样地，这里可以通过添加print(lis)进行调试，确保新的词条已经存入列表lis里面

Ⅳ

查询函数cha(xun,lis)

这里还需要处理的问题就是如果列表lis没有记录，要告诉用户没有记录。不妨设默认回答ans是"词典里没有{}单词！".format(xun)，如果在词典里面每发现一条记录(可能有多条记录)，就更改ans的值

同样地，主程序也相应进行补充

这里的调试内容比较多，最好词典没有记录的外文、词典有一条记录的外文、词典有多条记录的外文都试一试

Ⅴ

保存函数baocun(lis)

主程序也进行更改，并跳出循环

这里主要检查一下新的记录有没有写进文本文件里面。现在五个功能都完成了，最后来一次调试吧！

之前明明都调试好的内容，最后关头来个报错还行……

看见红色字也不要害怕，可以看看其中的错误提示，想一下优化的办法

这里的意思是文本文件并不存在，所以无法读取。那我们就需要修改一下duqu()，将打开文件放在try的过程里，如果无法打开冰箱则在except内创建冰箱

再试一试，这里注意将创建的词典删除，重点排查能否自动创建词典，以及能否将原有内容读入lis

成功啦！

四、要点回顾

1

打开—处理—关闭

2

张三七步配置冷盐水法

3

数据存在文本文件中需要统一的符号和简单的样式

4

理清“数据流线”，排布“函数功能”

五、代码全文

END

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文章 / 郭文轩

排版 / 马祎林 郭文轩

初审 / 林师伊

终审 / 申宏宇

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