适合 Python 3 + 的 6 道编程练习题（附详解）

1、打印杨辉三角的前 n 行

题目描述：给定正整数n，打印杨辉三角的前n行（每个数等于它上方两数之和，每行首尾为 1）。
编写思路：

1. 杨辉三角的第i行有i+1个元素。
2. 每行首尾元素为 1，中间元素由上一行相邻两数相加得到。

示例代码（Python 3+）：

python

def print_pascal_triangle(n):
    triangle = []
    for i in range(n):
        row = [1] * (i + 1)  
# 初始化当前行为全1
        # 计算中间元素（从第2行开始）
        for j in range(1, i):
            row[j] = triangle[i-1][j-1] + triangle[i-1][j]
        triangle.append(row)
        print(' '.join(map(str, row)).center(n*4))  
# 居中对齐

# 测试用例
print_pascal_triangle(5)
# 输出:
#             1
#           1   1
#         1   2   1
#       1   3   3   1
#     1   4   6   4   1

代码注释：

• row = [1] * (i + 1)：初始化当前行，长度为i+1，元素全为 1。
• row[j] = triangle[i-1][j-1] + triangle[i-1][j]：计算中间元素的值。
• ' '.join(map(str, row)).center(n*4)：将行转换为字符串并居中对齐，美观打印。

2、生成指定范围内的随机整数列表

题目描述：生成包含n个指定范围[a, b]内随机整数的列表。
编写思路：

1. 使用 Python 3 的random模块生成随机数。
2. 循环n次生成随机数并添加到列表。

示例代码（Python 3+）：

python

import random

def generate_random_list(n, a, b):
    # 设置随机数种子（可选，用于结果可复现）
    # random.seed(42)
    return [random.randint(a, b) for _ in range(n)]

# 测试用例
print(generate_random_list(5, 1, 10))  
# 输出: 例如 [3, 7, 2, 9, 5]

代码注释：

• random.randint(a, b)：生成闭区间[a, b]内的随机整数。
• 列表推导式[... for _ in range(n)]：简洁生成n个随机数。

3、检查列表中是否存在重复元素

题目描述：判断列表中是否存在重复元素（如[1, 2, 2]存在重复，[1, 2, 3]不存在）。
编写思路：

1. 利用集合的唯一性特性。
2. 比较列表长度与集合长度是否一致。

示例代码（Python 3+）：

python

def has_duplicates(lst):
    return len(lst) != len(set(lst))

# 测试用例
print(has_duplicates([1, 2, 3]))  
# 输出: False
print(has_duplicates([1, 2, 2]))  
# 输出: True

代码注释：

• set(lst)：将列表转换为集合，自动去重。
• len(lst) != len(set(lst))：若长度不同，说明存在重复元素。

4、统计列表中正数和负数的个数

题目描述：给定数字列表，统计其中正数（>0）和负数（<0）的个数。
编写思路：

1. 遍历列表，判断每个元素的正负性。
2. 使用计数器变量分别统计正数和负数的数量。

示例代码（Python 3+）：

python

def count_positive_negative(lst):
    positive_count = 0
    negative_count = 0
    for num in lst:
        if num > 0:
            positive_count += 1
        elif num < 0:
            negative_count += 1
    return positive_count, negative_count

# 测试用例
lst = [1, -2, 3, -4, 0, 5]
pos, neg = count_positive_negative(lst)
print(f"正数: {pos}, 负数: {neg}")  
# 输出: 正数: 3, 负数: 2

代码注释：

• num > 0和num < 0：分别判断正数和负数，0 不参与统计。
• 返回元组(positive_count, negative_count)：一次性返回两个统计结果。

5、将字符串按指定字符分割成列表

题目描述：将字符串按指定分隔符分割为子字符串列表（如"a,b,c"按,分割为["a", "b", "c"]）。
编写思路：

1. 使用 Python 3 的字符串split()方法。
2. 处理分隔符不存在的情况。

示例代码（Python 3+）：

python

def split_string(s, delimiter):
    return s.split(delimiter)

# 测试用例
print(split_string("apple,banana,cherry", ","))  
# 输出: ['apple', 'banana', 'cherry']
print(split_string("hello world", " "))          
# 输出: ['hello', 'world']
print(split_string("abc", ","))                  
# 输出: ['abc']（分隔符不存在时返回原字符串作为唯一元素）

代码注释：

• s.split(delimiter)：Python 3 字符串方法，按指定分隔符分割字符串。
• 分隔符不存在时，返回包含原字符串的单元素列表。

6、移除列表中的空字符串元素

题目描述：移除列表中的所有空字符串""（如["a", "", "b", ""]变为["a", "b"]）。
编写思路：

1. 遍历列表，过滤掉空字符串。
2. 使用列表推导式或filter()函数实现。

示例代码（Python 3+）：

python

def remove_empty_strings(lst):
    # 方法1：列表推导式（推荐）
    return [s for s in lst if s != ""]
    
    # 方法2：使用filter()函数
    # return list(filter(lambda x: x != "", lst))

# 测试用例
print(remove_empty_strings(["a", "", "b", ""]))  
# 输出: ['a', 'b']
print(remove_empty_strings(["", "", ""]))        
# 输出: []

代码注释：

• [s for s in lst if s != ""]：列表推导式，简洁高效。
• filter(lambda x: x != "", lst)：使用高阶函数filter，返回迭代器需转换为列表。

学习建议（Python 3 + 进阶）

1. 内置函数优先：split()、join()、set()、filter()等内置函数能大幅简化代码，优先考虑使用。
2. 随机数生成：Python 3 的random模块提供多种随机数生成方法（如randint、random、choices），按需选择。
3. 条件表达式：三元表达式a if condition else b可简化单行条件判断（如示例中row[j]的赋值）。
4. 字符串处理：字符串方法（如strip()、startswith()、endswith()）是 Python 3 的强项，熟练掌握能提升效率。

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