Как установить модуль turtle в python 3

Графический модуль turtle в Python

Популярный способ познакомить детей с программированием

Графический модуль turtle — популярный способ познакомить детей с программированием. Он был частью оригинального языка программирования Logo.

Представьте роботизированную черепаху, начинающуюся с точки (0, 0) в плоскости x/y. После импорта модуля turtle дайте ей команду turtle.forward(15) , и она переместится (на экране!) на 15 пикселей в направлении, в котором смотрит, рисуя линию при движении. Дайте ей команду turtle.right(25) , и она повернется на месте на 25 градусов по часовой стрелке.

Комбинируя вместе эти и подобные команды, можно легко рисовать замысловатые формы и изображения.

Содержание:

• Общие сведения и подходы работы с модулем turtle ;
  • Пример: звезда «Turtle«;

  Общие сведения и подходы работы с модулем.

  Модуль turtle — это расширенная реализация одноименного модуля из стандартного дистрибутива Python до версии Python 2.5.

  Он сохраняет достоинства старого модуля turtle и почти на 100% совместим с ним. Это означает, чтобы дать возможность обучающемуся программисту использовать все команды, классы и методы в интерактивном режиме при использовании модуля из IDLE, запущенного с ключом -n .

  Модуль turtle предоставляет графические примитивы черепахи как объектно-ориентированным, так и процедурно-ориентированным способами. Так как turtle для базовой графики использует tkinter , то необходима версия Python3, установленная с поддержкой Tk .

  Объектно-ориентированный интерфейс использует по существу два + два класса:

  1. Класс TurtleScreen определяет графические окна как площадку для рисования. Его конструктору требуется аргумент tkinter.Canvas или ScrolledCanvas . Его следует использовать, когда черепаха используется как часть какого-либо приложения. Функция Screen() возвращает одноэлементный объект подкласса TurtleScreen . Эту функцию следует использовать, когда черепаха используется как автономный инструмент для создания графики. Как одноэлементный объект, наследование от его класса невозможно. Все методы TurtleScreen / Screen также существуют как функции, то есть как часть процедурно-ориентированного интерфейса.
  2. RawTurtle определяет объекты Turtle , которые рисуются на TurtleScreen . Его конструктору требуется аргумент Canvas , ScrolledCanvas или TurtleScreen , чтобы объекты RawTurtle знали, где рисовать. Производным от RawTurtle является подкласс Turtle , который использует экземпляр Screen , который создается автоматически, если еще не присутствует. Все методы RawTurtle / Turtle также существуют как функции, то есть как часть процедурно-ориентированного интерфейса.

  Процедурный интерфейс предоставляет функции, производные от методов классов Screen и Turtle . Названия у них такие же, как у соответствующих методов. Объект экрана screen всегда создается автоматически, когда вызывается функция, производная от метода Screen . Безымянный объект turtle всегда создается автоматически, когда вызывается какая-либо из функций, производных от метода Turtle .

  Чтобы использовать несколько черепах на экране, необходимо использовать объектно-ориентированный интерфейс.

  Пример простого рисунка с модулем turtle .

  from turtle import * color('red', 'yellow') begin_fill() while True: forward(200) left(170) if abs(pos())  1: break end_fill() done() 

  Файл конфигурации модуля turtle .

  Встроенная конфигурация по умолчанию имитирует внешний вид и поведение старого модуля turtle , чтобы сохранить максимально возможную совместимость с ним.

  Если необходимо использовать другую конфигурацию, которая лучше отражает функции этого модуля или лучше соответствует вашим потребностям, например для использования с классами, то можно подготовить файл конфигурации turtle.cfg , который будет прочитан во время импорта и изменить конфигурацию в соответствии с его настройками.

  Встроенная конфигурация будет соответствовать следующему файлу turtle.cfg :

  width = 0.5 height = 0.75 leftright = None topbottom = None canvwidth = 400 canvheight = 300 mode = standard colormode = 1.0 delay = 10 undobuffersize = 1000 shape = classic pencolor = black fillcolor = black resizemode = noresize visible = True language = english exampleturtle = turtle examplescreen = screen title = Python Turtle Graphics using_IDLE = False 

  Краткое объяснение записей конфигурации:

  • Первые четыре строки соответствуют аргументам метода Screen.setup() .
  • Строки 5 и 6 соответствуют аргументам метода Screen.screensize() .
  • Форма пера может быть любой из встроенных фигур, например, стрелка, черепаха и т. д. Для получения дополнительной информации попробуйте help(shape) .
  • Если не хотите использовать цвет заливки (т.е. сделать черепаху прозрачной), то необходимо написать fillcolor = » (при этом, в cfg-файле непустые строки не должны иметь кавычек).
  • Если необходимо отразить состояние модуля turtle , то необходимо использовать resizemode = auto .
  • Записи exampleturtle и examplescreen определяют имена этих объектов в том виде, в котором они встречаются в строках документации. Преобразование строк документации методов в строки документации функций удалит эти имена из строк документации.
  • using_IDLE : Установите значение True , если регулярно работаете с IDLE и его переключателем -n . Это предотвратит переход turtle.exitonclick() в основной цикл.

  В каталоге, где хранится модуль, может быть файл turtle.cfg , а в текущем рабочем каталоге может быть еще один файл, созданный пользователем. Последний переопределит настройки первого.

  Пакет с примерами turtledemo .

  Пакет turtledemo включает набор демонстрационных скриптов. Эти сценарии можно запускать и просматривать с помощью прилагаемой демонстрационной программы следующим образом:

  python -m turtledemo

  Кроме того, можно запускать демонстрационные скрипты индивидуально. Например,

  python -m turtledemo.bytedesign

  Каталог пакета turtledemo содержит:

  • Программу-просмотрщик __main__.py , которую можно использовать для просмотра исходного кода скриптов и их одновременного запуска.
  • Несколько скриптов, демонстрирующих различные функции модуля turtle . Доступ к примерам можно получить через меню «Examples«. Их также можно запускать автономно.
  • Файл turtle.cfg , который служит примером того, как писать и использовать такие файлы.

  ПРИМЕЧАНИЕ: Если запуск в терминале команды python -m turtledemo выдает /usr/bin/python : No module named turtledemo, то необходимо установить файлы примеров установленной версии Python. Например для Linux:

  sudo apt install python3-examples idle3

  И все заработает.

  Установка поддержки Tk для Python3 (Tkinter) в Linux/X11.

  Запустите оболочку Python (например, /usr/bin/python3 ) и проверьте импорт модуля turtle (например from turtle import * ). Если при попытке импортировать turtle выводится сообщение об ошибке «ModuleNotFoundError: No module named ‘tkinter’«, то в большинстве случаев сообщение говорит о том, что нужно установить поддержку Tcl/Tk.

  В основном дистрибутивы Linux выделяют поддержку Tkinter в отдельный пакет. Это избавляет от установки библиотек Tcl / Tk для людей, которые используют Python, но не используют Tkinter . Проще говоря, необходимо установить пакет с именем python3-tk , который и обеспечит установку и поддержку в системе соответствующих версий библиотек Tcl / Tk .

  $ sudo apt install python3-tk

  В данном случае этот пакет предоставляет библиотеки Tcl / Tk для использования с Python3.

  • КРАТКИЙ ОБЗОР МАТЕРИАЛА.
  • Рисование/передвижение пера по холсту, модуль turtle
  • Поднять/опустить перо при движении в модуле turtle Python
  • Скрыть/показать перо на холсте в модуле turtle Python
  • Толщина пера и его форма, модуль turtle
  • Цвет пера/карандаша и цвет заливки в модуле turtle Python
  • Смена позиции пера на холсте в модуле turtle Python
  • Сведения о позиции пера на холсте в модуле turtle
  • Круг, многоугольник, точка в модуле turtle Python
  • Копия формы пера, модуль turtle Python
  • Очистка рисунка активного пера в модуле turtle Python
  • Функция write() модуля turtle, вывод текста на холсте
  • События мыши для пера в модуле turtle
  • События клавиатуры и мыши для холста в модуле turtle Python
  • Вызвать диалоговое окно в модуле turtle
  • Управление холстом/экраном в модуля turtle
  • Управление анимацией пера в модуля turtle Python
  • Специальные методы пера модуля turtle
  • Настройки и специальные методы холста модуля turtle

  Нарисуйте машину, используя Turtle в Python

  Turtle — это модуль Python, который используется для создания графики, изображений и анимации с помощью простых команд. Turtle — это простой и удобный инструмент для начинающих изучать программирование путем создания с его помощью захватывающих визуальных эффектов. В этой статье мы создадим автомобиль с помощью черепахи на Python.

  Шаг 1. Установка Turtle на Python

  Прежде чем мы углубимся в код, нам нужно убедиться, что модуль Turtle установлен в нашей среде Python. Используйте менеджер пакетов Python для установки модуля Turtle. Чтобы установить модуль черепахи, введите следующую команду в своем терминале.

  pip install turtle 

  Шаг 2: Импорт черепахи

  После установки модуля черепахи вы можете импортировать черепаху с помощью команды импорта в Python.

  import turtle 

  Шаг 3. Создание объекта-черепахи

  После импорта Turtle нам нужно создать объект Turtle для рисования. Мы можем сделать это, вызвав функцию Turtle() –

  t = turtle.Turtle() 

  Шаг 4: Рисуем машину

  После того, как мы создали объект-черепаху, теперь мы можем использовать его для создания кузова автомобиля. мы будем перемещать черепаху вперед и назад, чтобы создать верх и низ машины, а затем повернем ее, чтобы создать боковые стороны. Затем мы можем нарисовать переднее колесо, заднее колесо и окно машины.

  # Draw the top of the car t.penup() t.goto(0, 50) t.pendown() t.goto(0, 100) # Draw the bottom of the car t.penup() t.goto(0, 50) t.pendown() t.goto(75, 50) t.goto(100, 75) # Draw the sides of the car t.penup() t.goto(0, 100) t.pendown() t.goto(75, 100) t.goto(100, 75) # Draw the front wheel t.penup() t.goto(25, 25) t.pendown() t.circle(25) # Draw the back wheel t.penup() t.goto(75, 25) t.pendown() t.circle(25) # Draw the windows t.penup() t.goto(15, 100) t.pendown() t.goto(60, 100) t.goto(75, 75) t.goto(60, 50) t.goto(15, 50) t.goto(0, 75) t.goto(15, 100) # Draw the headlights t.penup() t.goto(90, 75) t.dot(10) 

  Шаг 5: Добавление цвета

  Мы можем сделать машину более реалистичной, добавив ей цвета. Мы можем сделать это, используя методы fillcolor() и Begin_fill(), чтобы залить машину определенным цветом. Мы также можем использовать метод pencolor(), чтобы изменить цвет пера, используемого для рисования автомобиля.

  t.fillcolor("red") t.begin_fill() # Draw the body of the car # . t.end_fill() t.fillcolor("black") t.begin_fill() # Draw the wheels of the car # . t.end_fill() t.pencolor("white") # Draw the windows and headlights of the car # . 

  Шаг 6: Комплектация автомобиля

  Мы можем использовать методideturtle(), чтобы скрыть черепаху, и метод Done(), чтобы держать окно открытым, пока пользователь не закроет его.

  t.hideturtle() turtle.done() 

  Вот полный код для рисования автомобиля с использованием Turtle на Python.

  import turtle # Create a Turtle object t = turtle.Turtle() # Draw the body of the car t.penup() t.goto(0, 50) t.pendown() t.goto(0, 100) t.penup() t.goto(0, 50) t.pendown() t.goto(75, 50) t.goto(100, 75) t.penup() t.goto(0, 100) t.pendown() t.goto(75, 100) t.goto(100, 75) # Draw the wheels of the car t.penup() t.goto(25, 25) t.pendown() t.circle(25) t.penup() t.goto(75, 25) t.pendown() t.circle(25) # Draw the windows and headlights of the car t.penup() t.goto(15, 100) t.pendown() t.goto(60, 100) t.goto(75, 75) t.goto(60, 50) t.goto(15, 50) t.goto(0, 75) t.goto(15, 100) t.penup() t.goto(90, 75) t.dot(10) # Add color to the car t.fillcolor("red") t.begin_fill() t.penup() t.goto(0, 50) t.pendown() t.goto(0, 100) t.goto(75, 100) t.goto(100, 75) t.goto(75, 50) t.goto(0, 50) t.end_fill() t.fillcolor("black") t.begin_fill() t.penup() t.goto(25, 25) t.pendown() t.circle(25) t.penup() t.goto(75, 25) t.pendown() t.circle(25) t.end_fill() t.pencolor("white") # draw windows t.penup() t.goto(15, 50) t.pendown() t.goto(60, 50) t.penup() t.goto(15, 100) t.pendown() t.goto(60, 100) #hide the turtle t.hideturtle() turtle.done() 

  Выход

  Заключение

  Черепашья графика — это простой и увлекательный способ изучения программирования, а также отличный инструмент для обучения детей информатике. В этой статье мы показали вам, как нарисовать машину с помощью Turtle на Python. Мы рассмотрели основные концепции графики Turtle, такие как создание объекта Turtle, перемещение черепахи, рисование фигур и добавление цвета. Обладая этими знаниями, вы сможете создавать более сложные и интересные проекты, используя графику Turtle в Python.

  Все права защищены. © Linux-Console.net • 2019-2023

  Как установить модуль пакета Turtle? [закрыт]

  Закрыт. Этот вопрос необходимо уточнить или дополнить подробностями. Ответы на него в данный момент не принимаются.

  Хотите улучшить этот вопрос? Добавьте больше подробностей и уточните проблему, отредактировав это сообщение.

  Закрыт 2 года назад .
  Подскажите, пожалуйста, как я могу установить модуль пакета Turtle?
  Отслеживать
  13.7k 12 12 золотых знаков 43 43 серебряных знака 75 75 бронзовых знаков
  задан 8 дек 2020 в 19:50
  35 1 1 серебряный знак 4 4 бронзовых знака

  1 ответ 1

  Сортировка: Сброс на вариант по умолчанию

  Turtle — это встроенная библиотека. Вам достаточно для работы с ним импортировать её:

  import turtle 

  Отслеживать
  ответ дан 9 дек 2020 в 7:08
  171 5 5 бронзовых знаков

  Может быть и стандартная, только вот она работает на базе tkinter, а tkinter может оказаться не установлен (например, сняли одну галочку при установке Python на Windows), и при импорте будет вылетать ошибка ModuleNotFoundError: No module named ‘tkinter’ . Нужно уточнять подробности вопроса.

  9 дек 2020 в 7:22

  @insolor вполне возможно, что tkinter не установлен. Спасибо за замечание, в следующий раз буду уточнять.

  9 дек 2020 в 7:27

  @insolor Ага. На Убунте вообще ткинтера нет в встроенном питоне — надо sudo apt install python3-tkinter 😉

  «Черепашья графика» при помощи turtle, рисование при помощи алгоритма

  Черепашья графика, turtle – принцип организации библиотеки графического вывода, построенный на метафоре Черепахи, воображаемого роботоподобного устройства, которое перемещается по экрану или бумаге и поворачивается в заданных направлениях, при этом оставляя (или, по выбору, не оставляя) за собой нарисованный след заданного цвета и ширины.

  Проще: черепашка ползает по экрану и рисует. Мы управляем черепашкой на плоскости при помощи программы.

  Начало работы. Движения

  В первой строке необходимо добавить:

  import turtle

  Мы командуем черепашкой простыми словами на английском языке. left, right – поворот налево и направо, forward и backward – движение вперед и назад. В программе каждое действие – вызов функции из модуля turtle. Простая программа:

  import turtle turtle.right(90) turtle.forward(100) turtle.left(90) turtle.backward(100) 

  Что произошло:

  • Поворот направо на 90 градусов
  • Движение вперед на 100 шагов (пикселей)
  • Поворот налево на 90 градусов
  • Движение назад на 100 шагов

  Не похоже на черепашку, это ползающая стрелка! Исправим это:

  import turtle turtle.shape("turtle") turtle.fd(100) turtle.exitonclick() 

  Отлично! Теперь это черепашка, пусть и монохромная. Дополнительно, функция exitonclick() позволяет закрыть окно и завершить выполнение программы кликом мышкой по окну.
  А еще можно использовать сокращенные названия функций: fd(100) вместо forward(100), rt вместо right, lt вместо left, bk вместо backward.

  Геометрические фигуры

  Рисуем простые геометрические фигуры:

  • Прямая: просто движение вперед
  • Квадрат: вперед, поворот на 90 градусов и так 4 раза. Повторение команд – значит, можно выполнить их в цикле for!
  • Пятиконечная звезда: вперед, поворот на 144 градусов и так 5 раз.

  Если мы хотим выполнить инструкции n раз, мы пишем их в цикле

  for i in range(n):

  Далее идут инструкции с отступом в 4 пробела. Код с отступами – тело цикла. Когда цикл завершается, отступы больше не ставятся.

  Рисуем квадрат:

  import turtle square = turtle.Turtle() square.shape("turtle") for i in range(4): square.forward(100) square.right(90) turtle.exitonclick() 

  Скучно рисовать одинокие фигуры. Поэтому мы приготовились рисовать сразу несколько и теперь создаем отдельный экземпляр класса Turtle для каждой фигуры. Так мы можем менять цвет линии и другие параметры отдельно для каждой фигуры. Потом, когда мы захотим дорисовать или изменить параметры фигуры, у нее будут сохранены старые параметры. Их не надо будет устанавливать заново, как это было бы без отдельных экземпляров класса для каждой фигуры.

  Звезда рисуется также:

  Самостоятельно:

  1. Нарисуйте пятиконечную звезду (угол поворота 144 градуса).
  2. Квадрат и звезду в одной программе, на одном графическом поле, но с разными экземплярами класса Turtle.
  3. Восьмиконечную звезду (угол поворота 135 градусов).
  4. Фигуру из анимации в начале страницы.

  Решения

  Квадрат и звезда

  import turtle square = turtle.Turtle() for i in range(4): square.forward(100) square.right(90) starf = turtle.Turtle() for i in range(5): starf.forward(100) starf.right(144) turtle.exitonclick() 

  8-конечная звезда

  import turtle star = turtle.Turtle() star.hideturtle() for i in range(8): star.forward(100) star.right(135) turtle.exitonclick() 

  9-конечная звезда

  import turtle nineang = turtle.Turtle() for i in range(9): nineang.forward(100) nineang.left(140) nineang.forward(100) nineang.right(100) turtle.exitonclick() 

  Изменяем параметры во время движения

  При отрисовке простых фигур черепашка возвращалась в исходную точку, и программа останавливалась, ожидая, когда будет закрыто окно. Если в цикле продолжить рисовать по прежним инструкциям, фигура будет нарисована заново по уже нарисованным контурам. А если ввести дополнительный угол поворота?

  import turtle square = turtle.Turtle() square.shape("turtle") square.color('red', 'green') square.begin_fill() for j in range(3): square.left(20) for i in range(4): square.forward(100) square.left(90) square.end_fill() turtle.exitonclick() 

  

  Мы также добавили:

  • color(‘red’, ‘green’) определяет цвет линии и цвет заполнения. Черепашка теперь зеленая!
  • begin_fill() и end_fill() обозначают начало и конец заполнения

  Больше программирования!

  Напишем обобщенную программу рисования выпуклых равносторонних многоугольников. num_sides – количество граней, side_length – длина грани, angle – угол поворота.

  import turtle polygon = turtle.Turtle() num_sides = 6 side_length = 100 angle = 360.0 / num_sides for i in range(num_sides): polygon.forward(side_length) polygon.right(angle) turtle.exitonclick() 

  Что будет, если на каждом шаге увеличивать длину пути? В первый день 10 шагов, во второй – 20, далее 30, 40 и так до 200:

  import turtle spiral = turtle.Turtle() for i in range(20): spiral.forward(i * 10) spiral.right(144) turtle.exitonclick() 

  Координаты на плоскости

  Положение на плоскости определяется двумя числами, x и y:

  

  Черепашку в программе можно перемещать функцией goto(x, y). x и y – числа, или переменные. goto(0, 0) переместит черепашку в начало координат.

  import turtle spiral = turtle.Turtle() for i in range(20): spiral.fd(i * 10) spiral.rt(144) spiral.goto(0,0) turtle.exitonclick() 

  Вместо звезды-спирали мы получили 5 линий, расходящихся из точки начала координат.

  Круг и точка

  Не хватает плавных изгибов? На помощь приходят функции dot() и circle():

  import turtle turtle.title("Turtle Drawing") circle = turtle.Turtle() circle.shape("turtle") circle.pensize(5) circle.pencolor("cyan") circle.dot(20) circle.penup() circle.goto(0, -100) circle.pendown() circle.circle(100) turtle.exitonclick() 

  

  • изменили заголовок окна функцией title(),
  • установили толщину линии – pensize(),
  • установили цвет линии – pencolor(),
  • Подняли черепашку перед перемещением – penup() и опустили после – pendown().

  Самостоятельно:

  • Используя код из примеров и функцию goto(), нарисовать галерею из 5 или более многоугольников на одном поле. Использовать экземпляр класса turtle.Turtle().
  • Нарисованные многоугольники закрасить разными цветами. Пробуйте стандартные цвета или их шестнадцатеричное представление. Не забудьте кавычки вокруг названия или кода цвета!

  Решения

  • У нас есть два варианта нарисовать несколько фигур: используя отдельные классы и не используя их. Рассмотрим оба варианта.
  • Без классов:

  import turtle turtle.hideturtle() turtle.speed(10) turtle.color('red') turtle.begin_fill() for i in range(4): turtle.forward(100) turtle.right(90) turtle.end_fill() turtle.penup() turtle.goto(200, 200) turtle.pendown() turtle.color('green') turtle.begin_fill() for i in range(5): turtle.forward(100) turtle.rt(144) turtle.end_fill() turtle.penup() turtle.goto(-200, -200) turtle.pendown() turtle.color('blue') turtle.begin_fill() for i in range(8): turtle.forward(100) turtle.right(135) turtle.end_fill() turtle.penup() turtle.goto(200, -200) turtle.pendown() turtle.color('cyan') turtle.begin_fill() for i in range(3): turtle.forward(100) turtle.lt(120) turtle.end_fill() turtle.penup() turtle.goto(-200, 200) turtle.pendown() turtle.color('magenta') turtle.begin_fill() for i in range(9): turtle.forward(30) turtle.right(140) turtle.forward(30) turtle.left(100) turtle.end_fill() turtle.exitonclick()

  import turtle square = turtle.Turtle() square.hideturtle() square.color('red') square.speed(10) square.begin_fill() for i in range(4): square.forward(100) square.right(90) square.end_fill() square.penup()

  import turtle def prepare(x, y, color): turtle.penup() turtle.goto(x, y) turtle.pendown() turtle.color(color) turtle.begin_fill() def draw_polygon(num_sides, side_length): angle = 360.0 / num_sides for i in range(num_sides): turtle.forward(side_length) turtle.right(angle) turtle.hideturtle() turtle.speed(10) prepare(0, 0, 'red') draw_polygon(3, 100) turtle.end_fill() prepare(200, 200, 'green') draw_polygon(4, 100) turtle.end_fill() prepare(-200, -200, 'blue') draw_polygon(5, 100) turtle.end_fill() prepare(200, -200, 'cyan') draw_polygon(6, 100) turtle.end_fill() prepare(-200, 200, 'magenta') draw_polygon(7, 100) turtle.end_fill() turtle.exitonclick()

  import turtle def prepare(x, y, color): turtle.penup() turtle.goto(x, y) turtle.pendown() turtle.color(color) turtle.begin_fill() def draw_polygon(num_sides, side_length): angle = 360.0 / num_sides for i in range(num_sides): turtle.forward(side_length) turtle.right(angle) turtle.end_fill() turtle.hideturtle() turtle.speed(10) colors = ['red', 'green', 'blue', 'cyan', 'magenta'] xcoords = [0, 200, -200, 200, -200] ycoords = [0, 200, -200, -200, 200] for i in range(5): prepare(xcoords[i], ycoords[i], colors[i]) draw_polygon(i+3, 100) turtle.exitonclick()

  Делаем фигуры равновеликими

  Площадь квадрата со стороной 100 пикселей – 10 000 квадратных пикселей. Вычислим площади всех фигур со стороной 100 от треугольника до 7-угольника. Формула площади правильного многоугольника содержит тангенс, поэтому «поверим на слово» результату, зависимости количество углов (вершин) – площадь:

  • 3 – 4330.13
  • 4 – 10000
  • 5 – 17204.77
  • 6 – 25980.76
  • 7 – 36339.12

  Изобразим ее на графике:

  

  Получается, что площадь 7-угольника в 36339.12 / 4330.13 = 8.4 раза больше, чем площадь треугольника! Это очень заметно на рисунке:

  

  Чтобы фигуры стали равновеликими, надо сделать длину грани вместо константы 100 – переменной, которая зависит от количества углов.

  Как: приведем все площади к 10000. Для треугольника площадь увеличится на 10000 / 4330.13 = 2.31 раза. Для 7-угольника – уменьшится в 36339.12 / 10000 = 3.63 раз. Значит, стороны должны измениться в 1.52 и 0.52 раз соответственно, то есть, до 152 и 32.7 пикселей (снова «верим на слово»). Эту зависимость можно нащупать «на глаз», в чем и заключалось задание.

  Наша программа без труда масштабируется до большего количества фигур:

  

  Программа, в которой вычисляются точные значения:

  import turtle from math import tan, sqrt, pi def prepare(x, y, color): turtle.penup() turtle.goto(x, y) turtle.pendown() turtle.color(color) turtle.begin_fill() def draw_polygon(num_sides, side_length): angle = 360.0 / num_sides for i in range(num_sides): turtle.forward(side_length) turtle.right(angle) turtle.end_fill() def calc_s(num_sides, side_length): return num_sides * side_length ** 2 / (4 * tan(pi/num_sides)) def calc_side(square): return sqrt(4 * square * tan(pi/num_sides) / num_sides) turtle.hideturtle() turtle.speed(10) colors = ['red', 'green', 'blue', 'cyan', 'magenta', 'black', 'yellow', 'pink', 'brown'] xcoords = [0, 150, -150, 150, -150, 270, -270, 270, -270] ycoords = [0, 150, -150, -150, 150, 270, -270, -270, 270] squares = [] numsides = [] for i in range(9): num_sides = i + 3 square = round(calc_s(num_sides, 100), 2) side_length = round(calc_side(10000), 3) squares.append(square) numsides.append(num_sides) print("Углов:", num_sides, "была площадь:", square, "стала длина грани:", side_length, "изменение в", round(side_length/100, 2), "раз") prepare(xcoords[i], ycoords[i], colors[i]) draw_polygon(num_sides, side_length) turtle.exitonclick() print("Список количество углов:", numsides, end="") print("Список площади:", squares)

  Углов: 3 была площадь: 4330.13 стала длина грани: 151.967 изменение в 1.52 раз Углов: 4 была площадь: 10000.0 стала длина грани: 100.0 изменение в 1.0 раз Углов: 5 была площадь: 17204.77 стала длина грани: 76.239 изменение в 0.76 раз Углов: 6 была площадь: 25980.76 стала длина грани: 62.04 изменение в 0.62 раз Углов: 7 была площадь: 36339.12 стала длина грани: 52.458 изменение в 0.52 раз Углов: 8 была площадь: 48284.27 стала длина грани: 45.509 изменение в 0.46 раз Углов: 9 была площадь: 61818.24 стала длина грани: 40.22 изменение в 0.4 раз Углов: 10 была площадь: 76942.09 стала длина грани: 36.051 изменение в 0.36 раз Углов: 11 была площадь: 93656.4 стала длина грани: 32.676 изменение в 0.33 раз Список количество углов: [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11] Список площади: [4330.13, 10000.0, 17204.77, 25980.76, 36339.12, 48284.27, 61818.24, 76942.09, 93656.4]

  Как построить график (если кто захочет):

  pip install matplotlib

  import matplotlib.pyplot as plt numsides = [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11] squares = [4330.13, 10000.0, 17204.77, 25980.76, 36339.12, 48284.27, 61818.24, 76942.09, 93656.4] plt.plot(numsides, squares, 'or--') plt.xlabel('Количество углов') plt.ylabel('Площадь') plt.show()

  Другие полезные функции:

  • turtle.setup(800, 400) устанавливает размеры окна в 800 на 400 пикселей
  • turtle.setworldcoordinates(0, 0, 800, 400) устанавливает начало координат в точку 800, 400
  • turtle.tracer(0, 0) отключает анимацию
  • setpos(x, y) устанавливает черепашку (курсор) в позицию с координатами (x, y)
  • seth(x) устанавливает направление в градусах. 0 – горизонтально направо (на восток), 90 – вверх (на север) и так далее
  • hideturtle() скрывает черепашку (или стрелку, курсор)
  • speed(x) изменяет скорость рисования. Например, speed(11) – почти моментальная отрисовка простых фигур
  • clear() очищает холст от нарисованного
  • reset() очищает холст и возвращает курсор в начало координат

  Пример двух рисунков – экземпляров класса Turtle() – на одном полотне

  import turtle turtle.title("Turtle Circles") circ = turtle.Turtle() circ.pencolor("purple") circ.fillcolor("orange") circ.shape("circle") circ.pensize(5) circ.speed(10) circ.fd(150) circ.begin_fill() circ.circle(90) circ.end_fill() n = 10 t = turtle.Turtle() while n  

  

  Что произошло:

  1. Задали название окна,
  2. создали экземпляр класса Turtle под именем circ. Все изменения сохраняются для класса circ;
  3. цвет линии и заполняющий цвет,
  4. форму и размер курсора,
  5. установили 10-ю скорость
  6. продвинулись на 150 пикселей вперед от старта,
  7. начали заполнять фигуру цветом,
  8. нарисовали круг
  9. закончили заполнять цветом,
  1. Объявили переменную n и присвоили ей значение 10,
  2. создали новый экземпляр класса Turtle под именем t. У него нет настроек экземпляра класса circ!
  3. В цикле while: пока переменная n меньше или равна 50, рисовать круги радиусом n;
  4. после нарисованного круга увеличить переменную n на 10.
  5. Алгоритм рисования кругов прекратит рисовать круги после 4-го круга.

  Итог: функции и классы на примере turtle

  • Функция – фрагмент программного кода, к которому можно обратиться по имени. Иногда функции бывают безымянными.
  • У функции есть входные и выходные параметры. Функция fd(150) – фрагмент программного кода, который двигает курсор вперед на заданное во входном значении количество пикселей (150). Выходного значения у функции fd() нет.
  • Когда функцию надо выполнить, после ее названия пишут круглые скобки. fd – просто название, ничего не происходит. fd(100) – функция выполняется с входным параметром 100. Обычно названия функций пишут с маленькой буквы.
  • Класс – программный шаблон для создания объектов, заготовка для чего-то, имеющего собственное состояние. Мы можем нарисовать прямоугольник и назвать его кнопкой, но это еще не кнопка, потому что у нее нет собственных свойств и поведения. Прямоугольник надо научить быть самостоятельной, отличной от других, кнопкой.
  • Turtle – класс, его имя пишется с большой буквы. через оператор присваивания = мы создаем экземпляр класса: circ = turtle.Turtle(). Turtle – класс (шаблон, трафарет, заготовка), circ – его экземпляр (рисунок, набор уникальных цветов, штрихов и свойств). На картинке выше видно, что экземпляр класса circ богат установленными свойствами, а экземпляр t обладает свойствами по умолчанию: тонкая черная линия, треугольный курсор.
  • Программирование с использованием классов и их экземпляров будем называть объектно-ориентированным программированием, ООП. объектно-ориентированный подход необходим при построении графического интерфейса пользователя, GUI.

  Графический интерфейс средствами библиотеки turtle.

  Нарисуем прямоугольник и сделаем его кнопкой: при нажатии кнопка исчезает и появляется круг:

  import turtle wndow = turtle.Screen() wndow.title("Screen & Button") wndow.setup(500, 500) btn1 = turtle.Turtle() btn1.hideturtle() for i in range(2): btn1.fd(80) btn1.left(90) btn1.fd(30) btn1.left(90) btn1.penup() btn1.goto(11,7) btn1.write("Push me", font=("Arial", 12, "normal")) def btnclick(x, y): if 0 

  Что произошло:

  1. Задали название и размеры (500 на 500 пикселей) окна,
  2. Создали экземпляр класса btn1 и спрятали курсор (черепашку),
  3. Нарисовали прямоугольник 80 на 30;
  4. подняли перо и перешли на координаты (11, 7);
  5. написали Push me шрифтом Arial 12-го размера, нормальное начертание. Попробуйте вместо normal ключевые слова bold (полужирный), italic (наклонный);

  Задаем поведение кнопки:

  • Функции turtle.listen() и turtle.onscreenclick() будут слушать (listen) и реагировать на клик по экрану (onscreenclick). Реакцией будет запуск функции btnclick(x, y)
  • Напишем btnclick(x, y). У нее 2 входных параметра – координаты точки, куда мы кликнули. Наша задача: если клик был по кнопке, спрятать ее и показать оранжевый круг
  • Мы помним: кнопка 80 на 30 пикселей от точки (0, 0). Значит, мы попали по кнопке, если x между 0 и 80 и y между 0 и 30. Условие попадания по кнопке: if 0
  • 1) Убираем кнопку: btn1.clear(), 2) создаем экземпляр класса ball = turtle.Turtle(), 3) устанавливаем ему нужные свойства.

  Самостоятельно:

  • Нарисовать вторую кнопку (не изменяя первую!), сделать обработчик нажатия: при клике программа завершается, выполняется функция exit()
  • При нажатии на первую кнопку появляется случайная фигура: при рисовании фигуры использовать random:

  from random import randrange print(randrange(30, 201)) # случайное целое число от 30 до 200 

  Уточнения

  • Чтобы окно не закрывалось сразу, мы использовали turtle.exitonclick(). Теперь, когда клик обрабатывается функцией, пишем в конце turtle.done().
  • функция exit() самостоятельная, это не команда turtle. Писать turtle.exit() неверно.
  • Случайная фигура – это любая фигура, при рисовании которой используются случайные числа. Например:

  from random import randrange circle = turtle.Turtle() circle.circle(randrange(36, 91)) 

  Но есть и второй вариант: случайное число будет индексом списка и укажет на одну из заранее подготовленных неслучайных фигур:

  from random import randrange figures = ['circle', 'rectangle', 'triangle'] choice = figures[randrange(0, 3)] # случайный индекс от 0 до 2 даст одно из трех слов списка 

  Таким приемом можно случайно выбирать цвета фигур. Функция choice делает тоже самое изящнее:

  from random import randrange, choice colors = ['red', 'green', 'blue'] color = colors[randrange(0, 3)] another_color = choice(colors) 

  Управляем рисунком с клавиатуры

  Итак, мы умеем рисовать фигуры разных форм и стилей, перемещать курсор в разные точки холста, а также обрабатывать клик мышкой по фигуре. Добавим к этим действиям обработку нажатий клавиш. Для этого существуют две функции:

  • turtle.onkeypress(fun, key): вызывается функция fun при нажатии клавиши key
  • turtle.onkey(fun, key): вызывается функция fun при отпускании клавиши key

  Клавиша задается строкой с ее названием. Например, 'space' – пробел, 'Up' (с заглавной буквы) – стрелка вверх. Клавиши букв задаются заглавными, только если мы хотим нажать именно заглавную (с Shift или Caps Lock).

  По нажатию клавиши мы будем перемещать фигуру. Для этого понадобятся функции, которые сообщают и изменяют координаты:

  • xcor() и ycor() выдают координаты по x и y как дробные числа
  • setx(x) и sety(y) устанавливают координаты. x и y – числа

  Создадим экземпляр класса Turtle и выведем его координаты:

  import turtle circ = turtle.Turtle() circ.shape("circle") circ.color("orange") circ.penup() print(circ.xcor(), circ.ycor())

  Получили вывод "0.0 0.0". Теперь напишем функцию up(), которая будет запускаться при нажатии стрелки вверх и перемещать наш circ на 10 пикселей вверх:

  import turtle circ = turtle.Turtle() circ.shape("circle") circ.color("orange") circ.penup() def up(): y = circ.ycor() + 10 circ.sety(y) turtle.listen() turtle.onkeypress(up, 'Up') turtle.done()

  Очень похоже на нажатие мышкой! Функцию up() можно сократить до одной строчки:

  def up(): circ.sety(circ.ycor() + 10)

  Будет работать, но функции в одну строчку писать не принято. Для таких случаев используют анонимные функции: у них может вовсе не быть имени. В Python в качестве анонимных функций используются лямбда-выражения, мы их уже использовали для сортировки. Так будет выглядеть лямбда-функция up:

  up = lambda: circ.sety(circ.ycor() + 10)

  Она используется у нас только в одном месте, внутри функкии turtle.onkeypress(). А почему бы не соединить их вместе? Так будет выглядеть наша программа в сокращенном виде:

  import turtle circ = turtle.Turtle() circ.shape("circle") circ.color("orange") circ.penup() turtle.listen() turtle.onkeypress(lambda: circ.sety(circ.ycor() + 10), 'Up') turtle.done()

  Всего 8 строк, и функции действительно не понадобилось имени! Как видим, язык Python дает возможность писать разными стилями, и мы можем выбирать на свой вкус: писать развернуто и красиво (как писал Гавриил Романович Державин) или кратко (как Эрнест Хемингуэй).

  Самостоятельно:

  • Добавить движение circ влево, вправо и вниз
  • Скорость движения (у нас пока 10 пикселей за раз) сделать переменной

  Соединяем все вместе

  У нас уже есть кнопка с текстом и обработчик клика мышкой. Соединим все в одну программу:

  import turtle wndow = turtle.Screen() wndow.title("Circle game") wndow.setup(500, 500) btn1 = turtle.Turtle() btn1.hideturtle() for i in range(2): btn1.fd(80) btn1.left(90) btn1.fd(30) btn1.left(90) btn1.penup() btn1.goto(4, 5) btn1.write("Start!", font=("Arial", 12, "normal")) circ = turtle.Turtle() circ.hideturtle() circ.shape("circle") circ.color("orange") def btnclick(x, y): if 0

  Есть стартовый экран, управляемый с клавиатуры персонаж. Добавим препятствие, и уже почти готова игра!

  import turtle wndow = turtle.Screen() wndow.title("Circle game") wndow.setup(500, 500) btn1 = turtle.Turtle() btn1.hideturtle() for i in range(2): btn1.fd(80) btn1.left(90) btn1.fd(30) btn1.left(90) btn1.penup() btn1.goto(4, 5) btn1.write("Start!", font=("Arial", 12, "normal")) circ = turtle.Turtle() circ.hideturtle() circ.shape("circle") circ.color("orange") sq = turtle.Turtle() sq.hideturtle() sq.penup() sq.setposition(-20, 70) def btnclick(x, y): if 0 

  Самостоятельно:

  • Нарисовать фигуры, которые надо обойти герою игры. Это может быть простой лабиринт!
  • Написать условное выражение (если координаты circ больше заданных величин), при котором наступает победа, и игра заканчивается. Это может быть выход из лабиринта!
  • В программе должно быть реализовано движение во все 4 стороны. Можно использовать стрелки, можно – клавиши WASD. Также можно реализовать движение по диагонали, когда за один ход изменяются обе координаты.

  Подсказки

  • Движение во все 4 стороны:

  import turtle circ = turtle.Turtle() circ.shape("circle") circ.color("orange") circ.penup() turtle.listen() turtle.onkeypress(lambda: circ.setx(circ.xcor() + 10), 'Right') turtle.onkeypress(lambda: circ.setx(circ.xcor() - 10), 'Left') turtle.onkeypress(lambda: circ.sety(circ.ycor() + 10), 'Up') turtle.onkeypress(lambda: circ.sety(circ.ycor() - 10), 'Down') turtle.done()

  turtle.onkeypress(up, 'Up') # движение вверх по кнопке вверх turtle.onkeypress(up, 'w') # движение вверх по кнопке w​ turtle.onkeypress(up, 'W') # движение​ вверх по W (w с нажатой Shift или CapsLock)

  def upright(): x = circ.xcor() + 10 y = circ.ycor() + 10 circ.setx(x) circ.sety(y)

  Игра с подсчетом ходов

  import turtle def prepare_fig(fig, x, y): fig.hideturtle() fig.penup() fig.setposition(x, y) fig.speed(13) def draw_square(fig, color, side_length): fig.pendown() fig.fillcolor(color) fig.begin_fill() for i in range(4): fig.fd(side_length) fig.rt(90) fig.end_fill() def message(text, color): circ.hideturtle() circ.goto(0, 0) circ.color(color) sq.clear() sq2.clear() print(moves) circ.write(text, font=("Arial", 12, "bold")) def win_or_die(moves): if -20 < circ.xcor() < 40 and 10 < circ.ycor() < 70: message(GAME_OVER_MSG + str(moves), 'red') if -60 < circ.xcor() < -20 and 50 < circ.ycor() < 90: message(WIN_MSG + str(moves), 'green') def movey(deltay): global moves y = circ.ycor() + deltay circ.sety(y) moves += 1 win_or_die(moves) def movex(deltax): global moves x = circ.xcor() + deltax circ.setx(x) moves += 1 win_or_die(moves) wndow = turtle.Screen() wndow.title("Circle game") wndow.setup(500, 500) circ = turtle.Turtle() circ.penup() circ.shape("circle") circ.color("orange") sq = turtle.Turtle() prepare_fig(sq, -20, 70) draw_square(sq, 'red', 60) sq2 = turtle.Turtle() prepare_fig(sq2, -60, 90) draw_square(sq2, 'green', 40) moves = 0 GAME_OVER_MSG = 'Game over!\nСделано шагов: ' WIN_MSG = 'Победа!\nСделано шагов: ' STEP = 10 turtle.listen() turtle.onkeypress(lambda: movey(STEP), 'Up') turtle.onkeypress(lambda: movey(-STEP), 'Down') turtle.onkeypress(lambda: movex(STEP), 'Right') turtle.onkeypress(lambda: movex(-STEP), 'Left') turtle.done()

  Всего 61 строка кода!

  Ссылки

  • Simple drawing with turtle
  • Turtle Graphics in Python
  • The Beginner's Guide to Python Turtle
  • Turtle examples
  • Give Python turtle a rectangular shape for ping pong game
  Читать:

  Как снимается коробка уаз хантер