大学计算机基础大学计算机基础 (2).pdf

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1、摘要 摘 要 为了帮大学生们选餐时提供便利明晰的参考，我们计算机小组以改善南开大学学生饮食为目标，以 python 为工具，通过实地考察、人工录入数据、设计算法、编写编程等一系列程序，以楼层、带汤与否、口味为筛选条件，编写出一个简易午餐快速选择系统，并在使用后进行反思总结，助力同学们合理搭配伙食，保持身心健康。关键词关键词 简易午餐快速选择系统；南开大学文科一食堂菜品；改善饮食目标 目录 摘 要.1 第一章 绪论.3 1.1 问题背景和问题提出.3 1.1.1 问题背景.3 1.1.2 问题提出.3 1.2 论文结构安排.3 第二章 前期准备.5 2.1 解决方案的探索.5 2.2 数据采集与

2、整理.5 第三章 基于数据与需求探究算法.6 3.1 问题引入.6 3.2 算法编写.6 第四章 实验模拟及结果分析.9 4.1 实验模拟.9 4.2 结果分析.10 第五章 总结与展望.11 5.1 问题与不足.11 5.2 提高和改进.11 致 谢.12 第一章 绪论 第一章 绪论 1.1 问题背景和问题提出 1.1.1 问题背景 我们本着“哲学是生活之思”的理念，从实际出发，把发现问题的目光放在了与我们密不可分、息息相关的“吃”上面。当今的课程安排体制下，大学生们在上完半天的课后容易身心俱疲，想好好吃一顿饭来犒劳自己；而面对品种多样，人山人海的食堂，大学生们常常会由于选择恐惧症不知道买哪

3、种、时间紧张没空排队或没有耐心排队、想尝试新菜品却害怕口味不对等因素，选择点时间不定、卫生安全无法保障的外卖，甚至走上不吃饭的道路。久而久之，会引起同学们饮食结构不均衡、饮食时间不规律、身体健康状态较差的后果，从而对大学生们的学习与生活造成不利影响。我们通过对同学们的询问，收集、整合同学们的意见与建议，了解到了同学们在面临选餐时，希望快速知道食堂菜品的种类以及口味（辣或不辣），以便更好地安排自己的就餐；希望尝试新菜品时，不会因口味无法接受而难以下口；希望想提前了解菜品的价格，以规划自己的开支。1.1.2 问题提出 如何用 python 等电脑技术设计一个简易的午餐快速选择系统，以南开大学文科一

4、食堂为例，以带汤与否，口味作为筛选条件，帮助同学们快速筛选出符合条件的菜品，从而引导同学们在选择菜品时目标明确、不再犹豫，实现改善同学们的饮食、便利同学们生活的目标。1.2 论文结构安排 本文主要是论述我们基于 python 的功能编写设计出简易的午餐快速选择系统的全过程，由 5 章组成：第一章是绪论，介绍了我们提出问题的背景以及问题的具体内容。第一章 绪论 第二章是前期准备，介绍了小组成员任务分配、前期采集和收集数据的相关情况。第三章是我们基于采集到的数据、同学们的需求，设计 python 程序的心路历程。第四章是实验模拟与结果分析，展示了我们初步编写设计出的简易程序投入模拟实验后的成果。第

5、五章是总结与展望，阐述了我们对于本次设计的简易午餐快速选择系统以及设计过程的总结，提出问题与不足，并罗列了可以提高与改进之处。第二章 前期准备 第二章 前期准备 2.1 解决方案的探索 6 名组员在确定研究主题与方向之后，一起讨论可行的方案与所需的准备并合理分配好各自的任务，以两人为一组负责前期思路整理与文案撰写、中期python 程序编写、后期效果验收的工作。2.2 数据采集与整理 负责采集的同学现场拍照采集食堂菜品信息，并人工录入整理并保存到excel 文档里。采集的信息包括楼层、菜名、价格、是否带汤、口味等。采集到的菜品信息超过 300 件。菜品信息数据采集表 第三章 基于数据与需求探究

6、算法 第三章 基于数据与需求探究算法 3.1 问题引入 如计算机课上所学，python 有简单易学，免费开源，可移植性，可扩展性，类库丰富的特点。通过课上学习与完成作业，我们对 python 有了基础性的了解，加上 python 网络上有很多资源和教程。我们在解决方案的探索中构思的是只需要使用者输入简单的命令如“是”（是否带汤）和“辣”（口味）就可以得到相关的信息，这就要求编写程序的平台操作简便，可以输入大量信息并用部分关键词来筛选信息且还要输出相关信息。因此我们组采用了 python 来写程序。3.2 算法编写 3.2.1 流程示意图 确定下最具有筛选作用的三个问题（即口味，是否带汤，价位）

7、后，先使用流程图简略地表现出我们所想要编写程序的内部逻辑。3.2.2 Python 程序编写 在采集到充足菜品信息的基础上，通过查阅教材，上网观看教程，搜集分析第三章 基于数据与需求探究算法 网络已有程序，寻求任课老师指导等多种途径，写出暂录有 328 种菜品、涵盖菜品名称，楼层，口味，是否带汤，价位五类信息，有效部分共 1857 行的程序。3.2.2.13.2.2.1 信息人工录入信息人工录入 由于信息数量较大且受技术限制，选用二维数组的形式。创建 328 行 5 列的二维数组并录入信息，还原 Excel 表格中信息排布方式，人工将信息依次对应录入 Python 程序，初步建立起形象清晰的数

8、据库以供后续筛选。3.2.2.23.2.2.2 要求问题设置要求问题设置 设置三个问题如下图，将答案作为筛选条件以供进行层层筛选。通过规定输入格式为字母的方式，制作伪选择题目减少用户输入字数，使程序更加易于操作的同时，简化筛选逻辑，降低程序制作难度。3.2.2.33.2.2.3 筛选输出信息筛选输出信息 使用 for 语句遍历二维数组，根据用户要求依次筛选已有信息，嵌套使用 if语句，找到符合要求的所有菜品，并输出其菜名、楼层、具体价格。对于较模糊信息（如石锅豆腐微辣），额外增加说明项予以标注。部分菜品可在点单时自选口味/是否带汤，在用户做出不同选择时，对应不同要求对此类菜品进行不同标注。如方

9、便面可选择加不加汤，在用户选择带汤时标注“可加汤”，选择不带汤时则标注“可不带汤”。3.2.2.43.2.2.4 格式提示补丁格式提示补丁 为防止用户输入答案格式错误引起报错，在 if 语句最后设置格式提示补丁，提示用户格式问题，引导用户正确使用程序。第三章 基于数据与需求探究算法 部分 Python 编程第四章 实验模拟及结果分析 第四章 实验模拟及结果分析 4.1 实验模拟 该系统依据个人的口味选择，如“辣与不辣”“是否带汤”“理想价格区间”，对菜品进行分类。打开午餐快速选择系统后，使用者需要点击右键用 IDLE 打开，再按 F5 键，此时页面会显示“请选择是否吃辣”的字样，使用者根据自己

10、的意愿进行选择，输入代表“辣”“不辣”的符号信息 A、B，接着会出现“请选择是否带汤”，使用者重复上述方法进行选择，系统会根据使用者的要求检索菜品数据，并将符合要求菜品的楼层、名称、价钱一一罗列，使用者可在此范围内进行午餐的快速选择。如使用者输入错误信息代码，系统将出现“亲亲，这边建议您正确填写哦”的字样以示提醒。第四章 实验模拟及结果分析 4.2 结果分析 首先，午餐快速选择系统可以在 5 秒之内，根据使用者的午餐需求，展示出南开大学津南校区一食堂符合要求菜品的楼层，大大缩短了同学们对于午餐选择的犹豫时间，有助于帮助同学们的解决就餐选择恐惧症。其次，该系统呈现出的菜品，更加方便了同学们对于伙

11、食的合理搭配，为身体补充足够的能量，充沛同学们的精力，活力满满的迎接下午的学习。与此同时，午餐快速选择系统可以展示出每个菜品的价格，同学们根据自己的午餐支出意愿选择心仪的午餐，便利了同学们的生活资金管理，也使得同学们依据于菜品的性价比选择每日承前启后的午餐。并且，通过活泼的语言提示指导使用者使用该系统，为用户营造良好的饭前心理，体现出“以人为本，贴近生活”的系统服务宗旨。最后，晚餐快速选择系统还让同学们了解到了食堂的饭菜情况，探索未知的菜品，在大学生活中给同学们带来新颖的午餐选择方法，让同学们对每天的午餐选择充满好奇心，给每天平凡的生活带来不一样的、全新的体验。综上所述，午餐快速选择系统的实用

12、性、创新性、多重目的性效果明显。第五章 总结与展望 第五章 总结与展望 5.1 问题与不足 未充分考虑到每天食堂所提供的菜品会有变动这一问题，从而导致 python程序中的某些菜品选项在部分时间无法在文科食堂中找到。只将菜品按楼层分类，没有明确指明具体某种菜品在第几窗口出售，以进一步节约同学们寻找特定菜品销售窗口的时间。未对菜品是素类还是荤类进行分类，未能很好的体现出合理地饮食搭配。所筛选出的菜品数量尽管有减少但仍较多，为同学们提供的意愿选择设问较少（“辣与不辣”“是否带汤”“合理价格区间”）。所编写的程序只能在电脑端使用，但是当代大学生更习惯于使用便利的手机，因此，晚餐快速选择系统在一定程度

13、上脱离了当今大学生活的实际。5.2 提高和改进 建议标明每日固定出售的菜品有哪些。时令性的菜品需注明供餐时间。建议标明每种或每类菜品在第几窗口出售，并标明该窗口在靠近哪一侧的出入口处，以方便同学们迅速找到菜品，从而快速就餐。增加系统与使用者的互动项目，为用户提供充分的意愿选项，如：“选择米饭、面条”“排队时长的长短”“受欢迎程度”等，缩小菜品的范围，实现帮使用者精准选择。增加结合用户选择的历史记录、菜品营养成分与人体所需营养成分表，根据一周摄入营养成分推荐缺失成分的食物的功能，进一步实现健康目标。虽然用 python 解决问题结合了实际与所学的知识，但仍存在着脱离师生生活的情况，所以为使系统为师生提供便利的主旨得以进一步实现，可以在后期挑战编写微信小程序等手机也可以用的程序，扩大受众范围。