利用Python语言的Turtle库绘制正多变形

摘要：Python语言是目前最接近自然语言的通用编程语言，目前受关注度非常高，国内许多高校都开设了Python程序设计课程。Python语言的Turtle库是一个简单、易用的绘图库，可以用作Python语言学习的入门库。通过选取一些有趣的绘图案例，来增强学生学习语言的兴趣。

关键词：Python语言;Turtle库

中图分类号：TP311 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）22-0111-03

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Python语言是一种面向过程又面向对象的编程语言，语法简单、易读。同时，还是开源的编程语言，拥有丰富而强大的扩展库。Python代码简洁、语法简单、上手容易，应用广泛。目前，全国有多所高校都开设了Python程序设计课程。我校作为福建省知名的职业院校，也开始开设Python课程。Python语言的Turle库是一个简单、易用的绘图库，可以用作Python语言学习的入门库[1]。

Turtle库也叫海龟绘图库，它是Python语言最基础的图形绘制函数库，基本原理是用程序控制一只海龟爬行，并将其轨迹动态生成图形进行输出。Turtle图形绘制的概念诞生在1969年，最初成功应用于LOGO编程语言。由于turtle图形绘制概念十分直观且非常流行，Python接受了这个概念，并形成了Python的turtle库[2]。

本文首先引导学生画一个等边三角形，然后扩展到画正n变形，引出循环语句的概念，然后引导学生如何来画一个五角星。

1 绘制正n边形

我安装的python版本是Python -3.8.1（ 32-bit）。安装完成以后，在“开始“菜单里面点击Python 3.8下的IDLE，就会出现Python的界面。

首先，我们在命令提示符后面输入几行代码：

在上面的语句中，import turtle的作用是调用turtle库。第2个语句设置一个宽500像素、高600像素的画布，画布的颜色是绿色。第3个语句设置画笔的宽度是6像素。第4个语句设置画笔的颜色是红色。这个时候，就会在画布的正中间出现一个代表画笔的三角形箭头。画笔的初始位置是画布的正中，这个位置为坐标原点（0，0），往左是x轴的正方向，往上是v轴的正方向。

1.1采用for循环绘制正n边形

第一种方法，考虑用for循环语句，如图3所示。turtle.reset（）语句的作用是清空窗口，重置turtle的状态为初始状态。也就是说，原来画的图形都没有掉了，画笔重新回到了画布正中心。

在这里面，用到了一个for循环，和一个range函数，range函數是一个左闭右开的函数。

其中，for num in range（0，10）：语句的作用是循环10次。命令turtle.forward（ 100）的作用是画笔向前画100个像素，命令turtle.right（36）的作用是画笔方向顺时针转动36度。这样循环十次就可以画出一个正10边形，其边长为100像素。同理，可以画出正9边形、正8边形、正6边形、正5边形、正4边形、正3边形。最开始的时候，考虑到360度不能被7、11整除，无法绘制正7、11边形。后来想到在命令turtle.right（）命令中，参数直接输入360/7或者360/11，就可以绘制正7、11边形了。这样，就可以绘制任意正n变形了。就是画笔方向转动的角度是360/n，n为正n边形的边数。

1.2采用turtle.circle（）命令绘制正n变形

第2种方法，是采用turtle库的turtle.circle（）命令来画正n边形。

Turle.circle（radius，extent，steps）有三个参数，第一个半径，第二个是弧度，当第三个参数steps的值为正整数时，绘制steps=n的内切正n变形。语句turtle.Circle（150，steps=3）的含义是画一个内切圆半径为150的正3边形。因此要绘制一个内切圆为150的正n边形，其代码为turtle.circle（150，steps=n）。

2 绘制五角星

在绘制正n边形方法一的基础上，将代码稍做修改，绘制五角星。将turtle.right（）命令的参数，改成180-180/n。如图所示，五角星就输入turtle.right（180-180/5），21角星就是turtle.right（180-180/21）。通过试验发现，n为奇数才能画出正确的n角星，如果输入的n为偶数，则绘制的图形有错误。

3 结论

在引导学生学习Python语言的过程中，我们应该选取一些趣味性较强的案例，来激发学生的学习兴趣。通过渐进式的趣味性案例的讲解，使学生产生浓厚的兴趣。兴趣是最好的老师，只有学生容感兴趣时，才能够学得好。课堂教学只依靠老师一人的努力是不够的，只有充分调动学生的积极性、激发学生的学习兴趣，才能更好地完成教学[3-4]。

参考文献：

[1]刘梅彦，徐英慧，周淑一.基于成果导向的“Python程序设计”教学设计[J]‘电脑知识与技术，2017，13（20）：105-107.

[2]嵩天，黄天羽.Python语言程序设计教学案例新思维[J].计算机教育，2017（12）：11-14，19.

[3]嵩天，黄天羽，礼欣.Python语言：程序设计课程教学改革的理想选择[J]，中国大学教学，2016（2）：42-47.

[4]嵩天，黄天羽，礼欣.面向计算生态的PYthon语言入门课程教学方案[J].计算机教育，2017（8）：7-12.

【通联编辑：唐一东】

作者简介：林晓芬（1981-），女，硕士研究生，副教授。