TQC+ Python 證照考題評量(五十四) - 平均溫度

 一、主題介紹：

資料庫中的一堆數據資料，時常需要這些資料的平均值、最大值、與最小值，作為分析資料的依據，如能透過寫程式讓它們自動化就能增加效率，就來看看今天的 TQC+ 考題的練習。

(1) 題目

請撰寫一程式，讓使用者輸入四週各三天的溫度，接著計算並輸出這四週的平均溫度及最高、最低溫度。

提示1：平均溫度輸出到小數點後第二位。
提示2：最高溫度及最低溫度的輸出，如為31時，則輸出31，如為31.1時，則輸出31.1。

(2) 輸入輸出

#輸入

四週各三天的溫度。

#輸出

四週的平均溫度及最高、最低溫度。

#範例輸入

Week 1

Day 1:23.1

Day 2:24

Day 3:23.5

Week 2

Day 1:32

Day 2:33

Day 3:35.3

Week 3

Day 1:29

Day 2:30

Day 3:26

Week 4

Day 1:27.6

Day 2:25

Day 3:28.8

#範例輸出

Average: 28.11

Highest: 35.3

Lowest: 23.1

二、程式範例：

1. temps = ['' for _ in range(12)]

2. sum = 0

3. i = 0

4. for w in range(4):

5.     print(f"Week {w+1}")

6.     for d in range(3):

7.         print(f"Day {d+1}:",end='')

8.         temps[i] = eval(input())

9.         sum += temps[i]

10.         i += 1

11. print(f"Average: {sum/len(temps):.2f}")

12. print(f"Highest: {max(temps)}")

13. print(f"Lowest: {min(temps)}")

#執行結果

Week 1

Day 1:23.1

Day 2:24

Day 3:23.5

Week 2

Day 1:32

Day 2:33

Day 3:35.3

Week 3

Day 1:29

Day 2:30

Day 3:26

Week 4

Day 1:27.6

Day 2:25

Day 3:28.8

Average: 28.11

Highest: 35.3

Lowest: 23.1

三、程式解說：

第 1 行： 宣告空串列 temps。

第 2~3 行： 宣告變數初始化 sum=0、i=0。

第 4~10 行： 使用雙迴圈 for 將使用者輸入的 4 週 3 日的溫度字串轉換為數值後存入串列中。

第 11 行： 列印輸出平均值至小數點第 2 位。

第 12 行： 列印輸出最大值。

第 13 行： 列印輸出最小值。

TQC+ Python 證照考題評量(五十三) - 矩陣相加

 一、主題介紹：

數學課程內容中的矩陣相加，時常會應用在學生成績的統計、公司銷售季及年度業績統計..等中，所以如果懂得使用矩陣相加程式，就可以讓它自動化呈現所需要的報表，再也不需要花費過多時間做人工計算，接下來我們來看看 TQC+ 考題怎麼說。

(1) 題目

請撰寫一程式，讓使用者建立兩個2*2的矩陣，其內容為從鍵盤輸入的整數，接著輸出這兩個矩陣的內容以及它們相加的結果。

(2) 輸入輸出

#輸入

兩個2*2矩陣整數資料

#輸出

兩個矩陣內容及相加的結果

#範例輸入

Enter matrix 1:

[1, 1]: 3

[1, 2]: 5

[2, 1]: 7

[2, 2]: 5

Enter matrix 2:

[1, 1]: 6

[1, 2]: 9

[2, 1]: 8

[2, 2]: 3

#範例輸出

Matrix 1:

3 5

7 5

Matrix 2:

6 9

8 3

Sum of Matrices:

9 14

15 8

二、程式範例：

1. nums1 = [['' for _ in range(2)] for _ in range(2)]

2. nums2 = [['' for _ in range(2)] for _ in range(2)]

3. sums = [['' for _ in range(2)] for _ in range(2)]

4. for i in range(2):

5.     if i==0: A=nums1

6.     elif i==1: A=nums2

7.     print(f"Enter matrix {i+1}:")

8.     for j in range(2):

9.         for k in range(2):

10.             print(f"[{j+1}, {k+1}]: ",end='')

11.             A[j][k] = eval(input())

12. for j in range(2):

13.     for k in range(2):

14.         sums[j][k] = nums1[j][k] + nums2[j][k]

15. print("Matrix 1:")

16. for i in range(2):

17.     print(f"{nums1[i][0]} {nums1[i][1]}")

18. print("Matrix 2:")

19. for i in range(2):

20.     print(f"{nums2[i][0]} {nums2[i][1]}")

21. print("Sum of Matrices:")

22. for i in range(2):

23.     print(f"{sums[i][0]} {sums[i][1]}")

#執行結果

Enter matrix 1:

[1, 1]: 3

[1, 2]: 5

[2, 1]: 7

[2, 2]: 5

Enter matrix 2:

[1, 1]: 6

[1, 2]: 9

[2, 1]: 8

[2, 2]: 3

Matrix 1:

3 5

7 5

Matrix 2:

6 9

8 3

Sum of Matrices:

9 14

15 8

三、程式解說：

第 1~3 行： 宣告三個空串列變數 nums1、nums2、sums。

第 4~11 行： 使用三迴圈 for 將使用者輸入的整數字串轉換為數值後存入串列中。

第 12~14 行： 將兩個串列 nums1、nums2 相加後存入串列 sums 中。

第 15~17 行： 列印輸出第 1 組輸入的 nums1 矩陣資料。

第 18~20 行： 列印輸出第 2 組輸入的 nums2 矩陣資料。

第 21~23 行： 列印輸出加總的 sums 矩陣資料。

TQC+ Python 證照考題評量(五十二) - 最大最小值索引

 一、主題介紹：

在一堆數值中找尋最大值與最小值的位置，不論是資料分析的股價最高與最低的時間點、演算法設計的排序或搜尋、影像處理的圖片亮度最高與最低像素點位置、感測器數據處理的偵測溫度最高或最低的時間區間..等很多地方的應用都用得到，今天就來學習底下的 TQC+ 考題練習。

(1) 題目

請撰寫一程式，讓使用者建立一個3*3的矩陣，其內容為從鍵盤輸入的整數（不重複），接著輸出矩陣最大值與最小值的索引。

(2) 輸入輸出

#輸入

9 個不重複的整數

#輸出

矩陣最大值與最小值的索引

#範例輸入

6

4

8

39

12

3

-3

49

33

#範例輸出

Index of the largest number 49 is (2, 1)

Index of the smallest number -3 is (2, 0)

二、程式範例：

1. nums = [ [ '' for _ in range(3)] for _ in range(3)]

2. for i in range(3):

3.     for j in range(3):

4.         nums[i][j] = eval(input())

5.         if i==0 and j==0:            

6.             minnum = nums[i][j]

7.             maxnum = nums[i][j]

8.         if nums[i][j]>maxnum:

9.             max_x = i

10.             max_y = j

11.             maxnum = nums[i][j]

12.         elif nums[i][j]<minnum:

13.             min_x = i

14.             min_y = j          

15.             minnum = nums[i][j]

16. print(f"Index of the largest number {nums[max_x][max_y]} is ({max_x}, {max_y})")

17. print(f"Index of the smallest number {nums[min_x][min_y]} is ({min_x}, {min_y})")

#執行結果

6

4

8

39

12

3

-3

49

33

Index of the largest number 49 is (2, 1)

Index of the smallest number -3 is (2, 0)

三、程式解說：

第 1 行： 宣告 3x3 空串列。

第 2~15 行： 使用雙迴圈將輸入數值字串轉換為數值後儲存於串列中，並比較找出最大值與最小值，及其索引位置。

第 16 行： 列印輸出最大值及其位置索引值。

第 17 行： 列印輸出最小值及其位置索引值。

TQC+ Python 證照考題評量(五十一) - 成績計算

 一、主題介紹：

學校裡的老師時常遇到需要計算學生的成績、平均及排名，而且重複做此工作，既繁雜且花費時間，如果能夠透過程式讓重複的工作自動化，那真的可以改善很多，接下來就讓我們透過以下的 TQC+ 考題來學習怎麼讓成績計算自動化。

(1) 題目

請撰寫一程式，讓使用者輸入三位學生各五筆成績，接著再計算並輸出每位學生的總分及平均分數。

提示：平均分數輸出到小數點後第二位

(2) 輸入輸出

#輸入

三位學生各五筆成績

#輸出

每位學生的總分及平均分數

#範例輸入

The 1st student:

78

89

88

70

60

The 2st student:

90

78

66

68

78

The 3st student:

69

97

70

89

90

#範例輸出

Student 1

#Sum 385

#Average 77.00

Student 2

#Sum 380

#Average 76.00

Student 3

#Sum 415

#Average 83.00

二、程式範例：

1. scores = [[0 for _ in range(7)] for _ in range(3)]

2. for i in range(3):

3.     print(f"The {i+1}st student:")

4.     for j in range(5):

5.         scores[i][j] = eval(input())

6. for i in range(3):

7.     sum = 0

8.     for j in range(5):

9.         sum += scores[i][j]

10.     scores[i][5] = sum

11.     scores[i][6] = sum / 5

12. for i in range(3):

13.     print(f"Student {i+1}")

14.     print(f"#Sum {scores[i][5]}")

15.     print(f"#Average {scores[i][6]:.2f}")

#執行結果

The 1st student:

78

89

88

70

60

The 2st student:

90

78

66

68

78

The 3st student:

69

97

70

89

90

Student 1

#Sum 385

#Average 77.00

Student 2

#Sum 380

#Average 76.00

Student 3

#Sum 415

#Average 83.00

三、程式解說：

第 1 行： 宣告串列 scores。

第 2~5 行： 使用雙迴圈 for 將輸入的三位學生成績存入串列中。

第 6~11 行： 使用雙迴圈 for 計算三位學生的總分及平均分數存入串列中。

第 12~15 行： 使用迴圈 for 列印輸出三位學生的總分及平均分數。

TQC+ Python 證照考題評量(五十) - 二維串列行列數

 一、主題介紹：

如何將行列資料存入二維串列中，這時常用於資料庫的存取中，所以是必須學會的絕活，接下來就透過 TQC+ 考題來學習二維串列的應用。

(1) 題目

請撰寫一程式，讓使用者輸入兩個正整數 rows、cols，分別表示二維串列lst 的「第一個維度大小」與「第二個維度大小」。

串列元素[row][col]所儲存的數字，其規則為：row、col 的交點值 = 第二個維度的索引col – 第一個維度的索引row。

接著以該串列作為參數呼叫函式compute()輸出串列。

提示：欄寬為4。

(2) 輸入輸出

#輸入

輸入兩個正整數

#輸出

輸出串列，欄寬為4

#範例輸入

5

10

#範例輸出

   0   1   2   3   4   5   6   7   8   9

  -1   0   1   2   3   4   5   6   7   8

  -2  -1   0   1   2   3   4   5   6   7

  -3  -2  -1   0   1   2   3   4   5   6

  -4  -3  -2  -1   0   1   2   3   4   5

二、程式範例：

1. def comput(y,x):

2.     datas = [[0 for _ in range(x)] for _ in range(y)]

3.     for i in range(y):

4.         for j in range(x):

5.             datas[i][j] = j - i

6.     for i in range(y):

7.         for j in range(x):

8.             print(f"{datas[i][j]:4}",end='')

9.         print('')

10.

11. rows = eval(input())

12. cols = eval(input())

13. comput(rows,cols)

#執行結果

5

10

   0   1   2   3   4   5   6   7   8   9

  -1   0   1   2   3   4   5   6   7   8

  -2  -1   0   1   2   3   4   5   6   7

  -3  -2  -1   0   1   2   3   4   5   6

  -4  -3  -2  -1   0   1   2   3   4   5

三、程式解說：

第 1 行： 定義函式 compute() 及 參數 y 與 x。

第 2 行： 宣告行列數的串列。

第 3~5 行： 使用 for 雙迴圈存入第二個維度的索引 col – 第一個維度的索引 row 的值。

第 6~9 行： 使用 for 雙迴圈列印輸出欄寬為 4 的串列資料的數值。

第 11 行： 將輸入的列正整數字串轉換為數值後存入 rows 變數中。

第 12 行： 將輸入的行正整數字串轉換為數值後存入 cols 變數中。

第 13 行： 將 rows、cols 數值帶入函式的參數中，經計算後列印輸出。

TQC+ Python 證照考題評量(四十九) - 眾數

 一、主題介紹：

若要從眾多數字中找出它們出現最多次的數字及次數，如果要花人力下去找就得花很多時間，而且數字愈多所花的時間就愈多，為了要提升效率則可以撰寫程式讓程式自動尋找，這樣就不論數字有多少就會很快找出來，這叫做眾數，可以應用在商業與行銷的找出最受歡迎的商品或口味、教育與測驗的分析考卷題目最常被選的答案、醫學與健康的找出病人最常見的症狀協助醫生做初步判斷、社會科學的問卷調查最常被選的選項、資訊科學的影像處理中可用於去雜訊..等，接下來我們來看 TQC+ 考題。

(1) 題目

請撰寫一程式，讓使用者輸入十個整數作為樣本數，輸出眾數（樣本中出現最多次的數字）及其出現的次數。

提示：假設樣本中只有一個眾數。

(2) 輸入輸出

#輸入

十個整數

#輸出

出現最多次的數字及其出現的次數

#範例輸入

34

18

22

32

18

29

30

38

42

18

#範例輸出

18

3

二、程式範例：

1. nums = []

2. for i in range(10):

3.     n = eval(input())

4.     nums.append(n)

5. counts = {}

6. for num in nums:

7.     counts[num] = counts.get(num,0) + 1

8. m = max(counts,key=counts.get)

9. f = counts[m]

10. print('')

11. print(m)

12. print(f)

#執行結果

34

18

22

32

18

29

30

38

42

18

18

3

三、程式解說：

第 1 行： 宣告空串列 nums。

第 2~4 行： 將輸入的 10 個整數存入串列 nums 中。

第 5 行： 宣告空字典 counts。

第 6~7 行： 使用迴圈 for 依串列 nums 中計數每個數字的次數存入字典中。

第 8 行： 使用內建函式 max() 找出字典中最多次數的數字，存入 m 變數中。

第 9 行： 列印輸出換行。

第 10 行： 列印輸出最多次數的數字。

第 11 行： 列印輸出次數。

TQC+ Python 證照考題評量(四十八) - 費氏數列

 一、主題介紹：

在學校曾學過的費氏數列是一個非常有名的數列，他的數字排列遵循一定的規則，定義為第一項等於 0、第二項等於 1、從第三項開始每一項等於前兩項的和，此數列可以應用於電腦科學的演算法設計和遞迴教學、金融領域的黃金分割比的技術分析、數學理論的組合及數論..等不勝枚舉，解下來我們就來看看 TQC+ 相關的考題。

(1) 題目

請撰寫一程式，計算費氏數列（Fibonacci numbers），使用者輸入一正整數num (num>=2)，並將它傳遞給名為compute()的函式，此函式將輸出費氏數列前num個的數值。

提示：費氏數列的某一項數字是其前兩項的和，而且第0項為0，第一項為1，表示方式如下：

F0 = 0

F1 = 1

Fn = Fn−1 + Fn−2

(2) 輸入輸出

#輸入

一正整數num (num>=2)。

#輸出

輸出費氏數列前num個的數值。

#範例輸入

10

#範例輸出

0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 

二、程式範例：

1. f_num = []

2. def compute(n):

3.     for i in range(n):

4.         if i==0:

5.             f_num.append(0)

6.         elif i==1:

7.             f_num.append(1)

8.         else:

9.             f_num.append(f_num[i-1] + f_num[i-2])

10.     for j in range(n):

11.         print(f_num[j],end=' ')

12.

13. n = eval(input())

14. compute(n)

#執行結果

10

0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 

三、程式解說：

第 1 行： 宣告變數 f_num 為空串列。

第 2~11 行： 定義函式 compute() 可將使用者輸入的正整數帶入計算費氏數列，並列印輸出。

第 13 行： 將使用者輸入的鄭整數字串轉換為數值後存入 n 變數中。

第 14 行： 將 n 正整數帶入函式 compute() 列印輸出費氏數列。

TQC+ Python 證照考題評量(四十七) - 最簡分數

 一、主題介紹：

學校數學課曾經教過如何將分數化為最簡分數，有的用分子分母直接約分方法，有的取最大公因數的方法..等，不管使用哪種方法都可以化最簡分數取得正確答案，那也可以使用程式自動算出答案出來，怎麼做呢？我們來看看下面 TQC+ 考題的應用。

(1) 題目

請撰寫一程式，讓使用者輸入二個分數，分別是x/y和m/n（其中x、y、m、n皆為正整數），計算這兩個分數的和為p/q，接著將p和q傳遞給名為compute()函式，此函式回傳p和q的最大公因數（Greatest Common Divisor, GCD）。再將p和q各除以其最大公因數，最後輸出的結果必須以最簡分數表示。

(2) 輸入輸出

#輸入

二個分數

#輸出

兩個分數的和，並化為最簡分數列印輸出

#範例輸入

1,2

1,6

#範例輸出

1/2 + 1/6 = 2/3

二、程式範例：

1. import math

2.

3. def compute(p,q):

4.     return math.gcd(p,q)

5.

6. x,y = eval(input())

7. m,n = eval(input())

8. p = m*y + n*x

9. q = n*y

10. gcd = compute(p,q)

11. print(f"{x}/{y} + {m}/{n} = {int(p/gcd)}/{int(q/gcd)}")

#執行結果

1,2

1,6

1/2 + 1/6 = 2/3

三、程式解說：

第 1 行： 匯入 math 模組。

第 3~4 行： 定義函式 compute() 帶入兩數字參數，回傳最大公因數值。

第 6 行： 輸入的第 1 組分數，分別分子存於 x 變數、分母存於 y 變數中。

第 7 行： 輸入的第 2 組分數，分別分子存於 m 變數、分母存於 n 變數中。

第 8 行： 計算出兩個分數和的分子，將其存於 p 變數中。

第 9 行： 計算出兩個分數和的分母，將其存於 q 變數中。

第 10 行： 將分子 p 與分母 q 帶入函式 compute() 計算並回傳值存於 gcd 變數中。

第 11 行： 列印輸出 2 個分數和的最簡分數答案。

TQC+ Python 證照考題評量(四十六) - 最大公因數

 一、主題介紹：

學校裡數學課會上到最大公因數(GCD)，這會可以應用在密碼學、分數化簡、圖形與幾何、排程與資源分配..等，可用到的地方還蠻多的，所以也是撰寫程式必學的技術，接下來看看下面的 TQC+ 考題怎麼做到。

(1) 題目

請撰寫一程式，讓使用者輸入兩個正整數x、y，並將x與y傳遞給名為compute()的函式，此函式回傳x和y的最大公因數。

(2) 輸入輸出

#輸入

兩個正整數

#輸出

最大公因數

#範例輸入

12,8

#範例輸出

4

二、程式範例：

1. import math

2.

3. def compute(a,b):

4.     return math.gcd(a,b)

5. a,b = eval(input())

6. print(compute(a,b))

#執行結果

12,8

4

三、程式解說：

第 1 行： 匯入套件 math

第 3~4 行： 定義函式 compute() 將兩個正整數帶入計算回傳最大公因數。

第 5 行： 將使用者輸入的兩個正整數字串轉換為數值後存入 a,b 變數中。

第 6 行： 將函式回傳的最大公因數列印輸出。

TQC+ Python 證照考題評量(四十五) - 質數

 一、主題介紹：

在學校數學課裡學過如何判斷質數，記得當時還讓很多人傷透腦筋，如果可以使用小程式讓他自動判斷是不是質數，那真的方便許多，學會了還可以應用在很多地方，如：密碼學應用的加密技術、程式遊戲的猜猜質數、或競賽題目的挑戰數字..等，所以接下來我們來練習 TQC+ 考題。

(1) 題目

請撰寫一程式，讓使用者輸入一個整數x，並將x傳遞給名為compute()的函式，此函式將回傳x是否為質數（Prime number）的布林值，接著再將判斷結果輸出。如輸入值為質數顯示【Prime】，否則顯示【Not Prime】。

(2) 輸入輸出

#輸入

一個整數

#輸出

質數顯示【Prime】，否則顯示【Not Prime】

#範例輸入一

3

#範例輸出一

Prime

#範例輸入二

6

#範例輸出二

Not Prime

二、程式範例：

1. def compute(n):

2.     if n<=1:

3.         return 0

4.     for i in range(2,n):

5.         if n%i==0:

6.             return 0

7.     return 1

8.

9. num = eval(input())

10. if compute(num):

11.     print("Prime")

12. else:

13.     print("Not Prime")

#執行結果

3

Prime

6

Not Prime

三、程式解說：

第 1~7 行： 定義函式 compute() 將輸入整數帶入判斷是否為質數，是則回傳 1 ，不是則回傳 0。

第 9 行： 將輸入得整數字串轉換為數值後存入 num 變數中。

第 10~13 行： 判斷函式的回傳值，如 1 則列印輸出 Prime ，如 0 則列印輸出 Not Prime 。