Python （用户登录、身份归属地查询添加异常处理、绘制多角星、电影信息提取）

任务一：用户登录

登录系统通常分为普通用户与管理员权限，在用户登录系统时，可以根据自身权限进行选择登录。本任务要求实现一个用户登录的程序，该程序分为管理员用户与普通用户，其中管理员账号密码在程序中设定，普通用户的账号与密码通过注册功能添加。

分析

用户登录模块分为管理员登录和普通用户登录，在用户使用软件时，系统会先判断用户是否为首次使用：若是首次使用，则进行初始化，否则进入用户类型选择。用户类型分为管理员和普通用户两种，若选择管理员，则直接进行登录；若选择普通用户，先询问用户是否需要注册，若需要注册，先注册用户再进行登录。用户登录模块的具体流程如图所示。

用户登录流程图

用户登录模块包含文件

1. 标识位文件flag.txt。
2. 管理员账户文件u_root.txt。
3. 普通用户账户文件。

标识位文件用于检测是否为初次使用系统，其中的初始数据为0，在首次启动系统后将其数据修改为1；管理员账户文件用于保存管理员的账户信息，该账户在程序中设置，管理员账户唯一；普通用户文件用于保存普通用户注册的账户，每个用户对应一个账户文件，普通用户账户被统一存储于普通用户文件夹users中。

实现用户登录模块

可以编写如下函数实现：

1. is_first_start()：判断是否首次使用系统；
2. init()：数据初始化；
3. print_login_menu()：打印登陆菜单；
4. user_select()：用户选择；
5. root_login()：管理员登陆；
6. user_register()：用户注册；
7. user_login()：普通用户登陆。

管理员登陆

用户注册、用户登陆

任务二：身份归属地查询添加异常处理

用户通过输入身份证前6位数字可以查询到身份证归属地，此只实现了归属地查询的功能，如果用户未按照指定的提示输入合法数据，程序不会给出任何提示。

分析

由于身份证归属地查询程序需要访问当前路径下的“身份证码值对照表.txt”文件，若在读取时没有在当前路径下找到该文件，则会引发FileNotFoundError异常，所以本实例直接使用try...except语句捕获并处理FileNotFoundError异常即可。

代码实现

以上代码对打开文件操作部分进行异常捕获与处理，并指定捕获的异常类型为FileNotFoundError。

代码测试

运行程序，文件存在的结果如下：

运行程序，文件不存在的结果如下：

任务三 绘制多角星

本实例要求编写程序，使用turtle模块绘制一个如图所示的多角星。

多角星示例

分析

本实例的多角星需要借用turtle模块，大家可自行从官方文档中（https://docs.python.org/3.7/library/turtle.html#turtle.pos）了解turtle模块的基本用法，了解之后便可以使用turtle模块中的相关函数进行绘制。

绘制多角星的功能可以视为将画笔沿逆时针方向旋转固定角度画直线（黑色）的操作，直到当前位置的绝对值小于1时就结束绘图，之后在画好的图形上填充颜色（红色）即可。此多角星绘制的过程中涉及到的turtle模块中的函数及说明如下：

1. color()：设置画笔颜色和填充颜色。
2. begin_fill()：开始填充。
3. end_fill()：停止填充。
4. forward()：将画笔向前方移动指定的距离。
5. left()：将画笔逆时针旋转指定的角度。
6. pos()：获取画笔当前的位置。
7. done()：启动事件循环，必须位于末尾位置。

代码测试

运行程序，绘制过程如图所示。

任务四 电影信息提取

在“电影.txt”文件中，包含电影排名、电影名称、评分、类别、演员等信息。虽然该文件中数据杂乱，不能很清晰地了解全部数据信息，但是每种数据都有相对应的标签，例如title标签对应着电影名称、rating标签对应着电影评分、rank标签对应着电影排名。为了能够提取指定的数据信息，可以使用正则表达式。如图所示为“电影.txt”文件中数据。

电影.txt

本实例要求编写程序，实现提取排名前20的电影名称与评分信息的功能。

分析

在使用正则表达式匹配之前，我们需要先读取“电影.txt”文件中的数据，将读取的数据作为正则表达式待匹配的目标文本对象。由于实例要求提取排名前20的电影名称及评分，所以需要编写符合要求的正则表达式，具体如下：

1. 电影名称对应的正则表达式为title":"(.*?)。
2. 电影评分对应的正则表达式为rating":\["(.*?)","\d+"\]。
3. 电影排名对应的正则表达式为rank":(\d+)。

代码测试

运行代码，控制台输出结果如下：