Python程序设计实践 教案 实验10 文件

Python程序设计实践教程》课程教案《课题文件教学目的掌握文件的打开与关闭操作通过文件打开与关闭的讲解，帮助学生理解文件资源的管理

1.方法，强调使用、语句确保文件的正确释放，避免资源泄漏with熟悉文件读取的多种方法包括逐行读取、一次性读取等，使学生能够根据需求选择合适

2.的读取方式，并理解不同读取方法的性能差异与适用场景学会文件写入的基本操作通过文件写入的讲解，帮助学生掌握如何将数据写入文件并保

3.存，理解文件写入的模式（如覆盖写入、追加写入）及其应用场景掌握文件的读写方法通过文件的读写操作，帮助学生理解结构化数据的处理

4.CSV CSV技巧，能够使用读写文件，为后续数据分析与处理提供支持Python CSV理解文件操作的异常处理与资源管理通过文件操作的实践，学生能够掌握异常处理与资

5.源管理的方法，确保文件操作的安全性与稳定性培养文件管理与数据处理的能力通过文件读写与文件处理的实践，学生能够熟练

6.CSV操作文件，理解文件读写的原理与方法，为后续复杂数据处理与文件管理奠定基础课型新授课课时本章安排个课时2教学重点重点

1.理解文件的基本概念

2.掌握文件的打开和关闭方法

3.掌握文件的读写方法教学难点难点本章教学难点在于如何正确处理文件读写中的异常情况（如文件不存在、编码错误等），并掌握文件读写时的数据格式与结构化管理方法csv教学过程

1.教学形式讲授课，教学组织采用课堂整体讲授和分组演示

2.教学媒体采用启发式教学、案例教学等教学方法教学手段采用多媒体课件、视频等媒体技术板书设计本课标题文件课次

0.5课时安排2授课方式理论课口讨论课口习题课口其他口学分共2分授课对象普通高等院校学生任课教师

1.《Python程序设计实践教程》教材及参考资料

2.本教材配套视频教程及学习检查等资源

3.与本课程相关的其他资源教学基本内容教学方法及教学手段课程引入参考以下形式在编程中，文件操作是数据持久化与信息交换的重要方L衔接导入式，它使我们能够将程序中的数据保存到文件中，或从文件

2.悬念导入中读取数据以供程序使用无论是处理文本文件、存储配置

3.情景导入信息，还是读写结构化数据（如CSV文件），文件操作都为4,激疑导入我们提供了强大的支持本章将带领大家深入学习Python中

5.演示导入文件的基本操作方法，包括文件的打开与关闭、读取与写入，以及CSV文件的处理技巧通过丰富的实例与实验，你将掌

6.实例导入握如何高效地读写文件，理解文件资源的管理方法，并学会

7.其他形式处理结构化数据让我们一起探索文件操作的强大功能，用代码实现数据的存储、管理与交换！

1.教学以学生学习教材的基本内实验10文件容为主，系统全面地了解函数

一、实验目的

2.整个教学过程中，各教学点可

1.理解文件的基本概念根据实际情况，进行拓展知识的

2.掌握文件的打开和关闭方法讲解

3.掌握文件的读写方法

二、知识要点

1.文件Python中的一切皆对象，因此文件也是对象访问文件的基本步骤是打开文件一读写文件一关闭文件

2.文件的打开和关闭文件的打开语句如下文件对象file二open（文件名［,模式］［,encoding二编码模式］）文件打开模式分为读打开、写打开、追加打开，如表10-1表10-1文件打开模式模式含义只读模式（默认，文件不存在则出错）覆盖写模式（不存在则新创建，存在则重写新内容）追加写模式（不存在则新创建，存在则只追加内容）创建写模式（不存在则新创建，存在则出错）+与以上模式一起使用，增加读写功能与以上模式一起使用，表示文本文件（默认）b与以上模式一起使用，表示二进制文件文件的关闭语句如下文件对象file,close（）若文件和源程序不在同一位置，则要写上绝对路径假设D盘的data目录下存放着文件demo,txt,则该文件的绝对路径应该由盘符、各级目录以及文件名三部分组成，即D:\data\demo.txto在Python中可以使用以下字符串来表示文件的绝对路径D:\\data\\demo,txt、r D:\Python\demo.txt、D:/data/demo,txtPython引入了with语句来自动调用close（）方法，代码如下with open（J/path/f ile*,J）as f:print（f.read（））

3.读取文件的方法读取文件的方法如表10-2所示表10-2读取文件的方法方法描述从文本文件中读取size个字符的内容作为结果返回，或从二进制文件中读read[siz取指定数量的字节并返回，如果省略e]size则表示读取所有内容从文本文件中读取一行内容作为返回readline结果把文本文件中的每行文本作为一个字readlines0符串存入列表中，返回该列表改变当前文件操作指针的位置，offset为指针偏移量，whence为代表seek offs参照物（有3个取值，0表示文件开et,whence始，1表示当前位置，2表示文件结尾）tellO返回文件指针的当前位置

4.写入文件的方法写入文件的方法如表10-3所示表10-3写入文件的方法方法描述向文件中与入一个字符串或字节流write swritelines将一个元素是字符串的列表写入文lines件

5.CSV文件的读写方法以逗号分隔的存储格式称为CSVComma-Separated Values格式，即逗号分隔值它是一种通用的、相对简单的文件格式，在商业和科学领域应用广泛，大部分编辑器都支持直接读取或保存CSV格式的文件其后缀名是.csv,可以通过记事本或Excel打开CSV文件的一行是一个一维数据，多行CSV数据可以看成二维数据

三、实例解析【实例107】读取并输出文本文件假设D盘中有一个“10T三重境界.txt”记事本文件，以只读的方式将其打开并在屏幕上显示其内容打开当前目录中的文件，使用read、readline、readlines函数读取文件中的数据，并输出到屏幕上先看下面的程序#sll0-l.pyf=open，10-1三重境界.txt,r,encoding=utf-8#以只读模式打开文件for linein f:#对文件对象进行逐行遍历print line,strip#line,strip函数用于去掉行末的换行符，消除空行f.close#关闭文件运行结果如下人间词话王国维昨夜西风凋碧树，独上高楼，望尽天涯路衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在，灯火阑珊处根据读取要求的不同，可以将读取方法分为按照指定字符数进行读取、按行读取、全部行读取

①使用read n方法可以读取若干个字符，n为可选参数,表示需要读取的字符个数，如果默认，则表示读取所有内容#sll0-la.pywith openC10-l三重境界.txt,r,encoding=utf-8as f:print f.read运行结果如下人间词话王国维昨夜西风凋碧树，独上高楼，望尽天涯路衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在，灯火阑珊处

②readline方法可以每次只读取一行数据#sllO-lb.pywith openJ10-l三重境界.txt,r,encoding=utf-8as f:print f.readline运行结果如下人间词话

③readlines方法用于读取文件中的所有行，返回一个以行为元素的列表#sllO-lc.pywith openJ10-1三重境界.txt,r,encoding=utf-8as f:print f.readlines运行结果如下「人间词话\n,王国维\n,昨夜西风凋碧树，独上高楼，望尽天涯路W/衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴\n/众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在，灯火阑珊处盒拓展阅读学习编程的过程其实和王国维提出的人生三重境界相似，需要经过迷茫、努力、水到渠成人生也一样，要成功必须立志、奋斗，并付出超人的努力，为实现自己的理想而不懈奋斗【实例二进制文件的操作10-21将图片panda,jpg”以二进制文件的方式写入新文件“熊猫.jpg”中1问题分析二进制文件包括图形、图像、音频、视频、数据库等在二进制文件中，信息以字节的形式进行存储，需要使用正确的软件进行解码或反序列化，才能进行进一步处理首先使用open函数以二进制形式打开图片，打开方式为rb,然后用open函数打开新文件，打开方式为wb,写入新文件中2程序代码#sll0-

2.pyfile=，panda,jpgwith openfile,‘rb as fl:newfile=，熊猫.jpg，with opennewfile,‘wb asf2:fb1=880*1130while True:con=fl.read fblif notcon:breakf

2.writecon print〃图片复制完成〃运行结果如图10T所示图10T二进制文件的操作结果【实例10-31CSV文件的操作将datas=[[[Lniasmie,,80s]c、or中e，]、[zhangsan,85]、再读取其内容[Wangwu,90]]写入CSV文件score.csv1问题分析

①使用open函数打开文件，打开方式为w,将datas中的数~1\score-记事本文件F韩辑E格式⑼查看V帮助H据写入CSV文件，写入后的CSV name.scorezhangsan,85文件如图10-2所示注意在Lisi,80Wangwu,90open函数中，需要指定参数图10-2写入后的CSV文件newline二，否则每写入一行，将有一个空行被写入

②使用open函数打开文件，打开方式为r,读取文件中的内容2程序代码#sll0-

3.pyimport csvdatas=[[name,score，],[zhangsan,85],[Lisi，,80],f Wangwu,90]]with openscore,csvw,newline=as fl:writer=csv.writer flfor row in datas:writer,writerowrowprint〃数据写入完成〃with openscore,csvr asf2:reader=csv.reader f2rows-[row forrowinreader]printrows运行结果如下数据写入完成[「name,score],[zhangsan,’85],「Lisi，,’80],[Wangwu90]]3思考与讨论

①也可以使用writer,writerows函数一次性写入多行，代码如下import csvdatas=[[name,score],[zhangsan，,85],[Lisi，,80],「Wangwu,90]]with openscorel.csvw,newline=‘asfl:writer=csv.writer flwriter,writerowsdatasprint〃数据写入完成〃

②可以使用pandas库写入CSV文件首先将数据整理成DataFrame格式，然后使用pandas中的to_csv函数写入CSV文件再使用read_csv函数读取CSV文件，返回DataFrame格式的数据

四、实验内容

1.统计一个字符文件filel.txt中的字符个数

2.将所有水仙花数写入D盘中的output,txt文件中

3.已知I盘中有一个文件source,txt,输入一个整数，耍求将source,txt文件中能被该整数整除的整数写入D盘中的destination.txt文件中

4.定义一个文件复制函数，将一个文本文件复制到另一个文本文件中

5.输入姓名例如“ZhangSan,在txl.dat文件中查找，若文件中已有刚刚输入的姓名，则显示“姓名已存在、若文件中没有刚刚输入的姓名，则将该姓名存入文件中

6.编写一个程序，实现以下功能

①随机产生20个1100的随机整数，写入ran-shuju.txt文件中〜

②从文本文件ran-shuju.txt中读取数据，计算并输出标准方差

7.有一份文件编码格式为UTF-8,文件中包含一些敏感信息现在需要一份去除了敏感信息的版本，将文件中所有手机号码的47位和身份证号码的7~14位用“*”代替〜

8.青少年体质调查一些学生数据保存在student,csv文件中，文件的第一行是学号、班级、性别、身高、体重，从第二行开始是具体数据请编写程序实现以下功能1读取student,csv文件中的信息，计算每个学生的身体质量指数BMI,并将结果保存到BMI.csv文件中2统计学生的身体质量指数，输出各种情况所占的百分比BMK

18.5属于偏瘦，BMI介于

18.5和24之间属于正常，BMD24属于过重o

9.读取“年度新生人口和死亡人口.xls”文件的内容，该文件收录了1949年〜2016年我国部分地区的新生人口、死亡人口、净增人口数据__________________________________________章节小结:本章主要介绍了Python中文件操作的基本方法，帮助学生掌握文件的读写与管理技能首先，讲解了文件的打开与关闭操作，强调使用wilh语句确保文件资源的正确释放接着，详细介绍了读取文件的多种方法，包括逐行读取、一次性读取等，使学生能够根据需求选择合适的读取方式随后，通过写入文件的讲解，学生学会了如何将数据写入文件并保存此外，还介绍了CSV文件的读写方法，帮助学生掌握处理结构化数据的技巧通过本章的学习，学生能够熟练操作文件，理解文件读写的原理与方法，并掌握CSV文件处理的基本技能，为后续数据处理与文件管理奠定基础。