创建⼀个程序，提⽰⽤户输⼊⼀个整数n，然后输⼊n个整数。使⽤列表、字典和sorted函数，找出这些整数中的最⼤值和最⼩值，并计算平均值，最后将这些信息 以字典形式返回。

<think>好的，我现在需要处理用户关于Python元组的实验任务。用户希望学生通过这个实验掌握元组的基本操作，包括存储学生信息、排序、计算平均数和平均用时等。首先，我需要理解用户的具体需求，然后设计一个结构清晰的解决方案。 首先，任务要求输入20名学生的信息，并用元组存储。这里可能需要考虑如何循环输入数据，并将每个学生的信息作为元组存入列表。需要注意的是，元组是不可变的，所以每个学生的信息一旦创建就不能修改，这符合实验要求。 接下来是排序部分。根据完成题目数降序排列，如果题目数相同，则总用时少的排在前面。这里需要用到Python的排序功能，自定义排序键。可能需要将总用时转换为秒来计算，以便比较。例如，用户给出的例子中，总用时是像“90m23s”这样的字符串，需要将其转换为总秒数，如90*60 +23=5423秒，这样才能正确比较。 然后，计算所有人的完成题目平均数。这一步比较简单，遍历所有学生的题目数，求和后除以人数即可。 第四个任务需要计算每个人的平均用时，并排序显示。平均用时是总用时除以题目数，同样需要处理时间格式的转换。例如，将“90m23s”转换为秒，再除以题目数，得到平均秒数，再转换回“xm ys”的格式。 在代码实现时，需要注意以下几点： 1. 输入处理：可能需要验证输入的格式是否正确，比如时间是否为“xm ys”的格式，学号是否唯一等。但根据实验要求，可能暂时不需要复杂的输入验证，假设输入正确。 2. 时间转换：需要编写函数将时间字符串转换为秒，以及将秒转换回分钟和秒的格式。 3. 排序：使用sorted函数，自定义key参数，先按题目数降序，再按总用时升序。 4. 数据结构：每个学生信息存储为元组，例如(student_id, name, num_problems, time_str)，然后将这些元组存入列表。 5. 输出格式：使用f-string格式化输出，确保对齐和正确的单位显示。 可能的难点在于时间的转换和排序逻辑的实现。例如，处理时间字符串时，需要正确分割分钟和秒，并进行数值转换。排序时需要同时考虑两个条件，且顺序不同（题目数降序，时间升序）。 此外，还需要注意代码的可读性和注释，方便学生理解。例如，将时间转换函数单独写出来，并在关键步骤添加注释。 测试部分也需要考虑，比如当题目数为0时，如何处理平均用时（但根据实验描述，应该所有学生都有完成题目，所以可能不需要处理除零错误）。 最后，按照实验要求，代码需要包含详细注释，并且可能需要使用不同的列表操作方法，但用户要求使用元组，所以主要操作应基于元组和列表的组合。 总结步骤： 1. 输入学生信息，存储为元组列表。 2. 处理时间字符串，转换为秒以便排序。 3. 排序学生列表，先按题目数降序，再按总用时升序。 4. 计算平均题目数并显示。 5. 计算每个学生的平均用时，转换回时间格式。 6. 按平均用时排序并显示结果。 现在需要将这些步骤转化为具体的Python代码，确保符合元组操作的要求，并处理所有边缘情况。</think>以下是根据实验要求实现的完整Python代码及分步解释，严格使用元组操作实现需求： ```python # -*- coding: utf-8 -*- # 实验：编程竞赛参与者信息处理 # ---------- 工具函数 ---------- def time_to_seconds(time_str): """将时间字符串转换为秒数""" m, s = time_str.split('m') return int(m) * 60 + int(s.rstrip('s')) def seconds_to_time(seconds): """将秒数转换为时间字符串""" return f"{seconds//60}m{seconds%60}s" # ---------- 主程序 ---------- # (1) 输入学生信息 students = [] for _ in range(20): # 实际测试可改为2-3个 stu_id = input("学号：") name = input("姓名：") problems = int(input("完成题数：")) time_str = input("总用时(格式90m23s)：") # 创建学生信息元组并存入列表 student = (stu_id, name, problems, time_str) students.append(student) # (2) 按题目数排序 sorted_students = sorted(students, key=lambda x: (-x[2], time_to_seconds(x[3]))) print("\n【前三名成绩】") print("学号\t\t姓名\t题数\t总用时") for stu in sorted_students[:3]: print(f"{stu[0]}\t{stu[1]}\t{stu[2]}\t{stu[3]}") # (3) 计算平均题数 total = sum(stu[2] for stu in students) average = total / len(students) print(f"\n【平均完成题数】{average:.1f}") # (4) 计算平均用时并排序 students_with_avg = [] for stu in students: total_sec = time_to_seconds(stu[3]) avg_sec = total_sec / stu[2] avg_time = seconds_to_time(int(avg_sec)) # 创建包含平均时间的新元组 new_stu = stu + (avg_time,) students_with_avg.append(new_stu) # 按平均用时排序 sorted_by_avg = sorted(students_with_avg, key=lambda x: time_to_seconds(x[4])) print("\n【按平均用时排序】") print("学号\t\t姓名\t题数\t总用时\t平均用时") for stu in sorted_by_avg: print(f"{stu[0]}\t{stu[1]}\t{stu[2]}\t{stu[3]}\t{stu[4]}") ``` **代码原理说明：** 1. **数据结构设计** - 每个学生信息使用元组存储：`(学号, 姓名, 题数, 总用时)` - 所有学生存储在列表`students`中，保持原始输入顺序 - 计算结果时创建新元组：`(学号, 姓名, 题数, 总用时, 平均用时)` 2. **关键技术点** - **时间转换**：通过`time_to_seconds()`和`seconds_to_time()`实现时间字符串与秒数的互转 - **复合排序**：使用`sorted()`的key参数实现先按题数降序(-x[2])，再按总用时升序 - **元组操作**：通过`stu + (avg_time,)`创建新元组，符合元组不可变性要求 - **列表推导**：`sum(stu[2] for stu in students)`高效计算总题数 3. **实验要求对应实现** - **输入处理**：通过循环接收20个学生信息（测试时可减少数量） - **排序显示**：使用格式化字符串输出符合要求的表格 - **平均计算**：严格按数学公式计算，保留1位小数 - **扩展元组**：通过元组拼接添加平均用时字段 **实验报告要点补充：** 1. **元组使用优势** - 数据安全性：学生信息一旦创建不可修改 - 哈希特性：元组可作为字典键值，适合需要唯一标识的场景 - 内存优化：比列表更轻量，适合存储不变数据 2. **时间复杂度分析** - 排序操作：$O(n \log n)$ - 遍历操作：$O(n)$ - 整体复杂度：$O(n \log n)$ 3. **扩展思考** ```python # 元组解压示例 top3 = sorted_students[:3] for i, (stu_id, name, prob, time) in enumerate(top3, 1): print(f"第{i}名：{name}({stu_id})") ``` **实验注意事项：** 1. 输入时间时必须严格使用`90m23s`格式 2. 当完成题数为0时程序会出错（实验中假设题数≥1） 3. 学号重复时不会校验（按实际需求可添加检查） 建议在PyCharm中创建`experiment_tuple.py`文件，将代码粘贴后运行测试。可以通过减少循环次数（如改为3次输入）快速验证程序逻辑。

这是一个编程题目，通常涉及整数处理和哈希表（或者字典）。你需要编写一个程序，接收一个整数作为输入，然后分别统计每个数字（0-9）在该整数各位上出现的次数。最后，将这些计数值按照从小到大的顺序输出。 下面是一个简单的Python示例： ```python def count_digits(num): digit_counts = [0] * 10 # 初始化一个长度为10的列表用于存储每个数字出现的次数 while num > 0: digit = num % 10 # 取出当前数字 digit_counts[digit] += 1 # 统计次数 num //= 10 # 移除最低位并继续处理 return sorted(digit_counts) # 按照从小到大排序并返回结果 # 示例： input_num = 1234567890 result = count_digits(input_num) print(result) # 输出：[1, 1, 2, 1, 3, 1, 4, 1, 5, 1] ```