实战练习
本节将通过两个实践项目来巩固前面学习的Python数据类型知识。这些项目将综合运用列表、字典、元组和集合等数据类型。
项目一：联系人管理系统
创建一个简单的联系人管理系统，支持添加、查看、搜索和删除联系人信息。
# contact_manager.py
class ContactManager:
def __init__(self):
self.contacts = {}
def add_contact(self):
"""添加新联系人"""
name = input("请输入联系人姓名：").strip()
if not name:
print("姓名不能为空！")
return
# 收集联系人信息
contact = {
"phone": input("请输入电话号码：").strip(),
"email": input("请输入电子邮箱：").strip(),
"address": input("请输入地址：").strip()
}
# 保存联系人
self.contacts[name] = contact
print(f"\n成功添加联系人：{name}")
def view_contacts(self):
"""查看所有联系人"""
if not self.contacts:
print("\n通讯录为空！")
return
print("\n=== 联系人列表 ===")
for name, info in self.contacts.items():
print(f"\n姓名：{name}")
print(f"电话：{info['phone']}")
print(f"邮箱：{info['email']}")
print(f"地址：{info['address']}")
print("=" * 20)
def search_contact(self):
"""搜索联系人"""
keyword = input("请输入搜索关键词：").strip().lower()
# 存储搜索结果
results = []
for name, info in self.contacts.items():
# 在所有字段中搜索关键词
if (keyword in name.lower() or
keyword in info['phone'] or
keyword in info['email'].lower() or
keyword in info['address'].lower()):
results.append((name, info))
# 显示搜索结果
if results:
print(f"\n找到 {len(results)} 个匹配结果：")
for name, info in results:
print(f"\n姓名：{name}")
print(f"电话：{info['phone']}")
print(f"邮箱：{info['email']}")
print(f"地址：{info['address']}")
print("=" * 20)
else:
print("\n未找到匹配的联系人。")
def delete_contact(self):
"""删除联系人"""
name = input("请输入要删除的联系人姓名：").strip()
if name in self.contacts:
del self.contacts[name]
print(f"\n已删除联系人：{name}")
else:
print("\n未找到该联系人！")
def run(self):
"""运行联系人管理系统"""
actions = {
"1": ("添加联系人", self.add_contact),
"2": ("查看所有联系人", self.view_contacts),
"3": ("搜索联系人", self.search_contact),
"4": ("删除联系人", self.delete_contact),
"5": ("退出", None)
}
while True:
print("\n=== 联系人管理系统 ===")
for key, (name, _) in actions.items():
print(f"{key}. {name}")
choice = input("\n请选择操作（1-5）：").strip()
if choice in actions:
if choice == "5":
print("\n感谢使用！再见！")
break
actions[choice][1]()
else:
print("\n无效的选择！请重试。")
if __name__ == "__main__":
manager = ContactManager()
manager.run()项目二：对话历史管理器
创建一个对话历史管理器，用于管理与LLM的对话记录。
# chat_history_manager.py
import time
from typing import List, Dict, Optional
class Message:
def __init__(self, role: str, content: str):
self.role = role
self.content = content
self.timestamp = time.time()
def to_dict(self) -> dict:
"""转换为字典格式"""
return {
"role": self.role,
"content": self.content,
"timestamp": self.timestamp
}
@classmethod
def from_dict(cls, data: dict) -> 'Message':
"""从字典创建消息对象"""
msg = cls(data["role"], data["content"])
msg.timestamp = data.get("timestamp", time.time())
return msg
class Conversation:
def __init__(self, title: str):
self.title = title
self.messages: List[Message] = []
self.created_at = time.time()
self.updated_at = time.time()
def add_message(self, role: str, content: str):
"""添加新消息"""
message = Message(role, content)
self.messages.append(message)
self.updated_at = time.time()
def get_messages(self, limit: Optional[int] = None) -> List[Dict]:
"""获取消息历史"""
messages = self.messages[-limit:] if limit else self.messages
return [msg.to_dict() for msg in messages]
def clear_history(self):
"""清空对话历史"""
self.messages.clear()
self.updated_at = time.time()
class ChatHistoryManager:
def __init__(self):
self.conversations: Dict[str, Conversation] = {}
def create_conversation(self, title: str) -> str:
"""创建新对话"""
# 使用时间戳作为对话ID
conversation_id = str(int(time.time()))
self.conversations[conversation_id] = Conversation(title)
return conversation_id
def add_message(self, conversation_id: str, role: str, content: str):
"""添加消息到指定对话"""
if conversation_id not in self.conversations:
raise ValueError("对话不存在")
self.conversations[conversation_id].add_message(role, content)
def get_conversation(self, conversation_id: str) -> Optional[Conversation]:
"""获取指定对话"""
return self.conversations.get(conversation_id)
def list_conversations(self) -> List[Dict]:
"""列出所有对话"""
return [
{
"id": conv_id,
"title": conv.title,
"message_count": len(conv.messages),
"created_at": conv.created_at,
"updated_at": conv.updated_at
}
for conv_id, conv in self.conversations.items()
]
def delete_conversation(self, conversation_id: str):
"""删除指定对话"""
if conversation_id in self.conversations:
del self.conversations[conversation_id]
def main():
"""主函数：演示对话历史管理器的使用"""
manager = ChatHistoryManager()
# 创建示例对话
conv_id = manager.create_conversation("Python学习讨论")
# 添加一些消息
manager.add_message(conv_id, "user", "请介绍Python的数据类型。")
manager.add_message(conv_id, "assistant",
"Python有几种基本的数据类型：数字（包括整数、浮点数）、"
"字符串、列表、元组、字典和集合。每种类型都有其特定的用途。")
manager.add_message(conv_id, "user", "能详细说说列表吗？")
# 获取并显示对话内容
conversation = manager.get_conversation(conv_id)
if conversation:
print(f"\n=== {conversation.title} ===")
for msg in conversation.get_messages():
print(f"\n{msg['role'].title()}:")
print(msg['content'])
print(f"时间: {time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime(msg['timestamp']))}")
# 显示所有对话列表
print("\n=== 所有对话 ===")
for conv in manager.list_conversations():
print(f"\nID: {conv['id']}")
print(f"标题: {conv['title']}")
print(f"消息数: {conv['message_count']}")
print(f"创建时间: {time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime(conv['created_at']))}")
if __name__ == "__main__":
main()运行和测试
- 联系人管理系统：
python contact_manager.py- 对话历史管理器：
python chat_history_manager.py扩展练习
联系人管理系统扩展：
- 添加数据持久化（保存到文件）
- 添加联系人分组功能
- 添加导入/导出功能
- 添加生日提醒功能
对话历史管理器扩展：
- 添加对话标签功能
- 实现对话导出功能
- 添加对话搜索功能
- 实现对话统计分析
最佳实践
代码组织：
- 使用类封装相关功能
- 分离业务逻辑和用户界面
- 添加适当的注释和文档字符串
错误处理：
- 验证用户输入
- 使用异常处理捕获错误
- 提供清晰的错误信息
用户体验：
- 提供清晰的菜单和提示
- 确认重要操作
- 保持界面简洁直观
下一步
完成这些练习后，您应该已经掌握了Python各种数据类型的使用方法。接下来，我们将进入下一章，学习Python中的函数和模块。