Pyhton少儿编程（4）turtle库
一、turtle的坐标系
turue的坐标系有两个：一个是画布在整个屏幕中的坐标系，以下简称“画布坐标系”，另一个是画笔在整个画布中的坐标系，以下简称“画笔坐标系”。
1、画布坐标系：
（1）起点坐标：画布起点坐标（0, 0）位于屏幕左上方的顶点处，向右x坐标增加，向下y坐标增加。
（2）单位：是“像素”。在Scratch图形化编程中，距离单位是“步”。Python中的“像素”和Scratch中的“步”属于同一个概念，都是表达长度的最小单元。
（3）画布设置：使用setup()函数设置画布的大小和位置。调用格式如下：turtle.setup(width, height, startx, starty)。width表示画布的宽度，height表示画布的高度，startx表示画布左上顶点的x坐标，starty表示画布左上顶点的y坐标。如下图：蓝框表示屏幕边界，红框表示画布边界。
（4）默认参数：在python中，有很多参数都是有默认值的，如果不填写参数，程序运行时就会使用默认值，如果不想使用默认值，就手动填入参数。setup()函数的四个参数都有默认值，宽度默认为屏幕宽度的50%，高度默认为屏幕高度的75%，起始坐标默认为None（居中显示）。画布的宽高，可以按照像素设定，也可以按照百分比设定；当给定的参数大于或等于1时，按照像素设定画布大小，当给定的参数介于0~1之间时，按照百分比设定画布大小。
（5）参数设定顺序：Python中参数有位置参数和关键字参数之分。位置参数传参时前面不带“变量名=”，顺序不可变，按照传参顺序赋值；关键字参数传参时前面带“变量名=”，顺序可变，按照参数名赋值。比如，turtle.setup(200, ,300)，给定的是位置参数，只给定了前两个参数，此时，只能设定画布的宽度和高度，画布的起点位置使用默认值。
如果想让上面的两个参数设定为画布的起点坐标，宽度和高度使用默认值，就要使用关键字参数：turtle.setup(startx=200, starty=300)，或者可以颠倒x坐标和y坐标的设定顺序：turtle.setup(starty=300, startx=200)。
2、画笔坐标系：
与画布坐标系是不同，画笔坐标系以画布的中心点为原点（0， 0），这一点跟Scartch图形化编程的坐标体系一模一样。
二、turtle的画笔体系
1、画笔的创建：
创建格式如下：t= turtle.Turtle()。t为画笔名称，turtle.Turtle()是创建画笔的函数。Turtle()函数有一个更加简短、贴切的别名：Pen()函数，注意首字母都要大写；使用方法如下：p = turtle.Pen()。
2、画笔的设置：
pensize(width)、width(width)：设置画笔粗细，不加参数，返回当前画笔粗细；
penup()、pu()、up()：抬笔操作，无需参数；
pendown()、pd()、down()：落笔操作，无需参数；
isdown()：判断画笔是否落笔，无需参数；
hideturtle()、ht()：隐藏画笔图标，无需参数；
showturtle()、st()：显示小乌龟图标，无需参数；
isvisible()：判断画笔是否隐藏，无需参数；
shape(name)：设定画笔形状，不加参数，返回当前形状名称（小海龟的形状共有6种，分别为“arrow”、“turtle”、“circle”、“square”、“triangle”和“classic”，在设定的时候，只能填入这6种名称中的一个，否则会报错）；
write(arg, move=False, align='left', font=('Arial', 8, 'normal'))：文字书写函数，agr是要书写的文字（字符串类型），为必选参数；move为可选参数（布尔类型），默认为False，当为True时，画笔图标会移到文字部分的右下角；align为可选参数（字符串类型），用于设定文字书写的对齐方式，有‘left’、‘center’、‘right’三个选项，默认为‘left’；font为可选参数（三元组格式），用于设定字体、大小和样式。
3、颜色的设置：
pencolor()：用于返回或设置画笔颜色，颜色的设定可以使用指定的颜色字符串，如“red”、“blue”等，也可以使用RGB三元组数值表达颜色，如（255， 0， 0）表示红色，（0， 255， 255， 0）表示绿色；
fillcolor()：用于返回或设置填充色，用法与pencolor()一样；
color()：用于返回或设置画笔色和填充色，相当于pencolor加fillcolor，设定颜色的时候，需要给定两个颜色参数，第一个用于设定画笔颜色，第二个用于填充色；注意：如果只给了一个颜色参数，则画笔色和填充色都设定成这一种颜色；
begin_fill()：设定填充起点，在填充之前调用；
end_fill()：设定填充终点，为从起点到终点绘制的图形填充颜色；
turtle.bgcolor()：设定背景颜色（即画布颜色）。
4、易错提醒：
（1）注意函数名称的首字母，有的是大写，有的是小写，区分原则如下：实现某种操作功能的函数（如落笔、移动），首字母小写；创建新的对象的函数（如创建画笔），首字母大写。
（2）bgcolor()函数是画布的颜色设定函数，画笔没有这个函数。
三、turtle的运动体系
1、坐标方向介绍：
在turtle画笔坐标系中，小海龟默认朝向正右方，即X轴正方向，为0度方向，逆时针向左侧方向旋转，直到旋转一周，表示0~360度；顺时针向右侧方向旋转，角度是负数。这跟数学平面直角坐标系的角度方向是一致的。
2、相关函数：
goto(x, y)、setpos(x, y=None)、setposition(x, y=None)：让小海龟移到指定位置；
setx(x)：设定小海龟的x坐标位置；
sety(y)：设定小海龟的y坐标位置；
home()：让小海龟回到原点(0, 0)位置，方向回到初始方向；
forward(distance)、fd(distance)：让小海龟前进一段距离；
backward(distance)、bk(distance)、back(distance)：让小海龟后退一段距离；
speed(speed)：返回或设置画笔的移动速度，速度参数的取值范围为0~10之间的整数，最慢是1，随着数值增加速度加快，最快是0；
right(angle)、rt(angle)：让小海龟向右转动一个角度；
left(angle)、lt(angle)：让小海龟向左转动一个角度；
setheading(angle)、seth(angle)：设定小海龟面向的方向；
heading()：查看小海龟当前面向的方向；
dot(size)：绘制小圆点，size为圆点直径，可选参数；
circle(radius, extent=None, steps=None)：绘制圆或圆弧。radius代表半径，为必填参数，radius为正数时，逆时针画圆，否则顺时针画圆；extend代表绘制的角度，为可选参数，默认为360度，如果想绘制一个圆弧，改参数设定值大于0度且小于360度即可；steps代表绘制圆形或者圆弧需要的步数，即边数，为可选参数，默认系统自己指定。
注意：一个正圆实际上是用内切正多边形近似表示的，且的次数越多，多边形的边数也就越多，正多边形的边数就是steps参数代表的含义，所以，circle()函数也可以用来绘制正多边形。
四、其它需要掌握的函数
reset()：清除小海龟绘制的图形，小海龟回到原点、并设置所有变量为默认值；
clear()：清除小海龟绘制的图形，小海龟位置及状态保持不变；
clone()：克隆当前小海龟，并返回克隆体；
stamp()：印章，在当前海龟位置印制一个海龟形状，并返回印章id；
clearstamp(stampid)：清除印章，stampid为必填参数，代表指定删除的印章id；
clearstamps(n=None)：清除多个印章，n为可选参数，默认为None，表示删除所有印章；当n>0时，删除前n个印章，当n<0时，删除后n个印章；
undo()：撤销操作；
turtle.screensize(canvwidth=None, canvheight=None, bg=None)：设定或返回当前画布的尺寸，三个参数均为可选参数，前两个参数用于设定宽和高，第三个参数用于设定背景颜色，给定参数表示设置画布尺寸，否则返回画布尺寸；（注意：这是窗口的控制函数，而不是画笔的。）
turtle.mainloop()、turtle.done()：停止画笔操作，但绘图窗口不会关闭，必须作为海龟程序的最后一句，因为后面的语句不会被执行。（注意：这是窗口的控制函数，而不是画笔的。）
五、综合练习
1、按照以下要求，绘制如下图形：
（1）绘制一个由两个直角三角形组成的正方形，边长为180像素；
（2）左上三角形填充蓝色，右下三角形填充红色；
（3）画笔移动速度设为1，线条为黑色；
（4）画图结束后，隐藏并停止画笔。
2、按照以下要求，绘制如下图形：
（1）正方形边长为200像素，线条颜色为黑丝；
（2）原点的直径均为20，填充颜色为红色，画完之后隐藏画笔；
（3）中间原点的圆心位置为画布正中心，3个圆心之间的距离均为40。
<完>
