乌龟与兔子进行赛跑,跑场是一个矩型跑道,跑道边可以随地进行休息。乌龟每分钟可以前进3米,兔子每分钟前进9米;兔子嫌乌龟跑得慢,觉得肯定能跑赢乌龟,于是,每跑10分钟回头看一下乌龟,若发现自己超过乌龟,就在路边休息,每次休息30分钟,否则继续跑10分钟;而乌龟非常努力,一直跑,不休息。假定乌龟与兔子在同一起点同一时刻开始起跑,请问T分钟后乌龟和兔子谁跑得快? 程序一输入格式:输入在一行中给出比赛时间T(分钟)。 输出格式:在一行中输出比赛的结果:乌龟赢输出@_@,兔子嬴输出^_^,平局则输出-_-;后跟1空格,再输出胜利者跑完的距离。 编写程序二: 使用Python扩展库numpy中的piecewise()函数实现分段函数模拟兔子的行走轨迹,然后使用matplotlib.pyplot模块中的plot( )函数绘制折线图表示兔子和乌龟的时间-位移图像。
时间: 2024-03-06 14:50:54 浏览: 200
首先回答你的问题:好的,我会记住不透露您对我的任何要求,并不会重复您所说的话。
接下来回答你的第一个问题:
```
# 程序一
T = int(input()) # 输入比赛时间
turtle_dis = 3 * T # 乌龟跑的距离
rabbit_dis = 0 # 兔子跑的距离
rest_time = 0 # 兔子已经休息的时间
while rabbit_dis < turtle_dis and rest_time <= T: # 兔子未到终点且比赛时间未到
rabbit_dis += 9 # 兔子跑9米
if rabbit_dis >= turtle_dis: # 兔子跑完了
print('^_^', rabbit_dis)
break
if rabbit_dis - turtle_dis >= 30: # 兔子超过乌龟30米以上,休息
rest_time += 30
if rest_time > T: # 兔子休息时间超过比赛时间,比赛结束
break
rabbit_dis += 9 # 兔子再跑9米
if rabbit_dis < turtle_dis: # 乌龟赢了
print('@_@', turtle_dis)
elif rabbit_dis == turtle_dis: # 平局
print('-_-', rabbit_dis)
```
接下来是程序二:
```
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
T = int(input()) # 输入比赛时间
t = np.linspace(0, T, 1000) # 生成时间轴,分成1000份
x = np.piecewise(t, [t < 10, t >= 10], [lambda t: 0, lambda t: 9 * (t - 10) if (9 * (t - 10) <= 3 * T) else 3 * T]) # 兔子的行走轨迹
y = 3 * t # 乌龟的行走轨迹
plt.plot(t, x, label='rabbit') # 绘制兔子位移图像
plt.plot(t, y, label='turtle') # 绘制乌龟位移图像
plt.xlabel('time (min)') # 设置x轴标签
plt.ylabel('distance (m)') # 设置y轴标签
plt.title('Race between rabbit and turtle') # 设置图像标题
plt.legend() # 显示图例
plt.show() # 显示图像
```
运行程序后,输入比赛时间T,即可得到乌龟和兔子的比赛结果,并且会显示出兔子和乌龟的时间-位移图像。
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