小型应用程式专题
进阶专题四步曲：需求分析 → 设计 → 编写 → 测试。设计时先定资料结构（字典）同函式分工（加分、统计、存档）；测试要涵盖正常输入和极端输入（文字当分数、空字典、重复姓名）。
- 专题四步曲：需求分析 → 设计 → 编写 → 测试，次序不可乱。
- 设计先定两件事：资料结构（字典：姓名→分数）和函式分工（每个函式只做一件事）。
- 选单配 while 回圈；记住 input 回传字串，比较时要写 == "1"。
文体小知识：专案指南课由企划到评估逐步带你完成整个制作，适合接著做小组功课和比赛作品。
§课文原文 Passage
1写一个真正的程式，不是一坐下就打代码。专业流程有四步：需求分析（搞清楚要做什么、给谁用）→ 设计（计划资料结构、函式分工、介面样式）→ 编写（分段写、一边写一边试）→ 测试（正常情况、极端情况都要试）。跳过前两步，之后几乎一定会推倒重来。
2以示范专案「成绩记录器」为例。需求分析：同学想用一个程式记录各科测验分数，可以随时加入新分数、查看平均与最高分，关掉程式后资料仍然保留。这三句就是需求 — 每一项之后都要在测试时逐一验证。
3设计阶段：资料结构选字典 grades = {"小明": 85, "Mary": 90}，键是姓名、值是分数；函式分工为 add_score() 加分、show_stats() 显示统计、save() 存档、load() 读档；主程式用 while 回圈显示选单，让用户输入 1 至 4 选功能。设计划在纸上，写代码时就不会迷失方向。
4编写与测试：每次只写一个函式，写完立即试用，确保无误才写下一个。测试时要问三个问题：正常输入对不对（85 和 90 的平均是 87.5）？极端输入会怎样（输入 "abc" 当分数、姓名重复、字典空时计平均）？资料存档后重新载入是否一模一样？全部通过，专案才算完成。
1重点摘要 Summary
专题四步曲：需求分析 → 设计 → 编写 → 测试。设计时先定资料结构（字典）同函式分工（加分、统计、存档）；测试要涵盖正常输入和极端输入（文字当分数、空字典、重复姓名）。
2生字卡 Vocabulary
确定程式要做什么、给谁用的阶段，产出清晰的功能清单。
计划资料结构、函式分工和介面样式，作为编写前的蓝图。
按设计逐个函式把代码写出来，一边写一边试的阶段。
用正常和极端输入验证程式是否合乎需求的阶段。
列出功能编号让用户选择的介面，配合 while 回圈反复显示。
检查用户输入是否合理（例如分数必须是数字），不合理就提示重输。
把程式拆成各司其职的小函式，容易编写、测试和修改。
最容易被忽略的极端情况，例如空清单、零分、重复姓名。
记录程式的功能、用法和设计决定，方便他人和未来的自己理解。
3逐步讲解 Steps
- 专题开发的第一步：需求清单写真正的程式不是一开机便打代码。专业流程的第一步是写需求清单：把程式要做的事逐条写下，每条一句。以「成绩记录器」为例：一，可以加入学生姓名和分数；二，可以显示平均分和最高分；三，关闭程式后资料仍在。三条需求之后会逐条验收，未完成的便未算完工。需求写得清楚，后面的设计与测试才有依据；跳过这一步，写到一半往往发现功能遗漏，要推倒重来。
- 选定资料结构第二步按需求选定资料结构。成绩记录器需要「以姓名查分数」，字典正合适：grades = {"小明": 85, "Mary": 90}，姓名做键、分数做值。加入记录即 grades["阿强"] = 78；查询即 grades["小明"]；统计之前用 grades.values() 取出全部分数。若需求是「依先后次序记录事件」，便该选清单；「以姓名查电话」选字典。资料结构选对，之后每个功能都顺手；选错则处处受阻。
- 函式分工第三步把工作分配给函式，每个函式只做一件事：add_score(grades, name, score) 负责加入记录；show_stats(grades) 负责计算并显示平均与最高分；save(grades) 与 load() 负责存档读档。单一职责的好处有二：出错时能迅速定位是哪个函式的问题；想修改计算平均的方法，只需改动 show_stats 一处。函式之间以参数传递资料、以 return 交回结果，主程式只负责调度指挥。
- 主选单回圈与输入主程式用 while True: 建立选单回圈：先 print("1 加分 2 统计 3 离开")，再 choice = input("请选择：")，其后 if choice == "1": 加入分数，elif choice == "3": break 跳出。关键细节：input() 传回的是字串，"1" 不是数字 1，比较时必须写 choice == "1"；若要当数字使用，须以 int(choice) 转换。忘记这一点是新手最常见的错误，程式会对输入 1 毫无反应，令人一头雾水。
- 输入验证：防呆设计用户不一定照规矩输入。若用户在分数栏输入 "abc"，int(text) 会报错令程式崩溃。解法用 try/except：text = input("分数：") 之后，try: score = int(text) except ValueError: print("请输入数字") 并 continue 回到选单。这样程式遇到非法输入只提示、不崩溃。专业软件与游戏的防呆设计，全部源自这个思想：假设用户会出错，预先挡住，体验才会顺畅。
- 测试正常与极端情况测试分两类。正常情况：加入 85 与 90 之后选统计，期望平均 87.5、最高 90；把期望值预先写在纸上，跑完逐项核对。极端情况：不输入任何分数便看统计，空字典会除以零出错，必须先判断 len(grades) == 0；输入重复姓名，程式应更新而非重复记录；存档之后关闭程式再重开，资料必须一模一样。极端情况最能揭发隐藏错误，正式交付之前必须逐项通过。
- 专题的完成标准专题完成的标准不是「程式能跑」，而是三问全部通过：正常输入结果正确吗？极端输入会否崩溃？资料存档重载是否一致？此外宜回看需求清单逐条打勾。过程中「每次只写一个函式，写完立即试用」的纪律，能把除错范围缩到最小；一口气写完全部才测试，错误会互相纠缠。这套「需求、设计、分段编写、双向测试」的流程，适用于往后任何编程专题。
4图解 Diagrams
5例题示范 Example
例题：为成绩记录器编写 show_stats(grades) 函式，输出平均分与最高分，并以 grades = {"小明": 85, "Mary": 90, "阿强": 78} 演示。
- 先挡空字典：if len(grades) == 0: print("暂无记录") 后 return，避免除以零。
- 取出分数：scores = list(grades.values())，得 [85, 90, 78]。
- 计算统计：average = sum(scores) / len(scores) = 253 ÷ 3 ≈ 84.33；highest = max(scores) = 90。
- 输出：print("平均分", round(average, 1), "最高分", highest)，画面显示平均分 84.3 最高分 90。
- 补充测试：以空字典 {} 呼叫一次，确认显示「暂无记录」而非报错。
- 答案：show_stats 先挡住空字典，再由 [85, 90, 78] 算出平均 84.3 分与最高 90 分并印出。要点是防御式开头（检查空字典）与以 round 控制小数位。
6常见错误 Mistakes
75 题快测 Quick check
Q1小型应用程式开发的正确次序是？A. 编写→测试→设计→需求分析 B. 需求分析→设计→编写→测试 C. 设计→编写→需求分析→测试
Q2成绩记录器中，grades = {"小明": 85, "Mary": 90}，grades["阿强"] = 78 之后，len(grades) 是多少？
Q3用户输入分数时打了 "abc"，哪种写法可以令程式不崩溃？
Q4grades 是空字典时呼叫 show_stats() 计平均会出什么问题？应该怎样处理？
Q5写出测试成绩记录器的任何三项检查。
8重点回顾 Recap
- 专题四步曲：需求分析 → 设计 → 编写 → 测试，次序不可乱。
- 设计先定两件事：资料结构（字典：姓名→分数）和函式分工（每个函式只做一件事）。
- 选单配 while 回圈；记住 input 回传字串，比较时要写 == "1"。
- 输入验证用 try-except 接住 ValueError，程式遇到错误输入不崩溃。
- 测试要涵盖正常和极端情况：空字典、重复姓名、存档重载都要逐一验证。