python中如何输入三位数的正整数

在Python中，输入三位数的正整数的方法有多种，其中较为常用的是使用input()函数并结合条件判断来验证输入的有效性、使用正则表达式进行匹配验证、以及利用自定义函数进行输入处理。下面将详细介绍这几种方法，并结合实际应用场景进行探讨。

一、使用input()函数与条件判断

在Python中，最直接的方法是通过input()函数获取用户输入，然后使用条件判断来验证输入是否为三位数的正整数。以下是详细步骤和示例代码：

while True:
    user_input = input("请输入一个三位数的正整数: ")
    if user_input.isdigit() and 100 <= int(user_input) <= 999:
        print(f"您输入的三位数正整数是: {user_input}")
        break
    else:
        print("输入无效，请重新输入。")

解释： input()函数用于获取用户输入，isdigit()方法用于检查输入是否为数字，100 <= int(user_input) <= 999用于验证输入是否在三位数正整数范围内。如果验证通过，程序输出输入的数字并结束循环；否则，提示用户重新输入。

二、使用正则表达式

正则表达式（Regular Expression）是一种强大的文本处理工具，用于匹配字符串模式。在Python中，可以使用re模块来进行正则表达式匹配。以下是具体实现方法：

import re
pattern = re.compile(r'^[1-9]\d{2}$')
while True:
    user_input = input("请输入一个三位数的正整数: ")
    if pattern.match(user_input):
        print(f"您输入的三位数正整数是: {user_input}")
        break
    else:
        print("输入无效，请重新输入。")

解释： re.compile(r'^[1-9]\d{2}$')用于编译正则表达式，^[1-9]\d{2}$匹配一个三位数的正整数，pattern.match(user_input)用于检查输入是否符合正则表达式模式。如果匹配成功，程序输出输入的数字并结束循环；否则，提示用户重新输入。

三、使用自定义函数进行输入处理

为了提高代码的可读性和可维护性，可以将输入处理逻辑封装在一个自定义函数中。以下是具体实现方法：

def get_three_digit_number():
    while True:
        user_input = input("请输入一个三位数的正整数: ")
        if user_input.isdigit() and 100 <= int(user_input) <= 999:
            return int(user_input)
        else:
            print("输入无效，请重新输入。")
number = get_three_digit_number()
print(f"您输入的三位数正整数是: {number}")

解释： get_three_digit_number()函数包含一个无限循环，用于获取用户输入并验证其有效性。如果输入有效，函数返回输入的数字；否则，提示用户重新输入。通过调用get_three_digit_number()函数，可以简化主程序代码，并提高代码的可读性和复用性。

四、通过GUI界面获取输入

在某些场景中，可能需要通过图形用户界面（GUI）获取用户输入。Python提供了多个GUI库，如Tkinter、PyQt等。以下是使用Tkinter实现三位数正整数输入的示例代码：

import tkinter as tk
from tkinter import messagebox
def validate_input():
    user_input = entry.get()
    if user_input.isdigit() and 100 <= int(user_input) <= 999:
        messagebox.showinfo("结果", f"您输入的三位数正整数是: {user_input}")
    else:
        messagebox.showerror("错误", "输入无效，请输入一个三位数的正整数。")
root = tk.Tk()
root.title("三位数正整数输入")
entry = tk.Entry(root)
entry.pack(padx=20, pady=20)
button = tk.Button(root, text="提交", command=validate_input)
button.pack(padx=20, pady=20)
root.mAInloop()

解释： Tkinter库用于创建图形用户界面，entry.get()获取用户输入，messagebox.showinfo()和messagebox.showerror()用于显示结果或错误信息。通过GUI界面获取输入，可以提高用户体验，适用于桌面应用程序。

五、使用类型提示与注释提高代码可读性

在编写代码时，使用类型提示与注释可以提高代码的可读性和可维护性。以下是结合类型提示与注释的示例代码：

def get_three_digit_number() -> int:
    """
    获取用户输入的三位数正整数。
    :return: 三位数正整数
    """
    while True:
        user_input: str = input("请输入一个三位数的正整数: ")
        if user_input.isdigit() and 100 <= int(user_input) <= 999:
            return int(user_input)
        else:
            print("输入无效，请重新输入。")
number: int = get_three_digit_number()
print(f"您输入的三位数正整数是: {number}")

解释： get_three_digit_number() -> int表示函数返回类型为整数，变量类型提示用于说明变量类型，函数注释用于解释函数的功能和返回值。通过类型提示与注释，可以提高代码的可读性和可维护性，尤其在团队开发中尤为重要。

六、结合异常处理提高健壮性

在实际应用中，可能会遇到各种异常情况，如用户输入非数字字符或程序运行时出现错误。为了提高程序的健壮性，可以结合异常处理进行输入验证。以下是具体实现方法：

def get_three_digit_number() -> int:
    """
    获取用户输入的三位数正整数，并进行异常处理。
    :return: 三位数正整数
    """
    while True:
        try:
            user_input: str = input("请输入一个三位数的正整数: ")
            number: int = int(user_input)
            if 100 <= number <= 999:
                return number
            else:
                print("输入无效，请重新输入。")
        except ValueError:
            print("输入无效，请输入一个有效的数字。")
number: int = get_three_digit_number()
print(f"您输入的三位数正整数是: {number}")