Python 程序入门

Python 程序入门

Python语法基础

1、Python语言简介

1.1 Python受欢迎的原因

为什么Python 如此受欢迎，特点如下：

  • 面向对象，解释型计算机程序设计语言
  • 1989 年Guido van Rossum（吉多·范罗苏姆）发明，1991 年公开版本发行
  • Python3.X 在2008 年发布，为了不带来过多的累赘，没有考虑向下兼容Python2.X
  • 应用：科学计算、自然语言处理、图形图像处理、脚本开发、Web 应用
  • 当今最受欢迎的语言之一，人生苦短我用Python，TIOBE 排名均在第一
  • 美国大学计算机编程入门课程最流行的语言(前10 名计算机系中有8 名使用Python）
  • Python设计哲学：优雅，明确，简单，可读性强；

1.2 Python解析器

语言只是符号、语法、语义定义及使用规则的集合。使用这些规则编写的程序（Python 程序）并不能被计算机直接执行。解析执行 Python 源程序的程序叫做 Python 解析器（Interpreter），而由解析器解析执行的过程就是 Python 的实现。

Python 解析器有几种：

  • CPython 官方提供的解析器就是 C 语言实现的，所以称之为 CPython，也是最常用的 Python 实现，课程中使用的就是 CPython 作为解析器。
  • JPython 使用 Java 语言实现的 Python 解析器，将 Python 代码编程成 Java 字节码执行。
  • IronPython 是运行在微软 Net 平台上的 Python 解析器，直接把 Python 代码编译成 Net 字节码。
  • PyPy 使用 Python 语言实现的 Python 解析器

1.3 Python语言简洁性

  1. C++
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#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
    cout<<"Hello World";
    return 0;
}
  1. Java
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public class Main{
    public static void main(String[] args)
    {
        System.out.println("Hello World");
    }
}
  1. Python
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print "Hello World";

2、Python环境搭建

2.1 Anaconda安装

  • 安装与简介：
    Anaconda（水蟒）：是一个科学计算软件发行版，集成了大量常用扩展包的环境，包含了conda、Python等180多个科学计算包及其依赖项，并且支持所有操作系统平台。下载地址： https://www.anaconda.com/

💡注意：可以在Win或者linux中安装

Anaconda 下载页面

Anaconda 安装页面

2.2 Pycharm安装

  • PyCharm：The Python IDE for Professional Developers（面向专业开发者的 Python 集成开发环境）

PyCharm 安装页面

3、Python基础语法

3.1 Python注释

①单行注释与多行注释

方式 1：单行注释
  • 单行注释：以#开头，#右边的所有文字当作说明，而不是真正要执行的程序，起辅助说明作用
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# 我是注释，可以在里写一些功能说明
print('hello world')
方式 2：多行注释

""内容""，三个引号引起来的内容作为对代码的解释说明，这里的解释往往比较详尽，行数较多（三个单引号或者三个双引号都可以）

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'''
我是多行注释，可以写很多很多行的功能说明
功能说明1
功能说明2
'''

②Python 中的变量

什么是变量？
答：
① 变量是存储数据的容器
② 变量中存储的数据是临时的
③ 变量中存储的数据是可以发生变化的。

如何定义一个变量？
答：变量 = 变量的值

变量的命名规则？
答：
① 必须由字母、数字、下划线组成
② 不能以数字开头
③ 严格区分大小写
④ 不能使用内置关键字

③数据类型：Int & Float & Boolean & String

数据类型实操
Python 属于弱类型语言，使用`type()`函数查看数据类型

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a = 9
b = 4
c = 3.56
d = True
e = "Tom"
print(type(a))
print(type(b))
print(type(c))
print(type(d))
print(type(e))
算术运算符
`+` 加法、`-` 减法、`*` 乘法、`/` 除法、`//` 整除、`**`幂、`%`取模

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print(a + b)
print(a - b)
print(a * b)
print(a / b)
print(a // b)
print(a % b)

类型说明

  1. int：整数类型（示例 a、b）
  2. float：浮点小数类型（示例 c）
  3. Boolean：布尔类型，仅有True/False（示例 d）
  4. String：字符串类型，使用引号包裹文本（示例 e）

💡补充：弱类型语言特点：无需预先声明变量类型，赋值时自动判定数据类型。

④Python输入与输出

input() 输入

语法1：<变量>=input([<提示>])

💡注意：Python3 中 input() 获取的键盘输入默认都是字符串（string）类型；若需要数字，必须进行强制类型转换。

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a = int(input("请输入整数~"))
b = float(input("请输入浮点数"))
print(a,b)

语法2：print(<输出项列表>, sep=分隔符, end=结束符) 参数说明：

  • sep：多个输出内容之间的分隔符号，默认空格
  • end：输出末尾添加的字符，默认换行符 \n

示例代码：

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print("Sun","Mon","Tue","Wed",sep=',',end=';')

运行结果：Sun,Mon,Tue,Wed;

3.2 Python中选择结构

①Python流程结构

Python程序一共三大基础流程结构：

  1. 顺序结构 代码自上而下按照书写顺序依次执行，默认执行方式。
  2. 选择结构（分支结构） 根据条件判断结果，选择执行不同代码块；对应关键字：if、elif、else。
  3. 循环结构 满足条件时重复执行一段代码；对应关键字：while、for。

💡提示：所有复杂Python程序，都可以由这三种基础结构组合实现。

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# ①Python流程结构
Python包含三种基础流程结构：
1. 顺序结构：代码从上至下依次执行
2. 选择结构：依据条件判断，选择性执行代码
3. 循环结构：条件成立时重复执行代码段

②Python选择结构

if 选择结构

if语句用于条件判断，基础语法格式：

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if 要判断的条件:
    条件成立时，要做的事情
案例需求

网吧登录程序：年满18岁可以上网，不满18岁不可以上网 示例代码：

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age = int(input("请输入你的年龄："))
if age >= 18:
    print("允许上网")
else:
    print("未成年，禁止上网")

③Python选择结构的几种形式

1. if…else 二分支结构
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if 条件:
    满足条件时要做的事情1
    满足条件时要做的事情2
    满足条件时要做的事情3
    ...(省略)...
else:
    不满足条件时要做的事情1
    不满足条件时要做的事情2
    不满足条件时要做的事情3
    ...(省略)...
2. if…elif…else 多分支结构
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if xxx1:
    满足条件时要做的事情1
elif xxx2:
    满足条件时要做的事情2
elif xxx3:
    满足条件时要做的事情3
else:
    其他
3. if 嵌套结构
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if 条件1:
    满足条件1 做的事情1
    满足条件1 做的事情2
    if 条件2:
        满足条件2 做的事情1
        满足条件2 做的事情2

④Python综合案例：猜拳游戏开发

需求
  1. 输入要出的拳 — 石头 (1) /剪刀 (2) /布 (3)
  2. 电脑随机出拳 — 先假定电脑只会出石头，完成整体代码功能
  3. 比较胜负
基础代码（电脑固定出石头）
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# 玩家出拳
player = int(input("请出拳：石头(1) / 剪刀(2) / 布(3)："))
# 电脑固定出石头
computer = 1

# 判断胜负
if player == computer:
    print("平局")
elif (player == 1 and computer == 2) or (player == 2 and computer == 3) or (player == 3 and computer == 1):
    print("玩家胜利！")
else:
    print("电脑胜利！")

💡拓展：后续升级可以导入random模块，让电脑随机生成1/2/3实现真正随机出拳。

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import random
computer = random.randint(1,3)

⑤导入与使用Python中的module模块

模块本质：就是一个Python文件

方式1：import 模块名

使用格式： 模块名.函数名(参数) 模块名.变量名

示例：

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import random
random.randint(1,10)
方式2：from … import …

语法：from 模块名 import 函数名或变量名（多个函数名用逗号分割） 使用格式：函数名() 或 变量名

示例：

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from random import randint
randint(1,10)

3.3 Python中循环结构

①Python流程结构

Python程序一共三大基础流程结构：

  1. 顺序结构 代码自上而下按照书写顺序依次执行，默认执行方式。
  2. 选择结构（分支结构） 根据条件判断结果，选择执行不同代码块；对应关键字：if、elif、else。
  3. 循环结构 满足条件时重复执行一段代码；对应关键字：while、for。

💡提示：所有复杂Python程序，都可以由这三种基础结构组合实现。

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# ①Python流程结构
Python包含三种基础流程结构：
1. 顺序结构：代码从上至下依次执行
2. 选择结构：依据条件判断，选择性执行代码
3. 循环结构：条件成立时重复执行代码段

②for循环结构

作用：
让代码高效重复地执行

基本语法

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for 临时变量 in 数据容器:
    循环满足条件时执行的代码