北理工嵩天Python语言程序设计笔记（2 Python基本语法元素）

前言

本文是对《北理工 嵩天/黄天宇/礼欣 Python语言程序设计》的学习笔记，供自己查阅使用。

文章目录

0. 北理工嵩天Python语言程序设计笔记（目录）
1. 北理工嵩天Python语言程序设计笔记（2 Python基本语法元素）
2. 北理工嵩天Python语言程序设计笔记（3 Python基本图形绘制）
3. 北理工嵩天Python语言程序设计笔记（4 基本数据类型）
4. 北理工嵩天Python语言程序设计笔记（5 程序的控制结构）
5. 北理工嵩天Python语言程序设计笔记（6 函数和代码复用）
6. 北理工嵩天Python语言程序设计笔记（7 组合数据类型）
7. 北理工嵩天Python语言程序设计笔记（8 文件和数据格式化）
8. 北理工嵩天Python语言程序设计笔记（9 程序设计方法学）
9. 北理工嵩天Python语言程序设计笔记（10 Python计算生态概览）

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1 背景

1. 北理工 嵩天/黄天宇/礼欣 Python语言程序设计
2. 实践、认识、再实践、再认识。。。这就是辩证唯物论的全部认识论，这就是辩证唯物论的知行统一观。——教员《实践论》
3. 快速入门（2）、基础语法（5）、编程思维（2）
4. 每周1~2小时，连续9周

2 Python基本语法元素

2.1 程序设计基本方法

2.1.1 计算机与程序设计

• 计算机：功能性；可编程性

• 计算机的发展参照摩尔定律，表现为指数方式

• 程序设计，亦称编程

• 程序设计语言，亦称编程语言，程序设计的具体实现方式

2.1.2 编译和解释

• 计算机执行源程序的两种方式：编译和解释

• 源代码（人类可读） & 目标代码（人类不可读(专家除外)）

• 编译：将源代码一次性转换成目标代码的过程 （英文翻译）

  解释：将源代码逐条转换成目标代码同时逐条运行的过程（同声传译）

• 静态语言：使用编译执行的编程语言：C/C++语言、Java语言

  脚本语言：使用解释执行的编程语言：Python语言、JavaScript语言、PHP语言

2.1.3 程序的基本编写方法

• IPO

  I：Input 输入，程序的输入

  P：Process 处理，程序的主要逻辑

  O：Output 输出，程序的输出

• 编程解决问题的步骤

  • 分析问题
  • 划分边界
  • 设计算法
  • 编写程序
  • 调试测试
  • 升级维护

• 求解计算问题的精简步骤

  确定IPO、编写程序、调试程序

2.1.4 计算机编程

训练思维、增进认识、带来乐趣、提高效率、就业机会

2.2 Python开发环境配置

2.2.1 Python语言概述

• Python “蟒蛇”——Guido van Rossum
• Python语言拥有者是Python Software Foundation(PSF)
• Python来源——Monty Python组合

2.2.2 Python程序编写与运行

• 交互式和文件式

2.2.3 实例1: 温度转换

#TempConvert.py
TempStr = input("请输入带有符号的温度值: ")
if TempStr[-1] in ['F', 'f']:
    C = (eval(TempStr[0:-1]) - 32)/1.8
    print("转换后的温度是{:.2f}C".format(C))
elif TempStr[-1] in ['C', 'c']:
    F = 1.8*eval(TempStr[0:-1]) + 32
    print("转换后的温度是{:.2f}F".format(F))
else:
    print("输入格式错误")
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2.3 Python程序语法元素分析

2.3.1 程序的格式框架

• 代码高亮

• 缩进表达程序的格式框架，长度一致，程序内一致即可，一般用4个空格或1个TAB

• 注释

  单行注释：以#开头，其后内容为注释

  多行注释：以’''开头和结尾

2.3.2 命名与保留字

• 变量：用来保存和表示数据的占位符号

• 命名：关联标识符的过程

  命名规则: 大小写字母、数字、下划线和中文等字符及组合

  注意事项: 大小写敏感、首字符不能是数字、不与保留字相同

• 保留字：也叫关键字，基本单词，大小写敏感

2.3.3 数据类型

• 字符串：由0个或多个字符组成的有序字符序列，由一对单引号或一对双引号表示，

  1. 正向递增序号（0考试）和反向递减序号（-1开始）
  2. 使用[ ]获取字符串中一个或多个字符：
     • 索引：<字符串>[M]
     • 切片：<字符串>[M: N]，前闭后开

• 数字类型：整数和浮点数都是数字类型

• 列表类型：由0个或多个数据组成的有序序列

  1. 列表使用[ ]表示，采用逗号(,)分隔各元素

  2. 使用保留字in 判断一个元素是否在列表中

2.3.4 语句与函数

• 赋值语句：由赋值符号构成的一行代码
• 分支语句：由判断条件决定程序运行方向的语句，冒号及后续缩进用来表示后续语句与条件的所属关系。
• 函数：根据输入参数产生不同输出的功能过程

2.3.5 Python程序的输入输出

• input()：从控制台获得用户输入的函数

  input()函数的使用格式：
  <变量> =input(<提示信息字符串>)

• print()：以字符形式向控制台输出结果的函数

  print(<拟输出字符串或字符串变量>)

  字符串类型的一对引号仅在程序内部使用，输出无引号

  print("Hello:",i) # 其中的逗号有空格的作用
  print('1' + '2')
  print(chr(9800 + i), end="") # end可以设置输出是否换行，默认换行
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• print()函数的格式化

  print("转换后的温度是{:.2f}C".format(C))
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  { }表示槽，后续变量填充到槽中；{:.2f }表示将变量C填充到这个位置时取小数点后2位

• eval()：去掉参数最外侧引号并执行余下语句的函数

  >>>eval("1")
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  >>>eval("1+2")
  3
  >>>eval('"1+2"') 
  '1+2'
  >>>eval('print("Hello")') 
  Hello
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