Python程序设计-从基础到应用 课件 第1、2章 Python语言概述、基本数据类型

第1章Python语言概述程序设计语言知识CONTENT要点Python语言简介程序设计基本方法Python安装与运行Python输入输出Python语法元素1.1程序设计语言程序设计语言的发展0、1代码构成，能够被机器直接执行。程序设计语言，也称编程语言，用来描述计算机所执行的操作的语言。机器语言程序设计语言的发展完成加法运算8+410000110000010001000101000000100100101110000011011110100程序设计语言，也称编程语言，用来描述计算机所执行的操作的语言。书写复杂、记忆困难机器语言程序设计语言的发展汇编语言程序设计语言，也称编程语言，用来描述计算机所执行的操作的语言。机器语言助记符构成，依赖于机器硬件。程序设计语言的发展汇编语言程序设计语言，也称编程语言，用来描述计算机所执行的操作的语言。机器语言完成加法运算8+4MOVA,8ADDA,4MOV(6),AHLT可移植性差。程序设计语言的发展汇编语言程序设计语言，也称编程语言，用来描述计算机所执行的操作的语言。机器语言接近人类自然语言，与机器硬件无关。高级语言程序设计语言的发展汇编语言程序设计语言，也称编程语言，用来描述计算机所执行的操作的语言。机器语言简单、易懂。高级语言完成加法运算8+4n=8+4编译和解释高级语言编写的程序，需经过翻译程序翻译成机器语言程序后，才能执行。编译是把源程序整个都编译成二进制机器语言,连接成可执行文件。编译目标程序可执行程序源程序编译程序连接程序编译和解释高级语言编写的程序，需经过翻译程序翻译成机器语言程序后，才能执行。是解释一条执行一条，不产生目标程序。编译可执行程序源程序解释程序解释1.2Python语言简介Python语言Python语言大蟒蛇？Python语言的诞生GuidovanRossumPython由来英国BBC喜剧《MontyPython’sFlyingCircus》Python的应用领域人工智能Python的应用领域人工智能网络爬虫Python的应用领域人工智能网络爬虫Web开发Python的应用领域人工智能网络爬虫Web开发数据分析Python的应用领域人工智能网络爬虫Web开发数据分析游戏开发、桌面软件开发等1.3程序设计基本方法程序设计的基本过程程序设计，以某种程序设计语言为工具，给出解决特定问题程序的过程。程序设计过程包括分析、设计、编码、测试等不同阶段。计算与问题求解任务让计算机根据半径r的值，自动计算出圆的周长和面积。编程语言我们如何与计算机沟通？任务：让计算机根据半径r的值，自动计算出圆的周长和面积。计算与问题求解编写程序并运行如何让计算机执行任务？问题是如何通过程序加以解决的？输出圆的周长c和面积s输入圆的半径r处理𝑐=2𝜋𝑟𝑠=𝜋𝑟2程序设计C=2πrS=πr2分析：定义问题设计：制定解决问题的计划，即算法编码：将算法翻译为编程语言测试：测试、纠错输入rpi=3.14c=2*pi*rs=pi*r*r输出c,sstartend计算与问题求解任务输入n值，计算并输出n!分析问题认真分析任务，研究给定的条件，分析最后达成目标，找出解决问题的规律，选择解题的方法，完成实际问题。例如，给出问题，输入正整数n，计算并输出n！值。分析问题：输入输入正整数n处理计算n！=1×2×3×…×n，重复累乘，循环实现输出输出n！设计算法设计出解题方法和步骤。1输入n值2设置变量s=1，存放乘积3用i一次访问1~n的数值4s=s×i5重复步骤③④6输出srange(1,n+1)变量is=1输出ss=s*i输入n编写程序将算法翻译成计算机程序设计语言。12345n=eval(input())s=1foriinrange(1,n+1):s=s*iprint(s)range(1,n+1)变量is=1输出ss=s*i输入n运行程序、分析结果运行可执行程序，得到运行结果。12345n=eval(input())s=1foriinrange(1,n+1):s=s*iprint(s)424>>>1.4Python语法元素Python程序设计举例问题给定行政楼的一个办公室编号，根据单双号规则，判断该办公室的朝向：朝南？还是朝北？问题：给定行政楼的一个办公室编号，根据单双号规则，判断该办公室的朝向：朝南？还是朝北？问题分析分析：双数朝南，单数朝北。输入：办公室编号，如D2315。处理：判断办公室编号能够被2整除？输出：朝南，或朝北。流程图：分支结构Python程序设计举例朝南endn%2==0朝北TrueFalse输入编号nstart输入：办公室编号，如D2315。处理：判断办公室编号能够被2整除？输出：朝南，或朝北。Python语法元素分析注释输入input()函数变量、赋值语句字符串切片eval()函数算术、关系运算分支结构输出print()函数缩进Python程序设计举例问题汇率兑换程序，按照1$=6￥的汇率，进行美元和人民币的兑换。汇率兑换程序，按照1$=6￥的汇率，进行美元和人民币的兑换。12345s=input("请输入金额，加上后缀（美元$，人民币￥）：")ifs[-1]=='$':n=str(6*eval(s[:-1]))+'￥'elifs[-1]=='￥:n=str(eval(s[:-1])/6)+'$'else:n="输入错误"print(n)678正向序号：012逆向序号：-3-2-1字符串s‘1’‘2’‘$’输入阶段：

s=input()，接受从键盘输入的字符串，如s=“12$”。Python程序设计举例Python语法元素分析汇率兑换程序，按照1$=6￥的汇率，进行美元和人民币的兑换。12345s=input("请输入金额，加上后缀（美元$，人民币￥）：")ifs[-1]=='$':#美元兑换为人民币

n=str(6*eval(s[:-1]))+'￥'

#代码缩进elifs[-1]=='￥'

:n=str(eval(s[:-1])/6)+'$'else:n="输入错误"print(n)678逆向序号：-3-2-1字符串s‘1’‘2’‘$’处理阶段：对输入内容进行判断处理例如s=“12$”，s[-1]，字符串索引，取后缀字符“$”。

Python语法元素分析汇率兑换程序，按照1$=6￥的汇率，进行美元和人民币的兑换。12345s=input("请输入金额，加上后缀（美元$，人民币￥）：")ifs[-1]=='$':#美元兑换为人民币

n=str(6*eval(s[:-1]))

+'￥'

#代码缩进elifs[-1]=='￥'

:n=str(eval(s[:-1])/6)+'$'else:n="输入错误"print(n)678逆向序号：-3-2-1字符串s‘1’‘2’‘$’若s=“12$”，s[:-1]，字符串切片，取后缀字符之前的子串“12”。再执行eval(s[:-1])，转换为数值12，参与运算，6*12，结果为72。再执行str()，在末尾连接后缀”￥”，

结果为“72￥”。Python语法元素分析汇率兑换程序，按照1$=6￥的汇率，进行美元和人民币的兑换。12345s=input("请输入金额，加上后缀（美元$，人民币￥）：")ifs[-1]=='$':n=str(6*eval(s[:-1])+'￥'

elifs[-1]==

'￥':

#人民币兑换为美元n=str(eval(s[:-1])/6)+'$'

#代码缩进else:n="输入错误"print(n)678逆向序号：-3-2-1字符串s‘1’‘2’‘￥’

elifs[-1]==‘￥’:若s以“￥”结尾，则进行人民币兑换为美元处理。Python语法元素分析汇率兑换程序，按照1$=6￥的汇率，进行美元和人民币的兑换。12345s=input("请输入金额，加上后缀（美元$，人民币￥）：")ifs[-1]=='$':

n=str(6*eval(s[:-1]))+'￥'

elifs[-1]=='￥':n=str(eval(s[:-1])/6)+'$'

else:

#其他，表示输入错误的情况n="输入错误"print(n)678逆向序号：-3-2-1字符串s‘1’‘2’‘&’else:其他情况，表示输入错误的情况，n内容为提示信息。Python语法元素分析汇率兑换程序，按照1$=6￥的汇率，进行美元和人民币的兑换。12345s=input("请输入金额，加上后缀（美元$，人民币￥）：")ifs[-1]=='$':

n=str(6*eval(s[:-1]))+'￥'

elifs[-1]=='￥

:n=str(eval(s[:-1])/6)+'$'

else:n="输入错误"print(n)#输出兑换结果678输出阶段：print(n)，输出最终的兑换结果。Python语法元素分析汇率兑换程序，按照1$=6￥的汇率，进行美元和人民币的兑换。12345s=input("请输入金额，加上后缀（美元$，人民币￥）：")ifs[-1]=='$':

n=str(6*eval(s[:-1]))+'￥'

elifs[-1]=='￥:n=str(eval(s[:-1])/)+'$'

else:n="输入错误"

print(n)678程序框架：多分支结构通过严格的“缩进”来表示程序代码之间的包含和层次关系。Python的特点简单、易学、速度快开发效率高面向对象拥有丰富的库免费、开源可移植性强1.5Python输入输出标准输入input()函数input()是基本输入函数，用来接受用户的键盘输入。格式如下：无论用户输入什么内容，input()一律作为字符串对待，必要时可以使用内置函数int(),float(),eval()来对用户的输入内容进行类型转换。变量=input(提示信息)>>>s=input("请输入姓名：")请输入姓名：Tom>>>s'Tom'>>>eval()函数eval()函数用来将字符串当成python表达式来求值。变量=eval(字符串)>>>s=eval("1.2+3.4")>>>s4.6>>>x,y=eval(input())3,4>>>x3>>>y4格式如下：eval()函数eval()函数用来将字符串当成python表达式来求值。变量=eval(字符串)>>>ls=eval(input())[1,2,3,4,5]>>>ls[1,2,3,4,5]>>>格式如下：标准输出print()函数print()函数用于输出运算结果，使用格式如下。1.print(输出项1，输出项2…,sep=分隔符,end=结束符)2.print(字符串.format())>>>print("hello")hello>>>a=5>>>print(a)5>>>标准输出print()函数print()函数用于输出运算结果，使用格式如下。1.print(输出项1，输出项2…,sep=分隔符,end=结束符)2.print(字符串.format())>>>x,y,z=3,4,5>>>print(x,y,z)345>>>print(x,y,z,sep=":")3:4:5>>>print(x,y,end=",")34,format()方法的基本使用字符串format()方法的基本使用格式是：<模板字符串>.format(<逗号分隔的参数>)其中，模板字符串是一个由字符串和槽组成的字符串，用来控制字符串和变量的显示效果。槽用花括号({})表示，对应format()方法中逗号分隔的参数。>>>"{}:对酒当歌，人生几何".format("曹操")'曹操:对酒当歌，人生几何'format()方法的基本使用可以通过format()参数的序号在模板字符串槽中指定参数的使用，参数从0开始编号>>>"老骥伏枥，{1}千里。烈士暮年，{0}不已。“.format("壮心","志在")'老骥伏枥，志在千里。烈士暮年，壮心不已。'format()方法的格式控制format()方法中模板字符串的槽除了包括参数序号，还可以包括格式控制信息。其中，格式控制标记用来控制参数显示时的格式。

{<参数序号>:<格式控制标记>}:<填充><对齐><宽度>,<.精度><类型>引导符号用于填充的单个字符<左对齐>右对齐^居中对齐槽的输出宽度数字的千位分隔符浮点数的小数部分精度，字符串输出最大长度整数类型b,c,d,o,x,X浮点数类型e,E,f,%format()方法的格式控制>>>s="三国演义">>>"{:<25}".format(s)'三国演义'>>>s="三国演义">>>"{:<25}".format(s)'三国演义‘>>>"{:^25}".format(s)'三国演义'>>>s="三国演义">>>"{:<25}".format(s)'三国演义'>>>"{:^25}".format(s)'三国演义'>>>"{:>25}".format(s)'三国演义'>>>s="三国演义">>>"{:<25}".format(s)'三国演义'>>>"{:^25}".format(s)'三国演义'>>>"{:>25}".format(s)'三国演义'>>>"{:*^25}".format(s)'**********三国演义***********’>>>s="三国演义">>>"{:<25}".format(s)'三国演义'>>>"{:^25}".format(s)'三国演义'>>>"{:>25}".format(s)'三国演义'>>>"{:*^25}".format(s)'**********三国演义***********’>>>ss="勿以善小而不为，勿以恶小而为之。">>>"{:.7}".format(ss)'勿以善小而不为’>>>s="三国演义">>>"{:<25}".format(s)'三国演义'>>>"{:^25}".format(s)'三国演义'>>>"{:>25}".format(s)'三国演义'>>>"{:*^25}".format(s)'**********三国演义***********’>>>ss="勿以善小而不为，勿以恶小而为之。">>>"{:.7}".format(ss)'勿以善小而不为’>>>x=3.14159>>>"{:.3f}".format(x)'3.142'format()方法的格式控制<类型>表示输出整数和浮点数类型的格式规则。对于整数类型，输出格式包括6种：b输出整数的二进制方式c输出整数对应的Unicode字符d输出整数的十进制方式o输出整数的八进制方式x输出整数的小写十六进制方式X输出整数的大写十六进制方式>>>"0b{0:b},{0:c},{0:d},0o{0:o},0x{0:x},0X{0:X}".format(97)'0b1100001,a,97,0o141,0x61,0X61'>>>format()方法的格式控制对于浮点数类型，输出格式包括4种：e输出浮点数对应的小写字母e的指数形式E输出浮点数对应的大写字母E的指数形式f输出浮点数的标准浮点形式%输出浮点数的百分形式>>>"{0:e},{0:E},{0:f},{0:%}".format(3.14159)'3.141590e+00,3.141590E+00,3.141590,314.159000%’>>>"{0:.3e},{0:.3E},{0:.3f},{0:%}".format(3.14159)'3.142e+00,3.142E+00,3.142,314.159000%'format()方法应用举例输出1000对应的二进制、八进制、十进制、十六进制形式，以逗号分隔。>>>print("0b{0:b},0o{0:o},{0:},0x{0:x}".format(1000))0b1111101000,0o1750,1000,0x3e8>>>print("{0:#b},{0:#o},{0:},{0:#x}".format(1000))0b1111101000,0o1750,1000,0x3e8>>>print("{:},{:},{:},{:}".format(bin(1000),oct(1000),1000,hex(1000)))0b1111101000,0o1750,1000,0x3e81.6Python的安装和运行Python的安装官网上下载Python安装程序。/downloadsPython的安装双击Python-3.8.1.exe，安装程序。勾选“AddPython3.8toPATH”Python的安装安装成功Python开发环境Python命令行方式>>>提示符后输入代码Python开发环境IDLE命令行方式>>>提示符后输入代码Python开发环境IDLE文件方式，文件扩展名.py运行程序：Run-RunModule或者按F5键单元小结本单元，我们了解了python语言的起源，并学习了程序设计的基本方法，了解了Python的集成开发环境，并运行了相关程序示例。总结并归纳了Python的相关特点，了解Python的典型应用领域。下一单元，我们将学习Python的基本数据类型，开始Python程序设计的基础知识学习。第2章基本数据类型常量、变量、标识符知识CONTENT要点整型、浮点型、复数类型、字符串、布尔型运算符和表达式2.1变量和标识符常量程序运行过程中，其值不能改变的量称为常量，常量用来表示数据的值。例如：整型常量：16、-10实型常量：3.1415、-4.5

复数类型常量：3+5j

字符串常量：‘hello’

布尔型常量：True、False通过函数type()来得到数据的类型>>>type(16)<class'int'>>>>type(3.1415)<class'float'>>>>type(3+5j)<class'complex'>>>>type("hello")<class'str'>>>>type(True)<class'bool'>>>>变量程序运行过程中，其值可以改变的量称为变量，可以用来表示数据的值，并且用来存放数据。>>>a=99>>>a=a+1>>>a100>>>b=120>>>type(b)<class'int'>>>>标识符标识符用来命名程序中的一些实体，如变量、常量、函数等对象的名字。Python中合法的标识符是由字母、数字、下划线和汉字字符组成，且首字符不能是数字，中间不能出现空格，不能是Python保留字。标识符对大小写敏感，python和Python是两个不同的名字。y,Y,a1,num_1,_1是合法的标识符a.1,1sum,x+y,3-c是不合法的标识符保留字保留字，也称为关键字，指被编程语言内部定义并保留使用的标识符。andelifimportraiseaselseinreturnassertexceptistrybreakfinallylambdawhileclassfornonlocalwithcontinuefromnotyielddefglobalorTruedelifpassFalseNone2.2基本数据类型整型一个整数值可以表示为十进制、二进制、八进制和十六进制等不同进制形式。可以分别通过bin(),oct(),hex()函数计算得到。十进制：100二进制：

0b1100100八进制：

0o144十六进制：

0x64>>>x=100>>>bin(x)'0b1100100'>>>oct(x)'0o144'>>>hex(100)'0x64'浮点型一个浮点数可以表示以下两种形式十进制小数形式指数形式例如：浮点数123.456，两种表示方式如下：十进制小数形式：123.456指数形式：1.23456e2或1.23456E2注意：要求e之前必须有数字，e后面必须是整数。15e2.3,e3是错误的指数形式。

复数类型复数类型与数学中的复数相一致，采用a+bj的形式表示，存在实部和虚部。注意：虚部不能省略，3+1j不能表示成3+j。>>>x=3+5j>>>x.real#查看复数实部3.0>>>x.imag#查看复数虚部5.0字符串Python语言中，字符串是用双引号“”或者单引号‘’、或者三引号’’’括起来的一个或多个字符。>>>"Let'sgo""Let'sgo">>>s='Howareyou?'>>>s'Howareyou?'>>>字符串双引号“”或者单引号‘’括起来的字符串必须在一行内表示。三引号’’’括起来字符串可以是多行的。显示结果里’\n’表示换行符，它是转义字符。>>>s='''Ilovepython'''>>>s'I\nlove\npython'>>>转义字符转义字符是一种特殊的字符常量，以\开头，后跟一个或几个字符。转义字符含义转义字符含义\n换行\’单引号’\t制表符\”双引号”\b退格\ddd八进制字符\r回车\xhh十六进制字符\\反斜杠\>>>print("I'm\tvery\thappy")I'm very happy>>>字符与unicode编码字符在python内部的表示是unicode编码。函数含义chr(x)返回Unicode编码x对应的单字符ord(x)返回单字符x表示的Unicode编码字符与unicode编码>>>x='A'>>>ord(x)65>>>x=97>>>chr(x)'a'>>>v>>>y='B'>>>chr(ord(y)+32)'b'>>>布尔型布尔型数据用于描述逻辑判断的结果，有真和假两种值，即True和False。>>>1>2False>>>'ab'<'ac'True数据类型的判断type()函数用于得到数据类型。类型含义int整型float浮点型str字符型bool布尔型complex复数类型>>>type(2.0)==floatTrue>>>type(3)==intTrue>>>type(1+2j)==complexTrue>>>type(12)==strFalse>>>type('hello')==strTrue>>>数据类型的转换函数含义int(x)将x转换为整型float(x)将x转换为浮点型str(x)将x转换为字符型bool(x)将x转换为布尔型complex(x)将x转换为复数类型>>>x=1.25>>>int(x)1>>>x=3>>>float(x)3.0>>>x=45>>>str(x)'45'>>>x=0>>>bool(x)False>>>x=''>>>bool(x)False>>>x=34>>>bool(x)True>>>x=2>>>complex(x)(2+0j)>>>数据类型应用举例输入一个数值，判断是否是浮点数类型。是，输出True；否，输出False。

n=eval(input())iftype(n)==float:print(True)else:print(False)

1.5e2True>>>2.3运算符和表达式运算符算术运算符(+、-、*、/、**、//、%）关系运算符（>、<、>=、<=、==、!=）逻辑运算符（not、and、or）赋值运算符（=）成员运算符（in、notin）表达式用运算符将运算对象（操作数）连接起来的式子，称为表达式。例如，算术表达式：3.14*r*r算术运算符算术运算符用于各类数值运算。运算符含义优先级结合性+加法**、*

/、//、%、+-由高到低左结合-减法*乘法/除法//整除**幂运算%取模>>>3/50.6>>>2**38>>>3//50>>>5%32>>>3*8/46>>>3*2**324数值运算相关函数函数含义abs(x)求|x|divmod(x,y)计算得到(x//y,x%y)pow(x,y)计算xyround(x,d)对x四舍五入，精确到小数点后d位。max(x1,x2,…xn)求一组数据x1,x2,…xn的最大值min(x1,x2,…xn)求一组数据x1,x2,…xn的最小值数值运算相关函数>>>abs(-1)1>>>divmod(10,3)(3,1)>>>pow(10,3)1000>>>round(3.14159,2)3.14>>>round(3.14159)3>>>max(3,6,19,2,4)19>>>min(9,67,-9,3,5)-9>>>关系运算符关系运算是用来比较关系运算符左右两边的表达式的大小关系，结果是布尔值True或False。运算符含义优先级结合性>大于>、>=、<、<=、高于==、!=左结合>=大于等于<小于<=小于等于==等于!=不等于关系运算符>>>x,y,z=2,3,5>>>x>yFalse>>>x<y<zTrue>>>'ac'<'bd'True关系运算符应用举例输入一个字符，实现字母的大小写互换；否则原样输出。

ch=in