Python程序设计基础 课件 第1章 绪论

第1章

绪论python程序设计基础教程1.1计算机编程基础

1.1.1计算机编程过程第一阶段：需求分析RequirementsCapture。第二阶段：系统分析与设计SystemAnalysisandDesign。第三阶段：系统实现Implementation。第四阶段：软件测试Testing。第五阶段：软件维护Maintenance。1.1计算机编程基础1.1.2计算机程序设计语言从发展历程来看，程序设计语言可以分为三代：第一代编程语言是机器语言（machinelanguage），由0和1二进制序列构成。第二代编程语言是汇编语言（assemblylanguage），是机器指令的符号化，因此也被称为助记符语言，与机器指令存在着直接的对应关系。高级语言（high-levelprogramminglanguage）统称为第三代语言，20世纪60年代出现，面向用户、基本上独立于计算机种类和结构。1.1计算机编程基础1.1.3高级语言的执行机制使用高级语言编写的程序需要翻译成机器指令后才可使计算机执行。通常的翻译方法是编译和解释。高级语言根据执行机制不同可分成两类：静态语言和脚本语言。采用编译执行的编程语言是静态语言，如C语言、Java语言等；采用解释执行的编程语言是脚本语言，如BASIC、JavaScript、PHP、ASP和Python等语言。1.1计算机编程基础1.1.3高级语言的执行机制编译是一次性将完整的源程序转换成目标程序的过程。源程序是高级语言代码，目标程序是机器语言代码，执行编译的计算机程序称为编译器。1.1计算机编程基础1.1.3高级语言的执行机制解释指将源代码逐条转换成目标代码同时逐条运行目标代码的过程。执行解释的计算机程序称为解释器。1.1计算机编程基础1.1.3高级语言的执行机制编译是一次性地翻译所有源程序，所以目标代码执行速度更快。目标代码不需要编译器就可以运行，在同类型操作系统上使用灵活。解释在程序运行时每次都需要逐条解释源代码然后运行，所以效率比编译形式低。但程序纠错、修改和维护十分方便。只要存在解释器，源代码可以在任何操作系统上运行，可移植性好。1.1计算机编程基础1.1.3高级语言的执行机制Python语言是一种被广泛使用的高级通用脚本编程语言,采用解释方式执行,但它的解释器也保留了编译器的部分功能,随着程序运行,解释器也会生成一个完整的目标代码。这种将解释器和编译器结合的新解释器是现代脚本语言为了提升计算性能的一种有益演进。1.2Python语言概述1.2.1Python语言的诞生和发展Python语言1989年12月由荷兰数学和计算机科学研究学会的吉多·范罗苏姆GuidovanRossum创建。自Python2于2000年10月16日发布，稳定版本是Python2.7。Python3于2008年12月3日发布。1991年Python的第一个公开发行版问世，从2004年以后，python的使用率呈线性增长。2000年10月,Python2.0版本发布,开启了Python广泛应用的新时代。2020年1月Python2.x系列停止维护。2008年12月,Python3.0版本发布。Python2.x是遗产，Python3.x是这个语言的现在和未来。2011年1月，Python被TIOBE编程语言排行榜评为2010年度语言。2020年，IEEESpectrum的年度排行榜语言中，Python已经连续4年夺冠。1.2Python语言概述1.2.2Python语言的特点（1）语法简洁（2）生态丰富（3）多语言集成（4）可移植性，开源，平台无关（5）通用灵活（6）强制可读（7）支持中文（8）模式多样（9）类库丰富（10）可嵌入性1.2Python语言概述1.2.3Python语言的应用生态（1）网站开发（2）数据处理和可视化（3）人工智能（4）自动化运维开发（5）云计算（6）网络爬虫（7）游戏开发1.3构建Python开发环境1.3.1Python开发环境简介IDLEAnaconda:PyCharmVisualStudioCodeIronPython1.3构建Python开发环境1.3.2下载Python安装包第一步：打开官网。在浏览器地址栏输入python官网网址，打开官网第二步：在downloads导航条选择操作系统第三步：进入Python的windows版页面，选择python版本选择合适的python安装包版本。（1）32/64位系统区别（2）设备区别（3）Stable和Pre-Releases区别（4）Windows版本的影响1.3构建Python开发环境1.3.3Python安装和验证（1）选择已下载的安装包文件python-3.11.4-amd64.exe，右键选择“以管理员身份运行”；（2）打开安装界面，勾选：“管理员身份”（已默认），勾选“加载Python.exe到路径（Addpython.exetoPATH）”，（3）选择“自定义安装”。可自定义设置Python安装位置，比如选择安装在D盘根目录“D:\Python”。（4）在下一个页面，默认选择所有项，继续Next，选择“为所有的用户安装”。（5）单击“安装”，系统开始初始化并安装，直接显示“Setupwassuccessful”页面时，安装成功完成。1.3构建Python开发环境1.3.3Python安装和验证1.3构建Python开发环境1.3.3Python安装和验证1.3构建Python开发环境1.3.3Python安装和验证1.3构建Python开发环境1.3.3Python安装和验证开始菜单会增加Python3.11项目，其下有四个子项目：1.3构建Python开发环境1.3.4Python编程和运行Python成功安装就搭建好了Python的开发环境。之后，可以编写Python程序，运行，得到结果。Python有两种编程和运行方式：交互命令式和文件式。（1）交互命令式Python解释器也简称为交互式。（2）脚本文件式PythonIDLEIDLE是一个Python的集成开发环境，提供图形开发用户界面，以脚本文件形式编写Python程序，可重用代码，重复运行，提高开发效率。1.3构建Python开发环境1.3.4Python编程和运行例1-1：编写程序：选择菜单“Run”下的“RunModule”或者直接按F5运行程序：首次运行前要求保存文件。可自行设置路径，然后运行。关闭该文件后，可再次打开文件、编辑和运行。1.3构建Python开发环境1.3.4Python编程和运行表1-1Python编程快捷方式快捷键功能说明使用环境F1打开帮助文档PythonIDLE文件/shell交互式窗口Alt+P浏览历史命令（上一条）Pythonshell交互式窗口Alt+N浏览历史命令（下一条）Pythonshell交互式窗口Alt+/自动补全前面出现过的单词PythonIDLE文件/shell交互式窗口Alt+3注释代码块

Alt+4取消代码块注释

Ctrl+Z撤消一步操作PythonIDLE文件/shell交互式窗口Ctrl+Shift+Z恢复上一次的撤消操作PythonIDLE文件/shell交互式窗口Ctrl+S保存文件PythonIDLE文件/shell交互式窗口Ctrl+]缩进代码块

Ctrl+[取消代码块缩进1.4Python程序及编写规范1.4.1IPO程序编写方法每个程序都有统一的运算模式：输入（Input）数据、处理（Process）数据和输出（Output）数据，取三个词汇的首字母，简称此法为IPO方法。输入（Input）数据是一个程序的开始。程序要处理的数据有多种来源，包括多种输入方式，如:文件输入、网络输入、控制台输入、交互界面输出、随机数据输入、内部参数输入等。处理(Process）数据指程序对输入的数据进行各种计算和变化产生输出结果的过程。输出(Output）是程序展示处理成果的方式。程序有多种输出方式，如:控制台输出、图形输出、文件输出、网络输出、操作系统内部变量输出等。1.4Python程序及编写规范1.4.2一个完整的Python程序例1-2：一个完整的python程序。'''@1-2.py@作者：小明@版本：1.0'''#---诗歌欣赏---name=input('你的名字是？')print('你好，{}同学！你想看谁的诗歌?1-李白，2-王维'.format(name))#输入1或2wr=eval(input(''))ifwr==1:poem="\t春夜宴\n夫天地者，万物之逆旅也；\n光阴者，百代之过客也。"else:poem="\t画\n远看山有色，近听水无声。\n春去花还在，人来鸟不惊。"print(poem)1.4Python程序及编写规范1.4.2一个完整的Python程序例1-2：一个完整的python程序。按Run|RunModule或F5运行，结果为：第一次的运行结果：第二次的运行结果：1.4Python程序及编写规范1.4.3Python的注释规则注释是在代码中的说明性文字，用于解释程序或语句的功能，目的是帮助程序员或维护人员更方便地理解程序，Python解释器会略过这些内容，所以注释里的内容不用考虑是否符合python语法。python程序中通常包括单行注释和多行注释两种。（1）单行注释单行注释，简称为行注释，符号是#。从符号#开始直到换行为止，其后面的内容都是注释内容。（2）多行注释多行注释，也称为段注释，指有连续的多行文字都是注释内容。符号是一对三引号，三个单引号('''注释内容''')或双引号（"""注释内容"""）。1.4Python程序及编写规范1.4.5Python的缩进规则Python语言使用缩进和冒号来区分代码之间的层次。缩进可以使用空格或者Tab键实现。python对代码的缩进要求非常严格，同一个级别的程序段（代码块）的缩进量必须相同。通书情况下建议采用Tab键进行缩进，便于对齐。起始位不对齐的语句会被理解成缩进程度不同，会被理解成不同的语法层次，容易出错。1.4Python程序及编写规范1.4.6Python程序编写规则（1）每个import语句只导入一个模执，尽量避免一次导入多个模块。（2）Python通常每一行写一条语句，多条语句放一行时，语句之间用分号;分隔，但规范的写法写一行写一条语句。（3）一条Python语句建议不要超过80字符。如果过长，建议使用圆括号()将多行连接起来，不推荐使用”\”。这里的”\”是连接符，指下一行与本行是同一句。（4）使用必要的空行和空格来增加代码的可读性。（5）使用异常处理结构可提高程序容错性，但不能完全依赖异常处理结构，需要适当的显式判断。1.4Python程序及编写规范1.4.7命名规范命名规范在编写代码中起到很重要的作用，规范的命名可以更加直观地了解代码所代表的含义。Python中常用的一些命名规范：（1）函数名、模块名、变量名尽量短小,并且使用全部小写字母，可以使用下划线分隔多个单词，如get_name。（2）常数命名时采用全部大写字母，可以使用下画线，如MAX_LE