《Python程序设计基础》 课件全套 崔晓军 第1-10章 初识 Python - 实战项目之 Pandas 和Matplotlib

第1章初识PythonPython介绍PythonIDE开发工具Python变量及基本类型输入、输出及代码调试思维导图知识目标掌握掌握掌握了解Python语言的特点以及熟悉PythonIDE开发工具12掌握Python变量及

基本类型掌握输入、输出

及代码调试的方法3技能目标掌握掌握掌握掌握Python开发环境的配置12熟悉PyCharm的基本功能操作学会编写简单的应用程序

4掌握简单代码的编写、调试和运行3思政目标A1．举一反三的创新思维和创新能力是成功的必备素养。B2．通过程序调试纠错，培养学生耐心、专注、坚持的工匠精神。C3．通过王选的“‘当代毕昇’的战术人生”的学习，激励学生增强文化自信，争做文继承者和弘扬者。目录PythonIDE开发工具1.21.1Python介绍1.3Python变量及基本类型1.4输入、输出及代码调试知识架构1.1Python介绍1python发展2python语言优势3配置python开发环境4Python3.x和Python2.x的区别5学生实践练习1.1Python介绍1

Python的发展

Python是一种很灵活的语言，可以帮助开发人员轻松地完成编程工作。它是一个高层次的结合了解释性、编译性、互动性和面向对象的脚本语言。Python已经具有近20年的发展历史，是一门成熟并且稳定的编程语言。在2021年9月TIOBE排行榜中，Python已超越Java占据排行榜第二位。

Python可以应用于众多领域，如，数据分析、组件集成、网络服务、图像处理、数值计算和科学计算等领域。目前业内几乎所有大中型互联网企业都在使用Python，如Youtube、Dropbox、BT、Quora、豆瓣、知乎、Google、Yahoo!、Facebook、NASA、百度、腾讯、汽车之家及美团等。1.1Python介绍2

Python语言优势

简单Python是一种代表简单主义思想的语言，语法极其简单。开源Python是开放源码软件（FLOSS）之一。简而言之，可以自由地发布这个软件的拷贝，阅读它的源代码，对它做修改及把它的一部分用于新的自由软件中。可移植性在计算机内部，Python解释器把源代码转换成字节码的中间形式，然后再把它翻译成计算机使用的机器语言并运行，这使得使用Python更加简单，也使得Python程序更加易于移植。面向对象Python既支持面向过程的编程，也支持面向对象的编程。在“面向对象”的语言中，程序是由数据和功能组合而成的对象构建起来的。Python以一种非常强大又简单的方式实现面向对象编程。可扩展性

如果需要一段关键代码运行得更快或者希望某些算法不公开，部分程序可以用C或C++语言进行编写，然后在Python程序中使用它们，把Python嵌入C、C++程序，从而向程序用户提供脚本功能。丰富的库

Python标准库确实很庞大。除了标准库，还有许多其他高质量的库，如wxPython、Twisted和Python图像库等。1.1Python介绍3

配置python开发环境

在Windows中安装Python程序，参考步骤如下：（1）打开Web浏览器，访问/downloads/windows/。（2）在打开的网页中选择“LatestPython3Release-Python3.7.4”链接，如图所示。

该版本对应Python3.x版本的安装程序（具体描述参考下面的Python3.x与Python2.x的区别）。如果操作系统版本为64位，则选择Files目录下的“Windowsx86-64executableinstaller”；如果操作系统版本为32位，则选择“Windowsx86executableinstaller”，如图所示。1.1Python介绍3

配置python开发环境（3）

在Windows浏览器中双击运行下载的文件，会开启一个Python的安装向导，安装向导比较简单，只需要接受默认设置，等待安装程序完成，就能使用Python了。1.1Python介绍3

配置python开发环境（4）安装成功后，单击菜单栏中的“开始”→

“程序”→“Python”→“IDLE”，也可以在Windows搜索框中直接搜索“IDLE”，即可在安装程序中找到IDLE（PythonGUI），运行Python集成开发环境（PythonIntegratedDevelopmentEnvironment，IDLE）。（5）配置环境变量，需要在系统环境变量Path配置中添加Python的安装目录及安装目录下Scripts目录的路径。例如，安装目录为C:\python37，则需要将“C:\python37”和“C:\python37\Scripts”添加到Path环境变量中。添加到Path环境变量的具体操作如下：（1）右击“此电脑”图标，选择“属性”选项，在弹出窗口的左侧选择“高级系统设置”选项卡。（2）选择“高级”选项卡并单击“环境变量”按钮，在系统变量区域选择Path变量，单击“编辑”按钮。（3）添加Python的两个目录，如，“C:\python37”和“C:\python37\Scripts”，多个目录配置之间用“;”隔开，最后单击“应用”和“确定”按钮。1.1Python介绍4

Python3.x和Python2.x的区别

Python3.x和Python2.x在语法上的区别主要有以下6点：（1）Python3.x源码文件默认使用utf-8编码，而在Python2.x版本中，Python文件如果出现中文，则需要在第一行加“#coding:utf-8”注释。（2）Python3.x去除了“<>”，全部改用“!=”；去除“``”，全部改用repr()。（3）Python3.x版本关键词加入as和with，还有True、False和None。（4）Python3.x版本整型除法返回浮点数，要得到整型结果，需使用“//”。（5）Python3.x版本加入nonlocal语句。使用nonlocalx可以直接指派外围（非全局）变量。（6）Python3.x版本去除print语句，加入print()函数实现相同的功能。同样地，还有exec语句，已经改为exec()函数等。1.1Python介绍5

学生实践练习1．需求说明

在IDLE工具中先输入学生的成绩，再输出学生成绩对应的级别。如果学生的成绩大于等于90分，则输出“A”；如果学生的成绩大于等于75分且小于90分，则输出“B”；如果学生的成绩大于等于60分且小于75分，则输出“C”；如果学生的成绩小于60分，则输出“D”。2．实现思路（1）依次单击菜单栏中的“开始”→“程序”→“Python”→“IDLE”，打开Python集成开发环境。（2）使用input()函数输入学生的成绩。（3）使用“if…elif”多分支结构判断学生成绩。（4）使用print语句输出对应的信息。（5）打开IDLE工具，在IDLE工具中编写代码，如图所示。知识架构1.2PythonIDE开发工具1集成开发环境2创建Python工程3编码规范4学生实践练习1.2PythonIDE开发工具1

集成开发环境

1．内置的集成开发环境IDLE

IDLE是Python标准发行版内置的一个简单小巧的IDE，包括了交互式命令行、编辑器和调试器等基本组件，足以应付大多数简单应用。IDLE功能一般，不够强大完整，但简便易得，是入门的最好选择，能够让用户更专注于语言本身而不被繁复的IDE分散精力。2．PythonWin

PythonWin是PythonWin32Extensions（半官方性质的PythonforWin32增强包）的一部分，也包含在ActivePython的Windows发行版中。PythonWin32Extensions，顾名思义只针对Win32平台。总体而言，PythonWin是一个增强版的IDLE，尤其是易用性方面（如同Windows本身的风格一样）。除了易用性和稳定性，其代码提示和更强的调试器都是相对于IDLE的明显优势。1.2PythonIDE开发工具1

集成开发环境

3．MacPythonIDEMacPythonIDE是Python的macOS发行版内置的IDE，可以看作是PythonWin的Mac对应版本，由JustvanRossum编写。4．Eclipse+PyDevEclipse是新一代的优秀泛用型IDE，基于Java技术开发。PyDev是Eclipse上的Python开发插件中最成熟完善的一个，而且还在持续的开发中。1.2PythonIDE开发工具1

集成开发环境

5．PyCharm（重点推荐）PyCharm是由JetBrains打造的一款PythonIDE，PyCharm具备一般PythonIDE的功能，如调试、语法高亮、项目管理、代码跳转、智能提示、自动完成、单元测试及版本控制等。另外，PyCharm还提供了一些很好的功能用于Django开发，同时支持GoogleAppEngine和IronPython。打开Web浏览器，输入PyCharm官方下载地址（/pycharm/download/），打开后，PyCharm官方首页如图所示。1.2PythonIDE开发工具1

集成开发环境

单击“DOWNLOADNOW”按钮进入PyCharm版本选择页，考虑到Professional专业版是收费的，Community社区版是免费的，且该版本功能齐全，足够使用，因此在此处选择“Community”社区版。PyCharm版本选择如图所示。

下载完成后，双击“安装”按钮，使用默认配置按照安装引导页逐步执行。1.2PythonIDE开发工具2

创建Python工程

打开PyCharm开发工具，选择“File→NewProject…”创建一个新的工程。弹出窗口，如图1.11所示，将Location输入框中的“untitled”改为需要创建的工程名称，如“chapter01”。1.2PythonIDE开发工具2

创建Python工程

修改完成后，单击“Create”按钮创建工程。PyCharm将弹出如图所示的窗口。选择“ThisWindow”表示在当前窗口中打开该工程，原有项目将会关闭，选择“NewWindow”表示在新的窗口中打开工程，选择“Attach”表示在当前窗口中打开工程，并保留原有项目，选择“Cancel”表示取消创建项目。1.2PythonIDE开发工具2

创建Python工程

单击“OK”按钮就会打开Python的工程界面，如图所示。在工程文件夹上单击右键，选择“New”选项，就可以选择需要创建的各种类型的文件或文件夹。

1.2PythonIDE开发工具3

编码规范

在编写Python代码时，需要注意以下6个方面：（1）代码缩进使用4个空格的缩进，不使用Tab键，更不能混合使用Tab键和空格。（2）每行代码字符长度不能超过80个，换行可以使用反斜杠，换行时要在反斜杠后边敲回车键。代码如下：（6）Python的命名规范基本与Java保持一致。（3）不要在行尾加分号，也不要用分号将两条命令放在同一行。（4）Python使用#作为单行注释，表示作用于该行。（5）多行注释使用三引号''''''表示。代码如下：1.2PythonIDE开发工具4

学生实践练习

1．需求说明

所谓“水仙花数”是指一个三位数，其各位数字立方和等于该数本身。例如，153是一个“水仙花数”，因为153=13＋53＋33。实现要求如下：（1）使用PyCharm开发工具打印出所有三位数的“水仙花数”。（2）设置断点，调试该程序，查看个、十和百位上变量的值。（3）在程序中至少添加两个单行注释和多行注释。2．实现思路（1）循环遍历100～999。（2）分别获取循环数值的个、十和百位上的数字。（3）判断个、十和百位上的数字的立方和是否等于该数字本身。（4）使用#和三引号“''''''”添加注释。知识架构1.3Python变量及基本类型1变量2基本类型3类型转换4学生实践练习1.3Python变量及基本类型1

变量

变量是程序中存储数据的基本单元，在该存储空间中，存储的数据值可以改变。通过变量名可以简单快速地找到它存储的数据。使用变量的步骤如下。（1）声明变量：根据类型开辟空间。（2）赋值：将数据存入空间。（3）使用变量：操作数据。Python变量不需要类型声明，Python变量的声明和赋值必须是一起的，不能单独分开。等号“=”用来给变量赋值。【语法】例如，定义一个变量age，值为32，代码如下：变量名=值age=321.3Python变量及基本类型1

变量

counter=100#赋值整型变量miles=1000.0#浮点型name="John"#字符串print(counter)#控制台输出counter变量print(miles)#控制台输出miles变量print(name)#控制台输出name变量

变量使用与其他语言类似，通过变量名就可以访问其中存储的数据。参考代码如下：1.3Python变量及基本类型2

基本类型

1．整数类型

整数一般用十进制表示，方便时也可以用其他进制表示。与Java语言相同，长整型在数值后面加大写或小写的“l”，避免与数字“1”混淆，建议使用大写“L”。例如，定义长整型的变量，代码如下：var1=300Lvar1=3.14159262．浮点类型

Python提供了float和decimal。float存放双精度的浮点数。例如，定义圆周率pi，代码如下：3．布尔类型

Python提供了两种内置的布尔型对象：True和False，0和False都表示False，其他整数和True都表示True。例如，定义两个布尔变量，代码如下：bool01=Falsebool02=True1.3Python变量及基本类型2

基本类型

4．字符串

字符串是Python中最常用的数据类型。在Python中使用字符串，主要有以下3种方式。（1）使用单引号(')。用单引号括起来表示字符串，代码如下：str='thisisstring'print(str)str="thisisstring"print(str)（2）使用双引号(")。双引号中的字符串与单引号中的字符串用法完全相同，代码如下：（3）使用三引号(''')。利用三引号，表示多行的字符串，可以在三引号中自由地使用单引号和双引号，代码如下：str='''thisisstringthisispythodstringthisisstring'''print(str)1.3Python变量及基本类型3

类型转换

Python类型转换函数：1.3Python变量及基本类型4

学生实践练习

1．需求说明

TIOBE2017年6月编程语言排行榜中，Python打败C#语言排名第4位，占据4.333%的比例。前5位语言分别为Java、C、C++、Python、C#。请完成以下步骤：（1）定义3个变量，分别存储Python语言的名称、排名和占据比例。（2）定义一个列表，按排名顺序存储前5位语言名称。（3）分别输出列表中的前3门语言、第3位到第4位之间的语言和第3位之后的语言，及Python语言在列表中的位置。2．实现思路（1）声明不同的变量，分别保存名称、排名和占据比例。（2）使用输出函数输出Python的名称、排名等。（3）通过[头下标：尾下标]的方式，截取列表中的值及列表函数的使用。知识架构1.4输入、输出及代码调试1输入和输出2代码调试3学生实践练习1.4输入、输出及代码调试1

1.Python输入

Python2.x中提供了两种输入函数，分别是raw_input()函数和input()函数，两者都可以接收用户输入的字符串，但是raw_input()函数仅接收字符串，而input()函数可以接收字符串和数值，并能进行简单的计算。简而言之，raw_input()获取用户的原始输入，input()会把用户输入的内容当作代码来执行。因此，函数input()比raw_input()使用得更为广泛。

例如，让用户输入name的字符串，并保存在name这个变量里，语句如下：name=input()

同时，也可以在input()括号里输入提示用户输入的信息。例如，提示用户输入名字，语句如下：name=input('请输入您的名字:')1.4输入、输出及代码调试1

2．Python的基本输出

1）输出单个字符串

print结构是Python2.x中标准的基本输出函数，输出时可以使用空格或者小括号。在打印字符串的时候，需要使用单引号“''”或者双引号“""”来包裹需要输出的字符串，这两种的功能是一样的。Python3.x中print必须使用括号，因为它是一个函数。使用语法如下：print(values,sep,end,file,flush)（1）values表示需要输出的值，如果有多个值，使用逗号“，”隔开。（2）sep表示分隔符，多个值被输出时，值与值之间会添加指定的分隔符。（3）end表示输出完毕后，指定的结束字符，默认是换行符“\n”。（4）file表示输出的目标，默认是输出到控制台，即file=sys.stdout。另外还可以是一个写入的文件，例如：f=open(“xxx”,”w”)file=f1.4输入、输出及代码调试1

2．Python的基本输出

（5）flush表示结果是否立即输出，值为Bool类型，默认为False，表示立即输出。Python在输出结果时，首先将需要输出的数据存放到缓存区，然后由flush决定是否刷新缓存区并输出结果。

例如，输出“hello,world!”，使用input()函数输出，语句如下：print("helloworld")

2）输出多个字符串除了输出单个字符串，也可以拼接多个字符串：（1）print后用空格输出，应使用逗号“，”隔开多个字符串。（2）print后用括号输出，应使用加号“+”拼接多个字符串。

例如，输出拼接的"hello,world!""welove""python"三个字段。语句如下：print"hello,world!","welove","python"#逗号拼接print("hello,world!"+"welove"+"python")#加号拼接1.4输入、输出及代码调试1

2．Python的基本输出

3）输出简单运算

在print输出中，还可以实现简单的运算（加法+、减法−、乘法*和除法/），但是要注意字符串不可以直接和数字相加，否则出现错误。print(1+1)print(3-1)print(3*4)print(12/4)print('iphone'+str(4))#使用str()函数转换为字符串后相加print('iphone'+'4')#加上单引号或者双引号转换为字符串后相加

4）

输出中包含函数print输出中可以包含Python内置的函数，

如int()和float()函数，当int()函数括号中是一个浮点型数时，

int会保留整数部分，如int(1.9)，会输出1，而不是四舍五入。print(int('2')+3)#int为定义整数型print(int(1.9))#当int一个浮点型数时，int会保留整数部分print(float('1.2')+3)#float()是浮点型，可以把字符串转换成小数1.4输入、输出及代码调试1

2．Python的基本输出

5）输出中包含特殊符号

当输出的字符串中包含单引号、双引号或者转义字符时，输出会报错或者不能得到想要的数据。因此，当输出的字符串中有单引号时，应使用双引号包裹整个字符串，反之，用单引号包裹有双引号的字符串，代码如下：print("I'mpython")

print输出中包含特殊符号时，解决方法如下：（1）当字符串中包含单引号，整个字符串用双引号包裹；当字符串中包含双引号，整个字符串用单引号包裹。（2）当字符串中包含转义字符，如\n、\t等，应在前加上斜杠“\”。

例如，输出字符串\t，应使用斜杠“\”，语句如下：print("\\t")1.4输入、输出及代码调试1

3.Python的格式输出

Python的格式化输出和C语言一样，需要使用占位符，占位符有两种表现形式：%方式和format方式。

1）%方式常用的%占位符见表1.4输入、输出及代码调试1

3.Python的格式输出

使用%占位符的print输出格式如下：

print"包含%占位符的字符串"%变量/常量或print("包含%占位符的字符串"%变量/常量)2）format方式

Python中内置的%占位符可用于格式化字符串操作，控制字符串的呈现格式。另外，Python还有一个更强大的字符串处理函数str.format()，它通过{}和:来代替%。format占位需要结合{}使用，{}中可以带入相关变量的相关参数，format的{}格式如下：[[fill]align][sign][#][0][width][,][.precision][type]1.4输入、输出及代码调试2

代码调试

1．设置断点

1.4输入、输出及代码调试2

代码调试

2．断点调试3．查看变量值当光标放到变量上，工具就会提示该变量的值。1.4输入、输出及代码调试2

学生实践练习

1．需求说明

使用PyCharm编写一个Python程序，输入服务器信息，包括服务器名、IP、使用年限、CPU、内存等，然后按照如下格式显示服务器信息：服务器信息服务器名：xxxxIP：xxxx使用年限：xxxxCPU：xxxx内存：xxxxx2．实现思路（1）使用input()函数录入服务器信息。（2）按照要求的格式，使用print()函数输出。

本章总结1

1．简述Python语言及其应用的领域。

Python是一种很灵活的语言，可以帮助开发人员轻松完成编程工作。它是一个高层次的结合了解释性、编译性、互动性和面向对象的脚本语言。Python可以应用于众多领域，如数据分析、组件集成、网络服务、图像处理、数值计算和科学计算等众多领域。目前，业内几乎所有大中型互联网企业都在使用。它还具有简单、免费、开源、可移植性、面向对象、可扩展性及丰富的库等特性。2．Python程序是怎样开发与运行的？

Python程序开发需要在操作系统中安装Python程序，可以使用Python集成开发环境IDLE编写程序，也可以使用各种专业工具（如PyCharm）进行开发。Python解释器使用“一次执行一条语句”的方式运行程序，使用缩进的方式作为类、方法、控制和循环的执行代码块。

本章总结1

3．Python变量怎样定义及包括哪几种基本类型？

Python程序中变量不需要类型声明，变量的声明和赋值必须是一起的，不能单独分开。等号“=”用来给变量赋值。使用“变量名=值”语句定义变量并赋值。Python包括整数类型、布尔类型、浮点类型及字符串等4种基本类型。4．Python的输入和输出如何实现？

在Python3.x版本中，输入使用input()函数实现，输出使用print()函数实现。

本章实训1

1．使用Python编写实现将华氏度转化为摄氏度的程序。提示：摄氏度=（华氏度−32）÷1.82．使用Python编写实现英寸和磅转换成厘米和千克的程序。提示：1英寸=0.0254米，1磅=0.453592千克3．编写应用程序：依次从键盘输入学生姓名，学生的语文、数学、英语科目成绩，计算该学生的总成绩、平均成绩并打印（平均成绩保留两位小数点），计算该学生语文成绩占总成绩的百分比。4．使用Python编写实现根据输入的身高和体重计算身体质量指数程序。提示：身体质量指数，是BMI（BodyMassIndex）指数，是国际上常用的衡量人体胖瘦程度及是否健康的一个标准。计算公式为：BMI=体重÷身高2（体重单位：千克；身高单位：米）。第2章

Python的基本语法数据运算选择结构循环结构for循环思维导图知识目标掌握掌握掌握12掌握选择结构用法掌握

while循环结构用法4掌握for循环结构用法3掌握Python运算符

和表达式技能目标掌握掌握掌握掌握运算符及表达式的编程应用12掌握选择结构的编程应用3掌握while循环的编程应用4掌握for循环的编程应用思政目标123举一反三的创新思维和创新能力是成功的必备素养通过程序调试纠错，培养学生耐心，专注，坚持的工匠精神通过“王永民发明五笔字型，汉字输入实现‘登顶一跳’”的学习，激励学生增强文化自信，争做文化传承的继承者和弘扬者目录选择结构2.22.1数据运算2.3循环结构2.4for循环知识架构2.1数据运算1运算符2运算优先级3学生实践练习2.1数据运算1运算符

常用的运算符有以下7个。1.算术运算符

与Java相同，Python运算符分别使用+、−、*、/、%实现加、减、乘、除、取模操作。Python语言还提供了两个算术运算符，一个为“**”（幂），x**y表示返回x的y次幂，如定义变量a=10**2，则a的值为10的2次方等于100。另外一个为“//”（取整除），返回商的整数部分，如定义变量b=9//2，则b的值为9/2=4.5，取整数部分结果为4。2.比较运算符

在Python语言中，提供了“!=”和“<>”两种不等于的运算符。其他的比较运算符==（等于）、>（大于）、<（小于）、>=（大于或等于）及<=（小于或等于）的使用和Java语言相同。2.1数据运算1

3.赋值运算符

Python语言中，使用“=”作为赋值符号，另外还有一种和算术运算符结合一起使用的赋值运算符，称为复合赋值运算符，详见表2.1。2.1数据运算1

4.位运算符表2.2中变量a为60，b为13，二进制格式如下：位运算符列表详情见表2.2。a=00111100b=000011012.1数据运算14.位运算符2.1数据运算15.逻辑运算符

逻辑运算符列表详情见表2.3。6.成员运算符成员运算符列表详情见表2.4。2.1数据运算1

7.身份运算符

身份运算符列表详情见表2.5。【示例2.1】输出使用各种运算符之后的结果。

#算术运算符和复合赋值运算符2.1数据运算1

7.身份运算符a=2b=3c=16print("a+b=%d\ta*b=%d\tb-a=%d\tb/a=%d"%(a+b,a*b,b-a,b/a))print("b%a=",b%a)print("a**b(a的b次方)为：",a**b)print("c//b(c整除b)为：",c//b)#位运算符a=0b1001#定义二进制数1001，十进制表示9b=0b1101#十进制表示13print("a&b=%d\ta|b=%d\tb^a=%d\t~a=%d"%(a&b,a|b,b^a,~a))#逻辑运算符bool_a=Truebool_b=Falseprint("bool_aandbool_b等于",bool_aandbool_b)print("bool_aorbool_b等于",bool_aorbool_b)print("notbool_a等于",notbool_a)#成员运算符list=["trumple",23,"John"]print("'trumple'inlist等于",'trumple'inlist)print("'trumple'notinlist等于",'trumple'notinlist)#身份运算符c=5a=b=cprint("aisb",aisb)print("aisc",aisc)2.1数据运算1

7.身份运算符输出使用各种运算符之后的结果如图2.1所示。

通过图2.1的运行结果可以看出，Python运算符大部分与Java语言类似。Python语言使用and和or作为“与”和“或”的运算符。添加了in操作符，判断某个值是否在指定序列中。通过is操作符，判断两个标识符是不是引用自同一个对象。2.1数据运算2运算优先级

在Python程序中，各个运算符根据表2.6的内容，按照从上往下的顺序依次执行。2.1数据运算2

运算优先级

【示例2.2】输出多个变量之间使用各种运算符之后的结果。

程序分析：定义5个变量，5个变量之间可以交叉使用各种加（+）、减（−）、乘（*）、除（/）、取模（%）及括号等运算符。a=20b=10c=15d=5f=7e=(a+b)*c/d#(30*15)/5print("(a+b)*c/d运算结果为：",e)e=((a+b)*c)/d#(30*15)/5print("((a+b)*c)/d运算结果为：",e)e=(a+b%f)*(c/d)#(30)*(15/5)print("(a+b%f)*(c/d)运算结果为：",e)e=a+(b*c)/d%f#20+(150/5)print("a+(b*c)/d%f运算结果为：",e）2.1数据运算2运算优先级

输出多个变量之间使用不同运算符之后的结果如图2.2所示。

通过图2.2所示的运行结果可以看出，Python运算符优先级基本和Java语言类似。如果想要某一个部分优先执行，可以将该部分代码用小括号“()”包含起来。2.1数据运算3学生实践练习

1.需求说明

某客户在网上商城购买了一部手机，单价为5688元；购买了一个数码相机，单价为2350元；又购买了2件衬衫，单价为120元；运动鞋3双，单价为300元。目前商城打折促销，数码类产品一律打88折，衣服、鞋具类打9折。该客户卡上有1万元，请计算购买后卡上的余额。2.实现思路（1）先计算客户此次网购所需的费用。（2）将卡上的金额减去所需的费用得出卡上的余额。知识架构2.2选择结构1if选择结构2if-else选择结构3多重if语句4学生实践练习2.2选择结构1

Python提供了顺序、条件和循环三种基本的流程控制结构，其中顺序结构按照书写顺序依次执行所有的语句。条件选择结构则是根据条件判断结果来决定程序的执行流程。if选择结构

单分支if语句是最基本的条件语句之一，它根据判断指定条件是否成立来决定是否执行特定代码。【语法】if条件表达式如下：

语句#条件成立时执行的代码2.2选择结构1if选择结构

单分支if结构工作流程图如图2.4所示。

当条件表达式为真时，执行语句块，为假时，跳过语句块。若if语句后还存在其他语句，则继续执行。

输入商品价格，如果商品价格大于100，则商品打8折。可以通过以下代码实现：price=int(input("请输入商品的价格："))#获取输入的商品价格并转换为整数ifprice>100:#当商品价格满足超出100的条件时，就会执行price=price*0.8语句

price=price*0.8#商品价格打8折2.2选择结构2if-else选择结构

单分支if语句只针对条件表达式为“真”时给出相应的处理，但对于条件表达式为“假”时没有进行任何的处理。若需要对条件表达式为“真”和“假”执行不同的处理，则可以使用双分支if结构。【语法】if条件表达式：

双分支if结构工作流程如图2.5所示。

当条件表达式条件不成立时，执行语句块2，条件成立时执行语句块1。语句块1#条件成立时执行的代码else:语句块2

2.2选择结构2

if-else选择结构

【示例2.3】输入商品价格，如果商品价格大于100，则商品打8折，否则商品打9折，然后输出最后的商品价格。计算商品价格的结果如图2.6所示。

通过图2.6所示的运行结果可以看出，当商品价格满足超出100的条件时，就会执行“price=price*0.8”语句，否则就会执行“price=price*0.9”语句。price=int(input("请输入商品的价格："))ifprice>100:

price=price*0.8#商品价格打8折else:

price=price*0.9#商品价格打9折print("商品价格为：",price)

2.2选择结构3

多重if语句

当一个问题存在多种可能的条件时，需要对每一种条件分别进行处理。例如，商品促销打折，价格超出100元，享受9折优惠，超过200元，享受8.5折优惠，超过300元，享受8折优惠。类似的情况在现实生活中还有很多，遇到这些情况时，使用简单的条件结构已经无法满足需求，可以使用多重条件结构解决此类问题。

在Python语言中，多重条件结构分为多重if结构和嵌套if结构。与Java语言不同的是，Python没有switch语句。【语法】if条件表达式1：

语句块1elif条件表达式2：

语句块2elif条件表达式3：

语句块3else:

语句块42.2选择结构3多重if语句多重if结构工作流程如图2.7所示。

计算条件表达式1，若结果为真，则执行语句块1；否则，计算条件表达式2，若结果为真，则执行语句块2；否则计算条件表达式3，若结果为真，则执行语句块3；否则执行语句块4，对于一次条件判断，只能选择一个分支执行，不能同时执行。2.2选择结构3多重if语句

【示例2.4】输入购物金额，如果购物金额小于100，则商品打9.8折，等于或超过100但不超过300打9.5折，等于或超出300但不超出500打9折，500或以上打8折，然后输出最后的购物金额。计算购物金额的结果如图2.8所示。price=int(input("请输入购物金额："))ifprice<100:

price=price*0.98elifprice>=100andprice<300:

price=price*0.95elifprice>=300andprice<500:

price=price*0.9else:

price=price*0.8print("购物金额为：",price)2.2选择结构4学生实践练习1.需求说明

个人所得税是对个人取得的各项所得征收的一种所得税。个人所得税起征点是指免征的额度，未超出起征点不用纳税。例如，某年个税起征点为5000元，还可以减去6项专项附加扣除，主要有子女教育、继续教育、赡养老人、大病医疗、住房贷款利息和住房租金，扣除三险一金和专项附加，工资大于5000元需要缴纳个人所得税，若小于5000元则不需要缴纳。个人所得税税率见表2.7。2.2选择结构4学生实践练习个人所得税计算公式如下：应纳税所得额=工资收入金额−各项社会保险费和附加专项−起征点（5000元）应纳税额=应纳税所得额×税率−速算扣除数实现一个计算纳税人负担税款的个人所得税的计算器，要求如下：（1）在控制台输入个人的工资总额及各项社会保险金的金额。（2）通过个人所得税计算公式计算个人应纳税额2.实现思路（1）计算应纳税所得额。（2）判断纳税所得额在哪一个区间，根据区间判断税率和速算扣除数知识架构2.3循环结构1循环控制语句2while循环3学生实践练习2.3循环结构1循环控制语句

循环在执行过程中，只有在循环条件不成立的情况下，才可以退出循环的执行。例如，沿着运动场跑5圈，可以将该过程视为一个循环，只有在跑完5圈之后才可以终止循环。但实际情况中，由于个人的身体素质问题，会出现未完成任务的情况，就需要终止循环。与Java语言类似，Python也支持break语句和continue语句。同时，Python还提供了pass语句做空语句，表示什么都不执行。1.break语句

break语句作为中断处理语句，只能在while和for循环结构中，用于中断当前结构的执行，通常和条件语句一起执行。当满足一定条件时，它可使程序立即退出当前语句结构，转而执行该语句结构之后的语句。【语法】break2.3循环结构12.continue语句【语法】

continue语句只能用于循环语句中，通常和条件语句一同使用，当满足一定条件时，终止本次循环，跳转至下一次循环。

break语句在循环中用于结束循环执行，而continue语句在循环中用于结束本次循环，然后进入下一次循环。3.pass语句

Python语言中的pass语句是指空语句，是为了保持程序结构的完整性。pass不做任何事情，一般用作占位语句。【语法】continuepass2.3循环结构2while循环【语法】

循环可以解决重复执行某些操作的问题。Python提供了for循环和while循环语句，但没有do...while循环。

【示例2.5】输入一个数字，计算1到该数字之间，不能被3或5整除的所有数字之和。while循环条件：

循环操作num=int(input("请输入一个正整数："))sum=0#保存不能被3或5整除的数字之和index=1#保存每次循环的数值whileindex<=num:

ifindex%3==0orindex%5==0:

index=index+1#每次循环加1

continue

print(index,"不能被3或5整除")

sum=sum+index

index=index+1#每次循环加1print("1到%d之间不能被3或5整除的数字和为%d"%(num,sum)）2.3循环结构2计算不能被3或5整除的所有数字之和的运行结果如图2.10所示。while循环2.3循环结构3学生实践练习1.需求说明使用while循环打印九九乘法表，格式的内容如下：2.实现思路（1）先定义一个1～9之间的循环。（2）在循环中再创建一个1到循环数值的子循环。1*1=12*1=22*2=43*1=33*2=63*3=9…知识架构2.4for循环

1in操作符2for循环3学生实践练习2.4for循环1in操作符

in操作符用来在指定的序列中找到某一个值，如果找到，返回True，否则返回False。【语法】

其中序列可以是列表、元组或者字典。除了in，如果判断指定序列中找不到某一个值，则使用notin，它刚好和in相反，使用方式一致。【示例2.6】判断某个值是否在列表中。变量in序列a=10b=5list=[7,10,15,8]ifainlist:

print("变量a在给定的列表list中")else:2.4for循环1in操作符判断某个值是否在列表中的运行结果如图2.12所示。

print("变量a不在给定的列表list中")ifbnotinlist:

print("变量b不在给定的列表list中")else:

print("变量b在给定的列表list中"）2.4for循环2for循环

Pythonfor循环可以遍历任何序列的项目，如一个列表或者一个字符串。与Java语言不同，Python语言中的for循环固定只有“for变量in序列:”这一种语法格式。【语法】

在Python语言中，for循环只能遍历序列（包括列表、元组、字典）等。但很多时候习惯使用for循环遍历从一个数到另外一个数之间所有的数字。例如，在Java语言中，计算1～100的和可以使用for(inti=1;i<=100;i++)的方式，然而在Python语言中这种格式是不被允许的，但它提供了range函数帮我们达到同样的效果。

range()函数返回一个列表值，该函数有（start,end,scan）三个参数，其中start表示起始数字，默认从0开始。例如，range(5)等价于range(0,5)；end表示结束的数字，但不包括该数字。例如，range(0,5)表示[0,1,2,3,4]，其中没有5；scan表示每次跳跃的间距。例如，range(0,5)等价于range(0,5,1)。for变量in序列（包括列表、元组、字典或字符串）:

循环执行语句2.4for循环2for循环

【示例2.7】分别循环输出列表、元组、字典、字符串中的各个元素，并使用range()函数计算1～100的和。#循环输出列表元素list=[5,12,8,7,9]foriinlist:

print(i)print("")#循环输出元组元素tuple=(7,5,13,8)#定义一个元组fortintuple:

print(t)print("")#循环输出字典元素dict={"name":"Trumple","age":17,"sex":"man"}fordindict:

print("%s对应的值为%s"%(d,dict[d]))print("")#循环输出字符串元素string="hellokitty!"forsinstring:

print(s)#使用range()函数计算1～100的和sum=0#保存1～100之间的和foriinrange(1,101):

sum=sum+iprint("1-100之间的和为：",sum)2.4for循环2for循环使用Range()函数计算1～100的和的运行结果如图2.13所示。2.4for循环3学生实践练习1.需求说明2.实现思路

“回文”是指正读、反读都能读通的句子，而回文数是指一个数字将它的各位数字反向排列后还等于它本身的数字。例如，数字12321中各位数字反向排列还是12321，所以12321是回文数。从控制台输入一个数字，判断该数字是否为回文数。

（1）先将数字转换为字符串。

（2）循环遍历字符串的前半部分的字符，判断字符是否与对应位置的字符相等。如果出现不相等的情况，则表示该数字不是一个回文数。本章总结

1．Python数据运算和Java程序的数据运算有什么区别？

Python程序提供了两个算术运算符，一个为“**”（幂），另外一个为“//”（取整除），返回商的整数部分。在Python语言中，提供了“!=”和“<>”两种不等于的运算符。在成员运算方面，提供了in和notin两种。还可以使用is和isnot判断标识符是不是引用自同一个对象。

2．在Python程序中提供了哪几种控制结构？

Python程序提供了顺序、选择和循环三种结构。其中顺序结构为同一代码块中代码从上到下依次执行。选择结构包括单分支的if语句、双分支的if-else语句、多分支的if..elseif..else语句。循环语句包括while循环和for循环，但没有do..while循环。

3．Python程序的for循环特点是什么？

Python语言中的for循环固定只有“for变量in序列:”这一种语法格式。for循环只能遍历序列（包括列表、元组、字典）等。本章实训1．编程实现：判断坐标点（x，y）所在的象限。从键盘输入x和y的值，如果x和y的值都大于0，则坐标点位于第一象限；如果x的值小于0，并且y的值大于0，则坐标点位于第二象限；如果x和y的值都小于0，则坐标点位于第三象限；如果x的值大于0，并且y的值小于0，则坐标点位于第四象限；如果x和y的值都等于0，则位于原点；如果x值等于0，则坐标点位于y轴；如果y值等于0，则坐标点位于x轴。2．编写程序打印1000以内所有的“水仙花数”。“水仙花数”是指一个三位数，其各位数字立方和等于该数本身。例如，153是一个“水仙花数”，因为“153=1的三次方＋5的三次方＋3的三次方”。3．编程实现：对于用户从键盘输入的大于1的自然数，对其进行因式分解。例如，10=2*5,60=2*2*3*5。4．编程实现判定输入的正整数是否为素数。

第3章

Python

复杂数据类型列表字典元组集合与嵌套思维导图知识目标掌握掌握掌握熟练掌握列表的基本操作和方法12掌握元组的基本操作和方法了解集合与嵌套的基本操作4熟练掌握字典的基本操作和方法3技能目标掌握掌握掌握熟练掌握列表的编程应用12掌握元组的编程应用学会复杂数据的嵌套使用4熟练掌握字典的编程应用3思政目标1．

通过不同数据类型的对比分析，引导学生提升总结归纳能力和批判性思维养成。2.“民族品牌当自强”，理解创新驱动发展战略的深刻内涵。3．

通过“中国第一程序员求伯君—个人开发WPS击败200人的微软图”的学习，了解优秀程序员需要具备的品质。目录元组3.23.1列表3.3字典3.4集合与嵌套知识架构3.1列表1创建和访问列表2列表的基本操作3列表的函数和方法4学生实践练习3.1列表1

创建和访问列表

列表是一种有序的集合，可以随时添加和删除其中的元素，列表中值的切割可以用变量[头下标:尾下标]的方式，截取相应的列表，从左到右索引默认从0开始递增，从右到左索引默认从−1开始递减，下标可以为空，表示取到头或尾。1．创建列表列表名=[值1,值2,…,值N]例如，定义如下列表：list1=['Tom',786,2.23,'Trump',70.2]list2=[1,2,3,4,5]2．获取列表元素个数列表元素的个数使用len()函数实现，代码如下：len(list1)3.1列表1

创建和访问列表

3．访问列表元素1）

使用索引访问列表元素从左到右索引默认从0开始递增，从右到左索引默认从−1开始递减。例如，现有一个列表[a,b,c,d,e,f]，其索引如图3.1所示。【示例3.1】从左往右顺序访问list1的5个元素。list1=['Tom',786,2.23,'Trump',70.2]print(list1[0],list1[1],list1[2],list1[3],list1[4])#输出5个元素3.1列表1

创建和访问列表

通过索引访问列表元素的运行结果如图所示。

除了从左往右访问列表元素，还可以从右往左访问，最后一个元素索引为−1。例如，在示例3.1中加入如下代码：#从最后一个元素开始，从右往左输出列表元素print(list1[-1],list1[-2],list1[-3],list1[-4],list1[-5])

列表元素的运行结果如图3.3所示。3.1列表1

创建和访问列表

2）使用切片访问列表元素切片的语法表达式如下：[start_index:end_index:step]其中，各参数说明如下：（1）start_index表示起始索引，从0开始，可以是正数或负数，为空时表示取到头或尾。（2）end_index表示结束索引，为空时表示取到头或尾。（3）step表示步长，步长不能为0，且默认值为1。

切片操作是指按照步长，截取从起始索引到结束索引，但不包含结束索引（也就是结束索引减1）的所有元素，但是注意为空时，可以取到头或尾。如果截取图3.1中的元素，切片截取元素如图3.4所示。3.1列表1

创建和访问列表

例如，截取示例3.1中的list1的前3个元素，代码如下：#截取列表前3个元素print(list1[0:3])截取列表前3个元素的运行结果如图：#截取列表后2个元素print(list1[-2:])3.1列表1

创建和访问列表

如果只需要获取倒数第2个元素，用切片实现，代码如下：#截取列表最后1个元素print(list1[-2:-1])

如果想获取的元素不是连续的，需要隔一个或者多个获取，应在切片后再加上一个参数，该参数用于指定元素间隔的个数。例如，获取示例3.1中前4个元素中每2个取1个，代码如下：#前4个元素，每2个取1个print(list1[:4:2])3.1列表1

创建和访问列表

例如，在示例3.1中将所有元素每隔3个获取1个元素，代码如下：#所有元素，每3个取1个print(list1[::3])

所有元素每3个取1个的运行结果如图3.8所示。3.1列表1

创建和访问列表

4．遍历列表元素

在Python中遍历列表的方法有4种，分别如下：（1）使用for循环。（2）使用Python内置的enumerate()函数。（3）使用iter()迭代器。（4）使用range()函数。

接下来，介绍具体遍历列表的操作。1）使用for循环

例如，现有列表list01=[2,3,4]，使用for循环遍历输出元素，代码如下：list01=[2,3,4]fornuminlist01:

print(num)3.1列表1

创建和访问列表

2）使用Python内置的enumerate()函数Python内置的enumerate()函数的语法如下：enumerate(sequence,[start=0])

例如，使用enumerate()函数遍历列表list01，代码如下：list01=[2,3,4]foriinenumerate(list01):

print(i)3）使用iter()迭代器iter()迭代器用来生成迭代器，返回迭代对象，其使用语法如下：iter(object[,sentinel])

例如，使用iter()迭代器遍历列表list01，代码如下：list01=[2