Python编程基础与应用 第2版 课件 第1章Python编程入门；第2章 Python序列操作

1Python编程入门1.1Python语言概述Python英文原意为“蟒蛇”，直到1989年荷兰人GuidovanRossum（简称Guido）发明了一种面向对象的解释型编程语言，并将其命名为Python，才赋予了它表示一门编程语言的含义。Python语言是在Assemblylanguage汇编语言、BASIC语言、C语言（简称ABC编程语言）的基础上发展来的。但同时添加了很多ABC编程语言没有的功能，还为其设计了各种丰富而强大的库，利用这些Python库，程序员可以把使用其它语言制作的各种模块（尤其是C语言和C++）很轻松地联结在一起，因此Python又常被称为“胶水”语言。21.1Python语言概述Python编程特点（1）Python语言的语法非常简洁明了，即便是非软件专业的初学者，也很容易上手。（2）和其它编程语言相比，实现同一个功能，Python语言的实现代码往往是最短的。31.1Python语言概述Python历年来市场份额变化曲线

41.1Python语言概述Python开发环境配置Python是一种跨平台的编程语言，目前支持的语言开发环境如下：Windows,Linux，UNIX,MacOSX,IBMi，iOS，OS/390，z/OS，Solaris，VMS，HP-UX等。在Windows上安装Python和安装普通软件一样简单，推荐官网下载，下载地址如下：/downloads/windows/本书推荐版本为Python3.9，版本号3.9.0（64位），发行时间为2020年10月51.1Python语言概述Python版本61.1Python语言概述Python软件包的安装71.1Python语言概述Python软件包的安装81.1Python语言概述Python软件包的安装91.1Python语言概述Python软件包的安装101.1Python语言概述pip更新命令111.2Python语法介绍1.交互式解释执行121.2Python语法介绍1.交互式解释执行131.2Python语法介绍2.脚本式解释运行141.2Python语法介绍2.脚本式解释运行151.2Python语法介绍2.脚本式解释运行161.2Python语法介绍程序结构特点171.2Python语法介绍程序结构特点181.2Python语法介绍模块特点：（1）代码重用；（2）系统命名空间的划分

（模块可理解为变量名封装，即模块就是命名空间）；（3）实现共享服务和共享数据。191.2Python语法介绍模块特点201.2Python语法介绍

import（导入）（1）importX导入模块X，并在当前命名空间（Namesapce）创建该模块的引用。（2）fromXimport*导入模块X，并在当前命名空间，创建该模块中所有公共对象（名字不以__开头）的引用。（3）fromXimporta,b,c导入模块X，并在当前命名空间创建该模块给定对象的引用。（4）X=__import__('X')类似（1）importX，但本方式显式指定了X为当前命名空间中的变量。211.2Python语法介绍

语法规则（标识符）>>>importkeyword>>>keyword.kwlist↙['False','None','True','and','as','assert','async','await','break','class','continue','def','del','elif','else','except','finally','for','from','global','if','import','in','is','lambda','nonlocal','not','or','pass','raise','return','try','while','with','yield']221.2Python语法介绍

语法规则（标识符）231.2Python语法介绍

语法规则（标识符）241.2Python语法介绍

语法规则（缩进和冒号）Python采用代码缩进和冒号（

来区分代码块之间的层次。251.2Python语法介绍

语法规则261.2Python语法介绍

语法规则271.2Python语法介绍

语法规则281.2Python语法介绍

语法规则（引号）Python接收单引号(')、双引号(")、三引号('''""")来表示字符串，引号的开始与结束必须是相同种类的引号。其中三引号可以由多行组成，是编写多行文本的快捷语法。 word='word' sentence="Thisisasentence." paragraph="""Thisisaparagraph.Itis madeupofmultiplelinesandsentences."""

三引号常用于文档字符串，在文件的特定地点，被当做注释，具体见下注释。291.2Python语法介绍

语法规则（注释）注释（Comments）是用来向用户提示或解释某些代码的作用和功能，它可以出现在代码中的任何位置。Python解释器在执行代码时会忽略注释，不做任何处理，就好像它不存在一样。

注释的最大作用是提高程序的可读性，还可以用来临时移除无用的代码。一般情况下，合理的代码注释应该占源代码的1/3左右。 Python支持两种类型的注释，分别是单行注释和多行注释。301.2Python语法介绍

语法规则311.2Python语法介绍

语法规则321.3Python基本数据类型数据类型概述331.3Python基本数据类型变量341.3Python基本数据类型变量赋值name=value

其中，name表示变量名；value表示值，也就是要存储的数据。351.3Python基本数据类型

变量赋值361.3Python基本数据类型下划线、双下划线开始的特殊变量及特殊方法专用标识371.3Python基本数据类型常量、内置常量

（1）False bool类型的假值。给False赋值是非法的并会引发SyntaxError。

（2）True bool类型的真值。给True赋值是非法的并会引发SyntaxError。

（3）None NoneType类型的唯一值。None经常用于表示缺少值，当因为默认参数未传递给函数时。给None赋值是非法的并会引发SyntaxError。

（4）NotImplemented

二进制特殊方法应返回的特殊值，如__eq__()、__lt__()、__add__()、__rsub__()等，来表示操作没有针对其他类型实现。为了相同的目的，可以通过就地二进制特殊方法，如__imul__()、__rightnd__()等作为返回值，它的逻辑值为真。381.3Python基本数据类型常量、内置常量

（5）Ellipsis

与省略号文字字面“...”相同。特殊值主要与用户定义的容器数据类型的扩展切片语法结合使用。

（6）__debug__

如果Python没有以-O选项启动，则此常量为真值。

（7）quit(code=None)、exit(code=None)

当打印此对象时，会打印出一条消息，例如“Usequit()orCtrl-D(i.e.EOF)toexit”，当调用此对象时，将使用指定的退出代码来引发SystemExit。

（8）copyright、credits

打印或调用的对象分别打印版权或作者的文本。

（9）license391.3Python基本数据类型

整数401.3Python基本数据类型整数的不同进制411.3Python基本数据类型

整数421.3Python基本数据类型小数、浮点数类型431.3Python基本数据类型

复数441.3Python基本数据类型字符串及其基本操作451.3Python基本数据类型字符串及其基本操作461.3Python基本数据类型字符串及其基本操作471.3Python基本数据类型

字符串语法规则字符串的换行Python不是格式自由的语言，它对程序的换行、缩进都有严格的语法要求。要想换行书写一个比较长的字符串，必须在行尾添加反斜杠“\”。Python也支持表达式添加反斜杠“\”的换行。长字符串Python长字符串由三个双引号"""或者三个单引号'''包围，语法格式如下：

"""长字符串内容""“'''长字符串内容'''在长字符串中放置单引号或者双引号不会导致解析错误。481.3Python基本数据类型

字符串转义字符491.3Python基本数据类型

转义字符501.3Python基本数据类型数据类型转换511.4基本输入输出函数input()函数521.4基本输入输出函数input()函数531.4基本输入输出函数print()函数541.4基本输入输出函数print()函数551.4基本输入输出函数print()函数561.4基本输入输出函数print()函数571.4基本输入输出函数print()函数581.4基本输入输出函数print()函数591.4基本输入输出函数print()函数601.4基本输入输出函数print()函数611.4基本输入输出函数print()函数621.4基本输入输出函数print()函数631.5运算符算术运算符641.5运算符算术运算符651.5运算符算术运算符（1）当“+”用于数字时表示加法，但是当“+”用于字符串时，它还有拼接字符串（将两个字符串连接为一个）的作用。（2）“-”除了可以用作减法运算之外，还可以用作求负运算（正数变负数，负数变正数）。（3）“*”除了可以用作乘法运算，还可以用来重复字符串，也即将n个同样的字符串连接起来。（4）Python支持/和//两个除法运算符，但它们之间是有区别的：

“/”表示普通除法，使用它计算出来的结果和数学中的计算结果相同。

“//”表示整除，只保留结果的整数部分，舍弃小数部分，是直接丢掉小数部分，而不是四舍五入。661.5运算符算术运算符671.5运算符赋值运算符1.基本赋值运算符“=”是Python中最常见、最基本的赋值运算符，用来将一个表达式的值赋给另一个变量。2.连续赋值Python中的赋值表达式也是有值的，它的值就是被赋的那个值，或者说是左侧变量的值；如果将赋值表达式的值再赋值给另外一个变量，这就构成了连续赋值。681.5运算符赋值运算符3.扩展后的赋值运算符

“=”可与其他运算符（包括算术运算符、位运算符和逻辑运算符）相结合，扩展成为功能更加强大的赋值运算符691.5运算符赋值运算符701.5运算符赋值运算符711.5运算符位运算符721.5运算符位运算符731.5运算符位运算符741.5运算符位运算符751.5运算符位运算符761.5运算符位运算符771.5运算符比较运算符（关系运算符）781.5运算符比较运算符（关系运算符）791.5运算符逻辑运算符801.5运算符逻辑运算811.5运算符三目运算符821.5运算符三目运算符8384Python序列操作2.1序列及通用操作序列概述序列（Sequence）是Python中的重要数据结构，是通过某种方式组织在一起的数据元素的集合，例如对元素进行编号，这些数据元素可以是数字或者字符，也可以是其他数据结构。本章所介绍的序列主要包括列表（list）、元组(tuple)、字符串（string)、字典（dict）和集合（set）五种，范围（range）在第3章中进行介绍。852.1序列及通用操作序列的通用操作862.1序列及通用操作序列的通用操作872.1序列及通用操作序列的通用操作882.1序列及通用操作序列的通用操作892.1序列及通用操作序列切片序列实现切片操作的语法格式如下：

sname[start:end:step]其中，各个参数的含义分别是：

（1）sname：表示序列的名称；（2）start：表示切片的开始索引位置（包括该位置），此参数也可以不指定，会默认为0，也就是从序列的开头进行切片；（3）end：表示切片的结束索引位置（不包括该位置），如果不指定，则默认为序列的长度；（4）step：表示在切片过程中，隔几个存储位置（包含当前位置）取一次元素，也就是说，如果step的值大于1，则在进行切片去序列元素时，会“跳跃式”的取元素。如果省略设置step的值，则最后一个冒号就可以省略。902.1序列及通用操作序列切片912.1序列及通用操作序列相加922.1序列及通用操作序列相乘932.1序列及通用操作检查元素是否包含或不包含在序列中942.1序列及通用操作检查元素是否包含或不包含在序列中952.1序列及通用操作和序列相关的内置函数962.1序列及通用操作972.2列表及操作列表及其创建从形式上看，列表将所有元素都放在一对中括号“[]”里面，相邻元素之间用逗号“,”分隔，如下所示：[element1,element2,element3,...,elementn]

格式中，element1～elementn表示列表中的元素，个数没有限制，只要是Python支持的数据类型就可以。982.2列表及操作列表及其创建从形式上看，列表将所有元素都放在一对中括号“[]”里面，相邻元素之间用逗号“,”分隔，如下所示：[element1,element2,element3,...,elementn]

格式中，element1～elementn表示列表中的元素，个数没有限制，只要是Python支持的数据类型就可以。992.2列表及操作列表及其创建从内容上看，列表可以存储整数、小数、字符串、列表、元组等任何类型的数据，并且同一个列表中元素的类型也可以不同，比如["Python中文编程",1,[2,3,4],3.0]可以看到，列表中同时包含字符串、整数、列表、浮点数这些数据类型。1002.2列表及操作列表创建的2种方法（1）使用“[]”直接创建列表使用“[]”创建列表后，一般使用“=”将它赋值给某个变量，具体格式如下：listname=[element1,element2,element3,...,elementn]其中，listname表示变量名，element1～elementn表示列表元素。（2）使用list()函数创建列表除了使用“[]”创建列表外，Python还提供了一个内置的函数list()，使用它可以将其它数据类型转换为列表类型。1012.2列表及操作1022.2列表及操作1032.2列表及操作列表通用操作1042.2列表及操作删除列表对于已经创建的列表，如果不再使用，可以使用del关键字将其删除。del关键字的语法格式为：

dellistname其中，listname表示要删除列表的名称。1052.2列表及操作删除列表1062.2列表及操作append()方法添加元素append()方法用于在列表的末尾追加元素，该方法的语法格式如下：

listname.append(obj)其中，listname表示要添加元素的列表；obj表示到添加到列表末尾的数据，它可以是单个元素，也可以是列表、元组等。1072.2列表及操作append()方法添加元素1082.2列表及操作extend()方法添加元素extend()和append()的不同之处在于：extend()不会把列表或者元祖视为一个整体，而是把它们包含的元素逐个添加到列表中。extend()方法的语法格式如下：

listname.extend(obj)其中，listname指的是要添加元素的列表；obj表示到添加到列表末尾的数据，它可以是单个元素，也可以是列表、元组等。1092.2列表及操作extend()方法添加元素1102.2列表及操作insert()方法插入元素append()和extend()方法只能在列表末尾插入元素，如果希望在列表中间某个位置插入元素，那么可以使用insert()方法。insert()的语法格式如下：listname.insert(index,obj)其中，index表示指定位置的索引值。insert()会将obj插入到listname列表第index个元素的位置。1112.2列表及操作del删除元素del可以删除列表中的单个元素，格式为：

dellistname[index]其中，listname表示列表名称，index表示元素的索引值。del也可以删除中间一段连续的元素，格式为：

dellistname[start:end]其中，start表示起始索引，end表示结束索引。del会删除从索引start到end之间的元素，不包括end位置的元素。1122.2列表及操作del删除元素1132.2列表及操作pop()删除元素用pop()方法用来删除列表中指定索引处的元素，具体格式如下：

listname.pop(index)其中，listname表示列表名称，index表示索引值。如果不写index参数，默认会删除列表中的最后一个元素，类似于数据结构中的“出栈”操作。1142.2列表及操作1152.2列表及操作remove()删除1162.2列表及操作clear()删除列表所有元素1172.2列表及操作列表修改元素（1）修改单个元素修改单个元素非常简单，直接对元素赋值即可。（2）修改一组元素Python支持通过切片语法给一组元素赋值。在进行这种操作时，如果不指定步长（step参数），Python就不要求新赋值的元素个数与原来的元素个数相同；这意味，该操作既可以为列表添加元素，也可以为列表删除元素。1182.2列表及操作列表修改元素1192.2列表及操作列表修改元素1202.2列表及操作列表修改元素1212.2列表及操作count()方法count()方法用来统计某个元素在列表中出现的次数，基本语法格式为：

listname.count(obj)其中，listname代表列表名，obj表示要统计的元素。如果count()返回0，就表示列表中不存在该元素，所以count()也可以用来判断列表中的某个元素是否存在。1222.2列表及操作count()方法1232.2列表及操作index()方法index()的语法格式为：

listname.index(obj,start,end)其中，listname表示列表名称，obj表示要查找的元素，start表示起始位置，end表示结束位置。start和end参数用来指定检索范围：

start和end可以都不写，此时会检索整个列表；

如果只写start不写end，那么表示检索从start到末尾的元素；如果start和end都写，那么表示检索start和end之间的元素。1242.2列表及操作index()方法1252.3元组及操作元组及其创建从形式上看，元组的所有元素都放在一对小括号“()”中，相邻元素之间用逗号“,”分隔，如下所示：(element1,element2,...,elementn)其中element1～elementn表示元组中的各个元素，个数没有限制，只要是Python支持的数据类型就可以。从存储内容上看，元组可以存储整数、实数、字符串、列表、元组等任何类型的数据，并且在同一个元组中，元素的类型可以不同。1262.3元组及操作元组创建的2种方法（1）使用“()”直接创建通过“()”创建元组后，一般使用“=”将它赋值给某个变量，具体格式为：tuplename=(element1,element2,...,elementn)其中，tuplename表示变量名，element1～elementn表示元组的元素。1272.3元组及操作元组及其创建1282.3元组及操作元组创建的2种方法（2）使用tuple()函数创建元组tuple()的语法格式如下：tuple(data)其中，data表示可以转化为元组的数据，包括字符串、元组、range对象等。1292.3元组及操作元组及其创建1302.3元组及操作元组通用操作1312.3元组及操作访问元组元素使用索引访问元组元素的格式为：

tuplename[i]其中，tuplename表示元组名字，i表示索引值。元组的索引可以是正数，也可以是负数。使用切片访问元组元素的格式为：

tuplename[start:end:step]其中，start表示起始索引，end表示结束索引，step表示步长。1322.3元组及操作访问元组元素1332.3元组及操作修改元组1342.3元组及操作修改元组1352.3元组及操作删除元组1362.3元组及操作其他操作与方法1372.3元组及操作“可变的”tuple元组1382.3元组及操作“可变的”tuple元组1392.4字符串及操作字符串的语法格式为：

strname[index]

式中，strname表示字符串名字，index表示索引值。Python允许从字符串的两端使用索引，符合序列的特点：（1）当以字符串的左端（字符串的开头）为起点时，索引是从0开始计数的；字符串的第一个字符的索引为0，第二个字符的索引为1，第三个字符串的索引为2……（2）当以字符串的右端（字符串的末尾）为起点时，索引是从-1开始计数的；字符串的倒数第一个字符的索引为-1，倒数第二个字符的索引为-2，倒数第三个字符的索引为-3……1402.4字符串及操作获取多个字符格式为：

strname[start:end:step]

式中，strname是要截取的字符串；start表示要截取的第一个字符所在的索引（截取时包含该字符），如果不指定，默认为0，也就是从字符串的开头截取；end表示要截取的最后一个字符所在的索引（截取时不包含该字符），如果不指定，默认为字符串的长度；step指的是从start索引处的字符开始，每step个距离获取一个字符，直至end索引出的字符，step默认值为1，当省略该值时，最后一个冒号也可以省略。1412.4字符串及操作获取多个字符1422.4字符串及操作获取字符串长度或字节数

字符串的长度一般用len函数，其基本语法格式为：

len（string）

式中，string用于指定要进行长度统计的字符串。

字符串长度不等于字节数，后者需要使用encode()方法将字符串进行编码后再获取它的字节数。1432.4字符串及操作获取多个字符1442.4字符串及操作分割字符串split()方法可以实现将一个字符串按照指定的分隔符切分成多个子串，这些子串会被保存到列表中（不包含分隔符），作为方法的返回值反馈回来。该方法的基本语法格式如下：str.split(sep,maxsplit)

式中，str表示要进行分割的字符串；sep用于指定分隔符，可以包含多个字符，此参数默认为None，表示所有空字符，包括空格、换行符“\n”、制表符“\t”等；maxsplit是可选参数，用于指定分割的次数，最后列表中子串的个数最多为maxsplit+1，如果不指定或者指定为-1，则表示分割次数没有限制。1452.4字符串及操作分割字符串1462.4字符串及操作合并字符串join()方法的语法格式如下：newstr=str.join(iterable)

式中，newstr表示合并后生成的新字符串；str用于指定合并时的分隔符；iterable做合并操作的源字符串数据，允许以列表、元组等形式提供。1472.4字符串及操作合并字符串1482.4字符串及操作统计字符或字符串出现的次数count方法的语法格式如下：

str.count(sub[,start[,end]])

式中，str表示原字符串；sub表示要检索的字符串；start指定检索的起始位置，也就是从什么位置开始检测，如果不指定，默认从头开始检索；end指定检索的终止位置，如果不指定，则表示一直检索到结尾。1492.4字符串及操作统计字符或字符串出现的次数1502.4字符串及操作检测字符串中是否包含某子串（2种方法）find()方法的语法格式如下：

str.find(sub[,start[,end]])

式中，str表示原字符串；sub表示要检索的目标字符串；start表示开始检索的起始位置。如果不指定，则默认从头开始检索；end表示结束检索的结束位置。如果不指定，则默认一直检索到结尾。index()方法的语法格式如下：

str.index(sub[,start[,end]])

式中，str表示原字符串；sub表示要检索的子字符串；start表示检索开始的起始位置，如果不指定，默认从头开始检索；end表示检索的结束位置，如果不指定，默认一直检索到结尾。1512.4字符串及操作检测字符串中是否包含某子串1522.4字符串及操作检测字符串中是否包含某子串1532.4字符串及操作字符串对齐ljust()方法的功能是向指定字符串的右侧填充指定字符，从而达到左对齐文本的目的，基本格式如下：S.ljust(width[,fillchar])

式中，S表示要进行填充的字符串；width表示包括S本身长度在内，字符串要占的总长度；fillchar作为可选参数，用来指定填充字符串时所用的字符，默认情况使用空格。rjust()和ljust()方法类似，唯一的不同在于，rjust()方法是向字符串的左侧填充指定字符，从而达到右对齐文本的目的，其基本格式如下：S.rjust(width[,fillchar])center()字符串方法与ljust()和rjust()的用法类似，但它让文本居中，而不是左对齐或右对齐，其基本格式如下：

S.center(width[,fillchar])1542.4字符串及操作字符串对齐1552.4字符串及操作字符串的其他方法title()方法用于将字符串中每个单词的首字母转为大写，其他字母全部转为小写，转换完成后，此方法会返回转换得到的字符串。

lower()方法用于将字符串中的所有大写字母转换为小写字母，转换完成后，该方法会返回新得到的字符串。如果字符串中原本就都是小写字母，则该方法会返回原字符串。upper()的功能和lower()方法恰好相反，它用于将字符串中的所有小写字母转换为大写字母，和以上两种方法的返回方式相同，即如果转换成功，则返回新字符串；反之，则返回原字符串。strip()：删除字符串前后（左右两侧）的空格或特殊字符。lstrip()：删除字符串前面（左边）的空格或特殊字符。rstrip()：删除字符串后面（右边）的空格或特殊字符。1562.5字典字典及其创建1572.5字典字典及其创建1582.5字典字典创建三种方式1.使用“{}”创建字典

由于字典中每个元素都包含两部分，分别是键（key）和值（value），因此在创建字典时，键和值之间使用冒号:分隔，相邻元素之间使用逗号,分隔，所有元素放在大括号{}中。

使用{}创建字典的语法格式如下：

dictname={'key':'value1','key2':'value2',...,'keyn':valuen}1592.5字典字典及其创建1602.5字典字典创建三种方式2.通过fromkeys()方法创建字典 Python中，还可以使用dict字典类型提供的fromkeys()方法创建带有默认值的字典，具体格式为：

dictname=dict.fromkeys(list，value=None)

其中，list参数表示字典中所有键的列表（list）；value参数表示默认值，如果不写，则为空值None。可以看到，knowledge列表中的元素全部作为了scores字典的键，而各个键对应的值都是60。这种创建方式通常用于初始化字典，设置value的默认值。1612.5字典字典及其创建1622.5字典字典创建三种方式3.通过dict()映射函数创建字典

通过dict()函数创建字典时，可以向dict()函数传入列表或元组，而它们中的元素又各自是包含2个元素的列表或元组，其中第一个元素作为键，第二个元素作为值。1632.5字典字典及其创建1642.5字典访问字典1652.5字典访问字典 get()方法的语法格式为：

dictname.get(key[,default])

其中，dictname表示字典变量的名字；key表示指定的键；default用于指定要查询的键不存在时，此方法返回的默认值，如果不手动指定，会返回None。1662.5字典访问字典1672.5字典删除字典1682.5字典添加键值对为字典添加新的键值对很简单，直接给不存在的key赋值即可，具体语法格式如下：

dictname[key]=value

其中，dictname表示字典名称，key表示新的键，value表示新的值，只要是Python支持的数据类型都可以。1692.5字典添加键值对1702.5字典修改键值对1712.5字典删除键值对1722.5字典判断字典中是否存在指定键值对1732.5字典keys()、values()和items()方法 keys()方法用于返回字典中的所有键（key）； values()方法用于返回字典中所有键对应的值（value）； items()用于返回字典中所有的键值对（key-value）。1742.5字典copy()方法1752.5字典