《Python程序设计》 课件 项目1 搭建Python编程环境

项目1搭建Python编程环境了解Python语言发展历程01了解Python语言主要特点02了解Python语言应用领域03知识目标熟悉Python程序的运行方式04熟悉Python程序常见的开发环境05能够完成Python解释器的安装01能够完成PyCharm集成开发环境的安装02能够熟练使用Python命令交互模式03能力目标能够熟练使用PythonIDLE工具04能够熟练使用PyCharm编写简单的代码05能够将Python程序编译为可执行文件06任务提出01任务分析02知识准备03任务1打印树形图案任务实现04任务总结05任务1打印树形图案任务提出Part.01任务提出1.编写程序，通过print()函数控制输出信息，实现打印树形图案的功能，如图所示。2.将程序打包成EXE可执行文件。任务分析Part.02任务分析1.下载、安装、运行Python。2.下载、安装、配置与运行PyCharm开发工具。3.运用PyCharm开发工具编写任务源代码tree.py。4.在开发环境中运行测试任务源代码tree.py。5.优化任务源代码tree.py并测试运行。6.运用PyInstaller工具将tree.py编译成EXE可执行文件。7.测试运行可执行文件tree.exe，查看运行结果。

本任务为首次运用Python编程，需要先搭建Python编程环境，再编写代码实现树形图案的打印输出，具体的任务实施分析如下：知识准备Part.03初识Python01下载、安装和运行Python02常用PythonIDE03知识准备安装和配置PyCharm04编译可执行文件05发展历程01主要特点02应用领域031.1初识Python发布时间：1991年创始人：吉多·范罗苏姆发布机构：Python软件基金会（PythonSoftwareFoundation，PSF）语言类型：面向对象的解释性高级语言软件平台：Windows、Linux、UNIX、MacOS等操作系统软件版本：python2.x、python3.xPython发展历程Python发展历程吉多·范罗苏姆于1991年初公开发布第一个正式版本。1994年1月，Python新版本1.0发布。2000年10月，Python2.0发布。2001年，Python软件基金会（PSF）成立2008年12月，Python3.0版本发布，并被作为维护的主要系列。2010年，Python2.x系列发布最后一个版本，其主版本号为2.7。2011年1月，Python被TIOBE编程语言排行榜评为2010年度语言。2018年3月，Python宣布Python2.7将于2020年1月1日终止支持。2021年10月，Python被TIOBE编程语言排行榜评委最受欢迎的编程语言。语法简单Python主要特点Python可以让程序员专注于解决问题，而不是语法。Python使用的关键字比较少，弃用了花括号、begin和end等标记，直接使用空格或制表符来区分代码块，语句末尾也不需要使用分号，语法结构易读、易维护。交互模式在Python命令提示符下可以直接输入代码，按回车键即可解释运行代码并直接查看运行结果。解释性语言Python语言写的程序不需要编译成二进制代码，可以直接从源代码运行程序。跨平台性Python主要特点Python支持包括Linux、Windows、FreeBSD、Macintosh、Solaris、OS/2、WindowsCE、PocketPC、Android等几乎全部的操作系统。可扩展性Python不仅可以引入.py文件，还可以通过接口和库函数调用由其它高级语言（如C语言、C++、Java等）编写的代码。类库丰富Python拥有强大的标准库和大量的第三方模块可供调用。Python主要特点数字华容道吃豆人Python可以仅用一两行代码完成数字华容道、吃豆人等游戏的开发。Web应用开发：Python提供了丰富的Web开发框架比如Django、flask、TurboGears、web2py等，支持方便的开发Web应用。Python应用领域自动化运维：Python编写的系统管理脚本，无论是可读性，还是性能、代码重用度以及扩展性方面，优于普通的shell脚本。Python应用领域人工智能领域：Python在人工智能领域内的机器学习、神经网络、深度学习等方面，都是主流的编程语言。Python应用领域网络爬虫：Python提供了丰富Web抓取工具和框架，可以有效地采集在线数据和网页内容。Python应用领域科学计算Python提供了很多模块帮助用户在计算巨型数组、矢量分析等方面高效完成任务。游戏开发Python支持进行二维和三维图像处理，可用于编写游戏软件。数据库编程Python支持与MicrosoftSQLServer，Oracle，Sybase，DB2，MySQL、SQLite等数据库通信。Python应用领域网络编程提供丰富的模块支持sockets编程，能方便快速地开发分布式应用程序。下载Python01安装Python02运行Python031.2下载、安装和运行Python下载网址：/downloads/Python下载可选择不同版本下载Python下载Python安装Python安装Python安装IDLE(Python3.1064-bit)：简单的Python集成开发环境。Python3.10(64-bit)：Python命令解释器。Python3.10Manuals(64-bit)：Python说明文档。Python3.10ModuleDocs(64-bit)：Python的模块帮助文档。Python安装运行Python命令行解释器Python运行1）通过快捷方式运行：单击“开始”菜单按钮，依次选择“Python3.10”“Python3.10（64bit）”菜单命令，打开如下图所示的窗口。运行Python命令行解释器Python运行退出解释器，可以在命令行提示符下输入quit()，或者使用快捷键Ctrl+Z运行Python命令行解释器Python运行2）通过命令方式运行：运行cmd.exe，打开控制台窗口，在这里运行Python命令即可。Python命令格式如下：Python运行Python[选项][-c命令|-m模块名称|脚本|-][参数]常用的选项和参数说明如下：-c命令：表示以字符串形式传入命令-m模块名：将库模块作为脚本运行脚本：运行脚本程序-：从stdin中读取程序查看完整用法，输入命令python-hPython运行运行程序文件，输入命令pythontree.pyPython运行运行Python集成开发环境IDLE：Python的IDLE集成开发环境具有文本编辑、语法加亮显示、代码自动完成、段落缩进、Tab键控制、程序调试等功能。单击单击“开始”菜单按钮，依次选择“Python3.10”“IDLE(Python3.1064-bit)”菜单命令，打开集成开发环境窗口。Python运行1.3常用PythonIDEPyCharm常用开发工具PyCharm是开发者最常使用的开发工具，具有调试、语法高亮、Project管理、代码跳转、智能提示、单元测试、版本控制等，使用PyCharm可以实现程序编写、运行、测试的一体化。VisualStudioCode常用开发工具由Microsoft开发的轻量级、跨平台的源代码编辑器，支持Python的开发和调试。具有代码高亮、智能代码补全、调试等功能。JupyterNotebookJupyterNotebook本质上是一个Web应用程序，允许用户创建和共享包含代码、文本和可视化内容的文档。Spyder常用开发工具Spyder一个Python科学计算环境，集成了交互式控制台、编辑器、集成的调试器和变量浏览器等功能，特别适用于数据分析和科学计算。AnacondaAnaconda包含Python发行版和多个常用的数据科学包，如NumPy、Pandas等。Anaconda自带SpyderIDE，也支持其他IDE，如JupyterNotebook和PyCharm。Thonny常用开发工具Thonny是为初学者设计的IDE，具有实时反馈程序运行过程、调试时显示变量值和函数调用过程等特点，可以帮助初学者更好地理解和调试代码。Eclipse+PyDevEclipse+PyDev通常被用于创建和开发交互式的Web应用。Eclipse支持多种编程语言；PyDev是Eclipse中用于开发Python程序的IDE。Vim常用开发工具Vim是Linux系统中的高级文本编辑器，也是Linux程序员广泛使用的编辑器，它具有代码补全、编译及错误跳转等功能，并支持以插件形式进行扩展，实现更丰富的功能。SublimeTextSublimeText功能丰富、支持多种语言、有自己的包管理器，开发者可通过包管理器安装组件、插件和额外的样式，以提升编码体验，是开发者群体中最流行的编辑器之一。PyCharm下载与安装01PyCharm配置与运行021.4安装和配置PyCharmPyCharm下载与安装PyCharm操作简捷、功能齐全，既适用于新手，也可满足开发人员的专业开发需求。PyCharm下载与安装1）下载PyCharm访问PyCharm官方网址/pycharm/download/，进入PyCharm的下载页面。选择免费开源的Commnuity社区版下载PyCharm下载与安装2）安装PyCharm（1）双击下载好的安装包，打开PyCharm安装向导，可看到“WelcometoPyCharmCommunityEditionSetup”界面。PyCharm下载与安装2）安装PyCharm（2）进入“ChooseInstallLocation”界面，用户可在此界面设置PyCharm的安装路径，此处使用默认路径。PyCharm下载与安装2）安装PyCharm（3）进入“InstallationOptions”的界面，在该界面可配置安装选项，如右图所示。PycharmCommunityEdition:创建桌面快捷方式。Add“bin”foldertoPATH:添加pycharm的bin目录到系统环境变量path中。addopenfolderasproject

：在Windows的右键弹出菜单中添加菜单项。.py：关联扩展名为py的文件。PyCharm下载与安装2）安装PyCharm（4）勾选前图所示界面中的所有选项，单击【Next>】按钮进入“ChooseStartMenuFolder”界面，如右图所示。PyCharm下载与安装2）安装PyCharm（5）单击【Install】按钮安装PyCharm，如右图所示，显示安装进度和安装内容。PyCharm下载与安装2）安装PyCharm（6）PyCharm安装完成后，界面如右图所示。单击【Finish】按钮可结束安装。PyCharm配置与运行1）单击桌面上的PyCharm快捷方式，打开PyCharm，初次运行需同意用户协议、确认是否数据分享；之后会进入PyCharm的欢迎窗口。PyCharm配置与运行2）单击“Customize”可修改用户界面。此处修改了颜色主题为亮色（IntelliJLight）、字体大小为16.0。PyCharm配置与运行2）单击“CreateNewProject”按钮进入新建项目窗口。设置项目文件夹配置新的虚拟环境指定虚拟环境所在文件夹指定Python解释器版本及位置PyCharm配置与运行3）单击【Create】按钮完成项目创建并进入PyCharm主界面，如下图所示。PyCharm配置与运行4）在该项目中添加Python文件。右击项目名称，在弹出的下拉菜单中选择【New】→【PythonFile】。在【NewPythonfile】对话框中输入文件名“First”，类别为Pythonfile。PyCharm配置与运行5）在左侧的项目文件列表中，双击打开“First.py”，在右侧的代码窗口中输入：print(‘Hello,Python!’)，按Ctrl+Shift+F10，运行该代码文件。可以在底部的结果窗格中查看运行结果。PyInstaller简介01PyInstaller安装021.5编译可执行文件PyInstaller使用03编译可执行文件

以脚本模式运行Python程序文件时，系统中必须安装有Python命令行解释器或者Python集成开发环境，而这限制了Python程序的运行。为了方便运行Python开发的程序，可以将Python程序文件打包成可执行文件，比如Windows系统中的EXE文件。PyInstaller简介PyInstaller是一个在Windows、GNU/Linux、MacOS、FreeBSD、OpenBSD、Solaris和AIX下将Python程序打包为可执行文件的工具软件。PyInstaller可以与Python3.7-3.10一起使用，通过透明压缩构建更小的可执行文件。它是完全多平台的，并且能使用操作系统支持加载动态库，从而确保完全兼容。PyInstaller简介可以使用PyInstaller工具进行打包，PyInstaller可以在多个平台使用，并通过操作系统支持加载动态库，确保程序的兼容性。使用PyPI来安装PyInstaller。PyPI使用pip包管理器来下载第三方库。PyInstaller安装使用PyPI来下载、安装PyInstaller（1）更新pip包管理器到最新版本在Windows命令控制台窗口输入命令：Python-mpipinstall--upgradepipPyInstaller安装使用PyPI来下载、安装PyInstaller（2）安装PyInstallerpipinstallpyinstaller（3）升级Pyinstaller到最新版本pipinstall–upgradepyinstallerPyInstaller命令的基本语法格式如下：PyInstaller使用Pyinstaller[选项]<Python源代码文件>常用的选项和参数说明如下：-D，--onedir：默认选项，生成一个包含多个文件（含可执行文件）的文件夹。-F，--onefile：在dist文件夹中生成单个的可执行文件。-oDIR，--specpathDIR：指定spec文件的生成目录（默认为当前目录）。-nNAME，--nameNAME：分配给捆绑的应用程序和规范文件的名称（默认值：第一个脚本的基本名称）。-c，--console，--nowindowed：指定使用命令控制台窗口运行程序（仅对Windows有效）。任务实现Part.04分析代码01编写代码02优化代码03任务实现编译EXE文件04分析代码特点1图案全部都是由*号组成的*号出现的位置由空格数量来确定。第1-6行*号的个数分别为1、3、5、7、9、11个，依次递增；第7-10行*号的个数都是1个。第1-6行*号前面的空格个数分别为5、4、3、2、1、0个，第7-10行*号前面的空格数都是5个观察图案，找到特点：特点2特点3分析代码第一步：按照每行*号的规律，用print（）函数输出初步的图案；第二步：在打印每行*号的基础上，优化代码，在*号前面的空格，调整*号的位置，最终得到树形图案。代码思路：(1)启动PyCharm，新建Python项目Tree，新建Python文件Tree.Py编写代码(2)打印输出每行*号，输入如下代码：编写代码程序运行结果

每一行只打印了对应的*号的个数，并没有打印对应的空格，所以打印出来的图案不对。(3)每行*号前面，再输出相应的空格，调节控制位置。编写代码程序运行结果

优化代码，通过for循环完成。优化代码

每一行*号前面的空格个数与*号的数量存在联系，可以用计算公式表示为：