第一章 Python语言基础 -1

1.Python简介

Python的发展

• 1989年圣诞节 圣诞节期间，在阿姆斯特丹，吉多·范罗苏姆（Guido van Rossum）为了打发圣诞节的无趣，决心开发一个新的脚本解释程序
• Python名字的灵感之所以选中Python作为该编程语言的名字，是取自英国20世纪70年代首播的电视喜剧《蒙提·派森的飞行马戏团》（ Monty Python's Flyying Circus）
• 1991年发布的第1个Python版本
• 2000年10月 发布Python 2.0 版本
• 2008年12月 发布Python 3.0 版本
• 2019年11月 至今Python 3.x 系列已成为主流
• 最新版本Python 3.8.2 （官方网站下载 www.python.org)

Python的应用

Python 的主要应用领域

• 常规软件开发
• 图形处理
• 科学计算
• 大数据
• Web开发
• 网络爬虫
• 系统运维
• 人工智能

Python 的企业应用（略）

Python的特点

• Python的设计哲学是优雅、简单和明确
• Python既面向过程，也支持面向对象
• Python是高级通用脚本编程语言
• Python是解释型语言
• Python是跨平台语言
• Python是免费、开源，良好的生态
• Python有丰富的类库

2.Python集成开发环境

• PyCharm（由JetBrains打造的一款PythonIDE，分为专业版和社区版）
• IDLE（Python安装包内置开发环境）
• Python123（在线开发环境www.python123.io)
• Jupyter（安装Anaconda自带的高级IDE）
• Spyder（安装Anaconda自带的高级IDE）

3.用Python写程序

• IDLE是一个Python shell（外壳），可以利用这个shell与Python进行人机交互。Python解释器即使响应用户输入的每条代码，给出输出的结果。
• >>>是Python命令提示符。提示符是程序等待你键入信息时显示的符号。表示Python已经准备好了，在等着你键入Python指令。

例1：已知圆的半径是2.5，要求编写程序分别输出圆的周长和面积

解题思路：（将自然语言解题思路用Python语言实现人机交互）

半径 = 2.5
周长 = 2*π*半径
面积 = π*半径的平方
输出周长
输出面积

方法1：IDLE交互方式的程序

>>> r=2.5
>>> c=2*3.14*r
>>> s=3.14*r*r
>>> c
15.700000000000001
>>> s
19.625

方法2：IDLE文件方式的程序

r=2.5
c=2*3.14*r
s=3.14*r*r
print(c)
print(s)

4.Python程序语法元素分析

#E1-1.py
''' 已知圆的半径
    输出圆的周长和面积'''
r=2.5
c=2*3.14*r
s=3.14*r*r
print(c)
print(s)

(1)程序的格式框架

• Python采用严格的“缩进”来表明程序的格式框架
• 缩进指每一行代码开始前的空白区域，用来表示代码之间的包含和层次关系

(2)注释

在代码中加入的一行或多行辅助性文字信息，会被Python解释器略去，不被计算机执行

• 单行注释

# 已知圆的半径输出圆的周长和面积

• 多行注释

''' 已知圆的半径
    输出圆的周长和面积'''

(3)标识符

由用户来定义的用来标识某个实体（变量、常量、函数等）的一个符号。

• 如程序中r、c、s属于标识符
• 标识符由字母、下划线和数字组成（可以使用汉字），且不能以数字开头
• 正确的标识符如： x_1、 myName等
• 错误的标识符如：Test@2、1x等
• 标识符的命名通常要“见名识意”，如：age、wordList
• 标识符区分大小写，如age和Age是两个不同的标识符

(4)保留字（关键字）

• 指被Python内部定义并保留使用的标识符
• 用户编写程序时不能定义与保留字相同的标识符
• Python的33个保留字列表

Flase	def	if	raise
None	del	import	return
True	elif	in	try
and	else	is	while
as	except	lambda	with
assert	finally	nonlocal	yield
break	for	not
class	from	or
continue	global	pass

(5)变量

• 在程序运行过程中，其值可以改变的量成为变量
• 在Python中，不需要事先声明变量名及其类型，直接赋值即可创建任何类型的对象变量
• 不仅变量的值是可以变化的，变量的类型也是可以变化的，如：

r=3.7 # r为浮点型
x1=2020 # x1位整数型
x1="武汉加油" # x1为字串符型 (成对的英文单引号或双引号)

• 如何理解变量？

myUniversity="Lnu"
yourUniversity=myUniversity
yourUniversity="Neu"

(6)常量

• 在程序运行过程中，其值不能改变的量成为常量
• 如：3.14就是一个常量

(7).print()输出函数

是Python内置函数之一，用于输出数据对象

• 格式：
  print(objects,sep='',end='\n')
• objects：可以一次输出许多个对象， 输出多个对象时，需要用逗号分隔。
• sep：设定输出多个对象时的分割符。若省略，默认为一个空格。
• end：用来设定输出的结尾字符。若省略，默认值是换行符'\n',若输出后不想执行换行操作，也可以换成其他字符。

#E1-1.py
''' 已知圆的半径
    输出圆的周长和面积'''
r=2.5
c=2*3.14*r
s=3.14*r*r
print("圆的周长为：",c)
print("圆的周长为：",s)

程序执行结果：
圆的周长为：15.700000000000001
圆的面积为：19.625
>>>

#E1-1.py
''' 已知圆的半径
    输出圆的周长和面积'''
r=2.5
c=2*3.14*r
s=3.14*r*r
print("c=",c,end=' ')
print("s=",s)

程序执行结果：
c=15.700000000000001 s=19.625
>>>

(8).input()输入函数

是Python内置函数之一，用于完成数据的输入

• 格式：
  <变量>=input(<提示信息>)
• 在Python中，用input()函数实现变量的输入，无论用户在控制台输入字符串或数值，该函数都以字符串类型返回结果

#E1-1.py
''' 已知圆的半径
    输出圆的周长和面积'''
r=float(input("请输入半径"))
c=2*3.14*r
s=3.14*r*r
print("c=",c,end=' ')
print("s=",s)

程序执行结果：
请输入半径：5.6
c=35.168 s=98.4704
>>>

(9).eval()函数

是Python中经常使用的内置函数之一，用来解析给定的字符串表达式，并返回表达式的值。

• 格式：
  <变量>=eval(<字符串表达式>)
• 如：

>>>r=20
>>>eval("r")
>>>20

以上例句可以简单理解为“eval()用于去掉字符串两端的界线符”

#E1-1.py
''' 已知圆的半径
    输出圆的周长和面积'''
r=eval(input("请输入半径"))
c=2*3.14*r
s=3.14*r*r
print("c=",c,end=' ')
print("s=",s)

程序执行结果：
请输入半径：10.2
c=64.056 s=326.68559999999997
>>>

试一试

#E1-1.py
''' 已知圆的半径
    输出圆的周长和面积'''
import winsound
r=eval(input("请输入半径"))
c=2*3.14*r
s=3.14*r*r
winsound.Beep(500,1000)
print("c=",c)
print("s=",s)

函数

• 实际编程中，一般将特定功能代码编写在一个函数里，便于阅读和复用，也使得程序模块化更好
• 函数可理解为对一组表达特定功能表达式的封装，它与数学函数类似，能够接受变量并输出结果，如sin(x)
• Python中函数包括Python解释器内置函数（如print()、input()、eval()等）、标准库函数、第三方库函数和用户自定义函数。

内置函数

• Python解释器提供68个内置函数（如print()、input()、eval()等）

• 这些函数不需要引用库可直接使用

• 部分常用内置函数表

  print()	input()	eval()	id()	type()	max()
  min()	int()	float()	bool()	str()	len()
  open()	pow()	list()	tuple()	format()	...

标准库（模块）函数

• Python有许多标准库，如os库、字符串正则匹配re库、数学库math、随机数random、日期时间datetime库等
• 在使用这些模块中的函数时，需要先导入库import <库名>或 from <库名> import *
• 例如

>>> import math() #导入math库
>>> math.sin(3) #返回弧度制3对应的正弦值

Python程序初识常见问题

问题1：Python程序执行出现“unexpected”（缩进）错误

解析：出现错误原因是出现未知缩进。一般来说，只要提示中包含“indent”，都是由于缩进不正确造成的。在Python中，缩进是语法的一部分。

问题2：Python程序执行出现“invalid syntax”（语法格式）错误

解析：出现错误原因是语法格式错误。一般来说，只要提示中包含单词“syntax”，都是由于语法格式错误造成的。如，缺少右括号)。

问题3：Python程序执行出现“invalid character in identifier”（标识符中出现非法字符）错误

解析：出现错误原因是该行的标识符中出现非法字符。如本应该使用英文的符号()、""，却使用了中文的符号（）、“”。

课后作业 参考答案

1-5 CCBCB
6.（人元）

#E1-1-190102117.py
N=float(input("请输入整数"))**3
print(N)

6.（老师）

N**2

或者

pow(N,2)

#E1-2-190102117.py
yourUniversity=(input("请输入你的学校 "))
yourClass=(input("请输入你的班级 "))
yourName=(input("请输入你的姓名 "))
yourWord=(input("请输入你最想对驰援湖北、驰援武汉的广大医护人员说的一句话 "))
print(yourUniversity,end='的')
print(yourClass,end='的')
print(yourName,end='的想对驰援湖北、驰援武汉的广大医护人员说：')
print("“",yourWord,"”",sep='')