Python電子教案2 1 Python程序實例解析課堂

1、第,2,章,Python,程序實例解析,溫度轉換程序實例,溫度刻畫存在不同體系，攝氏度以,1,標準大氣壓下水的結冰點為,0,度,沸點為,100,度，將溫度進行等分刻畫。華氏度以,1,標準大氣壓下水的,結冰點為,32,度，沸點為,212,度，將溫度進行等分刻畫,問題：如何利用,Python,程序進行攝氏度和華氏度之間的轉換,溫度體系,步驟,1,分析問題。這里給出三個角度,第一，利用程序進行溫度轉換，由用戶輸入溫度值，程序給出輸出結,果。這是最直觀的理解。（我們將以第一種理解角度為例編寫并講解,余下程序步驟。,溫度轉換實例,第二，可以通過程序自動監(jiān)聽溫度信息發(fā)布渠道（如收音機、電視機,等）給出的溫

2、度播報源數(shù)據(jù)，通過語音識別、圖像識別等方法自動獲,得溫度值，再由程序完成轉換輸出給用戶。這種角度相比第一種不需,要用戶給出輸入,第三，隨著互聯(lián)網(wǎng)的高度普及和接入的便捷，程序也可以定期從溫度,信息發(fā)布網(wǎng)站獲得溫度值，再將溫度信息轉換成旅行者熟悉的方式,溫度轉換實例,步驟,2,劃分邊界：在確定問題計算部分的基礎上進一步劃分問題,邊界，即明確問題的輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)處理的要求。由于,程序可能接收華氏溫度和攝氏溫度，并轉換為另一種，該功能的,IPO,描述如下,輸入：華氏或者攝氏溫度值、溫度標識,處理：溫度轉化算法,輸出：華氏或者攝氏溫度值、溫度標識,溫度轉換實例,步驟,3,設計算法,F,表示華

3、氏度,82F,表示華氏,82,度,C,表示攝氏度,28C,表示攝氏,28,度,根據(jù)華氏和攝氏溫度定義，轉換公式如下,C = ( F,32 ) / 1.8,F = C * 1.8 + 32,溫度轉換實例,步驟,4,編寫程序,溫度轉換實例,步驟,5,調試、運行程序,在系統(tǒng)命令行上運行如下命令執(zhí)行程序,C:python TempConvert.py,或者：使用,IDLE,打開上述文件，按,F5,運行（推薦,輸入數(shù)值，觀察輸出,溫度轉換實例,步驟,6,升級維護,與人一樣，任何程序都有生命周期。促使程序生命結束的事件有,很多，例如：平臺更換、使用方式變化、算法改進等。對于上述例子,只要中國、美國使用不同

4、的溫度標準，溫度轉換的問題將一直存在,隨著問題使用場景、輸入和輸出要求等因素的變化，程序將需要不,斷地維護和升級,溫度轉換實例,Python,語法元素分析,Python,語言采用嚴格的“縮進”來表明程序的格式框架。縮進,指每一行代碼開始前的空白區(qū)域，用來表示代碼之間的包含和層,次關系,1,個縮進,4,個空格,縮進是,Python,語言中表明程序框架的唯一手段,程序的格式框架,單層縮進,多層縮進,程序的格式框架,注釋：程序員在代碼中加入的說明信息，不被計算機執(zhí)行,注釋的兩種方法,單行注釋以,開頭,Here,are,the,comments,多行注釋以,開頭和結尾,This,is,a,multil

5、ine,comment,used,in,Python,注釋,注釋主要有三個用途。第一，標明作者和版權信息。在每個源代碼,文件開始若干行增加注釋，標記編寫代碼的作者、日期、用途、版權,聲明等信息,第二，解釋代碼原理或用途。在程序關鍵代碼附近增加注釋，解釋,關鍵代碼作用，增加程序的可讀性,第三，輔助程序調試。在調試程序時候，可以通過單行或多行注釋,臨時“去掉”一行或連續(xù)多行與當前調試無關的代碼，輔助程序員找,到程序發(fā)生問題的可能位置,注釋,常量：程序中值不發(fā)生改變的元素,變量：程序中值發(fā)生改變或者可以發(fā)生改變的元素,Python,語言允許采用大寫字母、小寫字母、數(shù)字、下劃線,_,和漢字等字符及其組

6、合給變量命名，但名字的首字符不能是數(shù)字,中間不能出現(xiàn)空格，長度沒有限制,注意：標識符對大小寫敏感,python,和,Python,是兩個不同的名,字,命名與保留字,Python 3.x,保留字列表,33,個,命名與保留字,存儲和處理文本信息在計算機應用中十分常見?！拔谋尽痹诔绦蛑?用字符串,string,類型來表示,Python,語言中，字符串是用兩個,雙引號,或者單引號,括起來的一個或多個字符。實例代碼,1.1,中第,2,3,5,6,8,10,行代碼都包含帶有雙引號的字符串,字符串,字符串包括兩種序號體系：正向遞增序號和反向遞減序號,如果字符串長度為,L,正向遞增需要以最左側字符序號為,0,

7、向右依,次遞增，最右側字符序號為,L-1,反向遞減序號以最右側字符序號為,1,向左依次遞減，最左側字符序號為,L,字符串,Python,語言中,表示“賦值”，即將等號右側的值計算后,將結果值賦給左側變量，包含等號,的語句稱為,賦值語,句,Python,字符串的兩種序號體系,同步賦值語句：同時給多個變量賦值,變量,1,變量,N,表達式,1,表達式,N,賦值語句,例：將變量,x,和,y,交換,采用單個賦值，需要,3,行語句：即通過一個臨時變量,t,緩存,x,的原,始值，然后將,y,值賦給,x,再將,x,的原始值通過,t,賦值給,y,t = x,x = y,y = t,賦值語句,采用同步賦值語句，僅

8、需要一行代碼,x,y,y,x,賦值語句,獲得用戶輸入之前,input(,函數(shù)可以包含一些提示性文字,變量,= input,提示性文字,Imput(,函數(shù),分支語句是控制程序運行的一類重要語句，它的作用是根據(jù)判斷條,件選擇程序執(zhí)行路徑，使用方式如下,if,條件,1,語句塊,1,elif,條件,2,語句塊,2,else,語句塊,N,分支語句,if,elif,else,都是保留字,else,后面不增加條件，表示不滿足,其他,if,語句的所有其余情況,實例代碼,1.1,中第,3,6,9,行采用了,if-elif,else,類型的分支,語句，如下,分支語句,其中，第,3,行,if,語句包含第一個條件表達

9、式,TempStr-1 in F, f,該表達式由保留字,in,組成，表示判斷字符串,TempStr,的最后一個,字符,TempStr-1,是否在一個由,F,或者,f,組成的集合中，即,TempStr-1,是否等于,F,或者,f,如果相等，則返回,True,否,則返回,False,分支語句,對于,if,語句來說，當,in,表達式返回,True,時，執(zhí)行第,4,5,行語句內,容，如果返回,False,則執(zhí)行第,6,行的,elif,語句，判斷下一個條件,第,3,行語句判斷用戶輸入的溫度值是否是華氏度,同理，第,6,行,elif,語句判斷字符串,TempStr,的最后一個字符,TempStr-1,是

10、否在一個由,C,或者,c,組成的“集合”中，如果,條件成立，則繼續(xù)執(zhí)行第,7,8,行語句，否則執(zhí)行第,9,行語句。第,6,行,語句判斷用戶輸入的溫度值是否是攝氏度,分支語句,第,9,行,else,語句沒有判斷條件，表示當所有,if,elif,條件都不滿,足時所執(zhí)行的語句。表示用戶輸入的內容不符合預定義的攝氏溫度值,和華氏溫度值格式，對于該程序來說，用戶輸入出現(xiàn)了錯誤,分支語句,用戶輸入兩個數(shù)字，計算它們的平均數(shù)，并輸出平均數(shù),Eval,函數(shù),簡單說,eval,字符串,的作用是將輸入的字符串內容變成,Python,語句，并執(zhí)行這個語句。實例代碼,1.1,使用,eval(,函數(shù)將用,戶的部分輸入,

11、TempStr0:-1,由字符串轉換成數(shù)字，假設用戶,輸入,日屃,經(jīng)過,eval(,函數(shù)處理，將變成,Python,內部可進行數(shù),學運算的數(shù)值,102,Eval,函數(shù),使用,eval(,函數(shù)處理字符串需要注意合理使用，例如，如果直接,輸入字符串,桜汥潬,eval(,函數(shù)將去掉兩個引號，解釋其為一個,變量，由于之前沒有定義過,hello,變量，解釋器報錯。當輸入字符串,梯汥潬,時,eval(,函數(shù)去掉外部雙引號后，內部還有一個引號,則,hello,被解釋為字符串,eval(,函數(shù)還有很多作用，請讀者,在實踐中逐步挖掘,Eval,函數(shù),Eval,函數(shù),如果希望用戶輸入一個數(shù)字，可以是小數(shù)或負數(shù)，并

12、用程序對這個,數(shù)字進行計算，可以采用,eval(input,輸入提示字符串,的組合,例如,Eval,函數(shù),實例代碼,1.1,中第,5,8,10,行是,print,待輸出字符串,輸出函,數(shù)，用來輸出字符信息，也能夠以字符形式輸出變量,當輸出純字符信息時，可以直接將待輸出內容傳遞給,print(,函數(shù),如第,10,行,當輸出變量值時，需要采用格式化輸出方式，通過,format(,方法,將待輸出變量整理成期望輸出的格式，如第,5,和,8,行,print(,函數(shù),具體來說,print(,函數(shù)用槽格式和,format(,方法將變量和字符,串結合到一起輸出。例如第,5,行，輸出的模板字符串是,轉換后的溫度

13、是,金給屃,其中大括號,表示一個槽位置，這個括號中的內容由字符,串后面緊跟的,format(,方法中的參數(shù),C,填充。大括號,.2f,中內容表,示變量,C,輸出的格式，具體表示輸出數(shù)值取兩位小數(shù)值,print(,函數(shù),用兩個小例子感受一下這段程序的魅力吧,print(,函數(shù),循環(huán)語句：控制程序運行，根據(jù)判斷條件或計數(shù)條件確定一段程,序的運行次數(shù),遍歷循環(huán)，基本過程如下,for,i,in,range,計數(shù)值,表達式,1,例如，使某一段程序連續(xù)運行,10,次,for,i,in,range,10,源代碼,循環(huán)語句,實例代碼,1.1,和實例代碼,1.2,都是由一個序列表達式組成，程序按照,順序方式從頭

14、執(zhí)行到尾。實際編程中，一般將特定功能代碼編寫在一,個函數(shù)里，便于閱讀和復用，也使程序模塊化更好,函數(shù)可以理解為對一組表達特定功能表達式的封裝，它與數(shù)學函數(shù),類似，能夠接收變量并輸出結果,input(,print(,eval(,都是,Python,解釋器內置的函數(shù),函數(shù),經(jīng)過函數(shù)改造后的溫度轉換程序實例代碼,1.3,如下所示,函數(shù),實例代碼第,2,行的,def,保留字定義了一個函數(shù)，從第,2,行到第,10,行,該函數(shù)名字為,tempConvert(,它使用一個參數(shù),ValueStr,tempConvert(,函數(shù)所屬代碼是第,2,行后與之有縮進關系的代碼,即第,3,到,10,行。在這些代碼中,ValueStr,變量作為輸入函數(shù)的字符串,使用。由,def,保留字定義的函數(shù)在程序中不直接執(zhí)行，需要使用函數(shù),名稱調用才能執(zhí)行,函數(shù),第,11,行由于沒有縮進，它與第,2,行是平行關系，程序第,1,行到第,10,行不直接執(zhí)行，從第,11,