Python程序設(shè)計(jì)PPT完整版全套教學(xué)課件

《Python程序設(shè)計(jì)》

第1章Python語(yǔ)言概述第1章Python語(yǔ)言概述.pptx第2章Python程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ).pptx第3章基本數(shù)據(jù)類型與表達(dá)式.pptx第4章程序的基本控制結(jié)構(gòu).pptx第5章組合數(shù)據(jù)類型.pptx第6章函數(shù).pptx第7章文件操作.pptx第8章面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì).pptx第9章錯(cuò)誤和異常處理.pptx第11章網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)入門與應(yīng)用.pptx第12章圖形用戶界面設(shè)計(jì).pptx全套PPT課件1本章學(xué)習(xí)要求：理解程序設(shè)計(jì)的基本概念了解Python語(yǔ)言的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域掌握Python開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建掌握Python程序的運(yùn)行方式掌握使用IDLE編寫和執(zhí)行Python源文件程序了解在線幫助和相關(guān)資源1.1計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)概述1.1.1程序與程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言1．程序

什么是程序？廣義地講，程序就是為完成某一任務(wù)而制定的一組操作步驟。按該操作步驟執(zhí)行，就完成程序所規(guī)定的任務(wù)。2．程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言

人和計(jì)算機(jī)交流信息使用的語(yǔ)言稱為計(jì)算機(jī)語(yǔ)言或稱程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言21.1.1程序與程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（1）機(jī)器語(yǔ)言(MachineLanguage)

（2）匯編語(yǔ)言(AssembleLanguage)

匯編語(yǔ)言程序的執(zhí)行過(guò)程

匯編語(yǔ)言和機(jī)器語(yǔ)言都是面向機(jī)器的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，一般稱為低級(jí)語(yǔ)言。

31.1.1程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的發(fā)展（3）高級(jí)語(yǔ)言(HighLevelLanguage)

高級(jí)語(yǔ)言是一種與硬件結(jié)構(gòu)及指令系統(tǒng)無(wú)關(guān)，表達(dá)方式比較接近自然語(yǔ)言和數(shù)學(xué)表達(dá)式的一種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。

優(yōu)點(diǎn)：描述問(wèn)題能力強(qiáng)，通用性、可讀性、可維護(hù)性都較好

缺點(diǎn)：執(zhí)行速度較慢，編制訪問(wèn)硬件資源的系統(tǒng)軟件較難。

用高級(jí)語(yǔ)言編寫的程序稱為“源程序”，計(jì)算機(jī)不能直接識(shí)別和執(zhí)行，高級(jí)語(yǔ)言程序有編譯和解釋兩種執(zhí)行方式。4高級(jí)語(yǔ)言程序的編譯執(zhí)行：

是將源程序整個(gè)編譯成等價(jià)的，獨(dú)立的目標(biāo)程序，然后通過(guò)鏈接程序?qū)⒛繕?biāo)程序鏈接成可執(zhí)行程序。高級(jí)語(yǔ)言編譯執(zhí)行過(guò)程

5高級(jí)語(yǔ)言程序的解釋執(zhí)行：

解釋方式是將源程序逐句翻譯，翻譯一句執(zhí)行一句，邊翻譯邊執(zhí)行，不產(chǎn)生目標(biāo)程序。整個(gè)執(zhí)行過(guò)程，解釋程序都一直在內(nèi)存中。高級(jí)語(yǔ)言解釋執(zhí)行過(guò)程

61.1.2程序設(shè)計(jì)方法概述程序設(shè)計(jì)方法的發(fā)展可以劃分以下三個(gè)階段：1．早期的程序設(shè)計(jì)2．結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)3．面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)71.2

Python簡(jiǎn)介Python語(yǔ)言是一種功能強(qiáng)大的跨平臺(tái)面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言，是目前應(yīng)用最為廣泛的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言之一，具有簡(jiǎn)單易學(xué)、面象對(duì)象、跨平臺(tái)、交互解釋、模塊庫(kù)豐富、應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)，擁有大量的第三方庫(kù)，可以高效地開(kāi)發(fā)各種應(yīng)用程序。81.2.1Python語(yǔ)言的發(fā)展1989年荷蘭人GuidovanRossumPython2.xPython3.x91.2.2Python語(yǔ)言的特點(diǎn)（1）簡(jiǎn)單，所以易學(xué)。（2）通用編程語(yǔ)言。（3）Python是解釋型語(yǔ)言。（4）開(kāi)源，擁有眾多的開(kāi)發(fā)群體。（5）良好的跨平臺(tái)性和可移植性。（6）面向?qū)ο?。?）Python是強(qiáng)類型語(yǔ)言。（8）可擴(kuò)展性和豐富的第三方庫(kù)。101.2.3Python語(yǔ)言的應(yīng)用方向（1）常規(guī)軟件開(kāi)發(fā)（2）WEB開(kāi)發(fā)（3）科學(xué)運(yùn)算（4）數(shù)據(jù)分析（5）人工智能（6）GUI編程（7）網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)（8）云計(jì)算（9）系統(tǒng)運(yùn)維111.3Python開(kāi)發(fā)環(huán)境Python是跨平臺(tái)的，可以運(yùn)行于Windows、Mac和各種UNIX系統(tǒng)。Python開(kāi)發(fā)環(huán)境除了官方安裝包自帶的IDLE，還有Anaconda、PyCharm、Eclipse+Pydev插件、VisualStudio+PythonToolsforVisualStudio、PythonWin等。121.3.1下載Python安裝程序https://www.python.org/downloads/131.3.2安裝Python（1）雙擊python-3.7.2-amd64.exe（2）選中“AddPython3.7toPATH”復(fù)選框，將Python的可執(zhí)行文件路徑添加到Windows操作系統(tǒng)的環(huán)境變量path中，現(xiàn)在“InstallNow”開(kāi)始安裝。如圖1-4所示。（3）單擊“Close”按鈕，

完成安裝。141.3.3安裝和管理Python的第三方庫(kù)math庫(kù)、random庫(kù)、datatime等Python的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，用戶可以隨時(shí)使用。第三方庫(kù)（擴(kuò)展庫(kù)）需要安裝后才能使用。用戶下載第三方庫(kù)后，可以根據(jù)軟件文檔來(lái)安裝或使1、用pip工具安裝。使用pip工具安裝

示例：安裝NumPy包：pyhon–mpipinstallNumPy152、可以在PyPI頁(yè)面搜索和安裝Python第三方庫(kù)（模塊）

163、Python常見(jiàn)的第三方庫(kù)171.4運(yùn)行Python程序1.4.1Python程序的運(yùn)行原理和運(yùn)行方式1.運(yùn)行原理182.運(yùn)行方式（1）交互模式。在程序功能簡(jiǎn)單、代碼較少的情況下，可以使用交互模式開(kāi)發(fā)Python程序。（2）腳本模式。具有復(fù)雜功能的Python代碼量較大，一般采用可以使用腳本模式運(yùn)行。可以使用Python自帶的開(kāi)發(fā)工具開(kāi)發(fā)Python程序，有兩種方式：（1）Windows命令行方式；（2）IDLE方式。191.4.2Windows命令行方式1．交互模式編程2．腳本模式編程201.4.3IDLE方式1．交互模式編程211．交互模式編程222．腳本模式編程（1）新建（2）編輯#lt1-5-welcome.py#第1行為注釋。以符號(hào)#開(kāi)始，到行尾結(jié)束str="歡迎來(lái)到Python世界！"print("str",str)（3）保存（4）運(yùn)行23【例1-6】運(yùn)行程序lt1-6-datas.py#lt1-10-datas.pydatas=(23,2,-32.3,3,90,2.0)print(max(datas))print(min(datas))241.5在線幫助和相關(guān)資源Python官網(wǎng)：/Python擴(kuò)展庫(kù)索引：/251.5.1Python交互式幫助系統(tǒng)直接鍵入help()函數(shù)可進(jìn)入交互式幫助系統(tǒng)鍵入help(object)可獲取關(guān)于object對(duì)象的幫助信息261.5.2Python文檔選擇“開(kāi)始”→“所有程序”→Python3.7→Python3.7Manuals(64-bit)，就可以打開(kāi)Python文檔。27通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，讀者應(yīng)對(duì)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言及程序設(shè)計(jì)的概念、Python語(yǔ)言程序的組成特點(diǎn)、Python語(yǔ)言程序的運(yùn)行過(guò)程有一個(gè)初步了解。Python程序有交互方式和文件方式兩種執(zhí)行方式。典型的程序設(shè)計(jì)模式是IPO模式。28本章小結(jié)2929本章小結(jié)

程序設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，學(xué)習(xí)Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是要既動(dòng)手又動(dòng)腦地做實(shí)驗(yàn)。

初學(xué)程序設(shè)計(jì)的一般規(guī)律是：先模仿，在模仿的基礎(chǔ)上改進(jìn)，在改進(jìn)的基礎(chǔ)上提高；做到善于思考，邊學(xué)邊練。

學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)好的方法就是在掌握語(yǔ)法規(guī)則的基礎(chǔ)上，多分析閱讀別人寫的程序，多自己動(dòng)手編寫一些小程序，多上機(jī)調(diào)試運(yùn)行程序，做到這3個(gè)“多”字，學(xué)習(xí)好程序設(shè)計(jì)就不難了。

3030本章作業(yè)二、判斷題三、填空題四、選擇題五、編程題《Python程序設(shè)計(jì)》

第2章Python程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3232本章學(xué)習(xí)要求：熟悉Python程序編寫方法了解Python對(duì)象和引用掌握標(biāo)識(shí)符及其命名規(guī)則掌握變量和賦值語(yǔ)句了解Python的編碼規(guī)范掌握基本輸入輸出的方法了解turtle模塊的基本用法2.1Python程序概述2.1.1引例首先，看一個(gè)例子。【例2-1】已知三角形的三條邊，求三角形的面積。提示：假設(shè)三條邊長(zhǎng)分別為a、b和c，則三角形的面積

其中x為三角形周長(zhǎng)的一半

。33程序：#lt2-1-area.pyimportmatha=3.0b=4.0c=5.0x=(a+b+c)/2

#x為三角形周長(zhǎng)的一半s=math.sqrt(x*(x-a)*(x-b)*(x-c))

#s為三角形的面積print(s)342.1.2Python程序的構(gòu)成（1）Python程序由模塊組成，模塊對(duì)應(yīng)擴(kuò)展名為.py的源文件。一個(gè)Python程序一個(gè)或多個(gè)模塊組成。例2-1程序由模塊lt2-1-area.py和內(nèi)置模塊math組成。（2）模塊由語(yǔ)句組成。在例2-1程序中，語(yǔ)句importmath是導(dǎo)入模塊語(yǔ)句，print(s)是調(diào)用函數(shù)語(yǔ)句，其余的是賦值語(yǔ)句。（3）語(yǔ)句是Python程序的過(guò)程構(gòu)造塊，用于創(chuàng)建對(duì)象、變量賦值、調(diào)用函數(shù)、控制分支、構(gòu)建循環(huán)、注釋等。語(yǔ)句包含表達(dá)式?！?”引導(dǎo)注釋語(yǔ)句。（4）表達(dá)式用于創(chuàng)建和處理對(duì)象。如表達(dá)式x*(x-a)*(x-b)*(x-c)的運(yùn)算結(jié)果為一個(gè)新的float對(duì)象。352.2Python對(duì)象和引用2.2.1Python對(duì)象概述（1）標(biāo)識(shí)（identity）用于唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)對(duì)象，通常對(duì)應(yīng)于對(duì)象在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的位置。使用內(nèi)置函數(shù)id(obj)可返回對(duì)象obj的標(biāo)識(shí)（2）類型（type）用于表示對(duì)象所屬的數(shù)據(jù)類型（類），數(shù)據(jù)類型（類）用于限定對(duì)象的取值范圍，以及允許執(zhí)行的處理操作。使用內(nèi)置函數(shù)type(obj)可以返回對(duì)象obj所屬的數(shù)據(jù)類型（3）值（value）用于表示對(duì)象的數(shù)據(jù)類型的值。使用內(nèi)置函數(shù)print(obj)可返回對(duì)象obj的值36【例2-2】使用內(nèi)置函數(shù)type()、id()和print()查看對(duì)象。>>>123

#輸出：123>>>id(123)

#輸出：8791315313296>>>type(123) #輸出：<class‘int’>>>>print(123) #輸出：123372.2.2Python常用內(nèi)置對(duì)象382.2.3數(shù)據(jù)類型1.基本數(shù)據(jù)類型與復(fù)合數(shù)據(jù)類型基本數(shù)據(jù)類型也稱為簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類型，這些類型的數(shù)據(jù)是不能再分解的。Python中的基本數(shù)據(jù)類型包括整型、浮點(diǎn)型、布爾類型等，這類數(shù)據(jù)具有明確的數(shù)據(jù)范圍和相應(yīng)的運(yùn)算模式（詳見(jiàn)第3章）。在這些數(shù)據(jù)類型的基礎(chǔ)上，可以創(chuàng)建其他的數(shù)據(jù)類型（又稱為復(fù)合數(shù)據(jù)類型），例如列表、元組、集合、字典等，均是由若干元素合成的（詳見(jiàn)第5章）。392.不可變數(shù)據(jù)類型與可變數(shù)據(jù)類型不可變數(shù)據(jù)類型是不允許元素的值發(fā)生變化的，不可變數(shù)據(jù)類型包括字符串型、元組等。可變數(shù)據(jù)類型則會(huì)允許元素的值發(fā)生變化，即若對(duì)此類變量進(jìn)行像append、+、+=等修改操作，系統(tǒng)均會(huì)正常運(yùn)行?？勺償?shù)據(jù)類型包括整型、浮點(diǎn)型、布爾類型、列表和字典；402.2.4變量和對(duì)象的引用Python對(duì)象是位于計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的一個(gè)內(nèi)存數(shù)據(jù)塊。為了引用對(duì)象，必須通過(guò)賦值語(yǔ)句，把對(duì)象賦值給變量通過(guò)標(biāo)識(shí)符和賦值運(yùn)算符（=），可以指定某個(gè)變量指向某個(gè)對(duì)象，即引用該對(duì)象。>>>a=1#變量a的值為1>>>b=2#變量b的值為2>>>c=a+b412.3標(biāo)識(shí)符及其命名規(guī)則在Python語(yǔ)言中，包、模塊、類、函數(shù)、變量等的名稱等必須為有效的標(biāo)識(shí)符。422.3.1標(biāo)識(shí)符可以包含英為文字母（A-Z、a-z）、數(shù)字（0-9）及下畫(huà)線符號(hào)（_）。在自定義標(biāo)識(shí)符時(shí)，有以下幾個(gè)方面的限制：（1）標(biāo)識(shí)符的第1個(gè)字符必須是字母表中的字母或下畫(huà)線（_），并且變量名稱之間不能有空格。（2）在命名時(shí)，應(yīng)盡量做到見(jiàn)名知意，以提高程序的可讀性。例如，用salary和pay表示工資。（3）Python的標(biāo)識(shí)符有大小寫之分，如Data與data是不同的標(biāo)識(shí)符。（4）保留字不可以當(dāng)作標(biāo)識(shí)符。保留字也叫關(guān)鍵字，不能把它們用作任何標(biāo)識(shí)符名稱。例如：if、for、in等。（5）避免使用預(yù)定義標(biāo)識(shí)符作為自定義標(biāo)識(shí)符，例如：int、float、list、tuple等。（6）以雙下劃線開(kāi)始和結(jié)束的名稱通常具有特殊的含義。例如，__init__為類的構(gòu)造函數(shù)，一般應(yīng)避免使用。432.3.2保留關(guān)鍵字使用Python的help()內(nèi)置函數(shù)可以查看內(nèi)置函數(shù)，如help(input)。442.3.3Python預(yù)定義標(biāo)識(shí)符Python語(yǔ)言包含許多內(nèi)置的類名、對(duì)象名、異常名、函數(shù)名、方法名、模塊名、包名等的預(yù)定義名稱，例如，float、math、ArithmeticError、print等。用戶應(yīng)該避免使用Python預(yù)定義標(biāo)識(shí)符名作為自定義標(biāo)識(shí)符名提示：使用Python的內(nèi)置函數(shù)dir(__builtins__)，可以查看所有內(nèi)置的異常名、函數(shù)名等452.3.4命名規(guī)則使用統(tǒng)一的標(biāo)識(shí)符命名規(guī)則，例如使用著名的SmallTalk法則。在命名時(shí)，應(yīng)盡量做到見(jiàn)名知意，以提高程序的可讀性。例如，用salary和pay表示工資是比較合理的。462.4變量和賦值語(yǔ)句變量（Variable）是用來(lái)標(biāo)識(shí)對(duì)象或引用對(duì)象的。1.變量的聲明和賦值在Python解釋器內(nèi)可以直接聲明變量的名稱，不必聲明變量的類型，Python會(huì)自動(dòng)判別變量的類型。例如，聲明一個(gè)變量x，其值為100：

>>>x=100>>>x100472.鏈?zhǔn)劫x值語(yǔ)句鏈?zhǔn)劫x值用于為多個(gè)變量賦值同一個(gè)值【例2-3】鏈?zhǔn)劫x值語(yǔ)句示例Python允許用戶同時(shí)為多個(gè)變量賦值。例如：>>>a=b=c=100 #三個(gè)變量的值都為100>>>print(a,b,c)100100100483.復(fù)合賦值語(yǔ)句在賦值符“=”之前加上其他雙目運(yùn)算符可構(gòu)成復(fù)合賦值符。如：+=、-=、*=、／=、%=、**=、//=。復(fù)合賦值符優(yōu)先級(jí)、結(jié)合性與賦值符相同。構(gòu)成復(fù)合賦值表達(dá)式的一般形式為：

變量

雙目運(yùn)算符=表達(dá)式

例如，a+=5 等價(jià)于a=a+5x*=y+7 等價(jià)于x=x*(y+7)而不等價(jià)于：x=x*y+7r%=p 等價(jià)于r=r%p494.系列解包賦值將系列數(shù)據(jù)類型解包為對(duì)應(yīng)相同個(gè)數(shù)的變量a,b,c=1,2,"john"

#分別為三個(gè)變量賦值【例2-4】使用系列解包實(shí)現(xiàn)變量交換>>>a,b=(1,2)#變量a,b>>>a,b=b,a #a,b交換>>>a #輸出：2>>>b #輸出：1502.3.2常量Python常量包括數(shù)字、字符串、布爾值、空值，例如：20193.14“ZUST”TRUE通常使用全大寫字母（可以使用下劃線增加可閱讀性）表示常量名。在編程過(guò)程中，經(jīng)常將一些關(guān)鍵的數(shù)據(jù)設(shè)置成常量，這樣做可以提高程序的可讀性，而且對(duì)程序設(shè)計(jì)的擴(kuò)充與修改也是十分方便的。512.5表達(dá)式和運(yùn)算符2.5.1表達(dá)式的組成表達(dá)式由操作數(shù)和運(yùn)算符組成，操作數(shù)、運(yùn)算符和圓括號(hào)按一定規(guī)則組成表達(dá)式。【例2-5】表達(dá)式示例>>>importmath>>>a=2

;b=3>>>a+b>>>math.pimath.sin(math.pi/2)522.4.2表達(dá)式的書(shū)寫規(guī)則表達(dá)式從左到右書(shū)寫。例如，數(shù)學(xué)公式a2+b2應(yīng)該寫為：a**2+b**2。②乘號(hào)不能省略，例如，數(shù)學(xué)公式ab（表示a乘以b）應(yīng)寫為：a*b。③圓括號(hào)可用于修改表達(dá)式計(jì)算順序或者增加代碼可讀性避免歧義。圓括號(hào)必須成對(duì)出現(xiàn)，可以嵌套使用。例如，并聯(lián)電阻的計(jì)算公式

對(duì)應(yīng)的表達(dá)式是R1*R2/(R1+R2)。532.4.3運(yùn)算符運(yùn)算符包括算術(shù)運(yùn)算符、比較運(yùn)算符、賦值運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、位運(yùn)算符、成員運(yùn)算符和身份運(yùn)算符。提示：在第3章作詳細(xì)介紹。注意：Python運(yùn)算符及其優(yōu)先級(jí)。542.6語(yǔ)句2.6.1Python語(yǔ)句語(yǔ)句是Python程序的過(guò)程構(gòu)造塊，用于定義函數(shù)、定義類、創(chuàng)建對(duì)象、變量賦值、調(diào)用函數(shù)、控制分支、創(chuàng)建循環(huán)等Python語(yǔ)句分為：（1）簡(jiǎn)單語(yǔ)句包括：表達(dá)式語(yǔ)句、賦值語(yǔ)句、assert語(yǔ)句、pass空語(yǔ)句、del語(yǔ)句、return語(yǔ)句、yield語(yǔ)句、raise語(yǔ)句、break語(yǔ)句、continue語(yǔ)句、import語(yǔ)句、global語(yǔ)句、nonlocal語(yǔ)句等（2）復(fù)合語(yǔ)句包括：if語(yǔ)句、while語(yǔ)句、for語(yǔ)句、try語(yǔ)句、with語(yǔ)句、函數(shù)定義、類定義等552.6.2Python語(yǔ)句的書(shū)寫規(guī)則（1）Python中的縮進(jìn)要求非常嚴(yán)格，必須嚴(yán)格對(duì)齊。因?yàn)镻ython的代碼塊不由{}控制，而是由縮進(jìn)就可以控制。復(fù)合語(yǔ)句構(gòu)造體必須縮進(jìn)。（2）使用換行符分隔，一般情況下，一行一條語(yǔ)句。（3）反斜杠（\）用于一個(gè)代碼跨越多行的情況。如果語(yǔ)句確實(shí)太長(zhǎng)而超過(guò)屏幕寬度，最好在行尾使用續(xù)行符“\”表示下一行代碼仍屬于本條語(yǔ)句，或者使用圓括號(hào)把多行代碼括起來(lái)表示是一條語(yǔ)句。（4）分號(hào)（;）用于在一行書(shū)寫多條語(yǔ)句。（5）適當(dāng)使用空行分隔語(yǔ)句塊、函數(shù)、類、模塊等對(duì)象。562.6.3復(fù)合語(yǔ)句復(fù)合語(yǔ)句（條件語(yǔ)句、循環(huán)語(yǔ)句、函數(shù)定義和類定義，例如if、for、while、def、class等）由頭部語(yǔ)句（headerline）和構(gòu)造體語(yǔ)句塊（suites）組成。復(fù)合語(yǔ)句及其縮進(jìn)書(shū)寫規(guī)則：（1）頭部語(yǔ)句由相應(yīng)的關(guān)鍵字（例如，if）開(kāi)始，構(gòu)造體語(yǔ)句塊則為下一行開(kāi)始的一行或多行縮進(jìn)代碼。（2）通?？s進(jìn)是相對(duì)頭部語(yǔ)句縮進(jìn)四個(gè)空格，也可以是任意空格，但同一構(gòu)造體代碼塊的多條語(yǔ)句縮進(jìn)的空格數(shù)必須一致對(duì)齊。如果語(yǔ)句不縮進(jìn)，或縮進(jìn)不一致，將導(dǎo)致編譯錯(cuò)誤。（3）如果條件語(yǔ)句、循環(huán)語(yǔ)句、函數(shù)定義和類定義比較短，可以放在同一行。572.6.4注釋語(yǔ)句Python中的注釋有單行注釋和多行注釋。單行注釋以#開(kāi)頭，，到行末結(jié)束。多行注釋用3個(gè)單引號(hào)（'''）或3個(gè)雙引號(hào)（"""）將注釋括起來(lái)。Python解釋器將忽略所有的注釋語(yǔ)句，注釋語(yǔ)句不會(huì)影響程序的執(zhí)行結(jié)果。582.7輸入輸出函數(shù)程序運(yùn)行時(shí)序通常都是輸入數(shù)據(jù)、進(jìn)行計(jì)算和輸出結(jié)果，這就是簡(jiǎn)單程序的形式。Python的內(nèi)置函數(shù)input()和print()用于輸入和輸出數(shù)據(jù)。592.7.1輸出函數(shù)print()1.使用print()函數(shù)輸出print()函數(shù)的基本語(yǔ)法格式如下：print(value,…,sep='',end='\n')示例：>>>print(123,'abc',45,'book',sep='-')123-abc-45-book>>>print('100+200=',100+200)100+200=300602.使用格式符%對(duì)字符串格式化print()函數(shù)格式化輸出的一般格式：print(”格式化字符串”%(變量、常量或表達(dá)式))其中，格式化字符串中包含一個(gè)或多個(gè)指定格式參數(shù)，與后面括號(hào)中的變量、常量或表達(dá)式在個(gè)數(shù)和類型上一一對(duì)應(yīng)。

當(dāng)有多個(gè)變量、常量或表達(dá)式時(shí)，中間用逗號(hào)隔開(kāi)。61print()函數(shù)格式符合及含義62【例2-6】使用print()函數(shù)格式化輸出數(shù)據(jù)。程序代碼及運(yùn)行結(jié)果。>>>print('100+200=%d'%(100+200))100+200=300>>>x=100>>>y=1.23>>>print("x=%d,y=%f"%(x,y)x=100,y=1.23632.7.2輸入函數(shù)input()Python提供的input()函數(shù)從標(biāo)準(zhǔn)輸入讀入一行文本，默認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)輸入是鍵盤。input()函數(shù)的基本語(yǔ)法格式如下：變量=input([prompt])【例2-7】測(cè)試鍵盤的輸入。>>>x=input("請(qǐng)輸入最喜歡的水果：")請(qǐng)輸入最喜歡的水果：葡萄>>>x'葡萄'64【例2-8】計(jì)算矩形面積。源程序如下：#lt2-8-area.pya=int(input("矩形長(zhǎng)度:\t"))#輸入矩形長(zhǎng)度b=int(input("矩形寬度:\t"))#輸入矩形寬度area=a*b#計(jì)算矩形面積print("矩形面積:\t",area)#輸出結(jié)果652.7.3eval（）函數(shù)eval()函數(shù)可以接收一個(gè)字符串，以Python表達(dá)式的方式解析與執(zhí)行該字符串，并將執(zhí)行結(jié)果返回。該函數(shù)的語(yǔ)法格式為：eval(<字符串>)【例2-9】輸入三角形三條邊，用海倫公式計(jì)算三角形的面積。#lt2-9-area.py#輸入三角形三條邊，有海倫公式計(jì)算三角形面積simportmatha=eval(input("請(qǐng)輸入a邊長(zhǎng)："))b=eval(input("請(qǐng)輸入b邊長(zhǎng)："))c=eval(input("請(qǐng)輸入c邊長(zhǎng)："))p=(a+b+c)/2s=math.sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c))print("三角形的面積是{:.2f}".format(s))662.8Python中的函數(shù)和模塊函數(shù)是可以重復(fù)調(diào)用的代碼塊。Python語(yǔ)言中包括許多內(nèi)置的函數(shù)，例如print()、max()等，用戶也可以自定義函數(shù)。有關(guān)自定義函數(shù)請(qǐng)參見(jiàn)第6章。672.8.1函數(shù)1．內(nèi)置函數(shù)Python語(yǔ)言中包含若干常用的內(nèi)置函數(shù)，如dir()、type()、id()、help()、len()等，用戶可以直接使用。示例：>>>s="WelcometoHangzhou!">>>len(s)#返回字符串s的長(zhǎng)度，輸出：2020>>>round(5.79)6

提示：可以用dir(__builtins__)命令查看Python的全部?jī)?nèi)置函數(shù)。682.模塊函數(shù)通過(guò)import語(yǔ)句，可以導(dǎo)入模塊module，然后使用module.function(arguments)的形式調(diào)用模塊中的函數(shù)3.函數(shù)APIPython語(yǔ)言提供了海量的內(nèi)置函數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)、第三方模塊函數(shù)，函數(shù)的調(diào)用方法由應(yīng)用程序編程接口（API）確定。69Python常用函數(shù)API702.8.2模塊模塊是包含變量、語(yǔ)句、函數(shù)或類的定義的程序文件，文件的名字就是模塊名加上.py擴(kuò)展名。功能相近的模塊可以組織成包，包是模塊的層次性組織結(jié)構(gòu)。Python中使用import導(dǎo)入模塊或模塊對(duì)象，有以下幾種方式。（1）導(dǎo)入整個(gè)模塊。格式為：import模塊名[as別名]。（2）導(dǎo)入模塊的單個(gè)對(duì)象。格式為：from模塊名import對(duì)象[as別名]。

（3）導(dǎo)入模塊的多個(gè)對(duì)象。格式為：from模塊名import對(duì)象1，對(duì)象2，…。（4）導(dǎo)入模塊的全部對(duì)象。格式為：from模塊名import*。

說(shuō)明：這幾種方式導(dǎo)入模塊后，使用模塊中對(duì)象的形式有所不同。71【例2-10】模塊的導(dǎo)入及使用。程序代碼及運(yùn)行結(jié)果：>>>importmath #math是Python內(nèi)置模塊>>>math.fmod(10,3) #求余數(shù)1.0>>>importmath asm #別名為m>>>m.pow(2,4 )16.0>>>frommathimportfabs,sqrt #導(dǎo)入模塊中的函數(shù)>>>fabs(-100)100.0>>>sqrt(9) #返回3.072【例2-11】模塊和包示例：求解一元二次方程ax2+bx+c=0。源程序如下：#lt2-11-module.pyimportmath#導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)看模塊matha=float(input("請(qǐng)輸入a："))b=float(input("請(qǐng)輸入b："))c=float(input("請(qǐng)輸入c："))#a=3;b=8;c=5x1=(-b+math.sqrt(b*b-4*a*c))/(2*a)#使用模塊math中的函數(shù)sqrt求解平方根x2=(-b-math.sqrt(b*b-4*a*c))/(2*a)print('方程a*x*x+b*x+c=0的解為：',x1,x2)732.9turtle繪圖turtle（海龜）庫(kù)是Python語(yǔ)言中一個(gè)很流行的繪制圖形的函數(shù)庫(kù),用于繪制線、圓及其他形狀。turtle繪圖可以描述為海龜爬行軌跡形成了繪制的圖形，圖形繪制的過(guò)程十分直觀。turtle庫(kù)保存在Python安裝目錄的Lib文件夾下，需要導(dǎo)入后才能使用。742.9.1turtle簡(jiǎn)介海龜有三個(gè)屬性，位置、方向、畫(huà)筆（顏色、寬度等）。（1）位置屬性：整個(gè)畫(huà)板其實(shí)就對(duì)應(yīng)一個(gè)中學(xué)所學(xué)的“平面直角坐標(biāo)系”，畫(huà)板的正中心為坐標(biāo)系的原點(diǎn)（0,0）即x=0,y=0。在turtle里，reset()，海龜回到原點(diǎn)坐標(biāo)。（2）方向?qū)傩裕汉｝斂梢?60度的旋轉(zhuǎn)，使用的函數(shù)為：left(angle)，right(angle)，分別為向左、向右轉(zhuǎn)angle度。（3）畫(huà)筆屬性：通過(guò)改變畫(huà)筆的屬性，海龜可以畫(huà)出不同顏色，不同粗細(xì)的圖案。這些函數(shù)包括，pencolor(args)，可以改變畫(huà)筆的顏色，args可以是'red'，'blue'等字符串；width(w)，可以改變畫(huà)筆的粗細(xì)，w為一個(gè)正數(shù)。up()，即提起畫(huà)筆，暫時(shí)不畫(huà)圖像，對(duì)應(yīng)的down()為放下畫(huà)筆，開(kāi)始繪圖。751.創(chuàng)建窗口圖形窗口也稱為畫(huà)布（canas）。

需要先使用setp()函數(shù)創(chuàng)建圖形窗口。turtle.setup(width,height,startx,starty)setup()函數(shù)中的4個(gè)參數(shù)表示窗口寬度、高度、窗口在計(jì)算機(jī)屏幕上的橫坐標(biāo)和的縱坐標(biāo)。762.turtle的畫(huà)筆控制方法設(shè)置畫(huà)筆的狀態(tài)，包括畫(huà)筆的抬起和落下?tīng)顟B(tài)；設(shè)置畫(huà)筆的寬度、顏色等。773.turtle的圖形繪制方法turle圖形繪制是通過(guò)控制畫(huà)筆的行進(jìn)動(dòng)作完成的，包括畫(huà)筆的前進(jìn)方法、后退方法、方向控制等。782.9.2turtle繪圖實(shí)例【例2-12】用坐標(biāo)繪制圖2-1所示的五角星。79繪圖程序如下：

#lt2-12-star.pyimportturtle#導(dǎo)入模塊turtle中的全部?jī)?nèi)容turtle.forward(200)turtle.right(144)turtle.forward(200)turtle.right(144)turtle.forward(200)turtle.right(144)turtle.forward(200)turtle.right(144)turtle.forward(200)turtle.done()80【例2-13】繪制同一個(gè)半徑的內(nèi)接正多邊形81#繪制同一個(gè)半徑的內(nèi)接正多邊形

importturtleimporttime#sleep()函數(shù)需要turtle.setup(640,480)turtle.title("繪制同一個(gè)半徑的內(nèi)接正多邊形")t=turtle.Turtle()t.pensize(3)#設(shè)置畫(huà)筆寬度為3t.pencolor('blue')#設(shè)置畫(huà)筆顏色為藍(lán)色t.penup()#抬起畫(huà)筆t.goto(-270,0)#移動(dòng)位置t.pendown()#放下畫(huà)筆foriinrange(3,9):#循環(huán)6次，i值依次去3~8t.circle(40,steps=i)#circle()函數(shù)可繪制正i邊形，i>=3time.sleep(1)#暫停1s,需引入time模塊t.penup()t.goto(-290+(i-2)*90,0)t.pendown()t.circle(40)#繪制1個(gè)圓t.hideturtle()#隱藏畫(huà)筆turtle.mainloop()822.10.實(shí)例應(yīng)用【例2-14】列表保存的一組成績(jī)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)不及格的人數(shù)和最高分。具體程序如下。#lt2-13-max.pylst=[89,45,34,23,98,33]#列表表示notpass=maxscore=0#notpass為不及格人數(shù)，maxscore為最高分foriteminlst:ifmaxscore<item:maxscore=itemifitem<60:notpass+=1print("最高分是{}，不及數(shù)人數(shù)是{}".format(maxscore,notpass))83【例2-15】求2個(gè)數(shù)平方和的平方根。程序設(shè)計(jì)如下:

#lt2-14-sqrt.pyimportmath

#導(dǎo)入模塊.deffunc(x,y):#定義函數(shù).z=math.sqrt(x**2+y**2)returnzif__name__=="__main__":a=int(input("請(qǐng)輸入一個(gè)整數(shù)："))

#定義變量a.b=int(input("請(qǐng)輸入一個(gè)整數(shù)："))

#定義變量b.c=func(a,b#調(diào)用func()函數(shù)，結(jié)果賦給變量c.print("c=",c)#輸出.848585本章小結(jié)本章學(xué)習(xí)的Python對(duì)象和引用、標(biāo)識(shí)符、變量和賦值語(yǔ)句、表達(dá)式和運(yùn)算符、輸入輸出函數(shù)、Python中的庫(kù)是Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。程序的書(shū)寫，包括代碼縮進(jìn)、注釋、語(yǔ)句續(xù)行、關(guān)鍵字區(qū)分大小寫等內(nèi)容。8686本章作業(yè)一、判斷題二、填空題三、選擇題四、程序閱讀題五、編程題《Python程序設(shè)計(jì)》

第3章基本數(shù)據(jù)類型與表達(dá)式

本章學(xué)習(xí)要求

掌握三種數(shù)值及布爾類型的概念正確使用三種數(shù)值類型掌握字符串的概念和表示熟悉基本的運(yùn)算符結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)進(jìn)行表達(dá)式計(jì)算掌握字符串的基本操作和格式化輸出883.1數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)類型的概念計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)表示分成數(shù)值類、文本類、復(fù)合類數(shù)據(jù)類型程序處理的處理的對(duì)象不同，需要區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)類型各類數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式以及運(yùn)算方式不同每種數(shù)據(jù)有特定的保留字89數(shù)值類型整數(shù)類型int十進(jìn)制：100，-23二進(jìn)制：0B1101八進(jìn)制：0o1354十六進(jìn)制：0x9A8B浮點(diǎn)數(shù)類型float-123.65、9.2e-3復(fù)數(shù)類型complex3.5+2.78j90字符串類型str91以一對(duì)單引號(hào)、雙引號(hào)或三引號(hào)作為定界符的字符序列；它最基本的單位就是字符（分可打印和不可打印字符）；打印字符包括：英文的大小寫字母A~Z和a~z；數(shù)字字符0~9；標(biāo)點(diǎn)符號(hào)和一些常用符號(hào)。92轉(zhuǎn)義字符（用“\”開(kāi)始）轉(zhuǎn)義字符描述轉(zhuǎn)義字符描述\\反斜杠符號(hào)\t橫向制表符\’單引號(hào)\n換行\(zhòng)”雙引號(hào)\（在行尾）續(xù)行符\a響鈴\f換頁(yè)\b退格\oyy八進(jìn)制數(shù)\r回車\xyy十六進(jìn)制數(shù)布爾類型bool只有True（真）和False（假）兩個(gè)值所有類型的數(shù)字0（整數(shù)類型、浮點(diǎn)類型等其它類型）、空序列（字符串、列表、元組）以及空字典的值為假，其它值為真。93s=bool("Helloworld")t=bool(0)print(s)print(t)

TrueFalse943.3運(yùn)算符與表達(dá)式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行不同運(yùn)算處理時(shí)運(yùn)用的一些符號(hào)，叫運(yùn)算符。根據(jù)參與運(yùn)算對(duì)象的數(shù)目，可以分為一元運(yùn)算符、二元運(yùn)算符。Python常用的運(yùn)算符包括

①算術(shù)運(yùn)算符

②關(guān)系運(yùn)算符

③邏輯運(yùn)算符

④賦值運(yùn)算符

⑤位運(yùn)算符

⑥成員運(yùn)算符

⑦身份運(yùn)算符

95用運(yùn)算符和括號(hào)將運(yùn)算對(duì)象組合在一起的式子就是表達(dá)式。單獨(dú)的一個(gè)常量或變量都可以視為一個(gè)表達(dá)式。表達(dá)式的運(yùn)算結(jié)果跟所參與的運(yùn)算、運(yùn)算的目數(shù)和運(yùn)算的優(yōu)先級(jí)有關(guān)。3.3運(yùn)算符與表達(dá)式算術(shù)運(yùn)算符(假設(shè)變量a取值2，變量b取值5)96運(yùn)算符描述舉例-a取反-2a+b相加結(jié)果為7a-b相減結(jié)果為-3a*b相乘結(jié)果為10a/b相除結(jié)果為0.4a//b整除結(jié)果為0a%b取余結(jié)果為2a**b求冪結(jié)果為32關(guān)系運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符是進(jìn)行兩個(gè)對(duì)象大小于或相等與否關(guān)系比較的運(yùn)算符，關(guān)系成立的運(yùn)算結(jié)果為真，反之為假，運(yùn)算的值是布爾類型數(shù)據(jù)：True或False。97運(yùn)算符描述舉例a>b比較a是否大于ba大于b，返回True，否則返回Falsea>=b比較a是否大于等于ba大于等于b，返回True，否則返回Falsea<b比較a是否小于ba小于b，返回True，否則返回Falsea<=b比較a是否小于等于ba小于等于b，返回True，否則返回Falsea==b比較a是否等于ba等于b，返回True，否則返回Falsea!=b比較a是否不等于ba不等于b，返回True，否則返回False邏輯運(yùn)算符運(yùn)算包括：邏輯非not、邏輯與and和邏輯或or運(yùn)算邏輯運(yùn)算的結(jié)果也只有True和False兩個(gè)值。98abaandbaorbnotaTrueFalseFalseTrueFalseFalseTrueFalseTrueTrueFalseFalseFalseFalseTrueTrueTrueTrueTrueFalse賦值運(yùn)算符用一個(gè)“=”表示表示將右邊表達(dá)式的結(jié)果賦予左邊的變量可以一次只給一個(gè)變量賦值，也可以同時(shí)給多個(gè)變量賦值99>>>x=100#一次賦值一個(gè)變量>>>x,y,z=100,200,300#一次賦值多個(gè)變量>>>x,y=y,x#x，y兩個(gè)數(shù)值互換位運(yùn)算符是針對(duì)二進(jìn)制數(shù)按每一位進(jìn)行運(yùn)算的符號(hào)100按位取反（~）按位與（&）

56 00111000 78 & 01001110 00001000位運(yùn)算符101按位或（|）

56 00111000 78 | 01001110 01111110按位異或（^）

56 00111000 78 ^ 01001110 01110110位運(yùn)算符102按位左移（<<） 5<<4

01010000按位右移（>>） 5>>2

00000001

身份運(yùn)算符103運(yùn)算符描述舉例aisb判斷a和b是否引自同一個(gè)對(duì)象如果id(a)和id(b)一致，返回Trueanotisb判斷a和b是否引自不同對(duì)象如果id(a)和id(b)不同，返回True>>>x=10>>>y=10>>>print(xisy)>>>y=20>>>print(xisy)TrueFalse類型轉(zhuǎn)換104自動(dòng)類型轉(zhuǎn)換強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換函數(shù)描述函數(shù)描述int(x)將x強(qiáng)制轉(zhuǎn)化成整數(shù)ord(x)將x轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的ASCⅡ值float(x)將x強(qiáng)制轉(zhuǎn)化成浮點(diǎn)數(shù)chr(x)將x轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的字符str(x)將x強(qiáng)制轉(zhuǎn)化成字符串eval(x)將字符串x作為表達(dá)式計(jì)算運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)105運(yùn)算符描述**冪運(yùn)算~、+、-按位取反、正、負(fù)號(hào)*、/、%、//乘、除、取余、整除+、-加、減法>>、<<右移、左移&位與^、|異或、位或<=、<、>=、>大小于比較==、!=是否相等判斷=賦值is、notis身份運(yùn)算in、notin成員運(yùn)算not、and、or邏輯運(yùn)算3.4數(shù)值處理常用標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)106math庫(kù)的使用調(diào)用格式：先引入math庫(kù)： importmath再調(diào)用： math.函數(shù)名（參數(shù)）常用算術(shù)運(yùn)算標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)107函數(shù)名或常數(shù)描述舉例math.e自然常數(shù)emath.emath.pi圓周率πmath.pimath.log10(x)返回以10為底的對(duì)數(shù)math.log10(2)math.pow(x,y)返回x的y次方math.pow(4,3)math.sqrt(x)返回x的平方根math.sqrt(5)math.ceil(x)返回不小于x的最小整數(shù)math.ceil(4.3)math.floor(x)返回不大于x的最大整數(shù)math.floor(5.8)math.trunc(x)返回x的整數(shù)部分math.trunc(7.6)math.fabs(x)返回x的絕對(duì)值math.fabs(-4.3)math.sin(x)返回x的三角正弦值math.sin(3)math.asinx)返回x的反三角正弦值math.asin(0.5)math.cos(x)返回x的三角余弦值math.cos(1.7)math.acos(x)返回x的反三角余弦值math.acos(0.3)math.tan(x)返回x的三角正切值math.tan(5)math.atan(x)返回x的反三角正切值math.atan(1.6)例3-14108importmathprint(math.pi)print(math.sqrt(2))print(math.acos(0.6))print(math.pow(3,4))print(math.floor(7.4))3.1415926535897931.41421356237309510.927295218001612381.07109random庫(kù)的使用調(diào)用格式：先引入random庫(kù)： importrandom再調(diào)用： random.函數(shù)名（參數(shù)）或者直接調(diào)用指定函數(shù)： fromrandomimportrandint常用隨機(jī)標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)110函數(shù)名描述seed(a)初始化隨機(jī)數(shù)種子random()生成一個(gè)[0.0,1.0]之間的隨機(jī)小數(shù)randint(a,b)生成一個(gè)[a,b]之間的整數(shù)getrandbits(k)生成一個(gè)k比特長(zhǎng)度的隨機(jī)整數(shù)randrange(start,stop[,step])生成一個(gè)[start,stop]之間以step為步長(zhǎng)的隨機(jī)整數(shù)uniform(a,b)生成一個(gè)[a,b]之間的隨機(jī)小數(shù)choice(seq)從序列seq中隨機(jī)返回一個(gè)元素shuffle(seq)將序列seq中的元素隨機(jī)打亂，返回打亂后的序列111例3-15importrandomrandom.seed(15)foriinrange(1,11):print(random.randint(1,100),end=",")print()foriinrange(1,11):print(random.randint(1,100),end=",")print()random.seed(15)foriinrange(1,11):print(random.randint(1,100),end=",")print()print(random.random())foriinrange(1,11):print(random.randrange(1,100,2),end=",")結(jié)果：27,2,67,95,5,21,31,3,8,88,19,89,48,31,15,44,60,91,46,36,27,2,67,95,5,21,31,3,8,88,0.1472483564715264589,47,31,15,43,59,91,45,35,51,3.5字符串處理函數(shù)及方法112字符串的基本操作操作符描述x+y連接字符串x和yx*n將字符串x復(fù)制n次xins若字符串x是字符串s的子串，返回True，否則返回Falsestr[i]索引，返回字符串str中第i個(gè)字符str[m:n]切片，返回字符串str中第m個(gè)到第n-1個(gè)字符的子串113字符串的常用內(nèi)置處理函數(shù)

函數(shù)名/方法描述字符串類型判斷str.isalpha()判斷字符串str是否全為字母，是返回True，否返回Falsestr.isdigit()判斷字符串str是否全為數(shù)字，是返回True，否返回Falsestr.islower()判斷字符串str是否全為小寫字母，是返回True，否返回Falsestr.isupperr()判斷字符串str是否全為大寫字母，是返回True，否返回False大小寫字母轉(zhuǎn)換換str.lower()字符串str變小寫字母str.upper()字符串str變大寫字母str.title()字符串str首字母變大寫字母str.swapcase()字符串str中的大小寫字母互換刪除空格str.strip([chars])刪除字符串str左右的空格str.lstrip(([chars])刪除字符串str左邊的空格str.rstrip(([chars])刪除字符串str右邊的空格

str.find(sub[,start[,end]])在字符串str的[start,end]區(qū)間中查找sub子串，返回sub首次出現(xiàn)的位置

str.replace(old,new[,count])在字符串str中用new子串替換old子串

str.split()將字符串str拆分成列表

str.count(sub[,start[,end]])統(tǒng)計(jì)sub子串在字符串str的[start,end]區(qū)間出現(xiàn)的次數(shù)114例3-16s="s2345dgfd645"print(s.isdigit())print(s.title())print(s.upper())print(s.strip())print(s.find('45',1,9))print(s.count('45'))print(s.split())執(zhí)行結(jié)果：FalseS2345DGfd645S2345DGFD645s2345dgfd64572['s2','345d','gfd645']115字符串的f-string格式化方法f-string在形式上是以f或F修飾符引領(lǐng)的字符串（f'xxx'或F'xxx'），以大括號(hào){}標(biāo)明被替換的字段。例如：s="zhangsan"print(f'Mynameis{s}.')顯示結(jié)果：Mynameiszhangsan.116字符串的format()格式化方法format()方法的基本格式： <模板字符串>.format(參數(shù))

name="zhangsan"age=10print('Mynameis{}.Myageis{}.'.format(name,age))0011顯示：Mynameiszhangsan.Myageis10.117format()方法的格式控制{<參數(shù)序號(hào)>

:<格式控制符>}:<填充><對(duì)齊><寬度><，><.精度><類型>引導(dǎo)符單個(gè)字符<左對(duì)齊>右對(duì)齊^居中對(duì)齊設(shè)定輸出寬度數(shù)字的千位分隔符用于整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)數(shù)小數(shù)部分的精度或字符串的輸出長(zhǎng)度整數(shù)類：b,c,d,o,x,X浮點(diǎn)類：e,E,f,%<填充>部分的字符是指當(dāng)輸出值不到設(shè)定的寬度時(shí)填充空位的字符，若沒(méi)有指定，默認(rèn)由空格填充空位。<對(duì)齊>輸出值可以設(shè)定靠左、靠右和居中三種不同對(duì)齊方式。<寬度>對(duì)輸出值可以指定顯示的寬度，實(shí)際數(shù)值不到指定寬度時(shí)將出現(xiàn)空位，根據(jù)設(shè)定的對(duì)齊方式，空位出現(xiàn)的位置將會(huì)不同：左對(duì)齊方式：空位出現(xiàn)在數(shù)值的右側(cè)；右對(duì)齊方式：空位出現(xiàn)在數(shù)值的左側(cè)；居中對(duì)齊方式：空位出現(xiàn)在數(shù)值的兩側(cè)。<.精度>浮點(diǎn)數(shù)輸出時(shí)可以進(jìn)行小數(shù)點(diǎn)后保留幾位的控制，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)截取小數(shù)部分。<類型>當(dāng)輸出整數(shù)或浮點(diǎn)數(shù)時(shí)，根據(jù)需要可以有不同進(jìn)制的選擇，由不同的格式控制符決定。118name="shen"a=12345.2356print('{:-<10},{:>10,.2f}'.format(name,a))結(jié)果：shen------,12,345.24《Python程序設(shè)計(jì)》

第4章程序的基本控制結(jié)構(gòu)

本章學(xué)習(xí)要求

了解算法的概念以及算法的流程圖表示掌握順序結(jié)構(gòu)掌握選擇結(jié)構(gòu)，能針對(duì)不同情況選擇不同的分支語(yǔ)句處理問(wèn)題掌握循環(huán)結(jié)構(gòu)，熟練使用while和for語(yǔ)句能區(qū)分break、continue語(yǔ)句的不同，在編程中正確使用優(yōu)化設(shè)計(jì)方案1204.1算法及算法表示描述程序解決問(wèn)題的方法步驟就是算法算法的特征有窮性：算法必須在執(zhí)行有限步驟后終止確定性：算法給出的每個(gè)計(jì)算步驟必須有明確定義，無(wú)二義性有效性：算法中的每個(gè)步驟都能有效執(zhí)行，得到確定結(jié)果有零個(gè)或多個(gè)輸入：算法處理的數(shù)據(jù)可以源于輸入的數(shù)據(jù)有一個(gè)或多個(gè)輸出：算法應(yīng)有輸出，執(zhí)行結(jié)果就是算法的輸出1214.1算法及算法表示評(píng)價(jià)算法優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)正確性：指算法能否正確求解相應(yīng)的問(wèn)題時(shí)間復(fù)雜度：指計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序時(shí)花費(fèi)的時(shí)間量空間復(fù)雜度：指計(jì)算機(jī)上運(yùn)行程序需要消耗內(nèi)存的大小可理解度：指算法是否便于人們閱讀、理解122算法的表示流程圖是算法表示常用的方法。它用一些圖形框圖、流程線和簡(jiǎn)單的文字說(shuō)明描述程序的基本操作和算法實(shí)現(xiàn)過(guò)程。常用的流程圖符號(hào)：

起止框：表示程序的開(kāi)始和結(jié)束；

處理框：表示程序的處理步驟；

判斷框：根據(jù)不同的判斷結(jié)果執(zhí)行不同的操作；

輸入輸出框：表示數(shù)據(jù)的輸入輸出；

流程線：表示程序執(zhí)行路徑。1234.2順序結(jié)構(gòu)124順序結(jié)構(gòu)就是按照從上往下的順序依次執(zhí)行程序中的語(yǔ)句?！纠?-1】輸入半徑值計(jì)算對(duì)應(yīng)的圓面積125importmathr=float(input("請(qǐng)輸入半徑:"))s=math.pi*r*rprint("s={:.2f}".format(s))執(zhí)行結(jié)果：請(qǐng)輸入半徑:3s=28.274.3選擇結(jié)構(gòu)126指通過(guò)判斷特定條件是否滿足來(lái)決定程序的執(zhí)行流程分成單分支選擇結(jié)構(gòu)、雙分支選擇結(jié)構(gòu)和多分枝選擇結(jié)構(gòu)三種基本結(jié)構(gòu)單分支選擇結(jié)構(gòu)

是選擇結(jié)構(gòu)中較簡(jiǎn)單的一種判斷執(zhí)行127格式如下： if

條件：

語(yǔ)句塊當(dāng)條件滿足時(shí)，執(zhí)行語(yǔ)句塊；若條件不滿足，語(yǔ)句塊被跳過(guò)不執(zhí)行【例4-2】128x=input('請(qǐng)輸入兩個(gè)數(shù)字a,b:')a,b=map(int,x.split())ifa>=b:print('{}比較大'.format(a))執(zhí)行結(jié)果：輸入7812輸出：78比較大雙分支選擇結(jié)構(gòu)

是用來(lái)處理滿足條件與否的兩種截然不同的執(zhí)行129格式如下：

if條件：

語(yǔ)句塊1 else:

語(yǔ)句塊2表示條件滿足時(shí)，執(zhí)行語(yǔ)句塊1；條件不滿足時(shí)，執(zhí)行語(yǔ)句塊2【例4-3】130x=input('請(qǐng)輸入兩個(gè)數(shù)字a,b:')a,b=map(int,x.split())ifa>=b:max=aelse:max=bprint('{}比較大'.format(max))執(zhí)行結(jié)果：輸入1278輸出：78比較大條件表達(dá)式條件表達(dá)式格式如下：

值1if條件else值2131例4-3的雙分支語(yǔ)句可以改寫成如下的條件表達(dá)式： max=(aifa>=belseb)多分支選擇結(jié)構(gòu)

是針對(duì)兩種以上不同情況的復(fù)雜處理132if條件1：

滿足條件1執(zhí)行的語(yǔ)句塊1elif條件2：

滿足條件2執(zhí)行的語(yǔ)句塊2elif條件3：

滿足條件3執(zhí)行的語(yǔ)句塊3

…else：

以上N-1個(gè)條件都不滿足時(shí)執(zhí)行的語(yǔ)句塊N133【例4-4】將輸入百分制的成績(jī)轉(zhuǎn)換成五分制等級(jí)134x=int(input('請(qǐng)輸入成績(jī):'))ifx>100:print('wrongscore<=100')elifx>=90:print('A')elifx>=80:print('B')elifx>=70:print('C')elifx>=60:print('D')elifx>=0:print('E')else:print('wrongscore>=0'選擇結(jié)構(gòu)的嵌套進(jìn)行分層處理在一個(gè)if語(yǔ)句中可以嵌套別的if或者if-else語(yǔ)句，達(dá)到根據(jù)復(fù)雜條件進(jìn)行篩選處理的效果不同層次的分句縮進(jìn)量不同相同層次的語(yǔ)句縮進(jìn)量相同135選擇結(jié)構(gòu)的嵌套136格式如下：if條件1：

語(yǔ)句塊1 if條件2：

語(yǔ)句塊2 else：

語(yǔ)句塊3 else：

語(yǔ)句塊4【例4-6】編程求解一元二次ax2+bx+c=0。137分析：首先根據(jù)輸入a的數(shù)值，區(qū)分當(dāng)前輸入的系數(shù)能否構(gòu)成一元二次方程：1.a=0時(shí)顯示輸入的系數(shù)構(gòu)成的“不是一元二次方程”。2.若a≠0，需要對(duì)是否實(shí)根還是虛根的情況篩選：(1)b2+4ac>=0，有兩個(gè)實(shí)根；(2)b2+4ac<0，有兩個(gè)虛根。138代碼如下：importmathx=input('Enternumbera,b,c=')a,b,c=map(float,x.split())ifmath.fabs(a)>1e-5:d=b**2-4*a*cifd>=0:x1=(-b+math.sqrt(d))/(2*a)x2=(-b+math.sqrt(d))/(2*a)print("x1={:.2f},x2={:.2f}\n".format(x1,x2))else:x1=-b/(2*a)x2=math.sqrt(math.fabs(d))/(2*a)print('x1={:.2f}+{:.2f}i\n'.format(x1,x2))print('x1={:.2f}-{:.2f}i\n'.format(x1,x2))else:print('不是一元二次方程')4.4循環(huán)結(jié)構(gòu)139解決需要重復(fù)執(zhí)行多次的操作由循環(huán)條件和循環(huán)體兩部分組成每次循環(huán)都是先進(jìn)行條件判斷，滿足條件才能進(jìn)行一次循環(huán)，一旦循環(huán)條件不滿足時(shí)就結(jié)束循環(huán)Python提供了whili和for兩種循環(huán)語(yǔ)句

while語(yǔ)句140格式如下：

while條件：

循環(huán)體或者 while條件：

循環(huán)體

else：

語(yǔ)句塊

采用循環(huán)結(jié)構(gòu)時(shí)需要考慮設(shè)置一定條件來(lái)完成重復(fù)操作的簡(jiǎn)稱條件循環(huán)141【例4-7】求兩個(gè)整數(shù)的最大公約數(shù)x=input('請(qǐng)輸入兩個(gè)數(shù)字a,b:')a,b=map(int,x.split())x,y=a,bifx<y:x,y=y,xr=x%ywhiler!=0:x,y=y,rr=x%yprint("{}和{}的最大公約數(shù)是{}".format(a,b,y))程序運(yùn)行結(jié)果：請(qǐng)輸入兩個(gè)數(shù)字a,b:364536和45的最大公約數(shù)是9

for語(yǔ)句142格式如下：

for循環(huán)變量in循環(huán)變量需要遍歷的序列：

循環(huán)體或者

for循環(huán)變量in循環(huán)變量需要遍歷的序列：

循環(huán)體

else：

語(yǔ)句塊

在使用循環(huán)結(jié)構(gòu)時(shí)，如果事先明確循環(huán)次數(shù)或者清楚所要遍歷的每種情況，我們就用for語(yǔ)句【例4-8】求1+2+3+4+…+100143s=0foriinrange(1,101):s=s+iprint(s)結(jié)果：5050循環(huán)的嵌套結(jié)構(gòu)144在一個(gè)循環(huán)里嵌套了另一個(gè)循環(huán)執(zhí)行過(guò)程：里層從開(kāi)始到結(jié)束的整個(gè)循環(huán)對(duì)應(yīng)外層的一次循環(huán)遍歷外層的m次循環(huán)和內(nèi)層n次循環(huán)，內(nèi)層的執(zhí)行語(yǔ)句要重復(fù)m*n次可以是while語(yǔ)句和for語(yǔ)句各自或相互的嵌套

例4-10打印輸出如下格式的九九乘法口訣表1451*1=11*2=21*3=31*4=41*5=51*6=61*7=71*8=81*9=9 2*2=42*3=62*4=82*5=102*6=122*7=142*8=162*9=18

3*3=93*4=123*5=153*6=183*7=213*8=243*9=27

4*4=164*5=204*6=244*7=284*8=324*9=36

5*5=255*6=305*7=355*8=405*9=45

6*6=366*7=426*8=486*9=54

7*7=497*8=567*9=63

8*8=648*9=729*9=81146分析：外層：行的輸出（一行的操作重復(fù)九次）內(nèi)層：列的輸出：空格的輸出（數(shù)量與所在行有關(guān)）算式的輸出（數(shù)量與所在行有關(guān)）換行

foriinrange(1,10):forjinrange(1,i):print(''*8,end='')forjinrange(i,10):print('{}*{}={:<4}'.format(i,j,i*j),end='')print('\n')代碼如下：break和continue語(yǔ)句147用于特定條件下提前結(jié)束某個(gè)或者某次循環(huán)break語(yǔ)句用于結(jié)束某一層循環(huán)continue語(yǔ)句用于結(jié)束某一次循環(huán)148【例4-11】判定某個(gè)整數(shù)m是否素?cái)?shù)k=sqrt(m)；i為2~k之間的整數(shù)；依次讓m對(duì)i整除一遍，若有一個(gè)i被m整除，則排除m是素?cái)?shù)，中斷整除遍歷；循環(huán)正常結(jié)束，表示沒(méi)有一個(gè)i被m整除，確定m為素?cái)?shù)。149代碼如下：importmathx=int(input())k=int(math.sqrt(x))foriinrange(2,k+2):ifx%i==0:breakifi<=k:print('{}不是素?cái)?shù)'.format(x))else:print('{}是素?cái)?shù)'.format(x))執(zhí)行結(jié)果：5656不是素?cái)?shù)3737是素?cái)?shù)1504.5典型應(yīng)用程序雞兔同籠問(wèn)題【例4-12】假設(shè)共有雞和兔40只，腳100只，問(wèn)雞和兔各多少只。forjiinrange(1,41):if2*ji+(40-ji)*4==100:print('雞:{},兔:{}'.format(ji,40-ji))執(zhí)行結(jié)果：雞:30,兔:10.151利用格里高利公式求π的近似值格里高利公式：分析：公式的變化規(guī)律是每次累加項(xiàng)的絕對(duì)值在越變?cè)叫?，結(jié)合精度的要求，我們?cè)诶奂禹?xiàng)的絕對(duì)值一旦小于10-6時(shí)停止累加，累加問(wèn)題可以用循環(huán)結(jié)構(gòu)解決，至于每次累加項(xiàng)的變號(hào)問(wèn)題在循環(huán)中也可以方便地實(shí)現(xiàn)。因?yàn)檠h(huán)次數(shù)的不確定，所以考慮用while語(yǔ)句。152代碼如下：importmathsign=1pi=0n=1t=1whilemath.fabs(t)>=1e-6:t=sign/npi=pi+tn=n+2sign=-signprint('pi={}'.format(pi*4))153排序算法要求對(duì)輸入的若干字符串進(jìn)行從小到大排序選擇算法分析：有n個(gè)長(zhǎng)短、內(nèi)容不同的字符串.（放在列表中），經(jīng)過(guò)n-1輪找相對(duì)最小的字符串，可實(shí)現(xiàn)將n個(gè)字符串按升序排列。每一輪都是通過(guò)比較找到當(dāng)前輪的最小字符串，然后交換到這一輪的最前位置上。第一輪所有n個(gè)字符串參與比較，第二輪剔除已經(jīng)排在第一位的最小字符串，在剩余的n-1個(gè)字符串中找最小值，找到后交換到第二個(gè)位置，再開(kāi)始下一輪操作，以此類推，參與比較的字符串越來(lái)越少，最終只剩下一個(gè)字符串時(shí)，意味著排序結(jié)束。154fshh