Python課件1第3章 順序結(jié)構(gòu)

第3章順序結(jié)構(gòu)程序的三種控制結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)

分支結(jié)構(gòu)

循環(huán)結(jié)構(gòu)目錄3.1Python程序的編碼規(guī)范3.2賦值語句3.3數(shù)據(jù)的輸入/輸出3.4順序結(jié)構(gòu)程序舉例3.1Python程序的編碼規(guī)范3.1.1一個Python程序語句分隔注釋……語句續(xù)行縮進…………Python程序元素3.1.2注釋——兩種注釋方式塊注釋：以三個單引號（‘’'）或三個雙引號（"""）開頭和結(jié)尾#1.#2.#3.#4.#5.#6.#7.#8.#9.#10.#11.#12.#13.#14.#15.#16.#17.#18.#19.#20.#21.行末注釋：在語句的行末增加#，并在其后添加注釋的內(nèi)容3.1.3縮進Python用不同的縮進表明代碼塊之間不同的層次關(guān)系縮進默認四個空格保持同層代碼塊前的空格數(shù)量相同縮進也可使用Tab鍵不能空格和Tab鍵混用3.1.4語句續(xù)行與分隔通常是一行寫一條語句可以多個語句寫在一行上，語句之間加上分號（;）3.1.4語句續(xù)行與分隔一條語句可以分成多行每行后使用反斜杠\最后一行末，無需添加反斜杠在語句中的小括號()、中括號[]、花括號{}的內(nèi)部分行，則不需要使用換行符三引號之間的內(nèi)容也可以不加換行符，直接分多行書寫3.2賦值語句3.2.1賦值語句>>>a=1>>>b=2>>>c=3>>>a,b,c(1,2,3)12基本格式：var=objvar是一個變量等號的右側(cè)可以是常量、變量、表達式、對象和函數(shù)等復合賦值>>>x=5>>>x+=1

#等價于x=x+1>>>y=-1>>>y*=x+0.5 #等價于y=y*(x+0.5)>>>x,y(6,-6.5)+=-=/=//=**=<<=&=|=^=*=%=>>=計算等號右側(cè)的表達式的值再與左側(cè)的變量進行運算結(jié)果存回左側(cè)的變量中多變量賦值

>>>a=b=c=100>>>a,b,c(100,100,100)格式：var1=var2=var3…=表達式鏈式賦值用于將同一個值賦給多個變量多變量賦值

>>>a,b,c=-2.3,12,'ab'>>>a-2.3>>>b12>>>c'ab'格式：var1[,var2[,var3…]]=表達式1[,表達式2[,表達式3…]]同步賦值等號兩側(cè)的變量數(shù)和表達式數(shù)要一致按位置將表達式值分別賦值給變量兩個值的交換操作>>>a=10>>>b=9.123>>>t=a>>>a=b>>>b=t>>>a9.123>>>b10>>>a=10>>>b=9.123>>>a,b=b,a>>>a9.123>>>b103.2.2變量的共享引用*數(shù)值類型和字符串的共享引用當變量所賦的值為不可變數(shù)據(jù)類型，將該變量的值賦給別的變量時，多個變量都會指向同一個數(shù)據(jù)。元組tuple的共享引用元組被稱為只讀列表，數(shù)據(jù)可以被查詢，但不能被修改。當各個元組值是不可變數(shù)據(jù)類型時，其共享引用的方式與數(shù)值數(shù)據(jù)類型情況相同若在元組中的元素是可變數(shù)據(jù)時，則該元組元素的數(shù)據(jù)值是可變的，但變量指向的元組空間沒有變化整數(shù)int的共享引用示例>>>x=1>>>y=x>>>x,y(1,1)>>>id(x)==id(y)True>>>xisyTrue>>>x=90>>>x,y(90,1)>>>id(x)==id(y)False實數(shù)float的共享引用示例>>>x=3.1238>>>y=x>>>x,y(3.1238,3.1238)>>>id(x)==id(y)True>>>xisyTrue>>>x=5.678>>>x,y(5.678,3.1238)>>>id(x)==id(y)False復數(shù)complex的共享引用示例>>>x=3+4j>>>y=x>>>x,y((3+4j),(3+4j))>>>id(x)==id(y)True>>>xisyTrue>>>x=-2-9j>>>x,y((-2-9j),(3+4j))>>>id(x)==id(y)False字符串str的共享引用>>>x='Hi!'>>>y=x>>>x,y('Hi!','Hi!')>>>id(x)==id(y)True>>>xisyTrue>>>x=x+'Bye!'>>>x,y('Hi!Bye!','Hi!')>>>id(x)==id(y)False元組tuple的共享引用——元組值是不可變數(shù)據(jù)類型>>>x=(1,2,3)>>>y=x>>>x,y((1,2,3),(1,2,3))>>>x==yTrue>>>id(x)==id(y)True>>>xisyTrue>>>x=(6,7,8)>>>x,y((6,7,8),(1,2,3))>>>x==yFalse>>>id(x)==id(y)False>>>x[1]=100Traceback(mostrecentcalllast):File"<pyshell#22>",line1,in<module>x[1]=100TypeError:'tuple'objectdoesnotsupportitemassignment元組tuple的共享引用——元組值是可變數(shù)據(jù)類型>>>x=(1,3,[10,11])>>>y=x>>>x,y((1,3,[10,11]),(1,3,[10,11]))>>>x==yTrue>>>id(x)1501033441536>>>id(x)==id(y)True>>>xisyTrue>>>x[2][0]=99>>>x,y((1,3,[99,11]),(1,3,[99,11]))>>>x==yTrue>>>id(x)==id(y)True>>>id(x)1501033441536>>>xisyTrue元組tuple的共享引用——元組值是可變數(shù)據(jù)類型>>>x[2][0]=99列表、字典、集合的共享引用列表、字典、集合的元素是不可變數(shù)據(jù)時，改變某個元素值時，數(shù)據(jù)存儲空間的位置不變，數(shù)據(jù)值發(fā)生改變。列表、字典、集合的元素是可變數(shù)據(jù)時，進行賦值操作或調(diào)用相關(guān)數(shù)據(jù)類型的方法改變某個可變數(shù)據(jù)元素值時，值的變化就會各不相同列表的共享引用示例>>>x=[1,2,3]>>>y=x>>>x,y([1,2,3],[1,2,3])>>>id(x),id(y)(2349538144328,2349538144328)>>>x[1]=100>>>x,y([1,100,3],[1,100,3])>>>id(x),id(y)(2349538144328,2349538144328)>>>xisyTrue字典的共享引用示例>>>i={'F':1,'H':2,'Y':3}>>>j=i>>>i{'Y':3,'H':2,'F':1}>>>j{'Y':3,'H':2,'F':1}>>>id(i),id(j)(2349538516360,2349538516360)>>>i['F']=99>>>i{'Y':3,'H':2,'F':99}>>>j{'Y':3,'H':2,'F':99}>>>id(i),id(j)(2349538516360,2349538516360)>>>iisjTrue集合的共享引用示例>>>m={3,4,5}>>>n=m>>>m,n({3,4,5},{3,4,5})>>>id(m),id(n)(2349538945064,2349538945064)>>>m.add(99)>>>m,n({99,3,4,5},{99,3,4,5})>>>id(m),id(n)(2349538945064,2349538945064)>>>misnTrue列表、字典、集合的元素是可變數(shù)據(jù)（1）>>>x=[1,2,[9,10]]>>>y=x>>>id(x),id(y)(2349539132360,2349539132360)>>>x=x+[4]#發(fā)生了淺復制>>>x[1,2,[9,10],4]>>>y[1,2,[9,10]]>>>id(x),id(y)(2349539131656,2349539132360)列表、字典、集合的元素是可變數(shù)據(jù)（2）>>>x[0]=100#獨立引用>>>x[100,2,[9,10],4]>>>y[1,2,[9,10]]>>>y[2][0]=-1#共享引用>>>x[100,2,[-1,10],4]>>>y[1,2,[-1,10]]>>>id(x),id(y)(2349539131656,2349539132360)淺復制與深復制以下發(fā)生了淺復制>>>x=[[1,2,3]]*3[[1,2,3],[1,2,3],[1,2,3]]>>>x[0][0]=10>>>x[[10,2,3],[10,2,3],[10,2,3]]淺復制與深復制以下代碼發(fā)生了深復制>>>importcopy>>>names=["小明","小紅","小黑",["粉色"],"小黃","小白"]>>>deep_names=copy.deepcopy(names)>>>names[3][0]="Pink">>>names['小明','小紅','小黑',['Pink'],'小黃','小白']>>>deep_names['小明','小紅','小黑',['粉色'],'小黃','小白']3.2.3對象的垃圾回收機制*Python對象的存儲問題對于整數(shù)和短小的字符串等，Python會執(zhí)行緩存機制，即將這些對象進行緩存，不會為相同的對象分配多個內(nèi)存空間。容器對象（如列表、元組、字典等）存儲的其他對象，僅僅是其他對象的引用，即記錄對象地址，并不是這些對象本身。>>>importsys>>>sys.getrefcount(3)#3在Python內(nèi)部已經(jīng)被多次引用，故引用計數(shù)大于2184>>>h=3>>>x=[3,3,3]Python對象的存儲問題

>>>sys.getrefcount(3)188>>>id(h),id(x[0]),id(x[1]),id(x[2])(1900216848,1900216848,1900216848,1900216848)>>>sys.getrefcount('OK')21>>>sys.getrefcount(123)4>>>sys.getrefcount(3.1)2引用計數(shù)器每個對象都有指向該對象的引用總數(shù)，即引用計數(shù)增加引用計數(shù)對象被創(chuàng)建，計數(shù)增加1；對象被引用，計數(shù)增加1；對象被當作參數(shù)傳入函數(shù)，計數(shù)增加2，因為調(diào)用函數(shù)中有兩個屬性在引用該對象；對象存儲到容器對象中，計數(shù)增加1。引用計數(shù)器減少引用計數(shù)對象的別名被銷毀，計數(shù)減少1；對象的別名被賦予其他對象，計數(shù)減少1；對象離開自己的作用域，計數(shù)減少1；對象從容器對象中刪除，或者容器對象被銷毀，計數(shù)減少1。在檢測到對象引用個數(shù)為0時，對普通的對象進行釋放內(nèi)存的機制處理垃圾回收當Python中的對象越來越多時，它們將占據(jù)越來越大的內(nèi)存。Python會在適當?shù)臅r候，啟動垃圾回收，將沒用的對象清除。垃圾回收時，Python不能進行其他的任務(wù)。如果內(nèi)存中的對象不多，就沒有必要總啟動垃圾回收Python只會在特定條件下，自動啟動垃圾回收。3.3數(shù)據(jù)的輸入/輸出3.3.1標準輸入/輸出標準輸入/輸出是指從鍵盤輸入和在屏幕顯示，又叫控制臺輸入/輸出標準輸入多數(shù)據(jù)同時輸入并轉(zhuǎn)換標準輸出格式化輸出標準輸入>>>input('Pleaseinputyourname:')Pleaseinputyourname:Sam↙'Sam'格式：input(prompt=None)接受標準輸入設(shè)備鍵盤的輸入?yún)?shù)prompt是輸入時的提示文字，可選項返回一個去除行末回車符后的字符串使用int()或float()函數(shù)轉(zhuǎn)換輸入>>>input('Pleaseinputyourage:')Pleaseinputyourage:19↙'19'>>>int(input('Pleaseinputyourage:'))Pleaseinputyourage:19↙19>>>float(input('Pleaseinputyourscore:'))Pleaseinputyourscore:75.5↙75.5利用eval()函數(shù)實現(xiàn)多數(shù)據(jù)同時輸入>>>eval('help(eval)')>>>a=100>>>b=eval('a/2.0')>>>b50.0格式：eval(source,globals=None,locals=None)參數(shù)source是一串待計算的表達式或待執(zhí)行的代碼利用eval()函數(shù)實現(xiàn)多數(shù)據(jù)同時輸入>>>a,b,c=eval(input('a,b,c='))a,b,c=1,2,3↙>>>a1>>>b2>>>c3利用字符串的分割和map()函數(shù)實現(xiàn)多數(shù)據(jù)同時輸入省略sep，則分割字符是空白字符（包括空格、Tab和回車\n），省略maxsplit，則不限制分割次數(shù)，字符串分割的格式：S.split(sep=None,maxsplit=-1)S：被處理的字符串，sep：分割字符，maxsplit：分割的次數(shù)返回一個包含分割后子串的列表字符串的分割>>>'123'.split('',1)

#'123'的1、2、3之間有個空格，共分割1次['1','23']>>>'12\t3\n45'.split()#字符串的1、2之間和4、5之間有個空格['1','2','3','4','5']>>>'1,2,3,4,5'.split(',')['1','2','3','4','5']>>>input('Pleaseinput5number:').split()Pleaseinput5number:12345↙['1','2','3','4','5']利用字符串的分割和map()函數(shù)實現(xiàn)多數(shù)據(jù)同時輸入>>>w=list(map(int,input('Pleaseinput5number:').split(';')))Pleaseinput5number:1;2;3;4;5↙>>>w[1,2,3,4,5]map函數(shù)格式：map(func,*iterables)func：單參數(shù)函數(shù)的函數(shù)名，*iterables：序列或可迭代對象將每個元素傳遞給單參數(shù)處理，得到各項函數(shù)值返回map對象利用字符串的分割和map()函數(shù)實現(xiàn)多數(shù)據(jù)同時輸入>>>x=input('Pleaseinput5number:')Pleaseinput5number:1;2;3;4;5↙>>>y=x.split(';')>>>y['1','2','3','4','5']>>>z=map(int,y)>>>z #返回的map對象是可迭代對象，但不能直接顯示其內(nèi)部各元素值<mapobjectat0x000001DE8A273438>>>>w=list(z)>>>w[1,2,3,4,5]標準輸出缺省file則輸出到屏幕缺省sep則以空格間隔。缺省end則顯示\n，即默認情況，顯示數(shù)據(jù)后會換行。格式：print(value,...,sep='',end='\n',file=sys.stdout,flush=False)sep：指定多輸出項之間的間隔字符end：指定顯示最后一項value后顯示的字符，file：指定輸出流作用：顯示value到輸出流或標準輸出設(shè)備（即屏幕）sys.stdout標準輸出>>>print(1,'OK',98.12,[1,2,3],None)1OK98.12[1,2,3]None>>>print(1,'OK',98.12,[1,2,3],None,sep='!');print('----')1!OK!98.12![1,2,3]!None---->>>print(1,'OK',98.12,[1,2,3],None,sep='!',end='');print('----')1!OK!98.12![1,2,3]!None----3.3.2格式化輸出標準輸出時，小數(shù)位數(shù)是Python內(nèi)部自動控制的Python中，可以用以下方法控制輸出內(nèi)容的格式：利用字符串格式化運算符%利用內(nèi)置函數(shù)format()利用字符串的format()方法字符串格式化運算符%格式字符由以下內(nèi)容組成：%[-][+][0][m][.n]數(shù)據(jù)類型說明符格式字符串由%開始，數(shù)據(jù)類型說明符則根據(jù)數(shù)據(jù)項的數(shù)據(jù)類型來指定格式字符串%(數(shù)據(jù)項1,[數(shù)據(jù)項2,[數(shù)據(jù)項3,…]])格式字符串可以有普通字符和格式字符組成普通字符按原樣輸出一組格式字符與一個數(shù)據(jù)項對應(yīng)格式符號格式化結(jié)果%%字符百分號%。%c單個字符。%s字符串，等價于str()的返回值。%r字符串，等價于repr()的返回值。%d或%i十進制整數(shù)。%o八進制整數(shù)。%x或%X十六進制整數(shù)，其中的字符用小寫或大寫。%e或%E科學計數(shù)法表示的浮點數(shù)，用e或E表示。%f或%F非科學計數(shù)法表示的浮點數(shù)。%g或%G浮點數(shù)，系統(tǒng)自動根據(jù)值的大小采用%e、%E、%f或%F。-左對齊輸出。+對正數(shù)加正號。0空位用0填充。mm是數(shù)字，指定最小寬度。.nn是數(shù)字，指定精度，采用%e、%E、%f、%F、%g或%G時含義不同。字符串格式化運算符%的用法>>>print('%%\t%c\t%s\t%r'%('A','abc','abc'))%Aabc'abc'>>>print('%d，%i，%o，%x，%X'%(299,299,299,299,299))299，299，453，12b，12B>>>print("Name:%sAge:%dHeight:%f"%("Aviad",25,1.83))Name:AviadAge:25Height:1.830000>>>print("Name:%sAge:%dHeight:%f"%("Aviad",25,1.83))Name:AviadAge:25Height:1.830000字符串格式化運算符%的用法>>>print("Name:%-10sAge:%-8dHeight:%-8.2f"%("Aviad",25,1.83))Name:AviadAge:25Height:1.83>>>print("Name:%010sAge:%08dHeight:%08.2f"%("Aviad",25,1.83))Name:AviadAge:00000025Height:00001.83>>>print("Name:%010sAge:%0+8dHeight:%+08.2f"%("Aviad",25,1.83))Name:AviadAge:+0000025Height:+0001.83>>>print("Name:%(name)010sAge:%(age)0+8dHeight:%(height)

\+08.2f"%{'name':"Aviad",'height':1.83,'age':25}) #輸出字典Name:AviadAge:+0000025Height:+0001.83字符串格式化運算符%的用法>>>'%g'%12345.456789901234 #自動根據(jù)數(shù)據(jù)大小選擇小數(shù)形式或指數(shù)形式'12345.5'>>>'%f'%12345.456789901234 #小數(shù)形式'12345.456790'>>>'%e'%12345.456789901234 #指數(shù)形式'1.234546e+04'>>>'%14.5g'%12345.456789901234 #自動形式中的精度指有效數(shù)字數(shù)'12345'>>>'%14.5f'%12345.456789901234 #小數(shù)形式中的精度指小數(shù)點后的位數(shù)'12345.45679'>>>'%14.5e'%12345.456789901234 #指數(shù)形式中的精度指前面數(shù)字的小數(shù)位數(shù)'1.23455e+04'>>>'%-+0*.*f'%(16,2,100.93) #在運算符%后指定最小寬度和精度，'+100.93'format()函數(shù)省略第二個參數(shù)時，format函數(shù)等價于str()格式字符串中的基本格式控制符如下：整數(shù)：d—十進制、b—二進制、o八進制、x或X十六進制：>>>print(format(95,'X'),format(95,'o'),format(95,'b'))5F1371011111format(輸出項[,格式字符串])將單項的“輸出項”數(shù)據(jù)，按格式字符串進行格式化為字符串format()函數(shù)格式字符串中的基本格式控制符（續(xù)1）：浮點數(shù)：f或F—小數(shù)形式、e或E—科學計數(shù)、g或G—自動判定>>>print(format(162.28193,'e'),format(162.28193,'g'),format(162.28193,'f'))1.622819e+02162.282162.281930c輸出字符、%輸出百分數(shù)、，輸出浮點數(shù)時，帶千分位符,>>>print(format(31416.123,',f'))31,416.123000format()函數(shù)格式字符串中的基本格式控制符（續(xù)2）：用形如m.n的格式來控制輸出寬度和精度，m和n都是數(shù)字。輸出整數(shù)或浮點數(shù)時，可以使用+表示正數(shù)帶正號。在指定輸出寬度時，在輸出寬度前可以使用0、<、>、^表示用0填充空位（默認用空格填充空位）、左對齊、右對齊和居中對齊。>>>print(format(2.11,'10'),format(2.11,'010'),format(2.11,'+10'))

2.110000002.11+2.11字符串的format()方法格式說明模板格式字符串.format([鍵名0=]輸出項0,[鍵名1=]輸出項1,…)格式字符串中可以包括普通字符和格式說明模板可以有多個格式說明模板，普通字符原樣輸出{[輸出項序號|鍵名][:格式說明符]}{}是輸出模板的定界符輸出項序號為0、1、2、…，鍵名與輸出項前的鍵名匹配多個格式說明模板與多個輸出項按自然位置對應(yīng)顯示字符串的format()方法>>>print('Name:{0}Age:{2}Height:{1}'.format("Aviad",1.83,25))Name:AviadAge:25Height:1.83>>>print('Name:{name}Age:{height}Height:{age}'.format(name="Aviad",height=1.83,age=25))Name:AviadAge:1.83Height:25>>>print('{0:010b}|{0:>10o}|{0:^10x}|{0:<10X}'.format(95))0001011111|137|5f|5F字符串的format()方法>>>print('{0:018}|{0:>18}|{0:^18.2}|{0:<18.3}'.format(3.14159))000000000003.14159|3.14159|3.1|3.14>>>print('{:14}|{:>14}|{:<14}'.format('test','test','test'))test|test|test>>>print('{0:*>18}|{0:?^18}|{0:-<18}'.format('test'))**************test|???????test???????|test--------------3.4順序結(jié)構(gòu)程序舉例程序編寫的一般方法

程序編寫一般經(jīng)歷以下步驟：（1）分析問題；（2）確定算法；（3）編寫代碼；（4）測試代碼；（5）提交并發(fā)布代碼。大多數(shù)程序的基本功能框架如下：獲取原始數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)進行處理輸出或存儲處理結(jié)果順序結(jié)構(gòu)程序舉例程序的主結(jié)構(gòu)是順序結(jié)構(gòu)，即程序總是按照語句出現(xiàn)的先后順序依次執(zhí)行的?！纠?-2】A汽車從甲地開往乙地，以平均速度45公里/小時行駛，B汽車從乙地開往甲地，以平均速度53公里/小時行駛，兩輛車行駛了2小時13分鐘后相遇。編寫程序，輸入A、B的速度和行駛的時間，求甲乙兩地相距多少公里？【例3-2】編程的解題過程（一般步驟示范）（1）分析問題找到基本的數(shù)學公式“距離=（A速度+B速度）*行駛時間”（2）確定算法按程序三部曲（輸入、處理、輸出）結(jié)合本問題的特點，確定算法的每一步。（3）編寫代碼：【例3-2】的代碼#1. va,vb=eval(input('輸入A車和B車的速度：'))#2. h,m=eval(input('輸入行駛時間：'))#3. time=h+m/60#4. s=time*(va+vb)#5. print('甲乙兩地相距{}公里。'.format(s))（4）測試代碼輸入A車和B車的速度：45,53↙輸入行駛時間：2,13↙甲乙兩地相距