Python 3 基礎(chǔ)教程（第3版）（慕課版） 課件 第2章 Python基本語法

Python3基礎(chǔ)教程第3版慕課版單元2

Python基本語法任務(wù)2-1：運行詩詞輸出程序【任務(wù)目標(biāo)】編寫Python程序，輸出詩詞《詠柳》或《靜夜思》。待運行程序代碼如下。a=input('請輸入一個數(shù)：')ifa=='1':print('詠柳')print('賀知章')print('碧玉妝成一樹高，萬條垂下綠絲絳。')print('不知細葉誰裁出，二月春風(fēng)似剪刀。')else:print('靜夜思')print('李白')print('床前明月光，疑是地上霜。')print('舉頭望明月，低頭思故鄉(xiāng)。')【任務(wù)實施】演示過程……2.1基本語法元素本節(jié)主要內(nèi)容：縮進注釋語句續(xù)行符號語句分隔符號關(guān)鍵字標(biāo)識符2.1.1縮進Python默認從程序的第一條語句開始，按順序依次執(zhí)行各條語句。代碼塊可視為復(fù)合語句。在Java、C/C++等語言中，用大括號“{}”表示代碼塊，示例代碼如下。if(x>0){y=1;}else{y=-1;}Python使用縮進（空格）來表示代碼塊，連續(xù)的多條具有相同縮進量的語句為一個代碼塊。通常，語句末尾的冒號表示代碼塊的開始，例如if、for、while、def、class等語句都會使用到代碼塊。示例代碼如下。ifx>0:y=1else:y=-1應(yīng)注意同一個代碼塊中的語句，其縮進量應(yīng)保持相同，否則會發(fā)生IndentationError（縮進錯誤）異常，示例代碼如下。>>>x=1>>>ifx>0:...y=1...print(y)File"<stdin>",line3print(y)^IndentationError:unindentdoesnotmatchanyouterindentationlevel2.1.2注釋注釋用于為程序添加說明性的文字，幫助程序員閱讀和理解代碼。Python解釋器會忽略注釋的內(nèi)容。Python注釋分單行注釋和多行注釋。單行注釋以符號“#”開始，當(dāng)前行中符號“#”及其后的內(nèi)容為注釋。單行注釋可以單獨占一行，也可放在語句末尾。多行注釋是用3個英文的單引號“'''”或3個雙引號“"""”作為注釋的開始和結(jié)束符號示例代碼如下。"""多行注釋開始下面的代碼根據(jù)變量x的值計算y注意代碼中使用縮進表示代碼塊多行注釋結(jié)束"""x=5ifx>100:y=x*5-1 #單行注釋：x>100時執(zhí)行該語句else:y=0 #x<=100時執(zhí)行該語句print(y) #輸出y2.1.3語句續(xù)行符號通常，Python中的一條語句占一行，沒有語句結(jié)束符號?？墒褂谜Z句續(xù)行符號將一條語句寫在多行之中。Python的語句續(xù)行符號為“\”示例代碼如下。ifx<100\andx>10:y=x*5-1else:y=0注意，在“\”符號之后不能有任何其他符號，包括空格和注釋。還有一種特殊的續(xù)行方式：在使用括號（包括“()”“[]”和“{}”等）時，括號中的內(nèi)容可分多行書寫，括號中的注釋、空白和換行符都會被忽略示例代碼如下。if(x<100 #這是續(xù)行語句中的注釋andx>10):y=x*5-1else:y=02.1.4語句分隔符號Python使用分號作為語句分隔符號，從而將多條語句寫在一行示例代碼如下。print(100);print(2+3)使用語句分隔符號分隔的多條語句可視為一條復(fù)合語句，Python允許將單獨的語句或復(fù)合語句寫在冒號之后示例代碼如下。ifx<100andx>10:y=x*5-1else:y=0;print('x>=100或x<=10')2.1.5關(guān)鍵字關(guān)鍵字也稱保留字，用于表示程序設(shè)計語言的命令或常量，不允許作為標(biāo)識符使用。Python的關(guān)鍵字如下。False await else import passNone break except in raiseTrue class finally is returnand continue or lambda tryas def from nonlocal whileassert del global not withasync elif if or yield注意，Python區(qū)分大小寫，關(guān)鍵字必須嚴(yán)格區(qū)分大小寫。keyword模塊中的kwlist變量保存了Python的關(guān)鍵字列表。可在交互環(huán)境中輸出keyword.kwlist變量的值以查看Python的關(guān)鍵字列表，示例代碼如下。>>>importkeyword>>>keyword.kwlist['False','None','True','and','as','assert','async','await','break','class','continue','def','del','elif','else','except','finally','for','from','global','if','import','in','is','lambda','nonlocal','not','or','pass','raise','return','try','while','with','yield']Python3.10增加了軟關(guān)鍵字，用于特定上下文。例如，match、case和_等標(biāo)識符是模式匹配（match…case）語句中的軟關(guān)鍵字。2.1.6標(biāo)識符標(biāo)識符即名稱，Python中的變量、函數(shù)、模塊、類或其他對象，均通過標(biāo)識符來引用。在Python3中，標(biāo)識符的命名規(guī)則如下。由字母、下劃線“_”和數(shù)字組成，首字符不能是數(shù)字。字母可以是各種Unicode字符（空格、@、%、$等各種特殊符號除外）。不能使用關(guān)鍵字作為標(biāo)識符。標(biāo)識符區(qū)分大小寫。例如，_abc、速度、r_1都是合法的標(biāo)識符，而2abc、price$是非法的標(biāo)識符，Abc和abc是兩個不同的標(biāo)識符。除了命名規(guī)則外，Python還有一些標(biāo)識符使用慣例。首尾各有兩個下劃線（雙下劃線）的標(biāo)識符通常為系統(tǒng)標(biāo)識符，具有特殊作用。例如，__init__、__doc__都是系統(tǒng)標(biāo)識符。默認情況下，以一個或兩個下劃線開頭的標(biāo)識符（如_abc或__abc）不能使用“from…import*”語句從模塊導(dǎo)入。以兩個下劃線開頭的標(biāo)識符（如__abc）是類的私有標(biāo)識符。任務(wù)2-2：輸入兩個數(shù)比較大小【任務(wù)目標(biāo)】使用input()函數(shù)輸入兩個數(shù)，比較其大小后，先輸出較大數(shù)，再輸出較小數(shù)。程序運行結(jié)果如下。請輸入第一個數(shù)：5請輸入第二個數(shù)：353【任務(wù)實施】演示過程……2.2數(shù)據(jù)輸入方法本節(jié)主要內(nèi)容：input()函數(shù)輸入數(shù)值eval()函數(shù)中斷輸入2.2.1input()函數(shù)input()函數(shù)用于從鍵盤輸入數(shù)據(jù)，其基本語法格式如下。變量=input('提示字符串')其中，變量和提示字符串均可省略。函數(shù)將用戶輸入的內(nèi)容作為字符串返回。用戶按【Enter】鍵結(jié)束輸入，【Enter】鍵之前的全部字符均作為輸入內(nèi)容。指定變量時，變量保存輸入的字符串示例代碼如下。>>>a=input('請輸入數(shù)據(jù)：')請輸入數(shù)據(jù)：'abc'123,456"python">>>a'\'abc\'123,456"python"'2.2.2輸入數(shù)值如果需要輸入整數(shù)或小數(shù)，則應(yīng)使用int()或float()函數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型，示例代碼如下。>>>a=input('請輸入一個整數(shù)：')請輸入一個整數(shù)：5>>>a #輸出a的值，可看到輸出的是一個字符串'5'>>>a+1 #因為a中是一個字符串，試圖執(zhí)行加法運算，所以出錯Traceback(mostrecentcalllast):File"<stdin>",line1,in<module>TypeError:Can'tconvert'int'objecttostrimplicitly>>>int(a)+1 #將字符串轉(zhuǎn)換為整數(shù)再執(zhí)行加法運算，執(zhí)行成功62.2.3eval()函數(shù)eval()函數(shù)可返回字符串的內(nèi)容，即相當(dāng)于去掉字符串的引號示例代碼如下。>>>a=eval('123') #等同于a=123>>>a123>>>type(a)<class'int'>>>>x=10>>>a=eval('x+20') #等同于a=x+20>>>a30在輸入整數(shù)或小數(shù)時，可使用eval()函數(shù)來執(zhí)行轉(zhuǎn)換示例代碼如下。>>>a=eval(input('請輸入一個整數(shù)或小數(shù)：'))請輸入一個整數(shù)或小數(shù)：12>>>a12>>>type(a)<class'int'>2.2.4中斷輸入在輸入數(shù)據(jù)時，可按【Ctrl+Z】組合鍵中斷輸入，如果輸入了其他字符，此時【Ctrl+Z】和輸入內(nèi)容作為字符串返回；如果沒有輸入任何數(shù)據(jù)，則會產(chǎn)生EOFError異常示例代碼如下。>>>a=input('請輸入數(shù)據(jù):') #有數(shù)據(jù)時，^Z作為輸入數(shù)據(jù)，不會出錯請輸入數(shù)據(jù):1231abc^Z>>>a'1231abc\x1a'>>>a=input('請輸入數(shù)據(jù):')請輸入數(shù)據(jù):^ZTraceback(mostrecentcalllast):File"<stdin>",line1,in<module>EOFError任務(wù)2-3：將詩詞輸出到文件【任務(wù)目標(biāo)】編寫一個程序，將下面的詩詞輸出到文件。絕句杜甫兩個黃鸝鳴翠柳，一行白鷺上青天。窗含西嶺千秋雪，門泊東吳萬里船。右圖顯示了記事本中打開的文件內(nèi)容?！救蝿?wù)實施】演示過程……2.3數(shù)據(jù)輸出方法本節(jié)主要內(nèi)容：print()函數(shù)輸出到文件2.3.1print()函數(shù)print()函數(shù)基本語法格式如下。print([obj1,…][,sep=''][,end='\n'][,file=sys.stdout])1.輸出一個空行print()函數(shù)的所有參數(shù)均可省略。無參數(shù)時，print函數(shù)輸出一個空行，示例代碼如下。>>>print()2．輸出一個或多個數(shù)據(jù)print函數(shù)可同時輸出一個或多個數(shù)據(jù)示例代碼如下。>>>print(123) #輸出一個數(shù)據(jù)123>>>print(123,'abc',45,'book’) #輸出多個數(shù)據(jù)123abc45book在輸出多個數(shù)據(jù)時，默認使用空格作為輸出分隔符。3．指定輸出分隔符print()函數(shù)的默認輸出分隔符為空格，可用sep參數(shù)指定分隔符號示例代碼如下。>>>print(123,'abc',45,'book',sep='#')#指定用符號“#”作為輸出分隔符123#abc#45#book4．指定輸出結(jié)尾符號print()函數(shù)默認以回車換行符號作為輸出結(jié)尾符號，即在輸出所有數(shù)據(jù)后會換行。后續(xù)的print()函數(shù)在新行中繼續(xù)輸出。可以用end參數(shù)指定輸出結(jié)尾符號示例代碼如下。>>>print('price');print(100) #默認輸出結(jié)尾，兩個數(shù)據(jù)輸出在兩行price100>>>print('price',end='_');print(100) #指定下劃線為輸出結(jié)尾，兩個數(shù)據(jù)輸出在一行price_1002.3.2輸出到文件print()函數(shù)默認輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出流（即sys.stdout）。在交互環(huán)境中執(zhí)行命令時，print()函數(shù)將數(shù)據(jù)輸出到交互環(huán)境。在系統(tǒng)命令提示符窗口中運行Python程序時，程序中的print()函數(shù)將數(shù)據(jù)輸出到系統(tǒng)命令提示符窗口.在IDLE中運行Python程序時，程序中的print()函數(shù)數(shù)據(jù)輸出到IDLE交互環(huán)境?？捎胒ile參數(shù)指定將數(shù)據(jù)輸出到文件，示例代碼如下。>>>file1=open(r'd:\data.txt','w') #打開文件>>>print(123,'abc',45,'book',file=file1) #用file參數(shù)指定輸出文件>>>file1.close() #關(guān)閉文件任務(wù)2-4：輸入3個數(shù)排序【任務(wù)目標(biāo)】編寫程序，使用input()函數(shù)提示用戶輸入3個數(shù)，比較其大小后，按從小到大的順序輸出，程序運行結(jié)果如下。請輸入第一個數(shù)：9請輸入第二個數(shù)：3請輸入第三個數(shù)：5359【任務(wù)實施】演示過程……2.4賦值語句本節(jié)主要內(nèi)容：簡單賦值序列賦值多目標(biāo)賦值增強賦值2.4.1簡單賦值簡單賦值用于為一個變量賦值，示例代碼如下。x=1002.4.2序列賦值序列賦值可以一次性為多個變量賦值。在序列賦值語句中，可用逗號分隔多個變量和值，也可用元組、列表表示多個變量和值。Python按先后順序依次將數(shù)據(jù)賦值給變量。示例代碼如下。>>>x,y=1,2 #直接為多個變量賦值>>>x1>>>y2示例代碼如下。>>>(x,y)=10,20 #為元組中的變量賦值>>>x10>>>y20>>>[x,y]=30,'abc’ #為列表中的變量賦值>>>x30>>>y'abc'等號右側(cè)為字符串時，Python會將字符串分解為單個字符，依次賦值給各個變量。此時，變量個數(shù)和字符個數(shù)必須相等，否則會出錯示例代碼如下。>>>(x,y)='ab' #用字符串為元組中的變量賦值>>>x'a'>>>y'b'>>>((x,y),z)='ab','cd' #用嵌套的元組為變量賦值>>>x'a'>>>y'b'>>>z'cd'>>>(x,y)='abc' #字符個數(shù)與變量個數(shù)不一致，出錯Traceback(mostrecentcalllast):File"<stdin>",line1,in<module>ValueError:toomanyvaluestounpack(expected2)序列賦值時，可以在變量名之前使用“*”，不帶星號的變量僅匹配一個值，剩余的值作為列表賦值給帶星號的變量示例代碼如下。>>>x,*y='abcd'>>>x'a'>>>y['b','c','d']>>>*x,y='abcd' #最后第一個字符賦值給y，其他字符作為列表賦值給x>>>x['a','b','c']>>>y'd'#第一個字符賦值給x，最后一個字符賦值給z，其他字符作為列表賦值給y>>>x,*y,z='abcde'>>>x'a'>>>y['b','c','d']>>>z'e'第一個數(shù)據(jù)賦值給x，其他值作為列表賦值給y>>>x,*y=[1,2,'abc','漢字'] >>>x1>>>y[2,'abc','漢字']2.4.3多目標(biāo)賦值多目標(biāo)賦值指用連續(xù)的多個等號將同一個數(shù)據(jù)賦值給多個變量示例代碼如下。>>>a=b=c=10 #將10賦值給變量a、b、c>>>a,b,c(10,10,10)等價于：>>>a=10>>>b=a>>>c=b2.4.4增強賦值增強賦值指將運算符與賦值相結(jié)合的賦值語句示例代碼如下。>>>a=5>>>a+=10 #增強賦值，等價于a=a+10>>>a15Python中的增強賦值語句如表所示。+=-=*=**=//=&=|=^=>>=<<=/=%=任務(wù)2-5：使用共享列表存儲詩人姓名【任務(wù)目標(biāo)】在列表中預(yù)存多個詩人姓名，然后輸入列表項序號和姓名，修改列表中列表項序號對應(yīng)的詩人姓名，并輸出修改后的列表。程序運行結(jié)果如下。當(dāng)前列表：['李白','杜甫','蘇軾']請輸入列表項序號[0,1,2]：1請輸入新的姓名：王維修改后的列表：['李白','王維','蘇軾']【任務(wù)實施】演示過程……2.5變量與對象關(guān)系本節(jié)主要內(nèi)容：變量與對象對象回收機制變量的共享引用2.5.1變量與對象因為Python將所有的數(shù)據(jù)都作為對象來處理，賦值語句會在內(nèi)存中創(chuàng)建對象和變量，以下面的賦值語句為例。x=5Python在執(zhí)行該語句時，會按順序執(zhí)行3個步驟：首先，創(chuàng)建表示整數(shù)5的對象；其次，檢查變量x是否存在，若不存在則創(chuàng)建變量x；最后，建立變量x與整數(shù)對象5的引用關(guān)系。變量x和對象5之間的關(guān)系。5x對象引用變量在Python中使用變量時，必須理解下面幾點。變量在第一次賦值時被創(chuàng)建，再次出現(xiàn)時可以直接使用。變量沒有數(shù)據(jù)類型的概念。數(shù)據(jù)類型屬于對象，它決定了對象在內(nèi)存中的存儲方式。變量引用對象。在表達式中使用變量時，變量立即被其引用的對象替代。所以變量在使用之前必須為其賦值。示例代碼如下。>>>x=5 #第一次賦值，創(chuàng)建變量x，引用對象5>>>print(x+3) #變量x被對象5替代，語句實際為print(5+3)8每個對象都有各自的標(biāo)識號、數(shù)據(jù)類型和值。一個對象被創(chuàng)建后，其標(biāo)識號就絕不會改變。可將標(biāo)識號理解為對象在內(nèi)存中的地址。可用“is”運算符比較兩個對象的標(biāo)識號是否相同，id()函數(shù)可返回代表標(biāo)識號的整數(shù)，示例代碼如下。>>>x=10>>>y=10 #x和y引用同一個對象10>>>xisyTrue#查看x和y的標(biāo)識號，實際上查看的都是10的標(biāo)識號，所以返回的整數(shù)相同>>>id(10),id(x),id(y) (2349234979344,2349234979344,2349234979344)2.5.2對象回收機制當(dāng)對象沒有被引用時，其占用的內(nèi)存空間會自動被回收——稱為自動垃圾回收。Python為每一個對象創(chuàng)建一個計數(shù)器，記錄對象的引用次數(shù)。當(dāng)計數(shù)器為0時，對象被刪除，其占用的內(nèi)存被回收示例代碼如下。>>>x=5 #第一次賦值，創(chuàng)建變量x，引用整數(shù)對象5>>>type(x) #實際執(zhí)行type(5)，所以輸出整數(shù)對象5的數(shù)據(jù)類型<class'int'>>>>x=1.5 #使變量x引用浮點數(shù)對象1.5，對象5被回收>>>type(x) #實際執(zhí)行type(1.5)<class'float'>>>>x='abc' #使變量x引用字符串對象'abc'，對象1.5被回收>>>type(x) #實際執(zhí)行type('abc')<class'str'>Python自動完成對象的垃圾回收，在編寫程序時不需要考慮對象的回收問題?？梢?/p>