《Python程序設計基礎》 課件 第1章 初識 Python

第1章初識PythonPython介紹PythonIDE開發(fā)工具Python變量及基本類型輸入、輸出及代碼調(diào)試思維導圖知識目標掌握掌握掌握了解Python語言的特點以及熟悉PythonIDE開發(fā)工具12掌握Python變量及

基本類型掌握輸入、輸出

及代碼調(diào)試的方法3技能目標掌握掌握掌握掌握Python開發(fā)環(huán)境的配置12熟悉PyCharm的基本功能操作學會編寫簡單的應用程序

4掌握簡單代碼的編寫、調(diào)試和運行3思政目標A1．舉一反三的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力是成功的必備素養(yǎng)。B2．通過程序調(diào)試糾錯，培養(yǎng)學生耐心、專注、堅持的工匠精神。C3．通過王選的“‘當代畢昇’的戰(zhàn)術人生”的學習，激勵學生增強文化自信，爭做文繼承者和弘揚者。目錄PythonIDE開發(fā)工具1.21.1Python介紹1.3Python變量及基本類型1.4輸入、輸出及代碼調(diào)試知識架構(gòu)1.1Python介紹1python發(fā)展2python語言優(yōu)勢3配置python開發(fā)環(huán)境4Python3.x和Python2.x的區(qū)別5學生實踐練習1.1Python介紹1

Python的發(fā)展

Python是一種很靈活的語言，可以幫助開發(fā)人員輕松地完成編程工作。它是一個高層次的結(jié)合了解釋性、編譯性、互動性和面向?qū)ο蟮哪_本語言。Python已經(jīng)具有近20年的發(fā)展歷史，是一門成熟并且穩(wěn)定的編程語言。在2021年9月TIOBE排行榜中，Python已超越Java占據(jù)排行榜第二位。

Python可以應用于眾多領域，如，數(shù)據(jù)分析、組件集成、網(wǎng)絡服務、圖像處理、數(shù)值計算和科學計算等領域。目前業(yè)內(nèi)幾乎所有大中型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)都在使用Python，如Youtube、Dropbox、BT、Quora、豆瓣、知乎、Google、Yahoo!、Facebook、NASA、百度、騰訊、汽車之家及美團等。1.1Python介紹2

Python語言優(yōu)勢

簡單Python是一種代表簡單主義思想的語言，語法極其簡單。開源Python是開放源碼軟件（FLOSS）之一。簡而言之，可以自由地發(fā)布這個軟件的拷貝，閱讀它的源代碼，對它做修改及把它的一部分用于新的自由軟件中?？梢浦残栽谟嬎銠C內(nèi)部，Python解釋器把源代碼轉(zhuǎn)換成字節(jié)碼的中間形式，然后再把它翻譯成計算機使用的機器語言并運行，這使得使用Python更加簡單，也使得Python程序更加易于移植。面向?qū)ο驪ython既支持面向過程的編程，也支持面向?qū)ο蟮木幊?。在“面向?qū)ο蟆钡恼Z言中，程序是由數(shù)據(jù)和功能組合而成的對象構(gòu)建起來的。Python以一種非常強大又簡單的方式實現(xiàn)面向?qū)ο缶幊??？蓴U展性

如果需要一段關鍵代碼運行得更快或者希望某些算法不公開，部分程序可以用C或C++語言進行編寫，然后在Python程序中使用它們，把Python嵌入C、C++程序，從而向程序用戶提供腳本功能。豐富的庫

Python標準庫確實很龐大。除了標準庫，還有許多其他高質(zhì)量的庫，如wxPython、Twisted和Python圖像庫等。1.1Python介紹3

配置python開發(fā)環(huán)境

在Windows中安裝Python程序，參考步驟如下：（1）打開Web瀏覽器，訪問/downloads/windows/。（2）在打開的網(wǎng)頁中選擇“LatestPython3Release-Python3.7.4”鏈接，如圖所示。

該版本對應Python3.x版本的安裝程序（具體描述參考下面的Python3.x與Python2.x的區(qū)別）。如果操作系統(tǒng)版本為64位，則選擇Files目錄下的“Windowsx86-64executableinstaller”；如果操作系統(tǒng)版本為32位，則選擇“Windowsx86executableinstaller”，如圖所示。1.1Python介紹3

配置python開發(fā)環(huán)境（3）

在Windows瀏覽器中雙擊運行下載的文件，會開啟一個Python的安裝向?qū)?，安裝向?qū)П容^簡單，只需要接受默認設置，等待安裝程序完成，就能使用Python了。1.1Python介紹3

配置python開發(fā)環(huán)境（4）安裝成功后，單擊菜單欄中的“開始”→

“程序”→“Python”→“IDLE”，也可以在Windows搜索框中直接搜索“IDLE”，即可在安裝程序中找到IDLE（PythonGUI），運行Python集成開發(fā)環(huán)境（PythonIntegratedDevelopmentEnvironment，IDLE）。（5）配置環(huán)境變量，需要在系統(tǒng)環(huán)境變量Path配置中添加Python的安裝目錄及安裝目錄下Scripts目錄的路徑。例如，安裝目錄為C:\python37，則需要將“C:\python37”和“C:\python37\Scripts”添加到Path環(huán)境變量中。添加到Path環(huán)境變量的具體操作如下：（1）右擊“此電腦”圖標，選擇“屬性”選項，在彈出窗口的左側(cè)選擇“高級系統(tǒng)設置”選項卡。（2）選擇“高級”選項卡并單擊“環(huán)境變量”按鈕，在系統(tǒng)變量區(qū)域選擇Path變量，單擊“編輯”按鈕。（3）添加Python的兩個目錄，如，“C:\python37”和“C:\python37\Scripts”，多個目錄配置之間用“;”隔開，最后單擊“應用”和“確定”按鈕。1.1Python介紹4

Python3.x和Python2.x的區(qū)別

Python3.x和Python2.x在語法上的區(qū)別主要有以下6點：（1）Python3.x源碼文件默認使用utf-8編碼，而在Python2.x版本中，Python文件如果出現(xiàn)中文，則需要在第一行加“#coding:utf-8”注釋。（2）Python3.x去除了“<>”，全部改用“!=”；去除“``”，全部改用repr()。（3）Python3.x版本關鍵詞加入as和with，還有True、False和None。（4）Python3.x版本整型除法返回浮點數(shù)，要得到整型結(jié)果，需使用“//”。（5）Python3.x版本加入nonlocal語句。使用nonlocalx可以直接指派外圍（非全局）變量。（6）Python3.x版本去除print語句，加入print()函數(shù)實現(xiàn)相同的功能。同樣地，還有exec語句，已經(jīng)改為exec()函數(shù)等。1.1Python介紹5

學生實踐練習1．需求說明

在IDLE工具中先輸入學生的成績，再輸出學生成績對應的級別。如果學生的成績大于等于90分，則輸出“A”；如果學生的成績大于等于75分且小于90分，則輸出“B”；如果學生的成績大于等于60分且小于75分，則輸出“C”；如果學生的成績小于60分，則輸出“D”。2．實現(xiàn)思路（1）依次單擊菜單欄中的“開始”→“程序”→“Python”→“IDLE”，打開Python集成開發(fā)環(huán)境。（2）使用input()函數(shù)輸入學生的成績。（3）使用“if…elif”多分支結(jié)構(gòu)判斷學生成績。（4）使用print語句輸出對應的信息。（5）打開IDLE工具，在IDLE工具中編寫代碼，如圖所示。知識架構(gòu)1.2PythonIDE開發(fā)工具1集成開發(fā)環(huán)境2創(chuàng)建Python工程3編碼規(guī)范4學生實踐練習1.2PythonIDE開發(fā)工具1

集成開發(fā)環(huán)境

1．內(nèi)置的集成開發(fā)環(huán)境IDLE

IDLE是Python標準發(fā)行版內(nèi)置的一個簡單小巧的IDE，包括了交互式命令行、編輯器和調(diào)試器等基本組件，足以應付大多數(shù)簡單應用。IDLE功能一般，不夠強大完整，但簡便易得，是入門的最好選擇，能夠讓用戶更專注于語言本身而不被繁復的IDE分散精力。2．PythonWin

PythonWin是PythonWin32Extensions（半官方性質(zhì)的PythonforWin32增強包）的一部分，也包含在ActivePython的Windows發(fā)行版中。PythonWin32Extensions，顧名思義只針對Win32平臺。總體而言，PythonWin是一個增強版的IDLE，尤其是易用性方面（如同Windows本身的風格一樣）。除了易用性和穩(wěn)定性，其代碼提示和更強的調(diào)試器都是相對于IDLE的明顯優(yōu)勢。1.2PythonIDE開發(fā)工具1

集成開發(fā)環(huán)境

3．MacPythonIDEMacPythonIDE是Python的macOS發(fā)行版內(nèi)置的IDE，可以看作是PythonWin的Mac對應版本，由JustvanRossum編寫。4．Eclipse+PyDevEclipse是新一代的優(yōu)秀泛用型IDE，基于Java技術開發(fā)。PyDev是Eclipse上的Python開發(fā)插件中最成熟完善的一個，而且還在持續(xù)的開發(fā)中。1.2PythonIDE開發(fā)工具1

集成開發(fā)環(huán)境

5．PyCharm（重點推薦）PyCharm是由JetBrains打造的一款PythonIDE，PyCharm具備一般PythonIDE的功能，如調(diào)試、語法高亮、項目管理、代碼跳轉(zhuǎn)、智能提示、自動完成、單元測試及版本控制等。另外，PyCharm還提供了一些很好的功能用于Django開發(fā)，同時支持GoogleAppEngine和IronPython。打開Web瀏覽器，輸入PyCharm官方下載地址（/pycharm/download/），打開后，PyCharm官方首頁如圖所示。1.2PythonIDE開發(fā)工具1

集成開發(fā)環(huán)境

單擊“DOWNLOADNOW”按鈕進入PyCharm版本選擇頁，考慮到Professional專業(yè)版是收費的，Community社區(qū)版是免費的，且該版本功能齊全，足夠使用，因此在此處選擇“Community”社區(qū)版。PyCharm版本選擇如圖所示。

下載完成后，雙擊“安裝”按鈕，使用默認配置按照安裝引導頁逐步執(zhí)行。1.2PythonIDE開發(fā)工具2

創(chuàng)建Python工程

打開PyCharm開發(fā)工具，選擇“File→NewProject…”創(chuàng)建一個新的工程。彈出窗口，如圖1.11所示，將Location輸入框中的“untitled”改為需要創(chuàng)建的工程名稱，如“chapter01”。1.2PythonIDE開發(fā)工具2

創(chuàng)建Python工程

修改完成后，單擊“Create”按鈕創(chuàng)建工程。PyCharm將彈出如圖所示的窗口。選擇“ThisWindow”表示在當前窗口中打開該工程，原有項目將會關閉，選擇“NewWindow”表示在新的窗口中打開工程，選擇“Attach”表示在當前窗口中打開工程，并保留原有項目，選擇“Cancel”表示取消創(chuàng)建項目。1.2PythonIDE開發(fā)工具2

創(chuàng)建Python工程

單擊“OK”按鈕就會打開Python的工程界面，如圖所示。在工程文件夾上單擊右鍵，選擇“New”選項，就可以選擇需要創(chuàng)建的各種類型的文件或文件夾。

1.2PythonIDE開發(fā)工具3

編碼規(guī)范

在編寫Python代碼時，需要注意以下6個方面：（1）代碼縮進使用4個空格的縮進，不使用Tab鍵，更不能混合使用Tab鍵和空格。（2）每行代碼字符長度不能超過80個，換行可以使用反斜杠，換行時要在反斜杠后邊敲回車鍵。代碼如下：（6）Python的命名規(guī)范基本與Java保持一致。（3）不要在行尾加分號，也不要用分號將兩條命令放在同一行。（4）Python使用#作為單行注釋，表示作用于該行。（5）多行注釋使用三引號''''''表示。代碼如下：1.2PythonIDE開發(fā)工具4

學生實踐練習

1．需求說明

所謂“水仙花數(shù)”是指一個三位數(shù)，其各位數(shù)字立方和等于該數(shù)本身。例如，153是一個“水仙花數(shù)”，因為153=13＋53＋33。實現(xiàn)要求如下：（1）使用PyCharm開發(fā)工具打印出所有三位數(shù)的“水仙花數(shù)”。（2）設置斷點，調(diào)試該程序，查看個、十和百位上變量的值。（3）在程序中至少添加兩個單行注釋和多行注釋。2．實現(xiàn)思路（1）循環(huán)遍歷100～999。（2）分別獲取循環(huán)數(shù)值的個、十和百位上的數(shù)字。（3）判斷個、十和百位上的數(shù)字的立方和是否等于該數(shù)字本身。（4）使用#和三引號“''''''”添加注釋。知識架構(gòu)1.3Python變量及基本類型1變量2基本類型3類型轉(zhuǎn)換4學生實踐練習1.3Python變量及基本類型1

變量

變量是程序中存儲數(shù)據(jù)的基本單元，在該存儲空間中，存儲的數(shù)據(jù)值可以改變。通過變量名可以簡單快速地找到它存儲的數(shù)據(jù)。使用變量的步驟如下。（1）聲明變量：根據(jù)類型開辟空間。（2）賦值：將數(shù)據(jù)存入空間。（3）使用變量：操作數(shù)據(jù)。Python變量不需要類型聲明，Python變量的聲明和賦值必須是一起的，不能單獨分開。等號“=”用來給變量賦值?！菊Z法】例如，定義一個變量age，值為32，代碼如下：變量名=值age=321.3Python變量及基本類型1

變量

counter=100#賦值整型變量miles=1000.0#浮點型name="John"#字符串print(counter)#控制臺輸出counter變量print(miles)#控制臺輸出miles變量print(name)#控制臺輸出name變量

變量使用與其他語言類似，通過變量名就可以訪問其中存儲的數(shù)據(jù)。參考代碼如下：1.3Python變量及基本類型2

基本類型

1．整數(shù)類型

整數(shù)一般用十進制表示，方便時也可以用其他進制表示。與Java語言相同，長整型在數(shù)值后面加大寫或小寫的“l(fā)”，避免與數(shù)字“1”混淆，建議使用大寫“L”。例如，定義長整型的變量，代碼如下：var1=300Lvar1=3.14159262．浮點類型

Python提供了float和decimal。float存放雙精度的浮點數(shù)。例如，定義圓周率pi，代碼如下：3．布爾類型

Python提供了兩種內(nèi)置的布爾型對象：True和False，0和False都表示False，其他整數(shù)和True都表示True。例如，定義兩個布爾變量，代碼如下：bool01=Falsebool02=True1.3Python變量及基本類型2

基本類型

4．字符串

字符串是Python中最常用的數(shù)據(jù)類型。在Python中使用字符串，主要有以下3種方式。（1）使用單引號(')。用單引號括起來表示字符串，代碼如下：str='thisisstring'print(str)str="thisisstring"print(str)（2）使用雙引號(")。雙引號中的字符串與單引號中的字符串用法完全相同，代碼如下：（3）使用三引號(''')。利用三引號，表示多行的字符串，可以在三引號中自由地使用單引號和雙引號，代碼如下：str='''thisisstringthisispythodstringthisisstring'''print(str)1.3Python變量及基本類型3

類型轉(zhuǎn)換

Python類型轉(zhuǎn)換函數(shù)：1.3Python變量及基本類型4

學生實踐練習

1．需求說明

TIOBE2017年6月編程語言排行榜中，Python打敗C#語言排名第4位，占據(jù)4.333%的比例。前5位語言分別為Java、C、C++、Python、C#。請完成以下步驟：（1）定義3個變量，分別存儲Python語言的名稱、排名和占據(jù)比例。（2）定義一個列表，按排名順序存儲前5位語言名稱。（3）分別輸出列表中的前3門語言、第3位到第4位之間的語言和第3位之后的語言，及Python語言在列表中的位置。2．實現(xiàn)思路（1）聲明不同的變量，分別保存名稱、排名和占據(jù)比例。（2）使用輸出函數(shù)輸出Python的名稱、排名等。（3）通過[頭下標：尾下標]的方式，截取列表中的值及列表函數(shù)的使用。知識架構(gòu)1.4輸入、輸出及代碼調(diào)試1輸入和輸出2代碼調(diào)試3學生實踐練習1.4輸入、輸出及代碼調(diào)試1

1.Python輸入

Python2.x中提供了兩種輸入函數(shù)，分別是raw_input()函數(shù)和input()函數(shù)，兩者都可以接收用戶輸入的字符串，但是raw_input()函數(shù)僅接收字符串，而input()函數(shù)可以接收字符串和數(shù)值，并能進行簡單的計算。簡而言之，raw_input()獲取用戶的原始輸入，input()會把用戶輸入的內(nèi)容當作代碼來執(zhí)行。因此，函數(shù)input()比raw_input()使用得更為廣泛。

例如，讓用戶輸入name的字符串，并保存在name這個變量里，語句如下：name=input()

同時，也可以在input()括號里輸入提示用戶輸入的信息。例如，提示用戶輸入名字，語句如下：name=input('請輸入您的名字:')1.4輸入、輸出及代碼調(diào)試1

2．Python的基本輸出

1）輸出單個字符串

print結(jié)構(gòu)是Python2.x中標準的基本輸出函數(shù)，輸出時可以使用空格或者小括號。在打印字符串的時候，需要使用單引號“''”或者雙引號“""”來包裹需要輸出的字符串，這兩種的功能是一樣的。Python3.x中print必須使用括號，因為它是一個函數(shù)。使用語法如下：print(values,sep,end,file,flush)（1）values表示需要輸出的值，如果有多個值，使用逗號“，”隔開。（2）sep表示分隔符，多個值被輸出時，值與值之間會添加指定的分隔符。（3）end表示輸出完畢后，指定的結(jié)束字符，默認是換行符“\n”。（4）file表示輸出的目標，默認是輸出到控制臺，即file=sys.stdout。另外還可以是一個寫入的文件，例如：f=open(“xxx”,”w”)file=f1.4輸入、輸出及代碼調(diào)試1

2．Python的基本輸出

（5）flush表示結(jié)果是否立即輸出，值為Bool類型，默認為False，表示立即輸出。Python在輸出結(jié)果時，首先將需要輸出的數(shù)據(jù)存放到緩存區(qū)，然后由flush決定是否刷新緩存區(qū)并輸出結(jié)果。

例如，輸出“hello,world!”，使用input()函數(shù)輸出，語句如下：print("helloworld")

2）輸出多個字符串除了輸出單個字符串，也可以拼接多個字符串：（1）print后用空格輸出，應使用逗號“，”隔開多個字符串。（2）print后用括號輸出，應使用加號“+”拼接多個字符串。

例如，輸出拼接的"hello,world!""welove""python"三個字段。語句如下：print"hello,world!","welove","python"#逗號拼接print("hello,world!"+"welove"+"python")#加號拼接1.4輸入、輸出及代碼調(diào)試1

2．Python的基本輸出

3）輸出簡單運算

在print輸出中，還可以實現(xiàn)簡單的運算（加法+、減法?、乘法*和除法/），但是要注意字符串不可以直接和數(shù)字相加，否則出現(xiàn)錯誤。print(1+1)print(3-1)print(3*4)print(12/4)print('iphone'+str(4))#使用str()函數(shù)轉(zhuǎn)換為字符串后相加print('iphone'+'4')#加上單引號或者雙引號轉(zhuǎn)換為字符串后相加

4）

輸出中包含函數(shù)print輸出中可以包含Python內(nèi)置的函數(shù)，

如int()和float()函數(shù)，當int()函數(shù)括號中是一個浮點型數(shù)時，

int會保留整數(shù)部分，如int(1.9)，會輸出1，而不是四舍五入。print(int('2')+3)#int為定義整數(shù)型print(int(1.9))#當int一個浮點型數(shù)時，int會保留整數(shù)部分print(float('1.2')+3)#float()是浮點型，可以把字符串轉(zhuǎn)換成小數(shù)1.4輸入、輸出及代碼調(diào)試1

2．Python的基本輸出

5）輸出中包含特殊符號

當輸出的字符串中包含單引號、雙引號或者轉(zhuǎn)義字符時，輸出會報錯或者不能得到想要的數(shù)據(jù)。因此，當輸出的字符串中有單引號時，應使用雙引號包裹整個字符串，反之，用單引號包裹有雙引號的字符串，代碼如下：print("I'mpython")

print輸出中包含特殊符號時，解決方法如下：（1）當字符串中包含單引號，整個字符串用雙引號包裹；當字符串中包含雙引號，整個字符串用單引號包裹。（2）當字符串中包含轉(zhuǎn)義字符，如\n、\t等，應在前加上斜杠“\”。

例如，輸出字符串\t，應使用斜杠“\”，語句如下：print("\\t")1.4輸入、輸出及代碼調(diào)試1

3.Python的格式輸出

Python的格式化輸出和C語言一樣，需要使用占位符，占位符有兩種表現(xiàn)形式：%方式和format方式。

1）%方式常用的%占位符見表1.4輸入、輸出及代碼調(diào)試1

3.Python的格式輸出

使用%占位符的print輸出格式如下：

print"包含%占位符的字符串"%變量/常量或print("包含%占位符的字符串"%變量/常量)2）format方式

Python中內(nèi)置的%占位符可用于格式化字符串操作，控制字符串的呈現(xiàn)格式。另外，Python還有一個更強大的字符串處理函數(shù)str.format()，它通過{}和:來代替%。format占位需要結(jié)合{}使用，{}中可以帶入相關變量的相關參數(shù)，format的{}格式如下：[[fill]align][sign][#][0][width][,][.precision][type]1.4輸入、輸出及代碼調(diào)試2

代碼調(diào)試

1．設置斷點

1.4輸入、輸出及代碼調(diào)試2

代碼調(diào)試

2．斷點調(diào)試3．查看變量值當光標放到變量上，工具就會提示該變量的值。1.4輸入、輸出及代碼調(diào)試2

學生實踐練習

1．需求說明

使用PyCharm編寫一個Python程序，輸入服務器信息，包括