計算機編程基礎(chǔ)作業(yè)指導(dǎo)書

計算機編程基礎(chǔ)作業(yè)指導(dǎo)書TOC\o"1-2"\h\u32166第一章計算機編程概述 27601.1計算機編程簡介 2115711.2編程語言的發(fā)展 332473第二章程序設(shè)計基礎(chǔ) 3235712.1程序設(shè)計基本概念 3174912.2程序設(shè)計流程 4267412.3算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 43930第三章變量與數(shù)據(jù)類型 589543.1變量的概念與聲明 5185883.2數(shù)據(jù)類型及其轉(zhuǎn)換 525323.3常量與變量 629813第四章運算符與表達(dá)式 668354.1算術(shù)運算符 6252394.2關(guān)系運算符 7219514.3邏輯運算符 7275814.4賦值運算符 711151第五章控制結(jié)構(gòu) 8138595.1順序結(jié)構(gòu) 825585.1.1概述 8324105.1.2順序結(jié)構(gòu)的特點 8121395.1.3順序結(jié)構(gòu)的實現(xiàn) 849835.2選擇結(jié)構(gòu) 8236885.2.1概述 8224395.2.2選擇結(jié)構(gòu)的特點 83895.2.3選擇結(jié)構(gòu)的實現(xiàn) 860605.3循環(huán)結(jié)構(gòu) 9106625.3.1概述 918805.3.2循環(huán)結(jié)構(gòu)的特點 9165265.3.3循環(huán)結(jié)構(gòu)的實現(xiàn) 913948第六章函數(shù)與模塊 9262966.1函數(shù)的定義與調(diào)用 9317126.1.1函數(shù)定義 9304646.1.2函數(shù)調(diào)用 1044256.2函數(shù)參數(shù)傳遞 10115596.2.1位置參數(shù)傳遞 10123706.2.2關(guān)鍵字參數(shù)傳遞 1076016.3模塊化編程 10162246.3.1模塊的定義 10290826.3.2模塊的導(dǎo)入 1122278第七章數(shù)組與字符串 11114337.1數(shù)組的定義與使用 11275207.1.1數(shù)組的定義 11152137.1.2數(shù)組的初始化 118307.1.3數(shù)組的訪問與操作 12118247.2字符串的基本操作 12272867.2.1字符串的定義 12287677.2.2字符串的初始化 1256417.2.3字符串的基本操作 1320927.3數(shù)組與字符串的高級操作 13122357.3.1多維數(shù)組 1321867.3.2字符串處理函數(shù) 1329288第八章面向?qū)ο缶幊?14285868.1面向?qū)ο蠡靖拍?14168328.2類與對象 14160258.3繼承與多態(tài) 1515536第九章文件操作與輸入輸出 16150359.1文件的基本操作 1654009.1.1文件的創(chuàng)建 1641499.1.2文件的打開 17105439.1.3文件的關(guān)閉 1711539.2文件的讀寫 17287289.2.1文件的讀取 1788969.2.2文件的寫入 1876989.3輸入輸出處理 18224099.3.1輸入處理 18154349.3.2輸出處理 1824646第十章錯誤處理與調(diào)試 181139810.1錯誤類型與處理 182108310.2異常處理 192650410.3調(diào)試技巧與策略 19第一章計算機編程概述計算機編程作為現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)，對于推動社會發(fā)展和科技進(jìn)步具有重要作用。本章將對計算機編程的基本概念、編程語言的發(fā)展歷程等內(nèi)容進(jìn)行簡要介紹。1.1計算機編程簡介計算機編程，是指使用編程語言和開發(fā)工具，編寫計算機程序的過程。計算機程序是一系列指示計算機執(zhí)行任務(wù)的命令，這些命令按照特定的順序排列，以實現(xiàn)特定的功能。編程的目的是讓計算機能夠自動執(zhí)行復(fù)雜的任務(wù)，提高工作效率。計算機編程涉及多個方面，包括算法設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編程語言、開發(fā)工具等。編程人員需要掌握這些基本知識，才能編寫出高質(zhì)量的程序。1.2編程語言的發(fā)展編程語言的發(fā)展經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜、從低級到高級的過程。以下是幾種具有代表性的編程語言及其發(fā)展歷程：（1）機器語言機器語言是最早的編程語言，它是計算機硬件能夠直接執(zhí)行的指令集合。機器語言編程需要使用二進(jìn)制代碼表示指令，編程難度大，可讀性差。（2）匯編語言為了提高編程的可讀性和編程效率，人們發(fā)明了匯編語言。匯編語言使用助記符代替二進(jìn)制代碼，使得編程更加直觀。但是匯編語言仍然屬于低級語言，與硬件緊密相關(guān)，移植性差。（3）高級語言20世紀(jì)50年代，出現(xiàn)了高級編程語言。高級語言采用類似自然語言的語法，使得編程更加簡單、直觀。以下是一些典型的高級編程語言：Fortran：1957年發(fā)明，主要用于科學(xué)計算。ALGOL：1958年發(fā)明，對后來的編程語言產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。COBOL：1959年發(fā)明，主要用于商業(yè)數(shù)據(jù)處理。C：1972年發(fā)明，具有高度的可移植性，廣泛應(yīng)用于系統(tǒng)軟件和應(yīng)用程序開發(fā)。Pascal：1970年發(fā)明，主要用于教育和科學(xué)計算。Python：1989年發(fā)明，是一種易于學(xué)習(xí)、功能強大的高級編程語言。計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，編程語言也在不斷更新和演進(jìn)?，F(xiàn)代編程語言如Java、C、C、PHP等，都具有豐富的庫和框架，支持跨平臺開發(fā)，為編程人員提供了更加便捷的開發(fā)環(huán)境。第二章程序設(shè)計基礎(chǔ)2.1程序設(shè)計基本概念程序設(shè)計是計算機科學(xué)的核心內(nèi)容，它指的是使用一種或多種程序設(shè)計語言，編寫能夠完成特定任務(wù)的計算機程序的過程。程序設(shè)計的基本概念包括：（1）程序：程序是一系列按照特定順序排列的指令，用于指示計算機執(zhí)行操作和處理數(shù)據(jù)。（2）編程語言：編程語言是用于編寫程序的語言，它提供了編寫程序所需的語法和結(jié)構(gòu)。（3）變量：變量是用于存儲數(shù)據(jù)的標(biāo)識符，其值可以在程序執(zhí)行過程中改變。（4）數(shù)據(jù)類型：數(shù)據(jù)類型用于定義變量所存儲數(shù)據(jù)的類型，如整數(shù)、浮點數(shù)、字符等。（5）控制結(jié)構(gòu)：控制結(jié)構(gòu)用于控制程序執(zhí)行流程，包括順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。2.2程序設(shè)計流程程序設(shè)計流程包括以下幾個階段：（1）需求分析：分析用戶需求，明確程序需要實現(xiàn)的功能。（2）設(shè)計：根據(jù)需求分析結(jié)果，設(shè)計程序的總體結(jié)構(gòu)、模塊劃分和接口。（3）編碼：使用編程語言將設(shè)計好的程序轉(zhuǎn)化為計算機可以執(zhí)行的代碼。（4）調(diào)試：在編碼過程中，發(fā)覺并修復(fù)程序中的錯誤。（5）測試：驗證程序的正確性和穩(wěn)定性，保證滿足用戶需求。（6）維護(hù)：在程序交付使用后，對程序進(jìn)行升級、優(yōu)化和修復(fù)。2.3算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是程序設(shè)計的兩個重要方面。（1）算法：算法是一系列解決問題的步驟，它描述了如何使用計算機處理數(shù)據(jù)。常見的算法有排序算法、查找算法、圖算法等。（2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是用于存儲和組織數(shù)據(jù)的方式。常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括數(shù)組、鏈表、棧、隊列、樹、圖等。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇和設(shè)計對程序的效率和穩(wěn)定性有很大影響。掌握算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是程序設(shè)計的基礎(chǔ)，它們可以幫助我們編寫出高效、穩(wěn)定的程序。在實際編程過程中，我們需要根據(jù)具體問題選擇合適的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。第三章變量與數(shù)據(jù)類型3.1變量的概念與聲明變量是計算機編程中的一個基本概念，用于存儲和表示數(shù)據(jù)。在程序執(zhí)行過程中，變量的值可以發(fā)生變化。變量由一個名稱和一個存儲的數(shù)據(jù)值組成。在編程語言中，聲明變量是告訴編譯器或解釋器創(chuàng)建一個具有特定名稱和類型的存儲空間。聲明變量的基本語法如下：plaintext<數(shù)據(jù)類型><變量名>;其中，`<數(shù)據(jù)類型>`表示變量的類型，`<變量名>`是變量的名稱。例如：plaintextintnumber;floatpi;charletter;在聲明變量的同時也可以對其進(jìn)行初始化：plaintextintnumber=10;floatpi=3.14;charletter='A';3.2數(shù)據(jù)類型及其轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型是編程語言中用于定義變量存儲的數(shù)據(jù)種類。不同的數(shù)據(jù)類型具有不同的存儲范圍和操作特性。以下是幾種常見的數(shù)據(jù)類型：整型（int）：用于表示整數(shù)，如1、2、3等。浮點型（float）：用于表示帶有小數(shù)的數(shù)值，如3.14、2.5等。字符型（char）：用于表示單個字符，如'A'、'a'、'中'等。布爾型（bool）：用于表示真（true）或假（false）兩種狀態(tài)。數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換是指將一個數(shù)據(jù)類型的值轉(zhuǎn)換為另一個數(shù)據(jù)類型的值。在編程中，數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換分為兩種：隱式轉(zhuǎn)換和顯式轉(zhuǎn)換。隱式轉(zhuǎn)換是指編譯器自動進(jìn)行的類型轉(zhuǎn)換，通常發(fā)生在以下幾種情況下：（1）數(shù)據(jù)類型兼容：例如，將整型轉(zhuǎn)換為浮點型。（2）數(shù)據(jù)類型范圍擴大：例如，將int類型轉(zhuǎn)換為long類型。顯式轉(zhuǎn)換是指通過強制類型轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的類型轉(zhuǎn)換，通常使用以下語法：plaintext<目標(biāo)類型>(<目標(biāo)類型>)<原始值>例如：plaintextintnumber=10;floatpi=(float)number;3.3常量與變量常量是程序中具有固定值的量，其值在程序執(zhí)行過程中不能被修改。聲明常量時，通常使用`const`關(guān)鍵字。例如：plaintextconstintMAX_SIZE=100;constdoublePI=3.14;與變量不同，常量在聲明時必須初始化，且在程序中不能被重新賦值。變量則是程序中可以改變值的量。在程序執(zhí)行過程中，變量的值可以根據(jù)需要進(jìn)行修改。變量在聲明時可以不進(jìn)行初始化，但使用前必須保證已賦值。例如：plaintextintnumber;number=10;第四章運算符與表達(dá)式4.1算術(shù)運算符算術(shù)運算符是計算機編程中常用的運算符，主要包括加法（）、減法（）、乘法（）、除法（/）和取模（%）運算符。這些運算符用于執(zhí)行基本的算術(shù)運算。加法運算符（）用于將兩個數(shù)值相加。例如，53的結(jié)果為8。減法運算符（）用于將兩個數(shù)值相減。例如，53的結(jié)果為2。乘法運算符（）用于將兩個數(shù)值相乘。例如，53的結(jié)果為15。除法運算符（/）用于將兩個數(shù)值相除。例如，10/2的結(jié)果為5。取模運算符（%）用于獲取兩個數(shù)值相除的余數(shù)。例如，10%3的結(jié)果為1。4.2關(guān)系運算符關(guān)系運算符用于比較兩個數(shù)值之間的大小關(guān)系，包括等于（==）、不等于（!=）、大于（>）、小于（<）、大于等于（>=）和小于等于（<=）運算符。等于運算符（==）用于判斷兩個數(shù)值是否相等。例如，5==5的結(jié)果為True。不等于運算符（!=）用于判斷兩個數(shù)值是否不相等。例如，5!=3的結(jié)果為True。大于運算符（>）用于判斷一個數(shù)值是否大于另一個數(shù)值。例如，5>3的結(jié)果為True。小于運算符（<）用于判斷一個數(shù)值是否小于另一個數(shù)值。例如，5<3的結(jié)果為False。大于等于運算符（>=）用于判斷一個數(shù)值是否大于等于另一個數(shù)值。例如，5>=5的結(jié)果為True。小于等于運算符（<=）用于判斷一個數(shù)值是否小于等于另一個數(shù)值。例如，5<=5的結(jié)果為True。4.3邏輯運算符邏輯運算符用于連接邏輯表達(dá)式，并對其進(jìn)行求值，主要包括邏輯與（&&）、邏輯或（）和邏輯非（!）運算符。邏輯與運算符（&&）用于連接兩個邏輯表達(dá)式，當(dāng)兩個表達(dá)式都為真時，結(jié)果為真。例如，（5>3）&&（3<4）的結(jié)果為True。邏輯或運算符（）用于連接兩個邏輯表達(dá)式，當(dāng)其中一個表達(dá)式為真時，結(jié)果為真。例如，（5>3）（3>4）的結(jié)果為True。邏輯非運算符（!）用于對邏輯表達(dá)式進(jìn)行取反操作，當(dāng)表達(dá)式為真時，結(jié)果為假；當(dāng)表達(dá)式為假時，結(jié)果為真。例如，!（5>3）的結(jié)果為False。4.4賦值運算符賦值運算符用于將一個值賦給一個變量，主要包括基本賦值運算符（=）和復(fù)合賦值運算符（=、=、=、/=、%=）?；举x值運算符（=）用于將右側(cè)的值賦給左側(cè)的變量。例如，inta=5；將5賦值給變量a。復(fù)合賦值運算符（=、=、=、/=、%）用于將右側(cè)的值與左側(cè)變量的值進(jìn)行運算，并將結(jié)果賦給左側(cè)變量。例如，inta=5；a=3；等價于a=a3；此時a的值為8。第五章控制結(jié)構(gòu)5.1順序結(jié)構(gòu)5.1.1概述順序結(jié)構(gòu)是程序設(shè)計中最基本、最常用的控制結(jié)構(gòu)，其執(zhí)行順序按照代碼書寫的順序依次執(zhí)行。在順序結(jié)構(gòu)中，程序按照預(yù)定的流程逐步執(zhí)行，不會發(fā)生跳轉(zhuǎn)。5.1.2順序結(jié)構(gòu)的特點（1）程序執(zhí)行過程具有明確的先后順序；（2）程序易于理解和維護(hù)；（3）適用于處理簡單問題。5.1.3順序結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)在編程語言中，順序結(jié)構(gòu)通常通過以下方式實現(xiàn)：（1）逐條執(zhí)行代碼；（2）使用注釋說明代碼執(zhí)行順序；（3）合理組織代碼結(jié)構(gòu)，提高可讀性。5.2選擇結(jié)構(gòu)5.2.1概述選擇結(jié)構(gòu)又稱分支結(jié)構(gòu)，根據(jù)特定條件在程序執(zhí)行過程中選擇不同的路徑。選擇結(jié)構(gòu)可以分為單分支選擇、雙分支選擇和多分支選擇。5.2.2選擇結(jié)構(gòu)的特點（1）程序執(zhí)行路徑具有選擇性；（2）適用于處理具有條件判斷的問題；（3）可以根據(jù)條件變化調(diào)整程序執(zhí)行順序。5.2.3選擇結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)在編程語言中，選擇結(jié)構(gòu)通常通過以下方式實現(xiàn)：（1）使用條件語句（如if、ifelse、switch等）；（2）合理設(shè)置條件表達(dá)式，保證條件判斷準(zhǔn)確；（3）保持代碼清晰、簡潔，避免嵌套過多。5.3循環(huán)結(jié)構(gòu)5.3.1概述循環(huán)結(jié)構(gòu)是一種在程序中重復(fù)執(zhí)行特定代碼塊的控制結(jié)構(gòu)。循環(huán)結(jié)構(gòu)可以分為三種：for循環(huán)、while循環(huán)和dowhile循環(huán)。5.3.2循環(huán)結(jié)構(gòu)的特點（1）重復(fù)執(zhí)行代碼塊，提高代碼利用率；（2）適用于處理具有重復(fù)操作的問題；（3）需要合理設(shè)置循環(huán)條件，避免無限循環(huán)。5.3.3循環(huán)結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)在編程語言中，循環(huán)結(jié)構(gòu)通常通過以下方式實現(xiàn)：（1）使用循環(huán)語句（如for、while、dowhile等）；（2）設(shè)定循環(huán)初始條件、循環(huán)體和循環(huán)結(jié)束條件；（3）合理調(diào)整循環(huán)結(jié)構(gòu)，提高代碼可讀性和可維護(hù)性。第六章函數(shù)與模塊6.1函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)是程序設(shè)計中一種基本的模塊化編程方式，它將一組相關(guān)的語句封裝在一起，用于執(zhí)行特定的任務(wù)。在計算機編程中，函數(shù)的定義與調(diào)用是提高代碼復(fù)用性和可維護(hù)性的關(guān)鍵。6.1.1函數(shù)定義函數(shù)定義通常包括函數(shù)名、參數(shù)列表和函數(shù)體。其基本語法如下：def函數(shù)名(參數(shù)列表):"""函數(shù)文檔字符串（可選）"""函數(shù)體在函數(shù)定義中，`def`關(guān)鍵字用于聲明一個函數(shù)，函數(shù)名應(yīng)遵循命名規(guī)則，參數(shù)列表中的參數(shù)用逗號分隔，函數(shù)體是執(zhí)行任務(wù)的相關(guān)代碼。6.1.2函數(shù)調(diào)用函數(shù)調(diào)用是指使用函數(shù)名和參數(shù)列表來執(zhí)行函數(shù)體中的代碼。調(diào)用函數(shù)時，需要將實際參數(shù)傳遞給函數(shù)。其基本語法如下：函數(shù)名(實際參數(shù)列表)調(diào)用函數(shù)時，實際參數(shù)的順序、數(shù)量和類型應(yīng)與函數(shù)定義中的形式參數(shù)保持一致。6.2函數(shù)參數(shù)傳遞函數(shù)參數(shù)傳遞是指將實際參數(shù)傳遞給函數(shù)定義中的形式參數(shù)。在Python中，參數(shù)傳遞方式分為兩種：位置參數(shù)傳遞和關(guān)鍵字參數(shù)傳遞。6.2.1位置參數(shù)傳遞位置參數(shù)傳遞是指按照函數(shù)定義中參數(shù)的順序，將實際參數(shù)依次傳遞給形式參數(shù)。例如：defadd(a,b):returnabresult=add(3,4)位置參數(shù)傳遞print(result)輸出：76.2.2關(guān)鍵字參數(shù)傳遞關(guān)鍵字參數(shù)傳遞是指通過指定參數(shù)名來傳遞實際參數(shù)，參數(shù)順序可以隨意調(diào)整。例如：defadd(a,b):returnabresult=add(b=4,a=3)關(guān)鍵字參數(shù)傳遞print(result)輸出：76.3模塊化編程模塊化編程是指將程序劃分為若干個功能相對獨立的模塊，每個模塊包含一組相關(guān)的函數(shù)和數(shù)據(jù)。模塊化編程有助于提高代碼的可讀性、可維護(hù)性和復(fù)用性。6.3.1模塊的定義模塊是一個包含Python代碼的文件，文件名即為模塊名。模塊中可以定義函數(shù)、類、變量等。例如，一個名為`my_module.py`的模塊可能包含以下內(nèi)容：my_module.pydefadd(a,b):returnabdefsubtract(a,b):returnab6.3.2模塊的導(dǎo)入在主程序中，可以使用`import`語句導(dǎo)入模塊，以便使用模塊中的函數(shù)和變量。例如：main.pyimportmy_moduleresult_add=my_module.add(3,4)result_subtract=my_module.subtract(5,2)print(result_add)輸出：7print(result_subtract)輸出：3通過模塊化編程，可以有效地組織代碼，提高程序的靈活性和可維護(hù)性。第七章數(shù)組與字符串7.1數(shù)組的定義與使用7.1.1數(shù)組的定義在計算機編程中，數(shù)組是一種基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲一系列具有相同類型的數(shù)據(jù)元素。數(shù)組在內(nèi)存中占用連續(xù)的空間，每個元素都可以通過索引進(jìn)行訪問。在定義數(shù)組時，需要指定數(shù)組的類型以及元素的數(shù)量。例如，在C語言中，定義一個整型數(shù)組的方法如下：cintarray[10];這里，`int`表示數(shù)組的類型，`array`是數(shù)組名，`10`表示數(shù)組中元素的個數(shù)。7.1.2數(shù)組的初始化數(shù)組可以在聲明時進(jìn)行初始化，即給數(shù)組中的元素賦初始值。初始化時，可以指定全部或部分元素的初始值。cintarray[5]={1,2,3,4,5};在上面的例子中，數(shù)組`array`被初始化為包含5個整數(shù)的數(shù)組，元素分別為1、2、3、4和5。7.1.3數(shù)組的訪問與操作數(shù)組的訪問是通過索引完成的，索引從0開始。例如，訪問`array`數(shù)組的第一個元素可以使用：cintfirstElement=array[0];數(shù)組元素的操作包括賦值、計算等，以下是一個簡單的數(shù)組操作示例：cfor(inti=0;i<5;i){array[i]=array[i]2;}7.2字符串的基本操作7.2.1字符串的定義字符串是一系列字符的集合，通常用于表示文本數(shù)據(jù)。在C語言中，字符串以字符數(shù)組的形式表示，以空字符`\0`作為結(jié)束符。ccharstr="Hello,World!";這里，`char`表示字符類型，`str`是字符串名，字符串內(nèi)容為"Hello,World!"。7.2.2字符串的初始化字符串可以在聲明時進(jìn)行初始化，如下：ccharstr="Hello,World!";或者使用指針進(jìn)行初始化：ccharstr="Hello,World!";7.2.3字符串的基本操作字符串的基本操作包括連接、比較、復(fù)制等。以下是一些常用的字符串操作函數(shù)：`strcat(str1,str2)`：將字符串`str2`連接到`str1`的末尾。`strcmp(str1,str2)`：比較字符串`str1`和`str2`，如果相等返回0，否則返回非0值。`strcpy(str1,str2)`：將字符串`str2`復(fù)制到`str1`。示例：ccharstr1[50]="Hello,";charstr2="World!";strcat(str1,str2);//結(jié)果為"Hello,World!"7.3數(shù)組與字符串的高級操作7.3.1多維數(shù)組多維數(shù)組是數(shù)組的擴展，可以用于表示更復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。例如，二維數(shù)組可以用于表示矩陣：cintmatrix[3][3]={{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};7.3.2字符串處理函數(shù)C語言標(biāo)準(zhǔn)庫提供了一系列用于處理字符串的函數(shù)，以下是一些高級操作的示例：`strlen(str)`：返回字符串`str`的長度。`strstr(str1,str2)`：在字符串`str1`中查找子串`str2`的位置。`strtok(str,delimiters)`：將字符串`str`分割為多個子串，使用`delimiters`作為分隔符。示例：ccharstr="Hello,World!";intlength=strlen(str);//length為12chartoken=strtok(str,",");//token為"Hello"第八章面向?qū)ο缶幊?.1面向?qū)ο蠡靖拍蠲嫦驅(qū)ο缶幊蹋∣bjectOrientedProgramming，簡稱OOP）是一種編程范式，其核心思想是將數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的方法封裝在一起，形成一個具有特定功能的對象。面向?qū)ο缶幊叹哂幸韵聨讉€基本概念：對象：現(xiàn)實世界中具有獨立特征和行為的實體，在程序中通過類來表示。類：一組具有相同屬性和方法的對象的抽象，用于定義對象的模板。屬性：對象的特征，用于描述對象的狀態(tài)。方法：對象的行為，用于描述對象能執(zhí)行的操作。封裝：將對象的屬性和方法組合在一起，隱藏內(nèi)部細(xì)節(jié)，僅對外提供必要的接口。繼承：允許子類繼承父類的屬性和方法，實現(xiàn)代碼的復(fù)用。多態(tài)：允許不同類的對象對同一消息做出響應(yīng)，實現(xiàn)方法的多種形態(tài)。8.2類與對象類是面向?qū)ο缶幊痰幕A(chǔ)，用于定義對象的模板。類中包含屬性和方法，屬性用于描述對象的狀態(tài)，方法用于描述對象能執(zhí)行的操作。下面是一個簡單的類定義示例：classStudent:def__init__(self,name,age):=nameself.age=agedefstudy(self,subject):print(f"{}正在學(xué)習(xí){subject}")在上面的示例中，`Student`是一個類，它有兩個屬性`name`和`age`，以及一個方法`study`。創(chuàng)建對象時，可以使用以下代碼：student1=Student("",20)student2=Student("",22)對象是類的實例，具有類中定義的屬性和方法。通過對象，我們可以調(diào)用類中的方法：student（1）study("數(shù)學(xué)")student（2）study("英語")8.3繼承與多態(tài)繼承是面向?qū)ο缶幊痰囊粋€重要特性，允許子類繼承父類的屬性和方法，實現(xiàn)代碼的復(fù)用。以下是一個繼承的示例：classPerson:def__init__(self,name,age):=nameself.age=agedefsay_hello(self):print(f"你好，我是{name}，今年{age}歲。")classStudent(Person):defstudy(self,subject):print(f"{}正在學(xué)習(xí){subject}")在上面的示例中，`Student`類繼承了`Person`類，因此`Student`類具有`Person`類的屬性和方法。我們可以創(chuàng)建一個`Student`對象并調(diào)用其方法：student=Student("",20)student.say_hello()輸出：你好，我是，今年20歲。student.study("數(shù)學(xué)")輸出：正在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。多態(tài)是指允許不同類的對象對同一消息做出響應(yīng)，實現(xiàn)方法的多種形態(tài)。以下是一個多態(tài)的示例：classAnimal:defmake_sound(self):passclassDog(Animal):defmake_sound(self):print("汪汪汪！")classCat(Animal):defmake_sound(self):print("喵喵喵！")defanimal_sound(animal:Animal):animal.make_sound()dog=Dog()cat=Cat()animal_sound(dog)輸出：汪汪汪！animal_sound(cat)輸出：喵喵喵！在上面的示例中，`Animal`類是一個基類，它有一個方法`make_sound`。`Dog`和`Cat`類都繼承自`Animal`類，并重寫了`make_sound`方法。`animal_sound`函數(shù)接受一個`Animal`類型的參數(shù)，并調(diào)用其`make_sound`方法。由于多態(tài)的存在，無論是`Dog`類還是`Cat`類的對象，都能正確調(diào)用各自的`make_sound`方法。第九章文件操作與輸入輸出9.1文件的基本操作文件是計算機系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲的基本單元，文件操作是編程中常見的一種操作。在進(jìn)行文件操作前，首先需要了解文件的基本概念，包括文件的創(chuàng)建、打開、關(guān)閉等。9.1.1文件的創(chuàng)建在編程中，創(chuàng)建文件通常使用特定的函數(shù)或方法。例如，在Python中，可以使用`open()`函數(shù)創(chuàng)建文件，語法如下：file=open("filename.txt","w")其中，`filename.txt`為要創(chuàng)建的文件名，`"w"`表示以寫入模式打開文件。如果文件已存在，則覆蓋原文件；如果文件不存在，則創(chuàng)建新文件。9.1.2文件的打開打開文件是指將文件內(nèi)容加載到內(nèi)存中，以便進(jìn)行讀寫操作。在Python中，使用`open()`函數(shù)打開文件，語法如下：file=open("filename.txt","r")其中，`"r"`表示以讀取模式打開文件。如果文件不存在，則拋出異常。9.1.3文件的關(guān)閉當(dāng)文件操作完成后，需要將文件關(guān)閉，以釋放系統(tǒng)資源。在Python中，使用`close()`方法關(guān)閉文件，語法如下：file.close()9.2文件的讀寫文件的讀寫是文件操作的核心部分。在這一節(jié)中，我們將介紹如何在編程中實現(xiàn)文件的讀寫。9.2.1文件的讀取讀取文件是指從文件中獲取數(shù)據(jù)。在Python中，可以使用`read()`、`readline()`、`readlines()`等方法讀取文件內(nèi)容。`read()`方法：讀取整個文件內(nèi)容，返回字符串。file=open("filename.txt","r")content=file.read()print(content)file.close()`readline()`方法：讀取一行內(nèi)容，返回字符串。file=open("filename.txt","r")line=file.readline()print(line)file.close()`readlines()`方法：讀取所有行，返回列表。file=open("filename.txt","r")lines=file.readlines()forlineinlines:print(line)file.close()9.2.2文件的寫入寫入文件是指向文件中添加數(shù)據(jù)。在Python中，可以使用`write()`、`writelines()`等方法寫入文件。`write()`方法：寫入一個字符串。file=open("filename.txt","w")file.write("Hello,World!\n")file.close()`writelines()`方法：寫入一個字符串列表。file=open("filename.txt","w")file.writelines(["He