Python編程基礎(chǔ)（第3版）（微課版）課件 01-單元1 準(zhǔn)備工作

準(zhǔn)備工作1搭建Python環(huán)境目錄認(rèn)識(shí)Python2

安裝PyCharm3Python是一種結(jié)合了解釋性、編譯性、互動(dòng)性和面向?qū)ο蟮母邔哟斡?jì)算機(jī)語(yǔ)言，也是一種功能強(qiáng)大且完善的通用型語(yǔ)言，具有30多年的發(fā)展歷史，成熟且穩(wěn)定。Python具備垃圾回收功能，能夠自動(dòng)管理內(nèi)存，常被當(dāng)作腳本語(yǔ)言用于處理系統(tǒng)管理任務(wù)和編寫網(wǎng)絡(luò)程序。此外，Python支持命令式程序設(shè)計(jì)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、函數(shù)式編程、泛型編程等多種編程范式，非常適合用于完成各種高級(jí)任務(wù)。初識(shí)PythonPython的創(chuàng)始人是吉多.范羅蘇姆（GuidovanRossum）。1989年圣誕節(jié)期間，Guido為了打發(fā)圣誕節(jié)的無趣，開發(fā)了這個(gè)新的腳本解釋程序。Python的發(fā)展歷史Python繼承了ABC語(yǔ)言的許多特性，如優(yōu)美且功能強(qiáng)大。這些特性是專門為吸引非專業(yè)程序員而設(shè)計(jì)的。然而盡管有這些特性，ABC語(yǔ)言并未獲得廣泛的接受，Guido認(rèn)為其失敗的部分原因是該語(yǔ)言不是開源性語(yǔ)言。于是，Guido決心將Python開源來避免重蹈覆轍，這一決策取得了非常好的效果。同時(shí)，Guido還想實(shí)現(xiàn)在ABC語(yǔ)言中提出過但未曾實(shí)現(xiàn)的功能。Python不僅是在ABC語(yǔ)言的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，還受到了Modula-3（另一種優(yōu)美且功能強(qiáng)大的語(yǔ)言，由一個(gè)小型團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)）的影響，并且結(jié)合了UNIXShell和C語(yǔ)言用戶的使用習(xí)慣，這使得Python一躍成為眾多UNIX和Linux開發(fā)人員所青睞的開發(fā)語(yǔ)言。Python的發(fā)展歷史Python特點(diǎn)簡(jiǎn)單易學(xué)免費(fèi)、開源具有廣泛的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)支持互動(dòng)模式可移植可擴(kuò)展可嵌入Python的特性1搭建Python環(huán)境目錄認(rèn)識(shí)Python2

安裝PyCharm3用戶可根據(jù)自己計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)，從Python官網(wǎng)下載對(duì)應(yīng)的Python3.11.7，并在成功安裝后配置環(huán)境變量；在Windows系統(tǒng)的“命令提示符”窗口中輸入“python”命令并執(zhí)行，能得到下圖所示的結(jié)果。在Windows系統(tǒng)平臺(tái)安裝Python在Windows系統(tǒng)平臺(tái)安裝Python的具體操作步驟如下。打開瀏覽器，訪問Python官網(wǎng)在Windows系統(tǒng)平臺(tái)安裝Python選擇“Downloads”菜單中的“Windows”選項(xiàng)在Windows系統(tǒng)平臺(tái)安裝Python找到Python3.11.7的安裝包，如果Windows系統(tǒng)版本是32位的，那么單擊“Windowsinstaller(32-bit)”超鏈接，然后下載；如果Windows系統(tǒng)版本是64位的，那么單擊“Windowsinstaller(64-bit)”超鏈接，然后下載，在Windows系統(tǒng)平臺(tái)安裝Python下載完成后，雙擊運(yùn)行下載的安裝包，打開Python安裝向?qū)Т翱?，如下圖所示，勾選“Addpython.exetoPATH”復(fù)選框，然后單擊“Customizeinstallation”。在Windows系統(tǒng)平臺(tái)安裝Python在打開的界面中保持默認(rèn)選擇，單擊“Next”按鈕，如左圖所示，進(jìn)入右圖所示的界面，在該界面中可以修改安裝路徑，修改完成后單擊“Install”按鈕進(jìn)行安裝。在Windows系統(tǒng)平臺(tái)安裝Python安裝完成之后，會(huì)彈出安裝成功的提示界面，如下圖所示。在Windows系統(tǒng)平臺(tái)安裝Python打開“命令提示符”窗口（操作方法詳見【任務(wù)1-1】），輸入“python”命令并執(zhí)行，會(huì)出現(xiàn)以下兩種情況。情況一：出現(xiàn)如左圖所示的界面，說明Python已經(jīng)安裝成功。情況二：出現(xiàn)如右圖所示的界面。這是因?yàn)閃indows系統(tǒng)會(huì)根據(jù)PATH環(huán)境變量設(shè)定的路徑去查找python.exe，如果沒有找到，那么會(huì)不輸出。配置PATH環(huán)境變量情況一情況二如果出現(xiàn)情況2，就需要將python.exe所在的路徑添加到PATH環(huán)境變量中，以Windows10為例，具體步驟如下。右鍵單擊“此電腦”圖標(biāo)，在彈出的快捷菜單中選擇“屬性”選項(xiàng)，如圖下圖所示。配置PATH環(huán)境變量在打開的窗口中選擇“高級(jí)系統(tǒng)設(shè)置”選項(xiàng)，如下圖所示。配置PATH環(huán)境變量在彈出的“系統(tǒng)屬性”對(duì)話框中單擊“環(huán)境變量”按鈕，如左圖所示。在彈出的“環(huán)境變量”對(duì)話框中找到“系統(tǒng)變量”列表框中的“Path”選項(xiàng)，如右圖所示。配置PATH環(huán)境變量雙擊“Path”選項(xiàng)，在彈出的“編輯環(huán)境變量”對(duì)話框中可編輯變量值，在“變量值”文本框中添加Python的安裝路徑。例如，安裝路徑為“D:\Python311”，則添加的變量值為“D:\Python311”，如下圖所示。配置PATH環(huán)境變量單擊“確定”按鈕。打開“命令提示符”窗口，輸入“python”命令并執(zhí)行，出現(xiàn)下圖所示的界面，說明已經(jīng)配置好Python的PATH環(huán)境變量。配置PATH環(huán)境變量成功安裝Python之后，即可正式開始Python之旅。Python的打開方式有3種：使用Windows系統(tǒng)的命令行工具（cmd）、使用帶圖形界面的PythonShell——集成開發(fā)和學(xué)習(xí)環(huán)境（IntegratedDevelopmentandLearningEnvironment，IDLE）、使用命令行版本的PythonShell——Python3.11。【任務(wù)1-1】開啟Python之旅任務(wù)描述cmd即命令提示符，“命令提示符”窗口是Windows環(huán)境下的虛擬磁盤操作系統(tǒng)（DiskOperatingSystem，DOS）窗口。在Windows系統(tǒng)下，打開“命令提示符”窗口有3種方法。按“Win+R”組合鍵，其中“Win”鍵是鍵盤上的開始菜單鍵，如左圖所示，在彈出的“運(yùn)行”對(duì)話框的“打開”文本框中輸入“cmd”，如右圖所示，單擊“確定”按鈕，即可打開“命令提示符”窗口。【任務(wù)1-1】開啟Python之旅1.使用Windows系統(tǒng)的命令行工具在“所有程序”列表中搜索“cmd”，如下圖所示。選擇“命令提示符”選項(xiàng)或按“Enter”鍵即可打開“命令提示符”窗口?！救蝿?wù)1-1】開啟Python之旅在“C:\Windows\System32”路徑下找到“cmd.exe”，如下圖所示，雙擊即可打開“命令提示符”窗口?！救蝿?wù)1-1】開啟Python之旅打開“命令提示符”窗口后，輸入“python”命令并按“Enter”鍵，如果出現(xiàn)“>>>”符號(hào)，那么說明已經(jīng)進(jìn)入Python交互式編程環(huán)境，如下圖所示。此時(shí)若輸入“exit()”命令即可退出。IDLE是開發(fā)Python程序的基本集成開發(fā)環(huán)境（IntegratedDevelopmentEnvironment，IDE），由Guido親自編寫。IDLE適合用來測(cè)試和演示一些簡(jiǎn)單代碼的執(zhí)行效果。在Windows系統(tǒng)下安裝好Python后，可以在“開始”菜單中找到IDLE，選擇“IDLE(Python3.1164-bit)”選項(xiàng)，如左圖所示，即可打開IDLE界面，如右圖所示?！救蝿?wù)1-1】開啟Python之旅2.使用帶圖形界面的PythonShell——ID命令行版本的PythonShell——

Python3.11的打開方法和IDLE的打開方法是一樣的。在Windows系統(tǒng)的“開始”菜單中選擇“Python3.11(64-bit)”選項(xiàng)，如左圖所示，即可打開Python3.11界面，如右圖所示?！救蝿?wù)1-1】開啟Python之旅3.使用命令行版本的PythonShell——Python3.111搭建Python環(huán)境目錄認(rèn)識(shí)Python2

安裝PyCharm3IDE是一種輔助程序開發(fā)人員進(jìn)行開發(fā)的應(yīng)用軟件，在開發(fā)工具內(nèi)部即可輔助編寫代碼，并編譯打包，使之成為可用的程序，有些甚至可以設(shè)計(jì)圖形接口。IDE也是集代碼編寫、分析、編譯、調(diào)試等功能于一體的開發(fā)軟件服務(wù)套（組），通常包括編程語(yǔ)言編輯器、自動(dòng)構(gòu)建工具和調(diào)試器。在Python的應(yīng)用過程中，IDE是不可或缺的，它可以幫助開發(fā)人員加快開發(fā)速度，提高開發(fā)效率。在Python中，常見的IDE有Python自帶的IDLE、PyCharm、JupyterNotebook、Spyder等。常用的PythonIDEPyCharm可以幫助Python開發(fā)人員提高工作效率，它功能豐富，包括調(diào)試、語(yǔ)法高亮、Project管理、代碼跳轉(zhuǎn)、智能提示、自動(dòng)完成、單元測(cè)試及版本控制等。PyCharm還提供了一些高級(jí)功能，用于支持Django框架下的專業(yè)Web開發(fā)，同時(shí)支持GoogleAppEngine和IronPython。這些功能使PyCharm成為Python專業(yè)開發(fā)人員和初學(xué)者的有力工具。認(rèn)識(shí)PyCharm打開PyCharm官網(wǎng)，如下圖所示，單擊“Download”按鈕。

安裝和使用PyCharm1.安裝PyCharm

安裝和使用PyCharm選擇Windows系統(tǒng)的社區(qū)版，單擊“Download”按鈕即可進(jìn)行下載，如下圖所示。

安裝和使用PyCharm下載完成后，雙擊安裝包打開安裝向?qū)?，如下圖所示，單擊“下一步”按鈕。

安裝和使用PyCharm在進(jìn)入的界面中自定義軟件安裝路徑，建議路徑中不要使用中文字符，如下圖所示，單擊“下一步”按鈕。

安裝和使用PyCharm在進(jìn)入的界面中，創(chuàng)建桌面快捷方式并關(guān)聯(lián).py文件，如下圖所示，單擊“下一步”按鈕。

安裝和使用PyCharm在進(jìn)入的界面中單擊“安裝”按鈕默認(rèn)安裝。安裝完成后單擊“完成”按鈕，如下圖所示。

安裝和使用PyCharm雙擊桌面上的快捷方式，在彈出的“ImportPyCharmSettings”對(duì)話框中選擇“Donotimportsettings”單選項(xiàng)，如下圖所示，單擊“OK”按鈕。

安裝和使用PyCharm重啟應(yīng)用后，將會(huì)打開下圖所示的界面，單擊“NewProject”圖標(biāo)創(chuàng)建新項(xiàng)目。

安裝和使用PyCharm在打開的“NewProject”窗口中自定義項(xiàng)目存儲(chǔ)路徑，如下圖所示，IDE默認(rèn)關(guān)聯(lián)Python解釋器，單擊“Create”按鈕。

安裝和使用PyCharm這樣就進(jìn)入了PyCharm界面，如下圖所示。

安裝和使用PyCharm更換PyCharm的主題。單擊“File”菜單下的“Settings”命令，如左圖所示。在彈出的“Settings”對(duì)話框中，依次選擇“Appearance&Behavior”→“Appearance”選項(xiàng)，在“Theme”下拉列表中選擇自己喜歡的主題，這里選擇“LightwithLightHeader”，如右圖所示。新建好項(xiàng)目（此處項(xiàng)目名為python）后，還要新建一個(gè).py文件。右擊項(xiàng)目名“python”，在彈出的快捷菜單中選擇“New”→“PythonFile”命令，如下圖所示。

安裝和使用PyCharm2.使用PyCharm

安裝和使用PyCharm在彈出的對(duì)話框中輸入文件名“study”后按“Enter”鍵即可新建study.py文件，如左圖所示。選擇該文件并按“Enter”鍵即可打開此腳本文件，如右圖所示。如果是首次安裝PyCharm，那么此時(shí)的運(yùn)行按鈕是灰色的，處于不可觸發(fā)的狀態(tài)，要運(yùn)行腳本需要設(shè)置控制臺(tái)。

安裝和使用PyCharm單擊運(yùn)行按鈕左邊的下拉按鈕，如左圖所示，選擇“EditConfigurations”，彈出“Run/DebugConfigurations”對(duì)話框，單擊“+”按鈕，新建一個(gè)Python配置項(xiàng)，如右圖所示。

安裝和使用PyCharm在右側(cè)窗格中的“Name”文本框中輸入文件名，單擊“script”選項(xiàng)右側(cè)的“瀏覽”按鈕，找到剛剛新建的study.py文件，如下圖所示。單擊“OK”按鈕之后，運(yùn)行按鈕就會(huì)變成綠色，此時(shí)就可以正常編程了。PyCharm界面可分為菜單欄、工具欄、項(xiàng)目結(jié)構(gòu)區(qū)、代碼區(qū)和信息顯示區(qū)。各個(gè)區(qū)域的工作范圍介紹如下。菜單欄：包含影響整個(gè)項(xiàng)目或部分項(xiàng)目的命令，如打開項(xiàng)目、創(chuàng)建項(xiàng)目、重構(gòu)代碼、運(yùn)行和調(diào)試應(yīng)用程序、保存文件等命令。項(xiàng)目結(jié)構(gòu)區(qū)：已經(jīng)創(chuàng)建完成的項(xiàng)目或文件的展示區(qū)域。代碼區(qū)：編寫代碼的區(qū)域。信息顯示區(qū)：查看程序輸出信息的區(qū)域。工具欄：放置快捷命令，左側(cè)工具欄包含終端、Python控制臺(tái)等功能。安裝和使用PyCharm除了可以在PyCharm中的代碼區(qū)編輯代碼，還可以通過工具欄中的“PythonConsole”（Python控制臺(tái)）直接輸入代碼并執(zhí)行，然后立刻得到結(jié)果。Python控制臺(tái)的輸入模式主要有兩種：一種是通過In輸入，通過Out輸出；另一種是通過“>>>”的形式輸入，直接顯示輸出結(jié)果。本書主要以“>>>”的形式編寫代碼，如下圖所示。讀者可以通過單擊“File”→“Settings”→“Build,Execution,Deployment”→“Console”命令，取消勾選“UseIPythonifavailable”復(fù)選框，將默認(rèn)形式修改為“>>>”的形式。安裝和使用PyCharmPython和PyCharm安裝完成后，即可開始創(chuàng)建本書的第一個(gè)程序——應(yīng)聲蟲程序。應(yīng)聲蟲程序是一個(gè)簡(jiǎn)單的Python腳本，它的功能是對(duì)用戶的輸入進(jìn)行響應(yīng)。當(dāng)用戶輸入“helloworld”時(shí)，程序會(huì)輸出相應(yīng)的響應(yīng)。程序可通過不同的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)“helloworld”的響應(yīng)，包括直接輸出、存儲(chǔ)在變量中輸出，以及分別存儲(chǔ)在兩個(gè)變量中并計(jì)算這兩個(gè)變量的和。通過應(yīng)聲蟲程序，讀者可以了解到如何使用Python的基本功能來創(chuàng)建響應(yīng)式的程序?！救蝿?wù)1-2】創(chuàng)建應(yīng)聲蟲程序任務(wù)描述在Python中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出的方式有兩種：一種是使用print函數(shù)；另一種是直接使用變量名來查看相應(yīng)變量的原始值。print函數(shù)用于輸出數(shù)據(jù)，其語(yǔ)法結(jié)構(gòu)如下。print(<expressions>)print函數(shù)語(yǔ)法結(jié)構(gòu)里的單詞“expressions”為復(fù)數(shù)形式，其含義是表達(dá)式可以有多個(gè)。Python在執(zhí)行print函數(shù)時(shí)，先計(jì)算表達(dá)式的值，再將表達(dá)式的值輸出。如果有多個(gè)表達(dá)式，那么表達(dá)式之間用逗號(hào)（,）隔開，語(yǔ)法結(jié)構(gòu)如下。print(<expression>,<expression>,..<expression>)【任務(wù)1-2】創(chuàng)建應(yīng)聲蟲程序1.使用print函數(shù)輸出“helloworld”【任務(wù)1-2】創(chuàng)建應(yīng)聲蟲程序在新建的.py文件中使用print函數(shù)輸出>>>print('helloworld')helloworld>>>print('hello','world')helloworld可以看到第2個(gè)print函數(shù)使用逗號(hào)連接兩個(gè)字符串，在輸出的時(shí)候，“hello”和“world”中間有一個(gè)空格。在交互式環(huán)境中，為了方便，可以直接使用變量名查看變量的原始值，以達(dá)到輸出的目的。>>>character="helloworld">>>character'helloworld’將“helloworld”賦值給character，然后直接輸出character，即可查看character的原始值。直接在交互式環(huán)境中運(yùn)行“helloworld”語(yǔ)句，也可以實(shí)現(xiàn)輸出。>>>"helloworld"‘helloworld’【任務(wù)1-2】創(chuàng)建應(yīng)聲蟲程序2.使用變量名查看變量的原始值在Python中，可以通過input函數(shù)從鍵盤輸入數(shù)據(jù)，input函數(shù)的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)如下。input(<prompt>)input函數(shù)的形參pro