【基础①】python入门之环境搭建与输入输出

一、python概述

  1. Python语言的诞生【了解】

    1989年,为了打发圣诞节假期,龟叔(吉多·范·罗苏姆)开始写Python语言的编译器 ;
    1991年,第一个Python编译器诞生
    Python这个名字,来自龟叔所挚爱的电视剧Monty Python’s Flying Circus (蒙蒂·蟒蛇的飞行马戏团)

  2. Python语言的优缺点

  • 优点

    • 简单:Python是一种代表简单主义思想的语言。阅读一个良好的Python程序就感觉像是在读英语一样,Python的这种代码本质是它最大的优点之一。它使你能够专注于解决问题而不是去搞明白语言本身。
    • 易学:就如同你即将看到的一样,Python极其容易上手。前面已经提到了,Python有极其简单的语法。
    • 免费、开源:Python开源的。简单地说,你可以自由地阅读它的源代码、对它做改动、这是为什么Python如此优秀的原因之一,它是由一群希望看到一个更加优秀的Python的人创造并经常改进着的。
    • 可移植性:由于它的开源本质,Python已经被移植在许多平台上(经过改动使它能够工作在不同平台上)。如果你小心地避免使用依赖于系统的特性,那么你的所有Python程序无需修改就可以在下述任何平台上面运行。
    • 丰富的库:Python标准库确实很庞大。它可以帮助你处理各种工作,包括正则表达式、文档生成、单元测试、线程、数据库、网页浏览器、CGI、FTP、电子邮件、XML、XML-RPC、HTML、WAV文件、密码系统、GUI(图形用户界面)、Tk和其他与系统有关的操作。记住,只要安装了Python,所有这些功能都是可用的。这被称作Python的“功能齐全”理念。
  • 缺点

    Python语言非常完善,没有明显的短板和缺点,唯一的缺点就是执行效率慢(相对的:与其他编程语言相比),这个是解释型语言所通有的,同时这个缺点也将被计算机越来越强大的性能所弥补

  1. Python版本的选择

    Python3.x
    Python3.6、Python3.7、Python3.8、Python3.9…
    在生产环境中,我们⼀般不会选择最新版本的Python,因为可能会存在未知Bug,所以⼀般强烈建议大家在选择软件版本时,向前推1 ~ 2个版本。所以咱们课程主要讲解Python3.7版本。

二、python解释器【了解】

  1. python解释器的作用

    Python解析器的作用:就是把Python代码转换为计算机底层可 以识别的机器语言,如0101…

    在这里插入图片描述

  2. python解释器的种类

    ① CPython,C语言开发的解释器[官方],应⽤广泛的解释器。
    ② IPython,基于CPython的一种交互式解释器。
    ③ 其他解释器
    PyPy,基于Python语言开发的解释器。
    JPython,运⾏在Java平台的解释器,直接把Python代码编译成Java字节码执⾏。
    IronPython,运⾏在微软.Net平台上的Python解释器,可直接把Python代码编译成.Net的字节码。

  3. 下载python解释器
    下载地址:https://www.python.org/downloads/release/python-379/

    [单击上述链接] – 查找目标文件:Windows x86-64 executable installer – 单机即可下载。

在这里插入图片描述
4. python解释器的安装

  1. 第一步:双击运行Python的解析器,选择自定义安装以及添加Python到环境变量
    在这里插入图片描述

  2. 第二步:选择所有要安装的功能菜单,默认全部勾选
    在这里插入图片描述

    pip:Python的包管理工具,可以用来安装未来我们项目中需要使用的各种模块

  3. 第三步:设置Python解析器的安装路径,强烈建议安装在除C盘以外的盘符
    在这里插入图片描述

  4. 第四步:测试Python解析器是否可以使用
    按Windows + R,输入cmd字符,打开Windows的DOS窗口,输入python(全部小写),如下图所示:
    在这里插入图片描述
    出现了以上界面,就代表Python3.7的解析器已经安装成功了。如何从这个窗口中退出到DOS模式呢?

    答:使用exit()方法

    >>> exit() 回车
    

三、python开发工具PyCharm

  1. 为什么安装PyCharm

    工欲善其事必先利其器
    在Python的开发领域,其开发工具非常非常多,EditPlus、
    Notepad++、Sublime Text3、Visual Studio Code、
    PyCharm(目前功能最强大的IDE)

    在这里插入图片描述

  2. PyCharm的主要作用

    PyCharm是⼀种Python IDE (集成开发环境),带有一整套可以帮助用户在使用Python语言开发时提高其效率的⼯具,内部集成的功能如下:
    Project管理
    智能提示
    语法高亮
    代码跳转
    调试代码
    解释代码(解释器)
    框架和库

  3. PyCharm的分类
    PyCharm一共有两个版本:专业版(收费) 与 社区版(免费、开源)
    在这里插入图片描述

  4. 下载PyCharm
    下载地址:https://www.jetbrains.com/pycharm/download/#section=windows
    在这里插入图片描述

  5. PyCharm安装
    第一步:双击PyCharm软件安装包,进行软件安装
    在这里插入图片描述

第二步:设置软件的安装路径,理论上没有任何要求,但是建议放在除C盘以外的盘符
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第三步:PyCharm基本设置,创建桌面图标与.py文件关联
在这里插入图片描述
6. PyCharm软件的使用

  1. 创建Python项目

    什么是项目?其实我们在实际开发中,每次参与一个工作的开发都是一个项目的开发过程。所以使用PyCharm的第一件事就是学习Python项目的创建过程。

    第一步:创建项目
    在这里插入图片描述
    第二步:设置项目路径,必须放在C盘以外的盘符(非常重要!!!)
    在这里插入图片描述

  2. 新建文件与代码书写
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    如果将来要上传到服务器的文件,那么文件名切记不能使用中文。

  3. 运行代码
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    运行结果:
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  4. 设置或更换Python解释器

    打开File文件,找到Settings设置,如下图所示:更换Python解析器

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  5. pycharm软件本身设置

    ① 软件主题(软件未来的样式)
    ② 编码字体的设置
    ③ 代码字号的设置(文字大小)
    打开File文件 => Settings设置,找到界面设置:

    在这里插入图片描述主题设置
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    字体与字号设置
    在这里插入图片描述
    字体设置
    在这里插入图片描述

    字号设置
    在这里插入图片描述

  6. 打开项目与关闭项目
    打开项目:本身项目已经存在了,我们直接打开。

    在这里插入图片描述
    选择项目目录(文件夹)即可,如下图所示:
    在这里插入图片描述
    ① This Window => 覆盖当前项⽬,从⽽打开目标项目
    ② New Window => 在新窗⼝打开,则打开两次PyCharm,每个PyCharm负责一个项⽬
    ③ Attach => 把两个项目合并在一起,放在同一个窗口中

    关闭项目:对已经运行项目进行关闭操作。
    在这里插入图片描述

四、Python注释

  1. 注释的作用

    首先强调一件事:Python代码 => Python解析器 => 机器语言,但是注释经过了Python的解释器并不会解析与执行。因为其主要就是进行代码的注释。

    注释作用:提高代码的阅读性
    在这里插入图片描述
    在我们编写Python程序时,为了了提高程序的可读性,强烈建议大家为核心代码添加注释信息。

  2. Python注释的基本语法

    1. 单行注释
      单行注释,以"#"(Shift + 3)号开头,只能注释一行内容
      # 注释内容
      
    2. 多行注释
      多行注释:可以同时注释多行代码或程序,常用于代码块的注释
      """
      注释内容
      第一行
      第二行
      第三行
      """
      
      或者
      **加粗样式**
      
    3. PyCharm注释小技巧(快捷键)

      在PyCharm中,我们可以使用Ctrl + /斜杠来对代码或程序进行快速注释。

五、PyCharm常用快捷键

  1. 代码提示

    在PyCharm中,当我们输入Python关键字中的前2~3个字符,其会自动进行代码提示。这个时候,我们只需要按回车即可以快速的输入某个内容。

    在这里插入图片描述

  2. 代码保存

    编写代码时,一定要养成一个好的习惯,使用Ctrl + S快速对代码进行保存操作。
    个人建议,当写完一行代码时,就按一次。

  1. 撤销与恢复

    如果不小心删除了某行代码,这个时候我们可以快速按Ctrl + Z就可以快速进行恢复。每按一次就撤销一次,如果撤销多了,怎么办?
    答:还可以通过Ctrl + Y进行恢复操作

六、Python中的变量【重点

  1. 引入变量的概念
    什么是量:量是程序中的最小单元。

    那什么是变量呢?

    ① 变量是存储数据的容器

    ② 变量在程序运行过程中是可以发生改变的量

    ③ 变量存储的数据是临时的

  2. 变量的作用

    可以把用户输入的一些信息,临时的保存起来,保存的这个容器就是Python变量。

  3. 变量的定义
    基本语法:

    变量名称 = 变量的值
    注:等号的两边都要保留一个空格,其实Python中建议符号的两边尽量都要保留一个空格

    说明:在Python程序中,这个等号和日常生活中的等号不太一样,其有一个专业名词:赋值运算符,其读法:要从右向左读,把变量的值通过 = 赋值给左边的变量。

  4. 变量的命名规则
    标识符命名规则是Python中定义变量名称时一种命名规范,具体如下:

    ① 由数字、字母、下划线(_)组成

    ② 不能数字开头

    ③ 严格区分⼤小写

    ④ 不能使⽤内置关键字作为变量名称
    在这里插入图片描述
    例如:
    ① abc、abc123、_abc、hello(合理)

    ② 123abc、@abc、abc-123(不合理)

    ③ _(下划线) => 请问这可以是一个变量名称么?答:可以

    for _ in range(10):
    	...
    

    注意:在Python变量命名时,不建议使用_开头,因为其与后面要学习的私有属性想冲突

    ④ 变量abc和变量ABC是同一个变量么?答:不一样,这是两个完全不同的变量

    ⑤ 记不住Python关键字怎么办?答:借助于help()方法

    >>> help('keywords')
    
  5. 变量的命名习惯

    ① 变量命名一定要做到见名知义。

    ② 大驼峰:即每个单词首字母都大写,例如: MyName 。

    ③ 小驼峰:第二个(含)以后的单词首字母大写,例如: myName 。

    ④ 下划线:例如: my_name 。

  6. 变量的定义与调用
    在Python中,记住:变量一定要先定义,后使用,否则会报错。

    定义:

    name='张三'
    age=24
    

    调用:

    print(name)
    print(age)print(name, age)
    
  7. 变量的定义与使用常见问题

    ① 变量与字符串如何区别:

    在Python中,如果要赋值的内容添加了单引号或者双引号,其就是Python中的一种数据类型:叫做字符串(日常生活中的文本信息)

    ② print打印变量时,喜欢为其添加引号

    print(name)  # 输出变量name对应的值print('name')  # 输出'name'这个字符串
    

    ③ PyCharm快捷键 => Ctrl + Alt + L => 代码格式化

七、Python中变量的数据类型

  1. 为什么要学习数据类型

    在 Python中,我们为了应对不同的业务需求,也会把数据分为不同的类型,如下图所示:
    在这里插入图片描述

    问题:如何判断一个变量到底是什么类型?
    答:① 使用type(变量名称)方法,返回变量的数据类型 ② isinstance(变量名称,数据类型),只能返回True或False(真的还是假的)

  2. 数值类型

    数值类型就是我们日常生活中的数字,数字又分为两种形式:整数 与 小数(带小数点)

    整数类型:int类型

    小数类型:float类型

    案例1:定义一个人的信息,姓名:Tom、年龄18岁

    name = 'Tom'
    age = 18
    print(type(age))
    

    案例2:定义一个超市收银系统,写入一个名称:大白菜,价格:3.5

    name = '大白菜'
    price = 3.5
    print(type(price))
    
  3. 布尔类型

    布尔类型是与逻辑相关一种数据类型,只有两个值:True(真)与False(假)

    案例1:手工定义一个flag变量,其值为True

    flag = True
    print(flag)
    print(type(flag))
    

    其实在Python中,很多程序的返回结果也可以是True或False,比如isinstance()

    num = 10
    print(isinstance(num, int))  # True
    print(isinstance(num, bool))  # False
    
  4. 字符串类型
    在Python变量定义中,如果其赋值的内容是通过单引号或双引号引起来的内容就是字符串str类型。

    msg = '这家伙很懒,什么都没有留下...'
    print(type(msg))
    
  5. 其他类型(了解)

# 1、list列表类型
list1 = [10, 20, 30, 40]
print(type(list1))

# 2、tuple元组类型
tuple1 = (10, 20, 30, 40)
print(type(tuple1))

# 3、set集合类型:去重
set1 = {10, 20, 30}
print(type(set1))

# 4、dict字典类型:查询、搜索
dict1 = {'name':'itheima', 'age':18}
print(type(dict1))

八、了解Python中的Bug

  1. 认识bug

    所谓bug,就是程序中的错误。如果程序有错误,就需要咱们程序员来进行问题排查,及时纠正错误。
    在这里插入图片描述

  2. 解决bug三步走(编译型错误)

    第一步:查看错误页面

    第二步:看错误的行号

    第三步:根据具体的错误,具体分析

  3. PyCharm代码调试(运行时错误)

    Debug工具是PyCharm IDE中集成的专门用来调试程序的工具,在这里程序员可以查看程序的执行细节和流程,以方便我们快速找出程序的Bug!

    Debug工具使⽤二步走:① 打断点 ② Debug调试

    注:Debug还可以用于了解程序的运行流程

  4. 下断点

    断点应该放在哪个位置:答:代码可能出错的代码段的第一行
    在这里插入图片描述

  5. Debug调试
    在这里插入图片描述

  6. 单步调试
    在这里插入图片描述
    遇到小闪电图标就代表这一行,可能出错了。
    在这里插入图片描述

九、Python中的格式化输出

  1. 格式化输出

    目前为止,我们所有的输出都是直接通过print(变量名称)形式直接打印的。但是实际工作中,我们可能需要对变量的输出进行格式化操作(按照一定格式进行输出)。

  2. 百分号格式化输出

    基本语法:

    ...
    print(变量名称)
    print('字符串%格式' % (变量名称))
    print('字符串%格式 %格式 %格式' % (变量名称1, 变量名称2, 	变量名称3))
    

    %格式常见形式如下:

    格式符号转换
    %s字符串
    %d有符号的十进制整数
    %f浮点数
    %c字符
    %u无符号十进制整数
    %o八进制整数
    %x十六进制整数(小写ox)
    %X十六进制整数(大写OX)
    %e科学计数法(小写’e’)
    %E科学计数法(大写’E’)
    %g%f和%e的简写
    %G%f和%E的简写

    案例:定义两个变量name=‘itheima’, age=18,按照如下格式进行输出:我的名字是itheima,今年18岁了。


    案例:定义两个变量title=‘大白菜’,price=3.5,按照如下格式进行输出:今天蔬菜特价了,大白菜只要3.5元/斤。

    title = '大白菜'
    price = 3.5
    # 格式化输出“今天蔬菜特价了,大白菜只要3.5元/斤。"
    print("今天蔬菜特价了,%s只要%.2f元/斤。" % (title, price))
    

    其实除了%f可以设置小数点位数以外,%d也可以填充序号。

    案例:定义两个变量id=1,name=‘itheima’,按照如下格式进行输出:姓名itheima,学号000001

    id = 1
    name = 'itheima'
    print("姓名%s,学号%06d" % (name, id))
    
  3. format方法格式化输出

    基本语法:

    ...
    print('字符串{}'.format(变量名称1))
    print('{}字符串{}'.format(变量名称1, 变量名称2))
    

    案例:定义两个变量,name=‘孙悟空’,mobile=‘18878569090’,按照以下格式进行输出"姓名:孙悟空,联系方式:18878569090"

    name = '孙悟空'
    mobile = '18878569090'
    print("姓名:{},联系方式:{}".format(name, mobile))
    
  4. format方法简写形式格式化输出(推荐)

    在Python3.6以后版本,为了简化format输出操作,引入了一个简写形式:

    name = '孙悟空'
    mobile = '18878569090'
    print(f'姓名:{name},联系方式:{mobile}')
    
  5. 格式化输出中的转义字符

    在字符串中,如果出现了\t和\n,其代表的含义就是两个转义字符

    \t :制表符,一个tab键(4个空格)的距离
    \n :换行符
    

    案例:

    print('*\t*\t*')
    print('hello\nworld')
    

    特别说明:默认情况下,每个print()方法执行完毕后,都会输出一个\n换行符。如果不想让print()方法换行,可以添加一个end参数

    print('*', end='')
    

十、Python中的标准输入

  1. 为什么要输入

    到目前为止,我们所有的程序都只能把数据输出给用户。但是实际工作中,我们经常输入获取用户的输入信息,如银行系统中的密码输入、淘宝中的用户登录验证。

  2. input()输入方法

    在Python中,如果想让Python程序接受用户的输入信息,可以使用input()方法

    基本语法:

    input()
    

    但是往往只有input()方法,其意义不大,我们还应该使用一个变量来临时接受用户的输入,已方便后期的操作。

    变量名称 = input('提示信息:')
    

    案例:银行系统中的,输入密码的过程

    password = input('请输入您的银行卡密码:')
    print(f'您输入的银行卡密码为:{password}')
    
  3. input()方法重要事项

    记住:所有由input()方法获取的数据都是==“字符串”==类型

    name = input('请输入您的姓名:')
    age = input('请输入您的年龄:')
    
    print(type(name))  # <class 'str'>
    print(type(age))  # <class 'str'>
    

小结:

① input()可以用于接收由外部设备输入的信息,但是如果用户没有输入任何内容,则input()函数会中止当前代码的继续执行,处于等待状态,直到用户输入结束。

② 所有由input()方法获取的数据都是==“字符串”==类型

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