第一章 Python 程序开发环境构建与数据输入输出

一、 搭建Python开发环境与使用IDLE编写Python程序

1  搭建Python开发环境

1．下载与安装Python

     官网下载

2．检测Python是否成功安装

             右键单击Windows 10桌面左下角的【开始】按钮，在弹出的快捷菜单中选择【运行】，打开【运行】对话框，在“打开”文本框中输入命令“cmd”，如图所示。

                        然后按【Enter】键，启动【命令提示符】窗口，在当前的提示符后面输入“python”，并且按【Enter】键，出现图所示的信息，则说明Python安装成功，同时进入交互式Python解释器，提示符为“>>>”，等待用户输入Python命令。

3．配置环境变量

            如果在【命令提示符】窗口“C:\Users\Administrator>”后输入“python”，并且按【Enter】键后没有出现上图所示的信息，而是显示“'python'不是内部或外部命令，也不是可运行的程序或批处理文件”，原因是在当前的路径中找不到Python.exe可执行文件，解决方法是配置环境变量。

                 这里以Windows 10操作系统为例介绍配置环境变量的方法，具体步骤如下：

4．创建所需文件夹

                 在本地计算机D盘创建文件夹PycharmProject，所有的Python程序文件都存放在文件夹PycharmProject中。再在文件夹PycharmProject中创建存放单元1的Python程序文件的子文件夹Unit01。

2  使用IDLE编写简单的Python程序

                    【任务 1-1】输出“Happy to learn Python Programming”的信息

【任务描述】：

【任务实施】：

print("Happy to learn Python Programming")

打开Windows的【命令提示符】窗口，然后在提示符后面输入以下命令。

Python  D:\PycharmProject\Unit01\1-1.py

按【Enter】键即可运行程序文件1-1.py，程序文件1-1.py的运行结果如图所示。

 二、测试PyCharm开发环境与编写简单的Python程序

1.测试PyCharm开发环境

1．第1次运行PyCharm

           运行PyCharm的具体步骤如下。

（1）单击Windows桌面的PyCharm快捷方式，启动PyCharm，选择是否导入开发环境配置文件，这里选择不导入，即选择“Do not import settings”单选按钮，如图所示。

（2）单击【OK】按钮，进入阅读并同意协议界面，拖曳文本框的滚动条到文本框最下方，表示已阅读完协议内容，然后选择“I confirm that I have read and accept the terms of this User Agreement”，这时【Continue】按钮变为可用状态，如图所示。

（3）单击【Continue】按钮，进入【Set UI theme】界面，这里选择右侧的“Light”单选按钮，如图所示。

（4）单击【Set UI theme】界面左下角的【Skip Remaining and Set Defaults】按钮，省略后面的各项设置，使用系统默认设计的开发环境进行配置，此时将进入PyCharm的欢迎界面，如图所示。

2．创建第1个PyCharm项目

                    在上图所示的PyCharm的欢迎界面单击【Create New Project】按钮，创建一个新的PyCharm项目，PyCharm会自动为新项目文件设置存储路径，为了更好地管理项目文件，在文本框中输入自行设置的存储路径，例如“D:\PycharmProject\Test”，如图所示。

                也可以通过单击文本框右侧的按钮，打开【Select Base Directory】对话框，在该对话框中选择已有的文件夹或者新建文件夹，如图所示。然后单击【OK】按钮，返回【New Project】对话框即可。

              在【New Project】对话框中单击“Project Interpreter:New Virtualenv environment”左侧的 按钮，在其下方展开相关设置项，如图所示。将“Location”“Base interpreter”等都正确设置好。

             设置完成后，单击【Create】按钮，完成PyCharm项目的创建，将进入图所示的PyCharm主窗口。

               PyCharm启动时显示【Tip of the Day】对话框，该对话框中显示相关功能提示或帮助信息，如图所示。如果想关闭“Tip of the Day”功能，可以取消选择“Show tips on startup”复选框，然后单击【Close】按钮即可。

                 在【New Project】对话框中单击“Project Interpreter:New Virtualenv environment”左侧的 按钮，在其下方展开相关设置项，如图所示。将“Location”“Base interpreter”等都正确设置好。

              设置完成后，单击【Create】按钮，完成PyCharm项目的创建，将进入图所示的PyCharm主窗口。

3．PyCharm的个性化设置

              在PyCharm主窗口单击【File】菜单，在弹出的下拉菜单中选择【Settings】，打开【Settings】对话框，在对话框左侧选择并展开“Editor”选项，如图所示。

4．显示工具栏

              在PyCharm主窗口选择【View】菜单，在弹出的下拉菜单中选择【Appearance】，在其子菜单中选择【Toolbar】即可，如图所示。

5．认识工具栏

                  PyCharm主窗口显示的工具栏如图所示。

               该工具栏中从左至右的各按钮依次为【打开】按钮、【保存】按钮、【同步】按钮、【后退】按钮、【向前】按钮、【当前文件名】按钮、【运行】按钮、【调试】按钮、【覆盖运行】按钮、【停止】按钮、【位置】按钮、【查找】按钮。

6．设置模板内容

               在开发程序时，需要在代码中添加一些项目开发信息，例如开发人员信息、开发时间、项目或文件名称、开发工具信息、中文编码等。

1. 在【Settings】对话框左侧展开“Editor”选项，然后选择“File and Code Templates”选项，在对话框右侧选择“Python Script”，然后对模板内容进行编辑。
2. 项目开发信息的通用编辑格式为：${<variable_name>}。
3. 参照编辑格式输入以下代码。

# 开发人员：${USER}
# 开发时间：${DATE}
# 文件名称：${NAME}.py
# 开发工具：${PRODUCT_NAME}
# coding:UTF-8

         其中${USER}表示当前系统用户名称，${DATE}表示当前开发时间，${NAME}表示文件名称，${PRODUCT_NAME}表示开发工具，UTF-8表示中文编码格式。

           选择“Enable Live Templates”复选框，如图所示。激活模板，单击【OK】按钮确认应用模板。

2  编写简单的Python程序

1．新建Python程序文件

（1）在PyCharm主窗口右键单击已建好的PyCharm项目“Test”，在弹出的快捷菜单中选择【New】-【Python File】，如图所示。

（2）在打开的【New Python file】对话框中输入Python文件名“test01”，如图所示。

            然后双击“Python file”选项，完成Python程序文件的新建任务，刚才编写的模板内容将自动添加到代码编辑窗口，如图所示。

2．编写Python程序代码

          在新建文件test01.py的代码编辑窗口已有模板注释内容下面输入以下代码。

print("Happy to learn Python Programming")

创建的Python文件与输入的代码如图所示。

3．保存Python程序文件

               在PyCharm主窗口选择【File】菜单，在弹出的下拉菜单中选择【Save All】，保存新编写的程序或者对代码的修改。也可以直接单击工具栏中的【保存】按钮 ，保存程序文件。

4．运行Python程序

             在PyCharm主窗口选择【Run】菜单，在弹出的下拉菜单中选择【Run】，如图所示。

              在弹出的【Run】对话框中选择“test01”选项，如图所示。程序文件test01.py开始运行。

                  如果编写的代码没有错误，将显示图所示的运行结果。

5．关闭PyCharm项目

            在PyCharm主窗口选择【File】菜单，在弹出的下拉菜单中选择【Close Project】，关闭当前PyCharm项目，此时PyCharm主窗口也被一同关闭，同时显示图所示的欢迎界面。

6．打开PyCharm项目

              在欢迎界面中单击【Open】，打开【Open File or Project】对话框，在该对话框中选择需要打开的PyCharm项目，这里选择的PyCharm项目为“Test”，如图所示。

                  然后单击【OK】按钮即可打开所选项目，同时显示PyCharm主窗口。

                  在上上图的欢迎界面左侧双击需要打开的项目，也可打开所需的项目。

7．打开Python程序文件

           对于当前已打开的PyCharm项目中的Python程序文件，直接在PyCharm主窗口左侧双击对应的程序文件名称，即可打开程序代码进行编辑。

           对于当前处于关闭状态的PyCharm项目，可以在【File】下拉菜单中选择【Open】，在弹出的【Open File or Project】对话框中先打开对应项目，然后打开Python程序文件。

                              【任务1-2】输出“你好，请登录”

【任务描述】：

【任务实施】：

1．创建PyCharm项目Unit01

             成功启动PyCharm后，在其主窗口选择【File】菜单，在弹出的下拉菜单中选择【New Project】，打开【Create Project】对话框，在该对话框的“Location”文本框中输入“D:\PycharmProject\Unit01”，如图所示。

               在【Create Project】对话框中单击【Create】按钮，完成PyCharm项目的创建，然后进入PyCharm的主窗口，创建项目Unit01后的PyCharm主窗口如图所示。

2．创建Python程序文件1-2.py

                    在PyCharm主窗口右键单击已建好的PyCharm项目“Unit01”，在弹出的快捷菜单中选择【New】-【Python File】。在打开的【New Python file】对话框中输入文件名“1-2”，如图所示。然后双击“Python file”选项，完成Python程序文件的新建任务，同时PyCharm主窗口显示程序文件1-2.py的代码编辑窗口，在该程序文件的代码编辑窗口自动添加了前面所编写的模板内容。

3．编写Python程序代码

        在新建文件1-2.py的代码编辑窗口已有模板注释内容下面输入以下代码。

print("你好，请登录")

            新建的1-2.py文件与输入的代码如图所示。

               单击工具栏中的【保存】按钮 ，保存程序文件1-2.py。

4．运行Python程序

           在PyCharm主窗口选择【Run】菜单，在弹出的下拉菜单中选择【Run】。在弹出的【Run】对话框中选择“1-2”选项，程序文件1-2.py开始运行。

           如果编写的代码没有错误，程序文件1-2.py的运行结果如图所示。

                  程序文件1-2.py的完整代码如下所示。

# 开发人员： Administrator
# 开发时间： 2020/3/30
# 文件名称： 1-2.py
# 开发工具： PyCharm
#  coding:UTF-8
print("你好，请登录")

三、Python程序的基本组成

1  Python程序的基本要素

1．行与缩进

2．空行

             空行与代码缩进不同，空行并不是Python语法的要求。书写时不插入空行，Python解释器运行也不会出错。空行的作用在于分隔两段不同功能或含义的代码，便于日后对代码进行维护或重构。

3．多行语句

           Python通常是一行写完一条语句，但如果语句很长，可以使用反斜杠“\”来实现多行语句，但多行语句仍属于一条语句，例如：

total = item_one + \
       item_two + \
       item_three

           在“[]”“{}”或“()”中的多行语句，可以不需要使用反斜杠，例如：

total = ['item_one', 'item_two', 'item_three',
       'item_four', 'item_five']

4．代码组

          由缩进相同的一组语句构成的一个代码块，我们称之为代码组。像if、while、def和class这样的复合语句，首行以关键字开始，以冒号“:”结束，该行之后的一行或多行代码构成代码组。将首行及其后面的代码组称为一个子句（clause）。

if  <expression>: 
   < statement1>
elif  <expression>: 
   < statement2> 
else : 
   < statement3>

2  Python程序的注释

1．单行注释

2．多行注释

【任务1-3】编写程序计算并输出金额

【任务描述】：

【任务实施】：

"""
开发人员：Administrator
开发时间：2020/4/2
文件名称：1-3.py
开发工具：PyCharm
coding:UTF-8
"""
number=3
price=25.8
amount=number*price
print("  数量：",number)
print("  价格：",price,"元")
print("  金额：{:.2f}元".format(amount))

四、print()函数的基本用法

1．print()函数的基本语法格式

print()函数的基本语法格式如下。

print(输出内容)

2．换行输出与不换行输出

             在Python中，默认情况下一条print()语句输出后会自动换行，如果想要一次输出多个内容而且不换行，在print()函数中需要加上end=""，也可以将要输出的内容使用半角逗号“,”分隔予以输出。

【实例1-1】使用print()函数实现换行输出

x="a"
y="b"
print( x )
print( y )

【实例1-2】使用print()函数实现不换行输出

x="a"
y="b"
print( x, end=" " )
print( y )
print( x , y )

3．将输出的值转换成字符串

>>>num=123
>>>str(num)

五、 input()函数的基本用法

         Python提供了input()内置函数从标准输入中读入文本，默认的标准输入是键盘。

         input()函数的基本语法格式如下。

 变量名=input("<提示文字>")

          其中，变量名为保存输入结果的变量，双引号内的提示文字用于提示要输入的内容。

          在Python 3中，无论输入的是数字还是字符，输入内容都将被作为字符串读取，如果想要接收的是数值，需要进行类型转换。

                     【任务1-4】编写程序，模拟实现“京东秒杀”界面的文字内容

                          【任务1-5】模拟以表格方式输出商品数据列表