Python入门1.0

环境配置

python解释器安装

(1)Python下载

(2)下载完毕后打开进行安装，勾选（all users），然后点击（customize installation）自定义安装

(3)全部默认勾选进行下一步

(4)安装路径，最好是自己创建一个新的路径方便查找，勾选项默认

(5) 安装完成之后，进行环境变量的设置，控制面板 ==》 系统和安全 ==》 系统 ==》 高级系统设置 ==》 环境变量 ==》 在系统变量中找到 path 双击 ==》 新建路径 Python解释器和 script

iDE安装（Pycharm）

(1)PyCharm下载

(2)自定义路径与操作系统选择

正课内容

1.Python的历史和概况

(1)Python的出生和应用

• Python的诞生

  • 1989年，为了打发圣诞节假期，Guido开始写Python语言的编译器。Python这个名字，来自Guido所挚爱的电视剧Monty Python’s Flying Circus。他希望这个新的叫做Python的语言，能符合他的理想：创造一种C和shell之间，功能全面，易学易用，可拓展的语言。Guido作为一个语言设计爱好者，已经有过设计语言的尝试。这一次，也不过是一次纯粹的hacking行为。

• Python的应用

  • Web应用开发
  • 操作系统管理、服务器运维的自动化脚本
  • 科学计算
  • 桌面软件
  • 服务器软件（网络软件）
  • 游戏
  • 构思实现，产品早期原型和迭代

(2)Python是什么样的编程语言

• Python是一种面向对象、解释型、动态类型计算机程序设计语言

(3)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，尽管这个英语的要求非常严格！Python的这种伪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是FLOSS（自由/开放源码软件）之一。简单地说，你可以自由地发布这个软件的拷贝、阅读它的源代码、对它做改动、把它的一部分用于新的自由软件中。FLOSS是基于一个团体分享知识的概念。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。

• 缺点

  • 运行速度较慢

    • Python是解释型语言，你的代码在执行时会一行一行地翻译成CPU能理解的机器码，这个翻译过程非常耗时，所以很慢。而C程序是运行前直接编译成CPU能执行的机器码，所以非常快。但是大量的应用程序不需要这么快的运行速度，因为用户根本感觉不出来。

  • 代码不能加密

(4)Pyhon的种类

• Cpython Python的官方版本，使用C语言实现，使用最为广泛，CPython实现会将源文件（py文件）转换成字节码文件（pyc文件），然后运行在Python虚拟机上。
• Jyhton Python的Java实现，Jython会将Python代码动态编译成Java字节码，然后在JVM上运行。
• IronPython Python的C#实现，IronPython将Python代码编译成C#字节码，然后在CLR上运行。（与Jython类似）
• PyPy（特殊） Python实现的Python，将Python的字节码字节码再编译成机器码。

2.基础

2.1第一条编程语言

print ("Hello,Python!")
print ("To be, or not to be,it's a question.")
print ("TO  be, or not to be, it's uo to you.")
print ("Make it!")
print ("以梦为马，不负韶华!")

2.2print()函数

作用：在控制台打印信息

2.3注释

单行注释

# 这是单行注释

• 多行注释

​ 三单引号

​ 三双引号

'''
多行注释1
'''

"""
多行注释2
"""

demo:

print ("Hello,Python!")
print ("To be, or not to be,it's a question.")
print ("TO  be, or not to be, it's uo to you.")
print ("Make it!")
print ("以梦为马，不负韶华!")
'''
测试一下三单引号注释；
三双引号省略
'''

2.3input()函数

作用：从外部获取值

用法：括号中可以提供提示信息

返回值为字符串类型

>>> a = input()
城市学院
>>> a
'城市学院'
>>> a = input("please Enter School Info:")
please Enter School Info:City College
>>> a
'City College'


>>> Date = input("please Enter The Date:")
please Enter The Date:2019.07.16
>>> Date
'2019.07.16'
>>>

2.4运行Python程序的三种方式

（1）解释器环境运行

cmd输入python之后

（2）脚本运行

（3）IDE 集成开发环境（Integrated Development Environment ）

   - pycharm 
   - sublime
   - VS Code
   - Atom

2.5Python中常见的数据类型

数据的概念

Python中的数据类型（常见）

• 数字（number）

  • 整形（int）

  • 浮点型（float）

  • 布尔型（bool） true false

  • 复数(complex)

• 字符串(string)

• 列表(list)

• 元组(tuple)

• 字典(dict)

• 集合(set)

2.6变量和常量

变量

• 概念

  • 程序可操作的存储区的名称；

  • 程序运行存储区中能够改变的数据；

每个变量都有自己的特定的数据类型

• 作用：

  • 将数据存储到内存

• 变量的定义

  • 命名
    规则：

  • 必须是字母、下划线、数字组合

  • 不能以数字开头

  • 不可一世Python的关键字

注意：

• 见名知意

• 分大小写

• Python中，单下划线和双下划线开头的变量有特殊的通途，一般不推荐使用

变量定义

• va1_name = 初始值

拓展:

关键字的查看

>>> import keyword
>>> keyword.kwlist
['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']
>>>

666,错误

City666,正确

_56city,正确

类型测试 type()

type(val_name)

内存地址ID()

id(val_name)

>>> li = {'a','b'}
>>> id(li)
1677184548424
>>> type(li)
<class 'set'>

<class 'tuple'>
>>> x = "abc"
>>> y = "def"
>>> z = x,y
>>> type(z)
<class 'tuple'>

常量

不变的量

pi,3.1415926

通常用大写,如

PI = 3.1415926

举例:

>>> x = "def"
>>> y = "abc"
>>> x
'def'
>>> y
'abc'
>>> x,y = y,x
>>> x
'abc'
>>> y
'def'
>>>

• 变量交换的四种方法
  • temp = a
    a = b
    b = temp
  • a,b = b,a
  • a = a + b
    b = a - b
    a = a - b
  • a = a^b
    b = a^b
    a = a^b

2.7数字

• 整型(int)
  • 32bit,取值范围$(2^{31})-(2^{31}-1)$
  • 64bit,取值范围$(2^{63})-(2^{63}-1)$

不区分长短整型

• 浮点型(float)

• 带小数点的数字

• 布尔型(bool)

  • True
  • False

• 复数(complex)

  • 实部(cpx.real)

  • 虚部(cpx.imag)

  • 共轭复数(cpx.conjugate())

   >>> cpx = complex(3,4)
   >>> cpx
   (3+4j)
   >>> cpx.real
   3.0
   >>> cpx = complex(3,4)
   >>> cpx.conjugate()
   (3-4j)
   >>>

​

常见的数学函数

函数	描述
abs(x)	绝对值
pow(x,y)	$x^y$
round(x,[n]	返回四舍五入的值,如果给出n,表明四舍五入后的小数点的位数
math.exp(x)	返回e的x次幂
math.fabs(x)	返回绝对值,类型为浮点数
math.ceil(x)	返回数字的上入整数
math.floor(x)	返回数字的下舍整数
math.log(x,y)	单参数默认以e为底,双参数默认以y为底
math.modf(x)	返回浮点数的小数部分和整数部分
math.sqrt(X)	平方根
$max(x_1,x_2,...)$	返回最大值
$min(x_1,x_2,...)$	返回最小值`

2.8表达式与运算符

• 表达式

  • 由变量,常量和运算符组成的式子,称为表达式

• 运算符

  • 算术运算符
  • 比较运算符
  • 逻辑运算符
  • 赋值运算符
  • 成员运算符
  • 身份运算符
  • 位运算符

Python算术运算符

运算符	描述	实例
+	相加/拼接	a+b
-	相减/求差集	a-b
*	相乘	a*b
/	相除	a/b
**	幂运算	x**y
%	取模(余数)	a%b
//	取整除(商)	a//b

拓展

divmod(x,y)

返回:X除以Y的商和余数(以元组的形式)

>>> 23/5
4.6
>>> 2**3
8
>>> 2%3
2
>>> 2//3
0
>>> divmod(23,4)
(5, 3)
>>>

Python比较运算符

运算符	描述
==	检查两个操作数的值是否相等，如果是则条件变为真
!=	检查两个操作数的值是否相等，如果值不相等，则条件变为真
<>	检查两个操作数的值是否相等，如果值不相等，则条件变为真
>	检查左操作数的值是否大于右操作数的值，如果是，则条件成立
<	检查左操作数的值是否小于右操作数的值，如果是，则条件成立
>=	检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值，如果是，则条件成立
<=	检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值，如果是，则条件成立

Python逻辑运算符

运算符	逻辑表达式	描述
and	x and y	布尔"与" - 如果 x 为 False，x and y 返回 False，否则它返回 y 的计算值
or	x or y	布尔"或" - 如果 x 是 True，它返回 True，否则它返回 y 的计算值
not	not x	布尔"非" - 如果 x 为 True，返回 False 。如果 x 为 False，它返回 True

Python赋值运算符

运算符	描述
=	最简单的赋值运算符。 c = a + b 表示将 a + b 的运算结果赋值给c
+=	加法赋值运算符。 c += a表示 c = c + a
-=	减法赋值运算符。 c -= a表示 c = c - a
/=	除法赋值运算符。 c /= a表示 c = c / a
*=	乘法赋值运算符。 c *= a表示 c = c * a
//=	整除赋值运算符。 c //= a表示 c = c // a
%=	取模赋值运算符。 c %= a表示 c = c % a
**=	幂赋值运算符。 c **= a表示 c = c ** a

Python位运算符

按位数运算符是把数字看做二进制来计算.常见的位运算符如下:

运算符	描述
&	按位"与",同为1才为1,否则为0
|	按位"或",有1即为1
^	按位"异或",同0非1
~	按位"取反",~x 得到 -x-1
<<	左移运算符
>>	右移运算符

a = 15
b = 31


二进制分别对应
a --> 0000 1111
b --- 0001 1111
a &  0000 1111
a | b 0001 1111
a ^ b 0001 0000
~a   -16
a>>2 0000 0011
a<<2 0011 1100

Python成员运算符

测试是否包含某个成员,一般测试字符串、列表、元组

运算符	描述
in	存在序列中,返回true,否则false
not in	不存在序列,返回true,否则false

demo:

>>> sr = "abc"
>>> "a" in sr
True
>>> "a" not in sr
False
>>>
>>> li = list(sr)
>>> li
['a', 'b', 'c']
>>> "a" in li
True

Python的身份运算符

用于比较两个对象的存储单元

id()

运算符	描述
is	判断连个标识符是否引用同一个对象
not is	判断连个标识符是否引用同一个对象

demo:

>>> a = "ab"
>>> b = "ab"
>>> a is b
True
>>> id(a)
1677184504192
>>> id(b)
1677184504192

2.9数据类型的强制转换

强转类型	描述
int(x,[base])	将x强制转化为整型。如果x是字符串们需要制定base基数
float(X)	将x转换为浮点型
str(X)	强转为字符串
repr(x)	将对象转换为表达式字符串
list(X)
tuple(X)
dict(X)
set(X)
chr(X)	将整数转换为字符
ord(X)	将字符转换为数值
bin(X)	转换为二进制
oct(X)	专委为八进制
hex(X)	转换为十六进制

>>> a = 12.3
>>> int(a)
12
>>> sr = "123"
>>> int(sr)
123
>>> int(sr,8)
83
>>> 8**2+2*8+3
83
>>> int(sr,16)
291
>>> 16**2+2*16+3
291
>>> chr(65)
'A'
>>> ord("城")
22478
>>>

2.10随机函数

导入这个模块

import random

random模块的常见功能

(1)random.random()

• 用来生成一个0-1的随机浮点数[0,1)

import random
# print(dir(random))
for i in range(100):
    a = random.random()
    print(a,end=" ")

(2)random.uniform(a,b)

• 用来生成指定范围内的浮点数,[a,b]

import random
# print(dir(random))
for i in range(100):
    a = random.uniform(6,8)
    print(a,end=" ")

(3)random.randint(a,b)

• 用来生成指定范围内的整数,[a,b]

import random
# print(dir(random))
for i in range(100):
    a = random.randint(6,10)
    print(a,end=" ")

(4)random.randrange([strart],stop,[step])

• 从指定范围内,按指定基数递增或者递减的集合中,随机获取一个整数

import random
for i in range(100):
    a = random.randrange(1,16,3)
    #1,1+3,1+3*2,...,1+5*3
    print(a, end=" ")

(5)random.choice(sequence)

• 从序列中随机获取一个元素,sequnence可以为列表,字符串或元组

import random
for i in range(100):
  #  a = random.randrange(1,16,3)
    b = random.choice(range(1,16,3))
    print(b, end=" ")

(6)random.shuffle(x[,random])

• 用来将一个列表的元素打乱

import random
li = ["1","b","c","d","e"]
for i in range(5):
  #  a = random.randrange(1,16,3)
    random.shuffle(li)
    print(li, end=" ")

(7)random.sample(sequence,k)

import random
li = ["1","b","c","d","e"]
for i in range(5):
    print(random.sample(li,4))
    print(li) #li 没有改变序列