非程序猿上手python系列-正式上车（三）

python既然是一门语言，自然就有语法。既然有语法就会有规定和规范。
规定：必须这样做
规范：推荐你这样做，但是不这样做也行
无论处于什么原因，我都认为你应该把规范当成规定。既能够减轻记忆负担，也能写出相对比较好的代码。所以，本教程将不会严格的区分规定和规范。

概念

关于概念，具体内容可以不去背，但是得知道这么个东西。提到得时候回忆，如果回忆不起来，再来翻阅即可。所以记得收藏/点赞我的文章哈～

一、语句和表达式

语句: 程序执行的最小单元
表达式：可以运算出结果的语句
举个栗子

x = 1 + 1
# 1+1 我们称为表达式（因为执行后能运算出结果2）
# 这行代码，我们叫语句

二、变量

变量的概念和数学中的未知数是一个意思
程序运行本质是数据操作，那我们需要用一个代号来描述这个数据

a = 1
b = 2
a = b + 1
# 上面， a,b 就是叫做变量
# 变量的值是可以改变的

变量名是我们自定义的，但是要满足一定的规定：

1. 只能包含字母，数字，下划线； 如：file_name
2. 字母区分大小写，如：a 和A 是两个不同的变量
3. 不能以数字开头， 如 2name 是不合法的
   为了方便阅读，我们一般会用英文单词给变量命名，多个单词以下划线相隔
   如：file_name="这是一个文件名"

ps: 如果你不习惯用英文单词，那么可以用拼音。但是，千万不要用拼音缩写。
比如：

xiao_ming_de_ming_zi = "小明"
# 如果你这样写：
xmdmz = "小明"
# 我保证你过10分钟后再回来看你会不知道写的是什么玩意

如果不小心被你发现，中文也可以做变量的名称

我 = 500
中国 = 20
print(我+中国) # 520

那你一定一定要记得：

三、赋值运算

x = 0
# 凡是有一个“=” 的地方我们称之为赋值运算
# 等号的左边是变量
# 等号的右边是表达式  

四、关键字（保留字）

关键字：python解释器占用了一些特殊的名字拼写，并赋予了一些特殊功能。有些关键字你可以改写他的行为，但是不推荐这样做。好比“爸爸”这个词，用于对父亲的称呼。但是你非要叫我爸爸，也不是不行，但是不推荐。
列表：

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'

不用背，以后都会熟悉的。知道什么叫关键字即可

运行程序

运行的原理

运行代码就是解释器解释代码的过程。
其实运行的过程就和你看作文是一样的，程序也是从上往下，从左往右运行的。

如何运行

从现在开始，你需要一边和我一起写代码，一边运行测试结果了。所以先说下如何运行代码

1. 方案1：交互式解释器
   在cmd或者终端中输入python3
   
   进入到这个界面后就可以写代码了
   如
   
   优点：方便，不需要额外安装（安装python后就能运行）
   缺点：没有代码提示，不能保存密码

2. 方案2 ： 使用ipython
   需要安装，和方案1差不多，但是有代码提示。
   安装和使用教程，自行搜索，关键字: windows(或别的操作系统) ipython3 安装

3. 方案3: 在线编辑器
   这个网上有很多，搜索关键字： python 在线运行
   如：https://c.runoob.com/compile/9

4. 使用vscode

   1. 创建一个文件夹（ 文件夹路径最好不要有中文）
   2. 打开vscode, 并打开对应的文件夹
      
   3. 创建python文件(后缀名为py)
      
      只要后缀名正确即可，名字可任意取。
      4.编辑代码并保存文件，点击下方图片2区或者使用快捷键ctrl+反引号 呼出终端窗口
      
      5. 输入python 文件名.py 回车即可， 30为程序输入内容
      

推荐方案3或方案4

数据类型

上面提到过，写代码本质就是进行数据操作，数据类型就是对数据的一种分类。
python 只能识别并处理有限的数据类型。(我不会讲完）

字符串 string

凡是用双引号或者单引号扩起来的文本，都叫字符串

"这是个字符串"
'这也是个字符串'

只需要注意一点：双引号和单引号都是英文输入法下的符号
其实代码里所有用到的标点符号都应该是英文输入法下的，否则程序会报错
（如果字符串中的例外，如： "这里可以用中文的符号：，。“，但不能放到引号外 "）

数字类型 int/float

数字类型分有两种 int 类型和 float
int 类型叫做整形，也就是整数的意思，如：0
float 类型叫做浮点类型，其实就是小数，如：1.1
我只需要你记住：

1. 能用int 的时候就不要用float
2. float 计算是不精确的

# 运行下面代码
print(0.1+0.2)

结果是 ：0.30000000000000004

列表

string/int/float 是最基础的3种类型，已经能做很多事情了。我们先看一个列子，用程序描述
小明，小王，小丽，他们的年龄分别是：18，20，22

xiaoming = "小明"
xiaowang = "小王"
xiaoli = "小丽"
xiaoming_age = 18
xiaowang_age = 20
xiaoli_age = 22

代码中用到的概念：变量，string，int
你会发现，这样描述会比较繁琐。如果有20个人，那你是不是要写20行代码？
所以，我们其实可以对数据进行分组归类。这就是列表的意义。
列表的特点：

1. 是数据的有序集合
2. 用[]包围

同样的题目，我们用列表代码来描述

names = ["小明", "小王", "小丽"]
ages = [18, 20, 22] 

是不是比较好了呢？

字典

我们再重新看上面的题目，即使我们用了列表来描述。还是觉得缺少了点东西。年龄和名字分开了，唯一的联系是他们在列表中的位置。总觉得不安全，万一我写错顺序了呢？所以，就诞生了字典这种数据类型。
我们直接上代码

person = {
	"小明": 18,
	"小王": 20,
	"小丽": 22,
}

总结下字典的特点:

1. 用{} 扩起来
2. 每个元素用 :分为两部分，我们称: 左边的部分为键（key），右边成为值(value)。
3. 元素之间用,分隔
   其他代码没有提现的特点：
4. 键只能是字符串（这说法不准确，但是你可以这样认为）
5. 值可以是任意数据类型（甚至是字典本身）

其他数据类型

布尔类型（bool)

• 布尔类型只有两个值：True, False
• 就是真和假的意思，在做判断的时候会用到

空值类型

• 空值类型代表什么都没有，是个特殊的数据类型
• 空值的值为None

还有其他类型我们遇到了再说，数据类型就讲到这。如何使用这些数据类型的问题，后面会结合例子来讲解。

代码注释

注释是写给人看的，当解释器遇到注释，会忽略注释内容
#号后面的内容均为注释，可以单独一行，也能写在代码的后面

# 这是注释
a = 10  # 这里也是注释

print

print 是一个系统内置的函数，函数是什么后面会讲
功能：打印内容到终端（如果你使用的是交互式解释器，会自动帮你打印运行的结果）

练习1 print函数的应用
创建 test_1.py 文件

# test1.py
a = 10 
b = 20
c = a + b
# 保存文件，运行一次代码，再继续往下写
print(c)

第一次执行结果：

第二次执行结果：

可以看到，只有调用print 函数后，终端上才会现实结果：30
如果不调用print 函数，我们没法知道程序是否运行了，结果是不是符合预期的
后面的练习会大量的使用该函数，所以提前说明

条件判断

条件判断是程序的魅力所在。正因为有条件判断，程序才有了多种可能。
在python中，条件判断有固定的语法。也叫if 语句
结构：

再次强调下，程序是从上往下，从左往右运行。不会错过任何一个符号，包括空格。
语法规定，if 语句的下面，至少有一行是以4个空格开头的。标志着if语句的作用域。
知识点：

1. if 语句不一定要有else
2. else 是和 if 搭配使用的关键字，含义是否则。
   整个代码的含义是：
   如果 a 的值是10，那么打印 “条件为真” 否则 打印 “条件为假”
3. 判断语句的执行结果为bool类型的值（真True/假False）
4. 运算符

符号	含义
==	等于
!=	不等于
>	大于
>=	大于等于
<	小于
<=	小于等于
+	加
-	减
*	乘
/	除
%	求余

更详细的说明参考：https://www.runoob.com/python/python-operators.html
需要注意的是== 和= 的区别。
== 用于比较左右两边的值是否相等
= 用于赋值，也就是将等号右边的值赋给左边的变量

练习2 条件语句
新建test_2.py文件 （先照着写代码，不要复制。想一想程序运行的结果是什么，再运行程序校验结果）

a = 10
if a == 10:
    print("a等于10")
else:
    print("a不等于10")

b = 20
if b > 10:
    print("b 大于 10")
print("想一想，这句会打印吗, 为什么")

运行结果

a等于10
b 大于 10
想一想，这句会打印吗, 为什么

遍历（for…in…语句）

前面我们了解了列表这样的数据结构，知道列表是一堆数据的集合。那么，我们又怎么取出来呢？
栗子1

array = [1,2,3,4,5] # 这里定义了一个名字为array的变量，并将列表[1,2,3,4,5]赋值给array
print(array[0]) 
print(array[1])
print(array[2])
print(array[3])
print(array[4])
# 运行结果
# 1
# 2
# 3
# 4
# 5

上面的代码可以看到，我们通过array[0] 取出了列表中的第一个值 1
[] 里面的数字我们又叫做索引，代表列表中的位置。程序猿数数字是从0开始的，所以第一个数字的索引是0

写到这，聪明的童鞋可能就会说了，我们用列表定义一堆数字是简单了， 取值如此麻烦。那我还不如一开始就用多个变量来赋值呢。

别着急，这就是遍历存在的意义了。所谓遍历实际就是数数。
我们现在就用for…in… 语句改造栗子1
栗子2:

array = [1,2,3,4,5]
for item in array:  # 从array中一个个的取出里面的元素
    print(item)     # 每取出一个元素的时候，就会执行一次`print(item)`

栗子2和栗子1运行的结果是一样的。
注意，第三行代码又是以4个空格开头哦。想一想，为什么？

for .. in .. 语句除了能够遍历列表，还能够遍历字典（假设你还记得字典是什么）

person = {
    "小明": 18,
    "小王": 20,
    "小丽": 22,
}
for key in person:     # 从字典中一个个的取出key
	print(key)         # 每取出一个key,就会打印一次key
	print(person[key]) # 每取出一个key,就会打印一次value, 字典的取值方式和列表很像，但是[]里面是key,不是数字 

运行结果

小明
18
小王
20
小丽
22

练习3 for…in… 语句

# test3.py
num = 0
for item in [1,2,3,4,5]:
    num = num + item
print(num)

运行结果：（老规矩，先想，后执行，再校验）

15

循环 while

循环顾名思义就是重复执行的意思。和遍历很像，但使用的场景不同。
栗子1

a = 0
while a < 10:  # while是循环的关键字, 紧跟着的是循环条件, 如果循环条件为真，则会执行循环体内的代码
    a = a + 2  
    print(a)
print("循环结束")

执行结果:

2
4
6
8
10
循环结束

思考题

• 代码注释中提到的循环体指代的是哪几行代码？解释器如何识别循环体的？

写循环代码的时候，一定要有终止条件。
栗子1的代码中，循环条件为: a<10 ，每循环一次，a 的值都会加2，那么总会有a >=10 的时候。
当a>=10 就会退出循环， 这就是终止条件。
如果你不小心，漏了，或者判断的条件失误，那么代码就会一直执行下去。我们称之为死循环。
死循环有可能会造成计算器卡死， 趁着没彻底卡死之前，你可以通过ctrl+c 来强行终止代码运行
或者直接关闭终端。

我们还可以通过break 语句终止循环

a = 1
while True:
    print("第", a, "次循环开始")  # print 可以接收多个参数，用逗号分隔
    a += 1  # 等价 a = a + 1
    if a > 5:
        break  # 跳出循环
        print("第%d次循环结束" % a - 1)  # 这里有个格式化字符串的知识点，详情参考：https://www.jianshu.com/p/9f1068f495bd
print("循环结束")

运行结果：

第 1 次循环开始
第 2 次循环开始
第 3 次循环开始
第 4 次循环开始
第 5 次循环开始
循环结束

break 语句还可以跳出for..in 语句，但是很少这样用。

函数

如果说，列表和字典是数据的集合。那么函数就是代码的集合。
一般函数是以功能为单位对代码进行封装。
函数是写代码的精髓，你掌握了函数，就可以说就掌握了代码的半壁江山。

随手编个奇葩的题目：
给定一个人名列表，如：["小明", "小红", "王老师", "小丽", "王老师", "张老师"]
遍历每一个人的名字，如果是王老师， 你就要打印三句话：

1. 老师早上好
2. 老师中午好
3. 老师下午好

用我们上面的讲到的内容，你也许会写出下面的代码

person = ["小明", "小红", "王老师", "小丽", "王老师", "张老师"]
for item in person:
    if item == "王老师":
        print("老师早上好")
        print("老师中午好")
        print("老师下午好")

这时候，张老师不服了， 和你说，不行，凭什么王老师你就打印，我就不打印了？
于是你又开始改造你的代码

person = ["小明", "小红", "王老师", "小丽", "王老师", "张老师"]
for item in person:
    if item == "王老师":
        print("老师早上好")
        print("老师中午好")
        print("老师下午好")
    if item == "张老师":
        print("老师早上好")
        print("老师中午好")
        print("老师下午好")

那如果还有李老师，诸葛老师。。。你会不会觉得，他们真烦。
这时候函数跳出来和你说了: 不要写重复的代码!

def greet():
    print("老师早上好")
    print("老师中午好")
    print("老师下午好")

person = ["小明", "小红", "王老师", "小丽", "王老师", "张老师"]
for item in person:
    if item == "王老师":
        greet()
    if item == "张老师":
        greet()

总结：

1. def 函数关键字，用于定义一个函数
2. greet 自定义函数名， 本质也是个变量。后面的(): 固定写法
3. 函数体 ：紧跟着函数定义的下一行，且以4个空格开头
4. greet() 函数调用（最后一行和倒数第三行）， 我们通过函数名() 的方式调用函数，也就代表了执行函数体中的代码

注意，当解释器遇到def定义函数的时候，并不会去执行函数体中的内容，而是等到函数调用的时候才执行。

这时候，有的童鞋又问了， 函数就只有这点作用吗？答案是No!
张老师还是不满意，这不行啊，你只叫老师好，谁知道你心里想着哪个老师？
所以你要说x老师好

于是又要改代码了

def greet(name):
    print("%s早上好" % name)
    print("%s中午好" % name)
    print("%s下午好" % name)


person = ["小明", "小红", "王老师", "小丽", "王老师", "张老师"]
for item in person:
    if item == "王老师" or item == "张老师":  # 这里用or连接了两个判断语句, 意思是“或”, 即满足任一条件即为真
        greet(item)

到这，我们又引入了一个概念，函数参数。 函数参数又分为实参和形参。
实参：函数调用时候传入得参数。 代码greet(item) 括号里的item 就是实参
形参：函数定义时候，占位置用的参数。 代码def greet(name): 括号中的name 就称为形参。形参的值，由调用函数的时候传入的实参来决定。

函数还有一个重要的知识点：函数返回值
函数调用语句也是一个表达式，也就是能够计算出结果的。

def get_name():
    return "王老师"
name = get_name()
print(name)

运行结果

王老师

函数返回值通过return定义， 如果没有定义，则默认返回None , 代表什么都没有。

def get_name()
    pass  # pass 是空语句，什么都不执行，起到占位置，保持结构完整的作用
name = get_name()
print(name)

运行结果

None

可能废话有点多， 我只需要你记住函数的四个要素 : 函数名，函数调用，参数，返回值

练习4 函数
用函数实现，计算给定两个参数的和并返回。

def sum(a,b):
    return a + b 
print(sum(1, 1))
print(sum(10,1))

运行结果

2
11

类 （不需要掌握）

类虽然很好用，也很重要。但对非开发人员来说，并不是非掌握不可。
我本来计划这次教程中不会讲类，但是想到，不写不代表不会用到。所以大概讲一讲。就当作一个课外读物。

类是比函数更高级的封装。
如果说函数是代码的集合，那么类就是函数和变量的集合。

# 这里定义了一个类
class Dog:  # class 关键字, Dog 自定义类名
    sex = "公"

    def __init__(self, color):
        self.color = color

    def describe(self):
        print("这是一只%s颜色的狗" % self.color)

# 下面是类的使用

# 类的实例化, 和函数调用很像。 有的类不一定需要传入参数，看怎么定义的
dog = Dog("黑色")
# 类里面的函数，叫做方法。 实例化后可以调用
dog.describe()
# 类里面变量的值，叫做属性
print(dog.sex)

我们重点放在类的使用上， 大部分时候我们并不需要自己实现一个类。能够做到使用别人写好的类，就足够用了。

讲类只是为了让你以后看到 dog.sex 这种点来点去的东西不要太惊讶。

包和模块

讲包和模块主要是为了让你理解，如何使用别人的代码。
我们写代码很少像练习这样几乎从头开始写。我们要做的是资源整合。

模块： 就是一个python文件(以.py结尾的文件）。
包： 一个包含多个模块的文件夹

使用别人的代码并不是说让你复制粘贴，而是通过引入的方式。直接调用别人的函数或者类。

栗子：
练习4中, 我们定义了一个函数sum
在相同目录下，我们新建一个test_5.py

import test_4   # 使用 import 语句导入一个模块

print("开始")
print(test_4.sum(10, 20))  # 模块名.函数名（） 的方式可以直接调用模块中的方法
print("结束")  

运行结果：

2
11
开始
30
结束

咦。 2,11 从哪里来的呢？
放心，不是我粘贴错了。
我们重新看下test_4.py的代码

def sum(a, b):
    return a + b
    
print(sum(1, 1))
print(sum(10, 1))

原来在这里，而且我们还能发现，2,11 是在打印“开始”之前就输入了
所以可以推断：import 的本质就是把外部的代码执行了一遍。

结语

是的，python 入门已经讲完了。
除去一些废话，实际讲的干货并不多。
你可能会怀疑，就这些，算入门了吗？
我可以负责任的告诉你，上面的内容足够你解决50%以上的问题。

如何应用就看你掌握的程度了，编程不是厚积薄发。边学边用，你就会越来越熟练。
虽然入门已经结束，但是本系列还会继续更新。接下来将以一个一个具体案例为主。