《Python程序设计基础》 课件 第1章 初识 Python

第1章初识PythonPython介绍PythonIDE开发工具Python变量及基本类型输入、输出及代码调试思维导图知识目标掌握掌握掌握了解Python语言的特点以及熟悉PythonIDE开发工具12掌握Python变量及

基本类型掌握输入、输出

及代码调试的方法3技能目标掌握掌握掌握掌握Python开发环境的配置12熟悉PyCharm的基本功能操作学会编写简单的应用程序

4掌握简单代码的编写、调试和运行3思政目标A1．举一反三的创新思维和创新能力是成功的必备素养。B2．通过程序调试纠错，培养学生耐心、专注、坚持的工匠精神。C3．通过王选的“‘当代毕昇’的战术人生”的学习，激励学生增强文化自信，争做文继承者和弘扬者。目录PythonIDE开发工具1.21.1Python介绍1.3Python变量及基本类型1.4输入、输出及代码调试知识架构1.1Python介绍1python发展2python语言优势3配置python开发环境4Python3.x和Python2.x的区别5学生实践练习1.1Python介绍1

Python的发展

Python是一种很灵活的语言，可以帮助开发人员轻松地完成编程工作。它是一个高层次的结合了解释性、编译性、互动性和面向对象的脚本语言。Python已经具有近20年的发展历史，是一门成熟并且稳定的编程语言。在2021年9月TIOBE排行榜中，Python已超越Java占据排行榜第二位。

Python可以应用于众多领域，如，数据分析、组件集成、网络服务、图像处理、数值计算和科学计算等领域。目前业内几乎所有大中型互联网企业都在使用Python，如Youtube、Dropbox、BT、Quora、豆瓣、知乎、Google、Yahoo!、Facebook、NASA、百度、腾讯、汽车之家及美团等。1.1Python介绍2

Python语言优势

简单Python是一种代表简单主义思想的语言，语法极其简单。开源Python是开放源码软件（FLOSS）之一。简而言之，可以自由地发布这个软件的拷贝，阅读它的源代码，对它做修改及把它的一部分用于新的自由软件中。可移植性在计算机内部，Python解释器把源代码转换成字节码的中间形式，然后再把它翻译成计算机使用的机器语言并运行，这使得使用Python更加简单，也使得Python程序更加易于移植。面向对象Python既支持面向过程的编程，也支持面向对象的编程。在“面向对象”的语言中，程序是由数据和功能组合而成的对象构建起来的。Python以一种非常强大又简单的方式实现面向对象编程。可扩展性

如果需要一段关键代码运行得更快或者希望某些算法不公开，部分程序可以用C或C++语言进行编写，然后在Python程序中使用它们，把Python嵌入C、C++程序，从而向程序用户提供脚本功能。丰富的库

Python标准库确实很庞大。除了标准库，还有许多其他高质量的库，如wxPython、Twisted和Python图像库等。1.1Python介绍3

配置python开发环境

在Windows中安装Python程序，参考步骤如下：（1）打开Web浏览器，访问/downloads/windows/。（2）在打开的网页中选择“LatestPython3Release-Python3.7.4”链接，如图所示。

该版本对应Python3.x版本的安装程序（具体描述参考下面的Python3.x与Python2.x的区别）。如果操作系统版本为64位，则选择Files目录下的“Windowsx86-64executableinstaller”；如果操作系统版本为32位，则选择“Windowsx86executableinstaller”，如图所示。1.1Python介绍3

配置python开发环境（3）

在Windows浏览器中双击运行下载的文件，会开启一个Python的安装向导，安装向导比较简单，只需要接受默认设置，等待安装程序完成，就能使用Python了。1.1Python介绍3

配置python开发环境（4）安装成功后，单击菜单栏中的“开始”→

“程序”→“Python”→“IDLE”，也可以在Windows搜索框中直接搜索“IDLE”，即可在安装程序中找到IDLE（PythonGUI），运行Python集成开发环境（PythonIntegratedDevelopmentEnvironment，IDLE）。（5）配置环境变量，需要在系统环境变量Path配置中添加Python的安装目录及安装目录下Scripts目录的路径。例如，安装目录为C:\python37，则需要将“C:\python37”和“C:\python37\Scripts”添加到Path环境变量中。添加到Path环境变量的具体操作如下：（1）右击“此电脑”图标，选择“属性”选项，在弹出窗口的左侧选择“高级系统设置”选项卡。（2）选择“高级”选项卡并单击“环境变量”按钮，在系统变量区域选择Path变量，单击“编辑”按钮。（3）添加Python的两个目录，如，“C:\python37”和“C:\python37\Scripts”，多个目录配置之间用“;”隔开，最后单击“应用”和“确定”按钮。1.1Python介绍4

Python3.x和Python2.x的区别

Python3.x和Python2.x在语法上的区别主要有以下6点：（1）Python3.x源码文件默认使用utf-8编码，而在Python2.x版本中，Python文件如果出现中文，则需要在第一行加“#coding:utf-8”注释。（2）Python3.x去除了“<>”，全部改用“!=”；去除“``”，全部改用repr()。（3）Python3.x版本关键词加入as和with，还有True、False和None。（4）Python3.x版本整型除法返回浮点数，要得到整型结果，需使用“//”。（5）Python3.x版本加入nonlocal语句。使用nonlocalx可以直接指派外围（非全局）变量。（6）Python3.x版本去除print语句，加入print()函数实现相同的功能。同样地，还有exec语句，已经改为exec()函数等。1.1Python介绍5

学生实践练习1．需求说明

在IDLE工具中先输入学生的成绩，再输出学生成绩对应的级别。如果学生的成绩大于等于90分，则输出“A”；如果学生的成绩大于等于75分且小于90分，则输出“B”；如果学生的成绩大于等于60分且小于75分，则输出“C”；如果学生的成绩小于60分，则输出“D”。2．实现思路（1）依次单击菜单栏中的“开始”→“程序”→“Python”→“IDLE”，打开Python集成开发环境。（2）使用input()函数输入学生的成绩。（3）使用“if…elif”多分支结构判断学生成绩。（4）使用print语句输出对应的信息。（5）打开IDLE工具，在IDLE工具中编写代码，如图所示。知识架构1.2PythonIDE开发工具1集成开发环境2创建Python工程3编码规范4学生实践练习1.2PythonIDE开发工具1

集成开发环境

1．内置的集成开发环境IDLE

IDLE是Python标准发行版内置的一个简单小巧的IDE，包括了交互式命令行、编辑器和调试器等基本组件，足以应付大多数简单应用。IDLE功能一般，不够强大完整，但简便易得，是入门的最好选择，能够让用户更专注于语言本身而不被繁复的IDE分散精力。2．PythonWin

PythonWin是PythonWin32Extensions（半官方性质的PythonforWin32增强包）的一部分，也包含在ActivePython的Windows发行版中。PythonWin32Extensions，顾名思义只针对Win32平台。总体而言，PythonWin是一个增强版的IDLE，尤其是易用性方面（如同Windows本身的风格一样）。除了易用性和稳定性，其代码提示和更强的调试器都是相对于IDLE的明显优势。1.2PythonIDE开发工具1

集成开发环境

3．MacPythonIDEMacPythonIDE是Python的macOS发行版内置的IDE，可以看作是PythonWin的Mac对应版本，由JustvanRossum编写。4．Eclipse+PyDevEclipse是新一代的优秀泛用型IDE，基于Java技术开发。PyDev是Eclipse上的Python开发插件中最成熟完善的一个，而且还在持续的开发中。1.2PythonIDE开发工具1

集成开发环境

5．PyCharm（重点推荐）PyCharm是由JetBrains打造的一款PythonIDE，PyCharm具备一般PythonIDE的功能，如调试、语法高亮、项目管理、代码跳转、智能提示、自动完成、单元测试及版本控制等。另外，PyCharm还提供了一些很好的功能用于Django开发，同时支持GoogleAppEngine和IronPython。打开Web浏览器，输入PyCharm官方下载地址（/pycharm/download/），打开后，PyCharm官方首页如图所示。1.2PythonIDE开发工具1

集成开发环境

单击“DOWNLOADNOW”按钮进入PyCharm版本选择页，考虑到Professional专业版是收费的，Community社区版是免费的，且该版本功能齐全，足够使用，因此在此处选择“Community”社区版。PyCharm版本选择如图所示。

下载完成后，双击“安装”按钮，使用默认配置按照安装引导页逐步执行。1.2PythonIDE开发工具2

创建Python工程

打开PyCharm开发工具，选择“File→NewProject…”创建一个新的工程。弹出窗口，如图1.11所示，将Location输入框中的“untitled”改为需要创建的工程名称，如“chapter01”。1.2PythonIDE开发工具2

创建Python工程

修改完成后，单击“Create”按钮创建工程。PyCharm将弹出如图所示的窗口。选择“ThisWindow”表示在当前窗口中打开该工程，原有项目将会关闭，选择“NewWindow”表示在新的窗口中打开工程，选择“Attach”表示在当前窗口中打开工程，并保留原有项目，选择“Cancel”表示取消创建项目。1.2PythonIDE开发工具2

创建Python工程

单击“OK”按钮就会打开Python的工程界面，如图所示。在工程文件夹上单击右键，选择“New”选项，就可以选择需要创建的各种类型的文件或文件夹。

1.2PythonIDE开发工具3

编码规范

在编写Python代码时，需要注意以下6个方面：（1）代码缩进使用4个空格的缩进，不使用Tab键，更不能混合使用Tab键和空格。（2）每行代码字符长度不能超过80个，换行可以使用反斜杠，换行时要在反斜杠后边敲回车键。代码如下：（6）Python的命名规范基本与Java保持一致。（3）不要在行尾加分号，也不要用分号将两条命令放在同一行。（4）Python使用#作为单行注释，表示作用于该行。（5）多行注释使用三引号''''''表示。代码如下：1.2PythonIDE开发工具4

学生实践练习

1．需求说明

所谓“水仙花数”是指一个三位数，其各位数字立方和等于该数本身。例如，153是一个“水仙花数”，因为153=13＋53＋33。实现要求如下：（1）使用PyCharm开发工具打印出所有三位数的“水仙花数”。（2）设置断点，调试该程序，查看个、十和百位上变量的值。（3）在程序中至少添加两个单行注释和多行注释。2．实现思路（1）循环遍历100～999。（2）分别获取循环数值的个、十和百位上的数字。（3）判断个、十和百位上的数字的立方和是否等于该数字本身。（4）使用#和三引号“''''''”添加注释。知识架构1.3Python变量及基本类型1变量2基本类型3类型转换4学生实践练习1.3Python变量及基本类型1

变量

变量是程序中存储数据的基本单元，在该存储空间中，存储的数据值可以改变。通过变量名可以简单快速地找到它存储的数据。使用变量的步骤如下。（1）声明变量：根据类型开辟空间。（2）赋值：将数据存入空间。（3）使用变量：操作数据。Python变量不需要类型声明，Python变量的声明和赋值必须是一起的，不能单独分开。等号“=”用来给变量赋值。【语法】例如，定义一个变量age，值为32，代码如下：变量名=值age=321.3Python变量及基本类型1

变量

counter=100#赋值整型变量miles=1000.0#浮点型name="John"#字符串print(counter)#控制台输出counter变量print(miles)#控制台输出miles变量print(name)#控制台输出name变量

变量使用与其他语言类似，通过变量名就可以访问其中存储的数据。参考代码如下：1.3Python变量及基本类型2

基本类型

1．整数类型

整数一般用十进制表示，方便时也可以用其他进制表示。与Java语言相同，长整型在数值后面加大写或小写的“l”，避免与数字“1”混淆，建议使用大写“L”。例如，定义长整型的变量，代码如下：var1=300Lvar1=3.14159262．浮点类型

Python提供了float和decimal。float存放双精度的浮点数。例如，定义圆周率pi，代码如下：3．布尔类型

Python提供了两种内置的布尔型对象：True和False，0和False都表示False，其他整数和True都表示True。例如，定义两个布尔变量，代码如下：bool01=Falsebool02=True1.3Python变量及基本类型2

基本类型

4．字符串

字符串是Python中最常用的数据类型。在Python中使用字符串，主要有以下3种方式。（1）使用单引号(')。用单引号括起来表示字符串，代码如下：str='thisisstring'print(str)str="thisisstring"print(str)（2）使用双引号(")。双引号中的字符串与单引号中的字符串用法完全相同，代码如下：（3）使用三引号(''')。利用三引号，表示多行的字符串，可以在三引号中自由地使用单引号和双引号，代码如下：str='''thisisstringthisispythodstringthisisstring'''print(str)1.3Python变量及基本类型3

类型转换

Python类型转换函数：1.3Python变量及基本类型4

学生实践练习

1．需求说明

TIOBE2017年6月编程语言排行榜中，Python打败C#语言排名第4位，占据4.333%的比例。前5位语言分别为Java、C、C++、Python、C#。请完成以下步骤：（1）定义3个变量，分别存储Python语言的名称、排名和占据比例。（2）定义一个列表，按排名顺序存储前5位语言名称。（3）分别输出列表中的前3门语言、第3位到第4位之间的语言和第3位之后的语言，及Python语言在列表中的位置。2．实现思路（1）声明不同的变量，分别保存名称、排名和占据比例。（2）使用输出函数输出Python的名称、排名等。（3）通过[头下标：尾下标]的方式，截取列表中的值及列表函数的使用。知识架构1.4输入、输出及代码调试1输入和输出2代码调试3学生实践练习1.4输入、输出及代码调试1

1.Python输入

Python2.x中提供了两种输入函数，分别是raw_input()函数和input()函数，两者都可以接收用户输入的字符串，但是raw_input()函数仅接收字符串，而input()函数可以接收字符串和数值，并能进行简单的计算。简而言之，raw_input()获取用户的原始输入，input()会把用户输入的内容当作代码来执行。因此，函数input()比raw_input()使用得更为广泛。

例如，让用户输入name的字符串，并保存在name这个变量里，语句如下：name=input()

同时，也可以在input()括号里输入提示用户输入的信息。例如，提示用户输入名字，语句如下：name=input('请输入您的名字:')1.4输入、输出及代码调试1

2．Python的基本输出

1）输出单个字符串

print结构是Python2.x中标准的基本输出函数，输出时可以使用空格或者小括号。在打印字符串的时候，需要使用单引号“''”或者双引号“""”来包裹需要输出的字符串，这两种的功能是一样的。Python3.x中print必须使用括号，因为它是一个函数。使用语法如下：print(values,sep,end,file,flush)（1）values表示需要输出的值，如果有多个值，使用逗号“，”隔开。（2）sep表示分隔符，多个值被输出时，值与值之间会添加指定的分隔符。（3）end表示输出完毕后，指定的结束字符，默认是换行符“\n”。（4）file表示输出的目标，默认是输出到控制台，即file=sys.stdout。另外还可以是一个写入的文件，例如：f=open(“xxx”,”w”)file=f1.4输入、输出及代码调试1

2．Python的基本输出

（5）flush表示结果是否立即输出，值为Bool类型，默认为False，表示立即输出。Python在输出结果时，首先将需要输出的数据存放到缓存区，然后由flush决定是否刷新缓存区并输出结果。

例如，输出“hello,world!”，使用input()函数输出，语句如下：print("helloworld")

2）输出多个字符串除了输出单个字符串，也可以拼接多个字符串：（1）print后用空格输出，应使用逗号“，”隔开多个字符串。（2）print后用括号输出，应使用加号“+”拼接多个字符串。

例如，输出拼接的"hello,world!""welove""python"三个字段。语句如下：print"hello,world!","welove","python"#逗号拼接print("hello,world!"+"welove"+"python")#加号拼接1.4输入、输出及代码调试1

2．Python的基本输出

3）输出简单运算

在print输出中，还可以实现简单的运算（加法+、减法−、乘法*和除法/），但是要注意字符串不可以直接和数字相加，否则出现错误。print(1+1)print(3-1)print(3*4)print(12/4)print('iphone'+str(4))#使用str()函数转换为字符串后相加print('iphone'+'4')#加上单引号或者双引号转换为字符串后相加

4）

输出中包含函数print输出中可以包含Python内置的函数，

如int()和float()函数，当int()函数括号中是一个浮点型数时，

int会保留整数部分，如int(1.9)，会输出1，而不是四舍五入。print(int('2')+3)#int为定义整数型print(int(1.9))#当int一个浮点型数时，int会保留整数部分print(float('1.2')+3)#float()是浮点型，可以把字符串转换成小数1.4输入、输出及代码调试1

2．Python的基本输出

5）输出中包含特殊符号

当输出的字符串中包含单引号、双引号或者转义字符时，输出会报错或者不能得到想要的数据。因此，当输出的字符串中有单引号时，应使用双引号包裹整个字符串，反之，用单引号包裹有双引号的字符串，代码如下：print("I'mpython")

print输出中包含特殊符号时，解决方法如下：（1）当字符串中包含单引号，整个字符串用双引号包裹；当字符串中包含双引号，整个字符串用单引号包裹。（2）当字符串中包含转义字符，如\n、\t等，应在前加上斜杠“\”。

例如，输出字符串\t，应使用斜杠“\”，语句如下：print("\\t")1.4输入、输出及代码调试1

3.Python的格式输出

Python的格式化输出和C语言一样，需要使用占位符，占位符有两种表现形式：%方式和format方式。

1）%方式常用的%占位符见表1.4输入、输出及代码调试1

3.Python的格式输出

使用%占位符的print输出格式如下：

print"包含%占位符的字符串"%变量/常量或print("包含%占位符的字符串"%变量/常量)2）format方式

Python中内置的%占位符可用于格式化字符串操作，控制字符串的呈现格式。另外，Python还有一个更强大的字符串处理函数str.format()，它通过{}和:来代替%。format占位需要结合{}使用，{}中可以带入相关变量的相关参数，format的{}格式如下：[[fill]align][sign][#][0][width][,][.precision][type]1.4输入、输出及代码调试2

代码调试

1．设置断点

1.4输入、输出及代码调试2

代码调试

2．断点调试3．查看变量值当光标放到变量上，工具就会提示该变量的值。1.4输入、输出及代码调试2

学生实践练习

1．需求说明

使用PyCharm编写一个Python程序，输入服务器信息，包括