Python程序开发基础（AI+微课版）课件 项目2 Python编程基础

项目2Python编程基础项目内容标识符与关键字常量与变量0102简单数据类型03运算符与表达式04实现数据输入与数据输出的方法05项目目标知识目标了解Python中的标识符和关键字熟悉Python中的常量和变量熟悉Python中简单的数据类型会使用运算符和表达式进行运算会进行数据的输入和输出技能目标

标识符与关键字01基本字符一个Python程序可以看成是由Python的基本字符按一定规则组成的一个序列。●数字字符：0～9。●大小写英文字母：a～z，A～Z。●可打印/可显示字符：!#%^&*_（下画线）-+=~<>/\|.,:;?‘“()[]{}。●空白字符：空格符、换行符、制表符等。标识符与关键字现实生活中，人们常用一些名称来标记事物。譬如，每种水果都有一个名称来标识。若希望在程序中表示一些运算量，需要开发人员自行定义一些符号名称，这些符号名称叫做标识符。

命名规则：●以英文字母（大写或小写）或下画线开头，由字母、数字和下画线组成。●不能与Python中的关键字同名。●标识符的长度可以任意，但应该简洁，不宜过长。

Python中的标识符需要遵守一定的规则。为了规范标识符命名，建议：见名之意。常量名使用大写的单个单词或由下划线连接的多个单词。模块名、函数名使用小写的单个单词或由下划线连接的多个单词。类名使用大写字母开头的单个或多个单词。关键字关键字是Python已经使用的、不允许开发人员重复定义的标识符。Python3中一共有35个关键字，每个关键字都有不同的作用。False await else import pass Nonebreakexcept in raise True classfinallyis return and continueforlambda try as def from nonlocalwhile assert del global not withasync elif if or yield关键字

常量与变量02在程序运行过程中，其值保持不变的量称为常量。整型常量：十进制、八进制、十六进制实型常量：小数形式、指数形式字符串常量：使用单引号、双引号、三引号作为定界符，或以字母r或R进行引导的一串有序字符集合。转义字符：对字符进行的转义操作，其目的是实现一些难以单纯用字符来描述的效果。Python中的转义字符：转义字符描述转义字符描述\（在行尾时）续行符\n换行\\反斜杠符号\v纵向制表符\’单引号\t横向制表符\”双引号\r回车\a响铃\f换页\b退格（Backspace）\oyy八进制数yy代表的字符\e转义\xyy十进制数yy代表的字符\000空\other其他的字符以普通格式输出

Python程序运行的过程中随时可能产生一些临时数据，譬如初始值、中间结果或最终结果，Python程序会将这些数据保存在内存单元中，并使用不同的标识符来标识各个内存单元。这些具有不同标识、存储临时数据的内存单元即为变量。标识内存单元的符号则为变量名，内存单元中存储的数据就是变量的值。在程序运行过程中，其值经常改变的量称为变量。变量的类型由其存储的值的类型决定。，因此，变量的类型可以灵活、动态地改变。Python中定义变量的方式非常简单，只需要指定数据和变量名即可。变量名=数据变量名由字母、数字和下划线组成，且不以数字开头。name_age__color1_name2e012变量的定义和命名：变量名区分大小写。andy和Andy是相同的标识符andy和Andy是不同的标识符变量名应通俗易懂，见名知意。将表示姓名的变量命名为name将表示姓名的变量命名为a变量名若由两个以上单词组成，其中单词与单词之间使用下划线连接。get_numset_timeprint_menugetNumsettimeprintMenu变量的操作变量的定义（声明）：给一个变量赋值，就定义了一个变量。同时给多个变量赋值定义多个变量：变量相互赋值可以交换变量的值：简单数据类型03数据类型

根据数据存储形式的不同，python中的数据类型分为数字类型和组合类型两类，其中，数字类型又分为整型、浮点型、布尔类型和复数类型；组合类型分为字符串、列表、元组、字典、集合等。数字类型表示数字或数值的数据类型称为数字类型。Python中数字类型有整型（int）、浮点型（float）、复数类型（complex），还有一种比较特殊的整型——布尔类型（bool）。

譬如：1010.03+2jTruePython中使用4种进制表示整型，分别为二进制、八进制、十进制和十六进制。整型0b1010或0B1010 #二进制0o12或

0O12#八进制10#十进制0xA或0XA#十六进制为了方便使用各进制的数据，Python中内置了用于转换数据进制的函数。函数说明bin(x)将x转换为二进制数据oct(x)将x转换为八进制数据int(x)将x转换为十进制数据hex(x)将x转换为十六进制数据将十进制整数100分别输出其二进制、八进制、小写十六进制。x=100y=bin(x)z=oct(x)w=hex(x)print(f'十进制整数{x}对应的二进制数是{y},对应的八进制数是{z},对应的十六进制数是{w}')实例：浮点型num_one=3.14#十进制形式表示num_two=3e8#科学计数法表示num_third=2e-2#科学计数法表示浮点型（float）用于表示实数，由整数和小数部分（可以是0）组成。例如，3.14、0.9等。较大或较小的浮点数可以使用科学计算法表示。科学计数法：把一个数表示成a与10的n次幂相乘的形式，数学中科学计数法的格式为：a×10n

（1≤|a|<10，n∈N）Python程序中使用字母e或E代表底数10。复数类型复数由实部和虚部构成，其一般形式为：real+imagj。实部real和虚部的imag都是浮点型。虚部必须有后缀j或J。Python中有两种创建复数的方式，一种是按照复数的一般形式直接创建，另一种是通过内置函数complex()创建。num_one=3+2j#直接创建num_two=complex(3,2)#通过内置函数创建通过real和imag属性可以获取复数的实部部分和虚部部分。Python中的布尔类型（bool）只有两个取值：True和False。Python中的任何对象都可以转换为布尔类型，若要进行转换，符合以下条件的数据都会被转换为False:None；任何为0的数字类型，如0、0.0、0j；任何空序列，如''''、()、[]；任何空字典，如{}；用户定义的类实例，如类中定义了__bool__()或者__len__()除以上对象外，其它的对象都会被转换为True。布尔类型可以使用bool()函数检测对象的布尔值。

也可以使用type()获取数据类型>>>bool(0)False>>>bool([])False>>>bool(2)True组合类型字符串类型字符串类型是一个由单引号、双引号或者三引号括起来的、有序的字符集合。使用单引号包含：‘人工智能时代，我学Python’使用双引号包含：“你好！Python3" 使用三引号包含：‘''Python!派森！''' 列表列表是多个元素的集合，它可以保存任意数量、任意类型的元素，且可以被修改。Python中使用“[]”创建列表，列表中的元素以逗号分隔。[1,2,'hello’,1,2][][3,false,1+7j,0.38]

元组元组与列表的作用相似，它可以保存任意数量与类型的元素，但不可以被修改。Python中使用“()”创建元组，元组中的元素以逗号分隔。>>>(1,2,'hello’,2)>>>()>>>(3,false,1+7j,0.38)集合集合与列表和元组类似，也可以保存任意数量、任意类型的元素，不同的是，集合使用“{}”创建，集合中的元素无序且唯一。>>>{'apple','orange',1}>>>{1,2,'hello’}字典字典中的元素是“键（Key）：值（Value）”形式的键值对，键不能重复。Python中使用“{}”创建字典，字典中的各元素以逗号分隔。{“name”:“罗杰","age":18}{“中国”:“北京”,“俄罗斯”:“莫斯科"}{“罗梅”“刘秋菊"数据类型转换Python内置了一系列可实现强制类型转换的函数，保证用户在有需求的情况下，将目标数据转换为指定的类型。（1）int()函数、float()函数只能转换符合数字类型格式规范的字符串；（2）使用int()函数将浮点数转换为整数时，若有必要会发生截断（取整）而非四舍五入。函数描述int(x[,base])将x转换为一个整数float(x)将x转换为一个浮点数Complex(real[,imag])创建一个复数str(x)将x转换为字符串list(s)将序列s转换为一个列表tuple(s)将序列s转换为一个元组dict(d)创建一个字典类型。d必须是一个(key,value)元组序列运算符与表达式04运算符Python运算符是一种特殊的符号，主要用于实现数值之间的运算。根据操作数数量的不同，运算符可分为单目运算符、双目运算符；根据运算符的功能，运算符可分为算术运算符、赋值运算符、比较运算符、逻辑运算符和成员运算符。算术运算符

算术运算符包括+、-、*、/、//、%和**，这些运算符都是双目运算符，每个运算符可以与两个操作数组成一个表达式。运算符描述实例+加法运算a+b输出结果15-减法运算a-b输出结果5*乘法运算a*b输出结果50/除法运算a/b输出结果2%取余运算a%b输出结果0**幂运算a**b为10的5次方，输出结果100000//取商运算（向下取整）a//b输出结果2Python中的算术运算符支持对相同或不同类型的数字进行混合运算。>>>3+(3+2j) #整型+复数(6+2j)>>>3*4.5 #整型*浮点型13.5>>>True+(1+2j) #布尔类型+复数(2+2j)Python在对不同类型的对象进行运算时，会强制将对象的类型进行临时类型转换，这些转换遵循如下规律：布尔类型进行算术运算时，被视为数值0或1；整型与浮点型运算时，将整型转化为浮点型；其它类型与复数运算时，将其它类型转换为复数类型。赋值运算符“=”是基本的赋值运算符，其功能是将一个表达式或对象赋给一个左值，其中左值必须是一个可修改的值，不能为一个常量。此外“=”可与算术运算符组合成复合赋值运算符。运算符描述实例=赋值运算a=10+=加法赋值运算a+=b相当于a=a+b-=减法赋值运算a-=b相当于a=a-b*=乘法赋值运算a*=b相当于a=a*b/=除法赋值运算a/=b相当于a=a/b%=取余赋值运算a%=b相当于a=a%b**=幂赋值运算a**=b相当于a=a**b//=取商赋值运算a//=b相当于a=a//b比较运算符

比较运算符有：==、!=、>、<、>=、<=。比较运算符同样是双目运算符，它与两个操作数构成一个表达式。

运算符描述实例==检查两个操作数的值是否相等若a=5,b=5，则a==b为True!=检查两个操作数是否不相等若a=1,b=2，则a!=2为True>

检查左操作数的值是否大于右操作数的值若a=3,b=1，则a>b为True<

检查左操作数的值是否小于右操作数的值若a=3,b=1，则a<b为False>=检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值若a=2,b=2，则a>=b为True<=检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值若a=2,b=2，则a<=b为True逻辑运算符Python中分别使用or、and、not这三个关键字作为逻辑运算“或”、“与”、“非”的运算符，其中or与and为双目运算符，not为单目运算符。

运算符逻辑表达式描述and与运算aandb当a和b都为True时，返回Trueor或运算aorb当a和b中一个条件为True时，返回Truenot非运算nota当a为True时返回False，当a为False时返回True成员运算符成员运算符in和notin用于测试给定数据是否存在于序列（如列表、字符串）中，关于它们的介绍如下：in：如果指定元素在序列中返回True，否则返回False。notin：如果指定元素不在序列中返回True，否则返回False。譬如：‘py’in‘python’返回True9in[1,2,3,4,5,6,7]返回False身份运算符

身份运算符由“is”和“notis”表示，is用来判断两个标识符是否引用自同一个对象，如果是则返回True，否则返回False，而notis的作用与is相反。运算符描述实例is若两个标识符引用自同一个对象则返回True，否则返回Falsexisy，类似id(x)==id(y)，如果引用的是同一个对象则返回Truenotis若两个标识符引用自不同对象则返回True，否则返回Falsexnotisy，类似id(x)!=id(y)，如果引用的不是同一个对象则返回True运算符优先级Python支持使用多个不同的运算符连接简单表达式，实现相对复杂的功能，为了避免含有多个运算符的表达式出现歧义，Python为每种运算符都设定了优先级。运算符描述**指数（最高优先级）+、-一元加号和减号*、/、%、//乘、除、取模和取整除+、-加法、减法<=、<、>、>=、==、!=关系运算符=、%=、/=、//=、-=、+=、*=、**=赋值运算符is、notis身份运算符in、notin成员运算符not逻辑非and逻辑与or逻辑或表达式

表达式是由运算符和操作数组成的代码片段，用于计算或返回结果。在Python语言中，表达式可以出现在赋值语句的右侧、条件语句中、循环结构中及函数调用中。

在编写表达式时，要注意运算符的优先级和结合性，以确保计算结果的正确性。实现数据输入与数据

输出的方法05实现数据输入的方法交互式输入

直接使用input()函数来接收用户输入的数据。input()函数会在控制台显示一个提示符（默认为>>>），等待用户输入内容，用户输入的内容会被作为字符串返回。

程序要实现人机交互功能，需能够向显示设备输出有关信息及提示，同时也要能够接收从键盘输入的数据。基本输入函数Input()Python提供了input()内置函数从键盘上读入一行文本。

格式：变量=input([提示字符串])

功能：从键盘接收字符串赋给变量。>>>name=input(“请输入您的名字：”)请输入您的名字：张珊>>>print(name)张珊例如，让计算机存储用户的名字，就可以使用input()函数提示用户输入名字，并把它存放在变量中。

在执行input()函数时，提示信息会打印在屏幕上，此时程序会暂停，等待用户的输入。若用户输入完成并按下回车键，程序才会继续运行。input()函数会获取用户输入的信息并通过赋值符号将其存放到变量name中。

需要注意的是，输入的数据以字符串类型进行储存，如果输入的是数字，后续需要转换类型才能进行操作。譬如：>>>a=input(“请输入第一个数字：”)请输入第一个数字：10>>>b=input(“请输入第二个数字：”)请输入第二个数字：20>>>print(a,b)1020>>>print(a+b)1020>>>print(int(a)+int(b))30实现数据输入的方法从文件中读取数据

直接使用内置的open()函数配合文件对象的read()、readline()或readlines()等方法。该方法将在项目9具体介绍。实现数据输出的方法使用print()函数输出数据print()函数是Python语言中常用的输出函数。该函数可以将多个值以字符串的形式打印到控制台，并且可以通过参数来指定分隔符、结束符及是否换行等。Python提供了print()内置函数完成基本的输出功能。print()函数用于向控制台中输出数据。它的使用方法非常灵活，

有字符串输出方法、基本输出和格式化输出三种方式。最直接的方法是通过字符串完成输出。

譬如：

字符串输出方法实例：名片是标示姓名及其所属组织、公司单位和联系方法的纸片，也是新朋友互相认识、自我介绍的快速有效的方法。print(‘郑州财税金融职业学院干部教育培训中心')print(‘赵培勇

主任')print('------------------------------------------------------')print('手机)print(‘地址：郑州市管城区郑尉路18号')郑州财税金融职业学院干部教育培训中心

赵培勇

主任--------------------------------手机址：郑州市管城区郑尉路18号基本输出函数print()参数如下：objects--表示输出的对象。sep--用于间隔多个对象。end--用于设定以什么结尾，默认为\n。file--表示数据输出的文件对象。格式：print(*objects,sep='',end='\n',file=sys.stdout)功能：将多个输出量按要求输出到控制台上。

在执行基本的print()函数时，使用逗号连接多个输出对象时，默认情况下输出项以空格隔开，可以通过设置sep参数值改变间隔符。另外，多个print()函数输出之后总会换行，这是因为print()函数的end参数的默认值是“\n”，表示换行。可以通过改变end参数值取消换行输出。譬如：x,y,z=10,20,30print(x,y,z)print(x,y,z,sep=',')print(x+y,y+z)print(x+y,y+z,end='**')print(x+y,y+z,sep=';',end='')print(x+y+z)实例：公里是陆地上距离的计量单位，海里是海洋距离的计量单位，两者可以通过以下公式计算：海里=公里/1.852kilometre=float(input('请输入公里数:'))nautical_mile=(kilometre/1.852)print('换算后的海里数为：',nautical_mile,"海里",sep='')请输入公里数:3.704换算后的海里数为：2.0海里格式化输出函数print()

Python中除了基本的输出函数print()外，还可通过占位符、f-strings方法和format()方法实现格式化输出。占位符(%)输出Python将一个带有格式符的字符串作为模板，使用该格式符为真实值预留位置，并说明真实值应该呈现的格式，不同的占位符为不同类型的变量预留位置，一个字符串中可以同时包含多个占位符。常见的占位符如下。符号说明%s字符串%d十进制整数%o八进制整数%x十六进制整数（a～f为小写）%X十六进制整数（A～F为大写）%e指数（底写为e）%f浮点数f-字符串输出

f-字符串在格式上以f或F引领字符串，字符串中使用{}标明被格式化的变量。使用f-字符串还可以将多个变量进行格式化输出。>>>address=‘北京’>>>print(f‘{address}欢迎你！‘)北京欢迎你！>>>name='张天'>>>age=20 >>>gender='男'>>>print(f'我的名字是{name},今年{age}岁了,我的性别是：{gender}‘)我的名字是张天,今年20岁了,我的性别是：男

format()方法输出format方法常用于格式化字符串。在Python中处理各种数据时，有时会把一系列数据组合到一个包含各种信息的字符串中，此时需要用到format方法。format不仅可以将各类型数据组合到字符串中，还可以对需要处理的数据格式化。使用该方法无需再关注变量的类型。

其格式如下:

<字符串>.format(<参数列表>)

若字符串中包含多个没有指定序号（默认从0开始）的“{}”，则按“{}”出现的顺序分别用format()方法中的参数进行替换，否则按照序号对应的format()方法的参数进行替换。format()方法还可以对数字进行格式化，包括保留n位小数、数字补齐和显示百分比。>>>age=18>>>name=‘Jack’>>>print(‘Today{0}was{1}yearsold’.format(name,age))>>>print(‘{0}isaboy’.format(name))TodayJackwas18yearsoldJackisaboy>>>pi=3.1415>>>print("{:.2f}".format(pi))3.14>>>num=1>>>print("{:0>3d}".format(num))001>>>num=0.1>>>print("{:.0%}".format(num))10%实例：绝对温标又称开氏温标、热力学温标，是热力学和统计物理中的重要参数之一，也是国际单位制七个基本物理量之一。绝对温标的单位为开尔文（简称开，符号为K），绝对温标的零度对应我们日常使用的摄氏温度（单位为摄氏度，简称度，符号为℃）的-273.15℃。要求编写代码，将用户输入的摄氏温度转换为绝对温标标识的开氏温标。#T(K)=t(℃)+273.15celsius=float(input("请输入摄氏温度："))kelvin=celsius+2