《python语言程序设计》课件-项目二 Python核心语法基础

Python语言程序设计1.掌握程序的格式框架迈向高效规范编程掌握程序的格式框架清晰的指引掌握程序的格式框架程序的基本信息掌握程序的格式框架文件编码声明`#-*-coding:utf-8-*-`它告诉解释器以及阅读代码的人，这个文件使用的是UTF-8编码格式。UTF-8能够支持多种语言的字符，这对于智能建造中涉及到的各类建筑规范、材料名称等可能包含特殊字符的信息处理至关重要。掌握程序的格式框架用于描述整个模块或脚本的功能、用途以及使用方法的文本文档字符串掌握程序的格式框架"""建筑材料库存管理模块本模块提供了建筑材料库存管理的基本功能，包括添加材料、查询材料和显示库存。使用方法：导入模块后，调用相应的函数即可进行库存管理。"""掌握程序的格式框架模块部分模块是Python中对功能代码的封装，导入模块就如同在建筑工地上调配各种施工设备和工具。掌握程序的格式框架importmath#计算圆柱形构件的截面积radius=0.5area=math.pi*radius**2print(f"圆柱形构件的截面积是：{area}")掌握程序的格式框架Python自带了许多标准库模块，这些模块提供了丰富的功能。例如，我们可以导入`math`模块来进行数学计算数学常数数学函数掌握程序的格式框架这是程序实际执行逻辑的地方，所有的功能在这里被组织和调用。主程序部分掌握程序的格式框架#主程序入口defmain():#初始化库存数据inventory={"水泥":100,"沙子":200,"石子":300}#显示库存print("当前库存：")foritem,quantityininventory.items():print(f"{item}:{quantity}吨")#启动程序if__name__=="__main__":main()掌握程序的格式框架主程序部分通常会按照一定的逻辑顺序组织代码。以一个简单的智能建造项目——建筑材料库存管理系统为例：#主程序入口defmain():#初始化库存数据inventory={"水泥":100,"沙子":200,"石子":300}#显示库存print("当前库存：")foritem,quantityininventory.items():print(f"{item}:{quantity}吨")#启动程序if__name__=="__main__":main()组织代码初始化库存数据初始化库存数据显示库存信息掌握程序的格式框架主程序部分通常会按照一定的逻辑顺序组织代码。以一个简单的智能建造项目——建筑材料库存管理系统为例：#主程序入口defmain():#初始化库存数据inventory={"水泥":100,"沙子":200,"石子":300}#显示库存print("当前库存：")foritem,quantityininventory.items():print(f"{item}:{quantity}吨")#启动程序if__name__=="__main__":main()初始化库存数据快速理解程序的执行流程掌握程序的格式框架主程序部分通常会按照一定的逻辑顺序组织代码。以一个简单的智能建造项目——建筑材料库存管理系统为例：可读性可维护性掌握程序的格式框架defcalculate_area(length,width):returnlength*width#计算一个矩形的面积length=5width=3area=calculate_area(length,width)print(f"矩形的面积是：{area}")掌握程序的格式框架函数用于封装特定的功能。例如，我们可以定义一个简单的函数来计算矩形面积：classBuildingElement:def__init__(self,element_id,element_type):self.element_id=element_id

self.element_type=element_type

defdisplay_info(self):

print(f"构件ID：{self.element_id},构件类型：{self.element_type}")#创建建筑构件对象column=BuildingElement("col_001","column")column.display_info()初始化库存数据掌握程序的格式框架类用于描述具有相似属性和行为的对象。例如，我们可以定义一个简单的类来表示建筑构件：classBuildingElement:def__init__(self,element_id,element_type):self.element_id=element_id

self.element_type=element_type

defdisplay_info(self):

print(f"构件ID：{self.element_id},构件类型：{self.element_type}")#创建建筑构件对象column=BuildingElement("col_001","column")column.display_info()初始化库存数据初始化构件的属性显示构件信息掌握程序的格式框架类用于描述具有相似属性和行为的对象。例如，我们可以定义一个简单的类来表示建筑构件：掌握程序的格式框架对于智能建造专业的同学们来说至关重要掌握程序的格式框架规范的代码格式

01提升我们个人的开发效率

02团队协作、项目可持续发展的基石高质量易维护掌握程序的格式框架Python语言程序设计2.Python

语法元素名称变量命名Python语法元素名称保留字在程序运行过程中值不能发生改变的量常量Python语法元素名称1、3.5、"abc"Python语法元素名称变量在程序运行过程中可以发生改变的量变量是一个抽象概念，可以理解为允许存放数据的空间。当声明一个变量时，计算机就会分配空间来存放数据。变量可以通过变量名来访问，类似于数学中设定的x、y。在Python中，变量的类型由其值的类型决定，并且变量在使用前不需要先定义，赋值后会自动创建。Python语法元素名称指定不同的数据类型变量Python语法元素名称数字（Numbers）字符串（String）列表（List）元组（Tuple）字典（Dictionary）Python语法元素名称在程序设计中，使用变量需要按照以下三个步骤：1.声明变量

：为存放变量值的存储空间起名。2.变量赋值

：用赋值符号“=”，把右侧的数值给左侧。3.使用变量

：变量中存放了具体数值后，用户可以在程序中使用和控制。Python语法元素名称代码`a=3`

定义变量名为a，将3这个值装入到a这个容器中。

由于3是一个整数，a这个变量容器所占的空间是两个字节。`b="C"`中，b是一个字符，占一个字节`c=3.58`是一个小数，占4个字节。Python语法元素名称特殊的赋值方式通过逗号将两个变量分开，并在等号右侧的值分别赋予左侧如`x,y=5,10`，表示将5赋给x，将10赋值给y。若计算`x,y=y,x`，则是将y的值给x，将x的值给y。赋值运算会先计算赋值运算符右边的表达式的值，再将计算结果赋给左边的变量。Python语法元素名称由字母、数字和下划线组成，且不以数字开头。例如，`test1`是有效变量名，而`1test`则是无效变量名。>1区分大小写。`andy`和`Andy`是不同的标识符，`test`和`Test`也是两个不同的变量。>2通俗易懂，见名知意。例如，表示姓名可以使用`name`。>3如果由两个及以上单词组成，单词与单词之间使用下划线连接。例如，`A_name`。>4Python语法元素名称一种特殊的标识符关键字标识符的一种变量名Python语法元素名称编程人员不能定义与保留字相同的标识符Python语法元素名称关键字被编程语言内部定义并保留使用的标识符每种程序设计语言都有一套保留字，程序员编写程序时不能定义与保留字相同的标识符。保留字一般用来构成程序整体框架、表达关键值和具有结构性的复杂语义等。掌握一门编程语言首先要熟记其所对应的保留字。Python语法元素名称if、else、for等Python语法元素名称True、False和None是大写字母开头的，与小写要区分开来Python语法元素名称变量命名Python语法元素名称保留字“嫦娥五号”Python语法元素名称每一个变量命名、每一行代码规范，都可能关乎国家重大工程。Python语法元素名称Python语言程序设计3.掌握数据类型深入探索Python世界的重要基石掌握数据类型连接着现实与编程掌握数据类型整数、浮点数和复数整数是最直观的数字类型，它可以表示正整数、负整数以及零。Python支持不同进制的表示方式：二进制以“0b”开头，例如“0b101”表示十进制的5；八进制以“0o”开头，如“0o11”表示十进制的9；十进制则是我们最常用的表示方式，直接写数字即可；十六进制以“0x”开头，比如“0x1A”表示十进制的26。掌握数据类型浮点数用于表示带有小数部分的数字，它让数学计算更加精细和灵活。可以使用一般形式，如“3.14”，也可以借助科学计数法表示极大或极小的数值，例如“5.9736e24”表示地球的质量，而“2.5e-10”则可以表示微观世界中的尺度。掌握数据类型复数是数学中复数在编程中的体现，它由实部和虚部组成。形如“a+bj”，其中“j”表示虚数单位。虽然复数在日常编程中不如前两者常见，但在科学计算、工程领域等方面有着不可或缺的作用。掌握数据类型是字符序列，用于表示文本信息字符串类型掌握数据类型可以用单引号（'）或双引号（"）来定义单行字符串。掌握数据类型例如“name='Alice'”或“greeting="Hello,world!"”。对于多行文本，三引号（'''或"""）派上了用场，它允许字符串跨越多行，方便我们书写段落或长文本。字符串“Python”中“P”的正向索引是0反向索引则是-6正向索引从0开始，依次递增；反向索引则从-1开始，向左依次递减。掌握数据类型列表类型

01存放各种类型的元素，并且可以随时修改。

02用方括号（[]）表示，例如“numbers=[1,2,3,4]”元素的添加、删除、修改和查询没有长度限制，元素类型也可以不同掌握数据类型通过list()函数将其他类型的数据转换而来掌握数据类型“char_list=list('Python')”掌握数据类型元组类型与列表相似，但它是一个不可变的有序集合。元组用小括号（()）表示，例如“coordinates=(3,5)”。集合类型是一个无序的元素组合，它关心的是元素是否存在，而不关心元素的顺序。掌握数据类型集合用大括号（{}）表示，例如“fruits={'apple','banana','orange'}”。字典类型一种键值对的存储方式，通过键可以快速找到对应的值。字典用大括号（{}）表示，键和值之间用冒号分隔，例如“person={'name':'Alice','age':25}”字典在web开发、数据处理等领域有着广泛的应用掌握数据类型为编程提供了丰富的工具和表达方式掌握数据类型Python数据类型

01数据类型各具特色，为编程提供了丰富的工具和表达方式

02熟悉这些数据类型的特点和用法技术的体现严谨作风的锤炼掌握数据类型Python语言程序设计4.掌握程序的格式框架常量和变量Python程序的语句元素利用一定的结构将这些字词连接起来，形成完整程序的表达语句Python程序的语句元素智能建造领域建筑信息模型的自动化处理施工过程的智能控制建筑设施的智能运维Python程序的语句元素表达式产生或计算新数据值的代码片段，类似于数学中的计算公式它以表达单一功能为目的，运算后产生运算结果，结果的类型由操作符决定。表达式一般由数据和操作符等构成，是构成Python语句的重要部分。Python程序的语句元素"""计算建筑材料的用量例如，计算混凝土的配合比。假设水灰比为0.5，水泥用量为300公斤根据表达式，我们可以计算出用水量为300*0.5=150公斤。"""Python程序的语句元素Python用等号（=）表示赋值将等号右侧的值计算后赋给左侧变量。包含等号的语句称为“赋值语句”，形式为：<变量>=<表达式>。例如，a=1或b=2，这些语句分别将1赋值给a，将2赋值给b。Python程序的语句元素Python还支持一种独特的同步赋值语句，可以同时给多个变量赋值格式为：<变量1>,…,<变量N>=<表达式1>,…,<表达式N>。例如，在智能建造中，我们需要交换两个变量x和y的值，分别表示两种不同材料的重量。采用单个赋值语句需要3行代码：通过一个临时变量t缓存x的原始值，然后将y值赋给x，再将x的原始值通过t赋值给y。而采用同步赋值语句，仅需要一行代码：x,y=y,x即可实现。Python程序的语句元素Python程序引用Python程序的语句元素Python使用import保留字引用当前程序以外的功能库。引用功能库之后，采用<功能库名称>>.<函数名称>()的方式调用具体功能。Python程序的语句元素智能建造使用各种功能库来完成复杂的任务例如，我们可以引用turtle库进行简单的绘图操作，绘制建筑平面图等。首先用import导入turtle这个绘图库，然后才能进行绘制图形。这在我们后续的学习中经常会用到。Python程序的语句元素分支语句循环语句Python程序的语句元素所有的编程语顺序结构分支结构循环结构Python程序的语句元素"""分支结构也叫选择结构根据所选择条件为真与否，做出不同的选择，从可能的不同操作分支中选择一个且只能选一个分支执行。Python中提供三种选择结构，可用单分支（if语句）、双分支（if-else语句）和多分支（if-elif-else语句）实现。"""Python程序的语句元素单分支语句if<条件>:<语句块>例如，在智能建造中，我们需要判断输入的混凝土强度等级是否在某个范围内。代码如下：num=eval(input("请输入混凝土强度等级："))if0<=num<=100:print("输入的混凝土强度等级在合理范围内。")Python程序的语句元素while循环：while(<条件>):<语句块1><语句块2>循环语句是控制程序运行的一类重要语句，它的作用是根据判断条件确定一段程序是否再次执行一次或者多次。循环语句包括遍历循环和条件循环，主要的循环语句有while和for循环。Python程序的语句元素n=10whilen<100:print(n,end="")n=n+3例如，我们需要输出10到100之间步长为3的全部整数，这些数字可以表示建筑构件的某种属性值。代码如下：Python程序的语句元素各种程序的语句元素Python程序的语句元素案例在某大桥建设中，工程师们通过Python编程精确计算每一根钢缆的受力数据，用循环语句模拟施工过程，确保了这一超级工程的质量安全。这告诉我们：每一行代码都承载着工程责任，每一个判断都关乎建筑安全。Python程序的语句元素Python语言程序设计5.掌握input输入函数input输入函数掌握input输入函数a=input("请输入一个数字：")print(a)print(type(a))最简单的用法是直接使用`input()`函数接收用户输入，并将其赋值给一个变量。掌握input输入函数"""`input("请输入一个数字：")`会显示提示信息“请输入一个数字：”，等待用户输入。用户输入的内容将被赋值给变量`a`。需要注意的是，`input()`函数接收的输入内容默认为字符串类型，因此`type(a)`的输出结果为`<class'str'>`。"""掌握input输入函数多个输入值可以结合`split()`方法使用`input()`函数a,b,c=input("请输入三个数字，用空格分隔：").split()print(a,b,c)print(type(a),type(b),type(c))掌握input输入函数`split()`方法默认以空格作为分隔符。将输入的字符串分割成多个部分，并分别赋值给变量`a`、`b`、`c`。掌握input输入函数a,b,c=input("请输入三个数字，用逗号分隔：").split(',')print(a,b,c)print(type(a),type(b),type(c))如果输入的内容使用其他符号作为分隔符，例如逗号，可以在`split()`方法中指定该分隔符。掌握input输入函数`input()`函数通常需要将其转换为目标数据类型。可以使用`map()`函数进行批量转换。a,b,c=map(int,input("请输入三个整数，用空格分隔：").split())print(a,b,c)print(type(a),type(b),type(c))掌握input输入函数`map(int,...)`将输入的字符串转换为整数类型使用`float()`等其他数据类型转换函数掌握input输入函数cement=float(input("请输入水泥用量（kg）："))sand=float(input("请输入砂用量（kg）："))gravel=float(input("请输入石子用量（kg）："))假设在智能建造中，我们需要根据用户输入的水泥、砂和石子的用量，计算混凝土的配比。掌握input输入函数"""total=cement+sand+gravelratio_cement=cement/totalratio_sand=sand/totalratio_gravel=gravel/totalprint(f"混凝土配比：水泥占比{ratio_cement:.2%}，砂占比{ratio_sand:.2%}，石子占比{ratio_gravel:.2%}")"""掌握input输入函数width=float(input("请输入梁的宽度（mm）："))height=float(input("请输入梁的高度（mm）："))span=float(input("请输入梁的跨度（m）："))假设我们需要根据用户输入的梁的截面尺寸和跨度，计算梁的某些简单属性。掌握input输入函数area=width*height/1000000#转换为平方米print(f"梁的截面面积为：{area:.2f}平方米")计算截面面积掌握input输入函数"""`eval()`函数可以将字符串作为Python代码执行，这在某些场景下非常有用。例如，可以结合`input()`函数直接获取用户输入的表达式并计算结果。expression=input("请输入一个表达式（如2+3*4）：")result=eval(expression)print(f"计算结果为：{result}")"""掌握input输入函数`eval()`函数在使用时要谨慎，因为它会执行任意的Python代码，可能存在安全风险确保只对可信的输入使用`eval()`函数。掌握input输入函数input输入函数

01帮助我们实现程序与用户之间的交互

02为解决实际问题提供更灵活的方式掌握input输入函数交互理念紧密结合掌握input输入函数Python语言程序设计6.掌握print输出函数程序与用户交互的重要工具print输出函数Python语法元素名称参数进度Python语法元素名称状态第一种是输出纯文本例如输出一条关于施工进度的提示信息。我们只需要在print函数的括号中放入要用引号括起来的字符串，就像这样：`print('当前施工进度已达到50%')`。无论是中文、英文还是包含特殊符号的文本，只要用单引号、双引号或三引号括起来，都能正确输出。Python语法元素名称Python语法元素名称`print("项目名称：'智能大厦'，当前施工阶段：地下室施工")`第二种用法是输出一个或多个变量的值。在智能建造项目中，我们有很多数据存储在变量中，比如施工进度值（progress）和建筑物高度（height）。我们可以直接将这些变量放入print函数中，用逗号隔开，例如：`print(progress,height)`。Python语法元素名称第二种用法是输出一个或多个变量的值。在智能建造项目中，我们有很多数据存储在变量中，比如施工进度值（progress）和建筑物高度（height）。我们可以直接将这些变量放入print函数中，用逗号隔开，例如：`print(progress,height)`。这样，程序运行时就会依次输出变量的当前值。Python语法元素名称