Python程序设计 课件全套 黄国军 单元1-7 初识Python语言- -文件

单元1初识Python语言-Python基础知识与开发环境搭建目录Python语言简介搭建Python开发环境Python程序的编写的步骤、语法元素和代码规范案例：根据用户输入的年龄，输出不同的消息内容概述学习Python编程语言的基础知识。了解Python的主要特点、发展历程和实际应用。介绍Python的简洁语法、开源性质和强大功能，解释为何Python在编程界如此受欢迎。了解Python的发展历史，从早期版本到最新更新，熟悉其在编程领域的演变和影响。探讨Python在Web开发、数据科学、人工智能等领域的应用，理解Python的实际用途。为了实际编程，搭建Python开发环境，包括安装Python解释器和使用IDLE、PyCharm等工具。了解Python程序的编写步骤，包括明确目标、编写伪代码、选择数据结构和算法、编写和测试代码。介绍Python的基本语法和代码规范，以确保编写的代码既有效又易于维护。学习要点（1）理解Python语言的核心特性与多领域应用。（2）掌握Python标识符命名规则与代码规范。（3）熟练搭建Python开发环境与工具操作。（4）掌握基础语法与条件分支逻辑。（5）运用输入输出与类型转换解决实际问题。1.1 Python语言简介1.1.1Python的一些主要特点1.1.2Python的发展历史1.1.3Python的应用领域1.1 Python语言简介Python是一种面向对象的高级编程语言，由GuidovanRossum（吉多·范罗苏姆）在1989年创造并于1991年发布。它被设计为易于阅读和理解的语言，同时也具有强大的功能和广泛的应用领域。GuidovanRossum是Python编程语言的创始人。他于1989年开始开发Python，并于1991年首次发布。Guido的设计哲学强调代码的可读性和简洁性，使Python成为一种易于学习和使用的语言。他在Python社区中被尊称为“仁慈的独裁者终身制”（BDFL），直到2018年宣布退位。Python因其广泛的应用和活跃的社区，成为世界上最受欢迎的编程语言之一。1.1 Python语言简介1.1.1Python的一些主要特点1.1.2Python的发展历史1.1.3Python的应用领域1.1.1Python的一些主要特点1.1.2Python的发展历史1.1.3Python的应用领域1.1 Python语言简介1.1.1Python的一些主要特点Python是一种强大而灵活的编程语言，适合各种类型的项目和任务，并且因其简单易学的特性，成为了很多初学者和专业开发者的首选语言之一。1.简单易学：Python的语法简单清晰，易于初学者上手。2.开源：Python是开源的，可以免费获取并且社区活跃。3.高级语言：Python是一种高级语言，提供了丰富的内置函数和库，使得编程任务更加轻松。4.面向对象：Python支持面向对象编程范式，允许开发者使用类和对象来组织代码和数据。5.动态类型：Python是一种动态类型语言，无需声明变量类型，可以根据上下文自动推断。1.1 Python语言简介1.1.1Python的一些主要特点6.跨平台：Python可以在各种操作系统上运行，包括Windows、Linux和macOS等。7.广泛的库支持：Python生态系统拥有丰富的第三方库和框架，涵盖了几乎所有领域，如数据科学、机器学习、Web开发等。8.可扩展性：Python可以与其他语言（如C/C++）集成，可以编写扩展模块以提高性能。9.社区支持：Python拥有庞大的社区支持，提供了大量的教程、文档和解决方案。10.适用范围广泛：Python在各种领域都有应用，包括Web开发、科学计算、人工智能、自动化、游戏开发等。小结：Python以简洁语法、动态类型和丰富库支持著称；具备跨平台、开源特性，支持面向对象编程；广泛用于Web开发、AI及科学计算等领域。1.1 Python语言简介1.1.1Python的一些主要特点Thankyou1.1 Python语言简介1.1.1Python的一些主要特点1.1.2Python的发展历史1.1.3Python的应用领域1.1 Python语言简介1.1.2Python的发展历史由于历史的原因，Python官方网站一直在同时发行和维护Python2.x和Python3.x两个不同系列的版本，这两个版本不兼容，导致Python2.x开发的应用系统很难升级到Python3.x。Python的主要发展历史：072015年Python3.5发布；Python3.5引入了一些重要的新特性，如异步I/O、async和await关键字。082017年Python3.6发布：Python3.6引入了f-strings、字典保持元素顺序、类型注释等新特性。092018年Python3.7发布：Python3.7引入了诸多新特性，包括数据类、上下文变量、新增的内置函数等。102019年Python3.8发布：Python3.8带来了诸多改进，包括语言和库层面的性能提升、Walrus操作符、Positional-only参数等。112020年Python3.9发布：Python3.9引入了一些新特性，包括字典合并运算符、装饰器的句法改进等。122021年Python3.10发布：Python3.10引入了诸多新特性，如模式匹配、类型注解的改进等。1.1 Python语言简介1.1.2Python的发展历史1.1 Python语言简介1.1.2Python的发展历史Python2.x己停止更新和维护，并且Python3.x的设计更加合理、高效和人性化，目前己全面普及，本书中的代码全部在Windows7+Python3.8.7的环境中运行通过。Python3.x与Python2.x不兼容！小结：Python发展历经2.x与3.x不兼容系列，3.x优化Unicode支持、改进语法（如print函数化），2020年终止2.7维护。建议新项目优先选用3.6+版本以确保功能与安全。1.1 Python语言简介1.1.2Python的发展历史Thankyou1.1 Python语言简介1.1.1Python的一些主要特点1.1.2Python的发展历史1.1.3Python的应用领域1.1.1Python的一些主要特点1.1.2Python的发展历史1.1.3Python的应用领域1.1 Python语言简介1.1.3Python的应用领域Python是一种功能强大、易学易用的编程语言，因此在许多不同的领域都有广泛的应用。以下是Python常见的应用领域：Web开发：Python在Web开发领域有着广泛的应用，诸如Django、Flask、Pyramid等框架提供了构建高效、可扩展的Web应用程序所需的工具和技术。数据科学和人工智能：Python在数据科学和人工智能领域非常流行，诸如NumPy、Pandas、SciPy、scikit-learn、TensorFlow、PyTorch等库用于数据分析、机器学习、深度学习等任务。自然语言处理：Python在自然语言处理领域有广泛的应用，如NLTK（自然语言工具包）、spaCy、TextBlob等库用于文本分析、语言模型构建等任务。网络爬虫和数据挖掘：Python被广泛用于网络爬虫和数据挖掘，如Scrapy、BeautifulSoup等库用于从网页中提取数据、进行信息收集和分析。1.1 Python语言简介1.1.3Python的应用领域游戏开发：Python在游戏开发领域也有一定的应用，如Pygame等库用于开发2D游戏，而Unity等游戏引擎也提供了Python脚本支持。物联网和嵌入式开发：Python在物联网和嵌入式领域也有一定的应用，如MicroPython、CircuitPython等用于在微控制器和单片机上编写Python代码。软件开发工具：Python还用于构建各种软件开发工具和自动化脚本，如版本控制工具Git、自动化测试工具Selenium等。科学计算：Python在科学计算领域也有应用，如Matplotlib、SciPy等库用于绘图、数值计算等任务。小结：Python广泛应用于Web开发（Django/Flask）、AI与数据科学（TensorFlow/PyTorch）、爬虫（Scrapy）、自动化及科学计算，凭借丰富库生态和易用性支撑多领域开发需求。1.1 Python语言简介1.1.3Python的应用领域Thankyou小结：Python是由GuidovanRossum于1991年创建的高级编程语言，以简洁语法、开源特性和跨平台能力著称。其动态类型、面向对象设计及丰富的标准库（如os、math）大幅简化开发流程，同时支持扩展集成其他语言。Python3.x系列自2008年推出后逐步取代Python2.x，统一Unicode编码、优化语法结构，成为主流版本。该语言广泛应用于Web开发（Django/Flask）、数据科学（Pandas/TensorFlow）、人工智能、自动化及科学计算等领域，庞大的社区生态与持续版本迭代（如3.10引入模式匹配）进一步巩固其“万能语言”地位，是初学者与开发者的高效工具选择。1.1 Python语言简介Thankyou1.2 搭建Python开发环境1.2.1Python解释器的下载与安装1.2.2IDLE的使用1.2.3PyCharm的下载与安装1.2.4在PyCharm中运行Python程序1.2.1Python解释器的下载与安装1.2.2IDLE的使用1.2.3PyCharm的下载与安装1.2.4在PyCharm中运行Python程序1.2 搭建Python开发环境1.2.1Python解释器的下载与安装1.进入Python官网的下载页面访问Python官网的下载页面：/downloads/，单击选择图1-1中的超链接“Windows”，进入Windows版本软件下载页面。1.2 搭建Python开发环境1.2.1Python解释器的下载与安装2.选择合适的版本根据操作系统类型和操作系统的位数（64/32）选择相应软件包。本书使用的是Windows764位操作系统，此处选择3.8.7版本、.exe形式的安装包，如图1-2所示。1.2 搭建Python开发环境1.2.1Python解释器的下载与安装3.安装Python解释器下载完成后，双击安装包会启动安装程序，选中此复选框：在安装Python时，确保选中“AddPythontoPATH”选项。这将自动将Python解释器的路径添加到系统的环境变量中，使您可以在命令行或终端中直接使用python命令运行Python脚本。1.2 搭建Python开发环境1.2.1Python解释器的下载与安装4.安装完成。在【开始】菜单栏中搜索“python”，找到并单击打开Python3.8(64bit)，如图1-4所示。小结：Python安装步骤：访问官网下载对应系统版本（如Windows选3.8.7），勾选“AddPython3.8toPATH”以自动配置环境变量，选择“InstallNow”默认安装，完成后通过开始菜单验证解释器运行。1.2 搭建Python开发环境1.2.1Python解释器的下载与安装Thankyou1.2 搭建Python开发环境1.2.1Python解释器的下载与安装1.2.2IDLE的使用1.2.3PyCharm的下载与安装1.2.4在PyCharm中运行Python程序1.2.1Python解释器的下载与安装1.2.2IDLE的使用1.2.3PyCharm的下载与安装1.2.4在PyCharm中运行Python程序1.2 搭建Python开发环境1.2.2IDLE的使用IDLE（IntegratedDevelopmentandLearningEnvironment）是Python自带的集成开发环境，提供了一个交互式的Python编程环境和一个简单的代码编辑器。1.打开IDLE在开始菜单或应用程序目录中找到Python安装文件夹，在其中找到IDLE并打开，如图1-5所示。1.2 搭建Python开发环境1.2.2IDLE的使用IDLE（IntegratedDevelopmentandLearningEnvironment）是Python自带的集成开发环境，提供了一个交互式的Python编程环境和一个简单的代码编辑器。2.交互式解释器DLE默认打开交互式解释器窗口，你可以在这里输入Python代码并立即执行。可以在窗口中输入简单的表达式或命令，然后按回车键执行，如图1-6所示。1.2 搭建Python开发环境1.2.2IDLE的使用3.新建和编辑文件通过选择“文件”->“新建文件”或者使用快捷键Ctrl+N来打开一个新的代码编辑窗口。在这里你可以编写并保存Python脚本，如图1-7所示。1.2 搭建Python开发环境1.2.2IDLE的使用4.运行代码：在编辑窗口中编写完代码后，你可以选择“运行”->“运行模块”或者使用快捷键F5来执行代码，如图1-8所示。1.2 搭建Python开发环境1.2.2IDLE的使用5.查看帮助：IDLE还提供了查看Python文档和帮助的功能。你可以选择“帮助”->“Python文档”来查看官方文档，或者使用快捷键Alt+H。6.关闭IDLE：选择“文件”->“退出”来关闭IDLE。这只是IDLE的基本使用方法，你还可以进一步探索其它功能和选项，以及自定义设置以满足你的需求。小结：Python内置IDLE集成开发环境，提供交互式解释器（即时执行代码）和代码编辑器（Ctrl+N新建/F5运行脚本），支持查看文档，适用于基础编程学习与调试。1.2 搭建Python开发环境1.2.2IDLE的使用Thankyou1.2 搭建Python开发环境1.2.3PyCharm的下载与安装PyCharm是Jetbrains家族中的一个明星产品，Jetbrains开发了许多好用的编辑器，包括Java编辑器（IntelliJ IDEA）、JavaScript编辑器（WebStorm）、PHP编辑器（PHPStorm）、Ruby编辑器（RubyMine）、C和C++编辑器（CLion）、.Net编辑器（Rider）、iOS/macOS编辑器（AppCode）等。PyCharm常用于编辑Python项目，它具备非常齐备的功能，如调试、语法高亮、Project管理、代码跳转、智能提示、自动完成、单元测试、版本控制等，使用PyCharm可以实现程序编写、运行、测试的一体化。1.2 搭建Python开发环境1.2.3PyCharm的下载与安装1.下载PyCharm编辑器访问PyCharm官方网址/pycharm/download/，进入PyCharm的下载页面，如图1-9所示。图1-9中的Professional和Community是PyCharm的两个版本,单击相应版本下的【DOWNLOAD】按钮可以开始下载PyCharm的安装包。这里下载Community版本。1.2 搭建Python开发环境1.2.3PyCharm的下载与安装2.安装PyCharm编辑器双击运行下载的安装程序，如图1-10所示；按照安装向导提示一步一步操作即可。1.在IDE的最下方有一排按钮，包括：PythonConsole、Terminal、Run、Debug、TODO。单击它们可以弹出相应结果窗口；弹出这些的窗口的右上方有一个Hide按钮，单击Hide按钮可以最小化此窗口。2.安装PyCharm前,先安装Python解释器，不然配置PyCharm的时候选不了Python解释器。1.2 搭建Python开发环境1.2.4在PyCharm中运行Python程序1.启动Pycharm工作界面，如图1-11所示。方法1，双击桌面上的“PyCharmCommunityEdition”图标。方法2，从“开始“菜单运行”PyCharmCommunityEdition”应用程序。1.2 搭建Python开发环境1.2.4在PyCharm中运行Python程序2.创建新项目更改项目存储路径，选定存放项目的路径（最好不要放在C盘）后，然后点击创建，如图1-12所示。1.2 搭建Python开发环境1.2.4在PyCharm中运行Python程序3.创建Python源文件右键单击刚创建的项目，在快捷菜单中执行”new->PythonFile”，在对话框中输入文件名，如图1-13所示。1.2 搭建Python开发环境1.2.4在PyCharm中运行Python程序4.输入Python程序[例1-1]从键盘输入一个数，让这个数乘以2再加10后，在屏幕上显示计算结果。如图1-14所示。1.2 搭建Python开发环境1.2.4在PyCharm中运行Python程序5.运行Python程序方法1：在空白处点鼠标右键，然后点击“Run”运行。方法2：在菜单栏，选择Run栏，然后点“Run”，或者用快捷键Alt+Shift+F10运行代码。方法3：直接点击右上角的三角形按钮运行代码。注意：1.Python程序是从属某一个项目中的，因此第一次新建Python程序前必须创建一个项目。2.不同版本PyCharm中创建运行第一个Python程序时有些细节是不一样的，大家活学活用。1.3Python程序的编写步骤、语法元素和代码规范1.3.1程序的编写步骤1.3.2Python语法元素1.3.3Python代码规范明确目标：确定程序的目标和功能。分解问题：将大问题分解为更小的子问题。编写伪代码：用伪代码描述解决问题的步骤和算法。选择合适的数据结构和算法：根据问题特性选择合适的数据结构和算法。编写代码：根据伪代码和子问题编写实际的Python代码。测试和调试：编写测试用例验证程序正确性，并调试解决错误。优化和改进：优化代码提高性能，改进程序满足更多需求。1.3Python程序的编写步骤、语法元素和代码规范1.3.1程序的编写步骤一般来说，编写Python程序可以分为七个步骤：输入函数：input()函数用于获取用户输入。类型转换函数：int()函数将字符串转换为整数类型。条件判断语句：使用if-elif-else结构进行条件判断。比较运算符：如<和>=，用于比较值。代码块缩进：Python使用缩进表示代码块的开始和结束。输出函数：print()函数用于输出消息。1.3Python程序的编写步骤、语法元素和代码规范1.3.2Python语法元素1.3Python程序的编写步骤、语法元素和代码规范1.3.1程序的编写步骤1.3.2Python语法元素1.3.3Python代码规范1.3.1程序的编写步骤1.3.2Python语法元素1.3.3Python代码规范1．语句格式

（1）在Python中，通常一行书写一条语句。如果需要在一行内书写多条语句，语句之间使用分号进行分隔。

（2）当一条语句过长时，可以使用反斜杠“\”作为续行符，实现分行书写的功能。2．代码块与缩进

代码块由多行代码组成，用于完成相对复杂的功能。在Python中，代码块通过缩进来表示其层级关系。例如，在if

else语句中，缩进的部分即为代码块。1.3Python程序的编写步骤、语法元素和代码规范1.3.3Python代码规范Python程序设计的书写规范，不仅有助于提高代码的可读性和可维护性，还能帮助我们养成良好的编程习惯。3．注释

（1）注释用于说明程序或语句的功能，以提高代码的可读性。

（2）Python支持单行注释和多行注释。单行注释以#开头，多行注释则使用三引号（"""或'''）包围。1.3Python程序的编写步骤、语法元素和代码规范1.3.3Python代码规范小结：语句分隔：单行单语句，分号分隔多语句；过长语句用\续行缩进规则：强制用缩进（如4空格）标记代码块层级（如if/循环结构）注释规范：单行以#开头，多行用三引号"""包裹，增强代码可读性1.3Python程序的编写步骤、语法元素和代码规范1.3.3Python代码规范PEP8编码规范（4空格缩进、运算符间距）Thankyou1.4案例：根据用户输入的年龄，输出不同的消息1.4.1案例要求1.4.2实现过程用户被要求输入年龄。根据年龄的不同，程序使用if-elif-else分支选择结构来输出不同的消息：如果年龄小于0，程序会提示用户输入有效的年龄。如果年龄小于18，程序会提示用户还未成年，不能投票。如果年龄大于等于18且小于65，程序会提示用户已经成年，可以参与投票。如果年龄大于等于65，程序会提示用户已经退休，可以休息了。1.4案例：根据用户输入的年龄，输出不同的消息1.4.1案例要求分析问题：根据输入的年龄三个不同范围的年龄段，分别输出不同的信息。设计算法：算法有多种表现形式，最直观的是流程图，关于流程图的详细学习在本教材的第3单元。编写代码：测试调试：简单的方式就是运行程序来判定程序是否实现的要求的功能。1.4案例：根据用户输入的年龄，输出不同的消息1.4.2实现过程小结：该案例通过if

elif

else实现年龄分段提示：捕获用户输入并转为整数，依次校验负数、未成年（<18）、成年（18-64）及退休（≥65）状态，输出对应消息。代码遵循PEP8规范，建议增加try-except处理非数字输入，提升健壮性。1.4案例：根据用户输入的年龄，输出不同的消息Thankyou单元小结在本单元中，我们一起探索了Python编程语言的基础知识。我们首先了解了Python的主要特性，包括它的简洁语法、开源性质、动态类型支持以及跨平台能力。通过回顾Python的发展历程，你了解到Python如何从一个简单的编程语言逐步演变为今天广泛应用的强大工具。我们还探讨了Python在Web开发、数据科学、人工智能等多个领域的实际应用场景，认识到Python在解决实际问题中的重要性。通过搭建开发环境和了解常用工具，如IDLE和PyCharm。在本单元的最后部分，我们重点介绍了Python程序的编写步骤、基本语法元素和代码书写规范。这些知识将帮助我们编写规范、易读且高效的代码，为后续的深入学习奠定了坚实的基础。师者，所以传道受业解惑也。Thankyou单元2Python语言基础-Python编程基础知识与技能目录常量与变量基本数据类型数据类型转换基本输入与输出运算符与表达式常用内置函数案例:四则运算器的简单实现内容介绍介绍Python编程的基础知识和技能学习变量与常量的定义和使用理解基本数据类型及其转换掌握基本输入和输出操作熟悉运算符与表达式的功能学习要点理解Python中标识符的命名规则掌握变量的定义、赋值和命名规范了解整数的表示方法及其不同进制的表示方式理解浮点数的表示及其精度问题掌握复数的基本运算掌握字符串的定义、基本操作和常用方法理解布尔值及其在条件判断中的应用掌握数据类型转换的方法熟练掌握range()函数生成数值序列的使用方法理解Python如何在表达式中自动完成数据类型转换掌握input()函数获取用户输入掌握print()函数的基本用法和格式化输出掌握基本的算术运算符及其优先级理解关系运算符的使用及其返回布尔值的特性掌握逻辑运算符的用法和短路操作掌握赋值及复合赋值运算符的使用掌握常用内置函数的使用2.1变量与常量2.1.1标识符与关键字2.1.2变量与常量2.1.1标识符与关键字2.1.2变量与常量2.1常量与变量1.标识符只能由字母（a-z，A-Z）、数字（0-9）和下划线（_）组成。2.标识符不能以数字开头。3.标识符对大小写敏感（例如，Variable和variable是两个不同的标识符）。4.标识符应具备描述性，以便代码的意义清晰明了。2.1.1标识符与关键字标识符：标识符是程序中用于命名变量、函数、类、模块和其他对象的名称。标识符必须遵循一定的命名规则，以确保代码的可读性和规范性。命名规则：能用作标识符的字符一共有多少个？632.1常量与变量2.1.1标识符与关键字关键字：关键字是Python语言保留的字，具有特定的功能和意义。关键字不能作为标识符使用，因为它们在Python中有预定义的用途。要查看Python当前版本的关键字，可以使用keyword模块中的kwlist

属性。以下是相应的Python语句：importkeyword#获取Python关键字列表python_keywords=keyword.kwlistprint(python_keywords)[例2-1]查看Python当前版本的关键字。2.1常量与变量2.1.1标识符与关键字1variablevar!abledefvariable-namevariable不符合Pythn命名规则的标识符：_student_1age_25max_value_100total_sum_2data_entry_9符合Pythn命名规则的标识符：原因：标识符不能以数字开头。原因：标识符中不能包含特殊字符（如感叹号）。原因：def是Python的关键字，不能作为标识符的一部分。原因：标识符中不能包含连字符（-）。原因：标识符中不能包含空格。小结：Python标识符由字母、数字、下划线组成，不可数字开头且区分大小写，需语义明确。关键字（如if、class）为保留字，禁止作为标识符，可通过keyword.kwlist查询。规范命名确保代码可读性与执行正确性。2.1常量与变量2.1.1标识符与关键字Thankyou2.1常量与变量2.1.2变量与常量变量：变量是一个存储数据的命名空间，数据可以在程序运行期间改变。命名规则：1.变量名可以由字母、数字和下划线组成，但不能以数字开头。2.变量名应具备描述性，例如score、student_name。3.变量的值可以随时改变。age=20name="Alice"score=95.5示例代码Python的变量应该是标签纸（引用），所谓赋值就是把标签贴在物体上，标签上写的名字就是变量名。2.1常量与变量2.1.2变量与常量常量：常量是一个在程序运行期间不改变的值。虽然Python没有真正的常量，但可以通过命名规范来表示常量。特点：1. 常量名通常使用全大写字母，单词之间用下划线分隔。2. 常量的值在程序运行期间不应改变。PI=3.14159MAX_STUDENTS=30示例代码2.2基本数据类型整数类型(int)表示方法、数值范围和进制表示实数类型(float)表示方法、精度和科学计数法复数类型(complex)表示方法和基本用法字符串类型(str)表示方法、不可变性和基本操作布尔类型(bool)表示方法和基本用法2.2基本数据类型2.2.1整数类型2.2.2实数类型2.2.3复数类型2.2.4字符串类型2.2.5布尔类型、2.2.6数据间的类型转换2.2基本数据类型在Python中，基本数据类型包括：1.整数（int）：表示没有小数部分的数字，例如：42，-3。2.实数（float）：表示包含小数部分的数字，例如：3.14，-0.01。3.复数（complex）：表示具有实部和虚部的数字，例如：3+4j，-2-5j。4.字符串（str）：表示文本数据，用引号括起来，例如："Hello"，'Python'。5.布尔值（bool）：表示真或假，只有两个值：True和False。2.2基本数据类型2.2.1整数类型在Python中，整数类型(int)用于表示没有小数部分的数字。整数类型的数据在编程中非常常见，通常用于计数、索引、循环控制等。特点：1. 表示方法：整数可以是正数、负数或零。2. 数值范围：在Python中，整数的范围仅受计算机内存限制，可以表示非常大的数值。3. 进制表示：整数可以用不同的进制表示，例如十进制（默认）、二进制、八进制和十六进制。基本用法：1. 十进制整数：常规表示方法，例如42、-7、0。2. 二进制整数：以0b或0B开头，例如0b1010表示十进制的10。3. 八进制整数：以0o或0O开头，例如0o12表示十进制的10。4. 十六进制整数：以0x或0X开头，例如0xA表示十进制的10。2.2基本数据类型2.2.1整数类型[例2-1]整数类型数据的用法。#十进制整数a=42b=-7c=0#二进制整数d=0b1010#二进制的1010表示十进制的10#八进制整数e=0o12#八进制的12表示十进制的10#十六进制整数f=0xA#十六进制的A表示十进制的102.2基本数据类型2.2.2实数类型在Python中，实数类型(float)用于表示包含小数部分的数字。实数类型的数据在编程中广泛用于科学计算、统计分析、工程计算等。特点：1. 表示方法：实数可以表示为带小数点的数值，例如3.14、-0.5。2. 精度：实数的精度有限，一般为15-17位有效数字。3. 科学计数法：可以使用科学计数法表示实数，方便表示非常大的或非常小的数值，例如1.23e4表示12300。基本用法：1. 十进制实数：常规表示方法，例如3.14、-2.5、0.0。2. 科学计数法：用e或E表示10的幂，例如1.23e4表示1230。2.2基本数据类型2.2.2实数类型[例2-2]实型类型数据的用法。#十进制实数a=3.14b=-2.5c=0.0#科学计数法d=1.23e4#1.23*10^4表示12300e=5.67e-3#5.67*10^-3表示0.005672.2基本数据类型2.2.2实数类型[例2-3]求圆的面积。radius=5.0#圆的半径area=3.14159*(radius**2)#计算面积print("圆的面积是:",area)#输出:圆的面积是:78.539752.2基本数据类型2.2.3复数类型在Python中，复数类型(complex)用于表示具有实部和虚部的复数。复数在工程计算、信号处理、控制系统等领域有广泛应用。特点：1. 表示方法：复数由实部和虚部组成，形式为a+bj，其中a是实部，b是虚部，j表示虚数单位。2. 内置支持：Python内置支持复数类型，无需额外导入库。基本用法：1. 定义复数：直接使用a+bj的形式，例如3+4j。2. 访问实部和虚部：通过.real和.imag属性访问复数的实部和虚部。2.2基本数据类型2.2.3复数类型[例2-4]复数的基本用法。#定义复数z1=3+4jz2=1-2j#打印复数print("z1:",z1)#输出:z1:(3+4j)print("z2:",z2)#输出:z2:(1-2j)#访问实部和虚部print("z1的实部:",z1.real)#输出:z1的实部:3.0print("z1的虚部:",z1.imag)#输出:z1的虚部:4.02.2基本数据类型2.2.4字符串类型在Python中，字符串类型(str)用于表示文本数据。字符串是编程中最常用的数据类型之一，可以存储和操作文本信息。特点：1. 表示方法：字符串由一对单引号'或双引号"括起来，例如'hello'或"world"。2. 不可变性：字符串一旦创建，就不能被修改，任何字符串操作都会生成一个新的字符串。3. 支持多行字符串：用三重引号'''或"""括起来，例如'''Thisisamulti-linestring'''。基本用法：1. 定义字符串：使用单引号或双引号。2. 多行字符串：使用三重引号。3. 字符串拼接：使用+操作符。4. 重复字符串：使用*操作符。5. 访问字符：使用索引和切片。2.2基本数据类型2.2.4字符串类型[例2-5]字符串的基本用法。#定义字符串str1='Hello'str2="World"#多行字符串str3='''Thisisamulti-linestring'''#字符串拼接str4=str1+''+str2#输出:'HelloWorld'#重复字符串str5=str1*3#输出:'HelloHelloHello'#使用索引、切片访问字符first_char=str1[0]#输出:'H'sub_str=str1[1:4]#输出:'ell'2.2基本数据类型2.2.4字符串类型常用操作：1. 字符串长度：使用len()函数，例如len(str1)。2. 字符串分割：使用split()方法，例如str4.split('')。3. 字符串查找：使用find()方法，例如str1.find('e')。4. 字符串替换：使用replace()方法，例如str1.replace('H','J')。5. 字符串格式化：使用format()方法或f-字符串，例如'Hello,{}'.format('world')或f'Hello,{str2}'。2.2基本数据类型2.2.4字符串类型[例2-6]字符串的常用操作#字符串长度length=len(str1)#输出:5#字符串分割words=str4.split('')#输出:['Hello','World'#字符串查找index=str1.find('e')#输出:1#字符串替换new_str=str1.replace('H','J')#输出:'Jello'#字符串格式化formatted_str1='Hello,{}'.format('world')#输出:'Hello,world'formatted_str2=f'Hello,{str2}'#输出:'Hello,World'2.2基本数据类型2.2.4字符串类型注意事项：1. 不可变性：字符串的不可变性意味着所有的字符串操作都会返回一个新的字符串，原字符串保持不变。2. 转义字符：使用反斜杠\来转义特殊字符，例如\'表示单引号，\"表示双引号，\n表示换行。3. 字符串方法：Python提供了丰富的字符串方法，详细信息可以参考官方文档。2.2基本数据类型2.2.5布尔类型在Python中，布尔类型(bool)用于表示两个值：真(True)和假(False)。布尔类型在编程中用于条件判断和控制程序的执行流程。特点：1. 表示方法：布尔类型只有两个值，即True和False，它们首字母必须大写。2. 本质：布尔值实际上是整数的一种，True相当于1，False相当于0。3. 常见用途：用于条件判断语句和循环控制。基本用法：1. 定义布尔值：直接使用True和False。2. 布尔运算：使用逻辑运算符（如and、or、not）进行布尔运算。3. 比较操作：比较操作符（如==、!=、>、<等）返回布尔值。2.2基本数据类型2.2.5布尔类型[例2-7]布尔型数据的基本用法#定义布尔值is_student=Trueis_teacher=False#打印布尔值print("is_student:",is_student)#输出:is_student:Trueprint("is_teacher:",is_teacher)#输出:is_teacher:False#布尔运算a=5b=10result_and=(a>0)and(b>0)#TrueandTrue=Trueresult_or=(a>0)or(b<0)#TrueorFalse=True2.2基本数据类型2.2.5布尔类型[例2-7]布尔型数据的基本用法result_not=not(a>0)#notTrue=Falseprint("result_and:",result_and)#输出:result_and:Trueprint("result_or:",result_or)#输出:result_or:Trueprint("result_not:",result_not)#输出:result_not:False#比较操作is_equal=(a==b)#Falseis_greater=(a>b)#Falseis_less=(a<b)#Trueprint("is_equal:",is_equal)#输出:is_equal:Falseprint("is_greater:",is_greater)#输出:is_greater:Falseprint("is_less:",is_less)#输出:is_less:True2.2基本数据类型2.2.5布尔类型常用操作：1. 逻辑与：and，例如(a>0)and(b>0)2. 逻辑或：or，例如(a>0)or(b<0)3. 逻辑非：not，例如not(a>0)4. 比较操作：例如==、!=、>、<、>=、<=2.2基本数据类型2.2.5布尔类型注意事项：1. 布尔值和整数：True和False可以与整数1和0互换使用，但建议在逻辑判断中保持类型一致，以提高代码可读性。2. 布尔运算优先级：在复杂的逻辑表达式中，使用括号明确优先级可以提高代码的可读性和正确性。[例2-8]判断一个数字是否在指定范围内。number=7is_in_range=(number>0)and(number<10)ifis_in_range:print("数字在范围内")else:print("数字不在范围内")2.2.6数据间的类型转换显式转换int(),float(),str(),bool()的用法和示例隐式转换示例代码注意事项转换错误和数据丢失2.2基本数据类型2.2.6数据间的类型转换在Python编程中，数据类型转换是指将一种数据类型转换为另一种数据类型。类型转换可以帮助我们在不同类型的数据之间进行操作和处理。种类：1. 显式转换：通过使用Python的内置函数，将一种数据类型转换为另一种。2. 隐式转换：Python自动完成的类型转换。常用的显式转换函数：1. int()：将数据转换为整数类型。2. float()：将数据转换为浮点数类型。3. str()：将数据转换为字符串类型。4. bool()：将数据转换为布尔类型。2.2基本数据类型2.2.6数据间的类型转换1.整数转换为浮点数：a=5b=float(a)#b的值为5.0，类型为浮点数print(b)#输出:5.02.浮点数转换为整数：a=5.7b=int(a)#b的值为5，类型为整数print(b)#输出:5基本用法和示例：显示转换2.2基本数据类型2.2.6数据间的类型转换3.数字转换为字符串a=123b=str(a)#b的值为'123'，类型为字符串print(b)#输出:1234.字符串转换为数字：a='456'b=int(a)#b的值为456，类型为整数print(b)#输出:456基本用法和示例：2.2基本数据类型2.2.6数据间的类型转换5.任意类型转换为布尔类型：a=0b=bool(a)#b的值为False，因为0被转换为Falseprint(b)#输出:Falsea=1b=bool(a)#b的值为True，因为非零数被转换为Trueprint(b)#输出:True6.字符串转换为浮点数：a='3.14'b=float(a)#b的值为3.14，类型为浮点数print(b)#输出:3.14基本用法和示例：2.2基本数据类型2.2.6数据间的类型转换隐示转换在某些情况下，Python会自动完成类型转换，称为隐式转换。例如，在算术运算中，如果一个操作数是浮点数，另一个操作数是整数，Python会将整数隐式转换为浮点数。a=5b=2.5c=a+b#a被隐式转换为浮点数，结果c为7.5print(c)#输出:7.52.2基本数据类型2.2.6数据间的类型转换注意事项：1. 转换错误：在进行类型转换时，如果数据格式不正确，会引发错误。例如，将字符串'abc'转换为整数时，会引发ValueError。2. 数据丢失：某些转换会导致数据丢失，例如将浮点数转换为整数时，小数部分会被舍弃。小结：Python提供了多种基本数据类型，包括整数、实数、复数、字符串和布尔值，每种类型都有其独特的特点和用途，广泛应用于不同的编程场景。通过详细的介绍和示例，可以清晰地理解这些数据类型的定义、表示方法及其基本操作。此外，Python还支持显式和隐式的数据类型转换，帮助开发者在不同类型的数据之间灵活切换，从而更高效地完成数据处理任务。2.2基本数据类型Thankyou2.3Python基本输入与输出2.3.1Python基本输入2.3.2Python基本输出2.3.3Python字符串的格式输出2.3Python基本输入与输出在Python编程中，基本输入与输出是与用户进行交互的重要手段。通过输入，我们可以获取用户提供的数据；通过输出，我们可以将数据展示给用户。2.3Python基本输入与输出2.3.1Python基本输入在Python编程中，input()函数是用于从用户那里获取输入的一个重要工具。该函数允许程序等待用户输入，并返回一个字符串形式的结果。input()函数的格式：input(prompt)prompt：这是一个可选参数。prompt是一个字符串，用于显示在等待用户输入之前，作为提示信息。如果不提供prompt参数，则输入时不会显示任何提示信息。2.3Python基本输入与输出2.3.1Python基本输入input()函数的功能1. input()函数用于从标准输入设备（通常是键盘）获取用户输入。2. 该函数会暂停程序的执行，直到用户按下回车键，表示输入完成。3. 输入的数据以字符串的形式返回，因此需要对数据进行进一步的处理（如类型转换），以满足特定需求。2.3Python基本输入与输出2.3.1Python基本输入1.简单输入输出：name=input("Enteryourname:")print("Hello,"+name)#用户输入"Alice"#输出:Hello,Alice2.输入数字并进行类型转换：age=input("Enteryourage:")age=int(age)#将字符串转换为整数print("Nextyear,youwillbe",age+1)#用户输入"23"#输出:Nextyear,youwillbe24基本用法和示例：2.3Python基本输入与输出2.3.1Python基本输入3.输入浮点数并进行类型转换：pi=input("Enterthevalueofpi:")pi=float(pi)#将字符串转换为浮点数print("Piisapproximately",pi)4.获取多项输入并进行处理：height=float(input("Enteryourheightinmeters:"))weight=float(input("Enteryourweightinkilograms:"))bmi=weight/(height**2)print(f"YourBMIis{bmi:.2f}")基本用法和示例：提示：一次输入多个数据时可用eval()内置函数！2.3Python基本输入与输出2.3.1Python基本输入注意事项：input()函数返回的数据类型总是字符串。如果需要使用整数或浮点数，需要进行类型转换。例如，使用int()将字符串转换为整数，使用float()将字符串转换为浮点数。2.3Python基本输入与输出2.3.2Python基本输出在Python编程中，输出操作通常通过内置的print()函数来实现。print()函数用于将数据输出到标准输出设备（通常是控制台）。print()函数的格式print(*objects,sep='',end='\n',file=sys.stdout,flush=False)1.*objects：一个或多个要输出的对象，多个对象之间用逗号分隔。2.sep：指定输出对象之间的分隔符。默认是空格。3.end：指定输出结束时的字符串。默认是换行符。4.file：指定输出的目标文件。默认是标准输出（控制台）。5.flush：是否立即刷新输出缓冲区。默认是False。2.3Python基本输入与输出2.3.2Python基本输出print()函数的功能1.print()函数用于将指定的对象输出到标准输出设备（通常是控制台）。2.可以输出各种类型的数据，包括字符串、整数、浮点数、列表等。3.支持多个参数，可以通过sep参数指定它们之间的分隔符，通过end参数指定输出结束时的字符。2.3Python基本输入与输出2.3.2Python基本输出在Python编程中，输出操作通常通过内置的print()函数来实现。print()函数用于将数据输出到标准输出设备（通常是控制台）。print()函数的功能print(*objects,sep='',end='\n',file=sys.stdout,flush=False)1.*objects：一个或多个要输出的对象，多个对象之间用逗号分隔。2.sep：指定输出对象之间的分隔符。默认是空格。3.end：指定输出结束时的字符串。默认是换行符。4.file：指定输出的目标文件。默认是标准输出（控制台）。5.flush：是否立即刷新输出缓冲区。默认是False。2.3Python基本输入与输出2.3.2Python基本输出1.基本输出：print("Hello,World!")#输出:Hello,World!2.输出多个值：print("Theansweris",42)#输出:Theansweris42示例用法3.使用自定义分隔符：print("Hello,World!")#输出:Hello,World!4.使用自定义结束符：print("Hello",end="")print("World")#输出:HelloWorld2.3Python基本输入与输出2.3.3Python字符串的格式输出一、字符串的格式输出的常见种类下面的三种方法都可以用于格式化输出字符串，各有优缺点。百分号格式化是最早的方法，str.format()方法功能强大且灵活，而f-字符串则是最新且最简洁的方式。在Python中，字符串格式化是将变量值嵌入字符串中的一种方法。1.百分号(%)格式化：name="Alice"age=23print("Name:%s,Age:%d"%(name,age))#输出:Name:Alice,Age:23示例用法2.3Python基本输入与输出2.3.3Python字符串的格式输出一、字符串的格式输出的常见种类2.f-字符串（f-strings，Python3.6+）：name="Charlie"score=95.5print(f"Name:{name},Score:{score}")#输出:Name:Charlie,Score:95.53.str.format()方法：name="Bob"height=1.75print("Name:{},Height:{:.2f}m".format(name,height))#输出:Name:Bob,Height:1.75m示例用法2.3Python基本输入与输出2.3.3Python字符串的格式输出在Python编程中，str.format()方法是用于格式化字符串的一种强大且灵活的方式。它通过将变量的值插入到字符串中的指定位置，生成更具可读性的输出。str.format()方法的语法格式：printf("格式字符串".format(值1,值2,...))1.格式字符串：包含占位符{}的字符串，表示需要插入变量值的位置。2.format()方法的参数：要插入到格式字符串中的值，可以是变量、字面量、表达式等。二Python字符串的格式输出str.format()方法2.3Python基本输入与输出2.3.3Python字符串的格式输出1.基本示例：name="Alice"age=23formatted_string="Name:{},Age:{}".format(name,age)print(formatted_string)#输出:Name:Alice,Age:232.指定位置：name="Bob"height=1.75formatted_string="Name:{0},Height:{1}m".format(name,height)print(formatted_string)#输出:Name:Bob,Height:1.75m示例用法二Python字符串的格式输出str.format()方法2.3Python基本输入与输出2.3.3Python字符串的格式输出3.使用关键字参数：formatted_string="Name:{name},Age:{age}".format(name="Charlie",age=30)print(formatted_string)#输出:Name:Charlie,Age:304.格式化数字：pi=3.14159formatted_string="Pi:{:.2f}".format(pi)print(formatted_string)#输出:Pi:3.14示例用法二Python字符串的格式输出str.format()方法2.3Python基本输入与输出2.3.3Python字符串的格式输出5.填充与对齐：text="Hello"formatted_string="{:<10}".format(text)#左对齐print(formatted_string)#输出:Helloformatted_string="{:>10}".format(text)#右对齐print(formatted_string)#输出:Helloformatted_string="{:^10}".format(text)#居中对齐print(formatted_string)#输出:Hello示例用法2.3Python基本输入与输出2.3.3Python字符串的格式输出6.数字的千位分隔符：large_number=1234567890formatted_string="{:,}".format(large_number)print(formatted_string)#输出:1,234,567,890示例用法小结：str.format()方法是Python提供的一种灵活且强大的字符串格式化工具，可以满足多种场景下的输出需求。从基本的变量插入到复杂的数字格式化、对齐方式和千位分隔符等功能，str.format()方法使得字符串的定制化输出变得更加简洁和直观。在实际开发中，灵活运用这些功能可以显著提高代码的可读性和输出的美观性。不过需要注意的是，从Python3.6开始，f-string（格式化字符串字面值）提供了更简洁的字符串格式化方式，开发者可以根据具体需求选择合适的工具。2.3Python基本输入与输出Thankyou2.4Python运算符与表达式2.4.1Python算术运算符2.4.2Python关系运算符2.4.3Python逻辑运算符2.4.4Python赋值运算符2.4.5Python成员测试运算符2.4.6Python集合运算符2.4Python运算符与表达式在Python中，运算符用于对变量和值进行操作，表达式是由运算符和操作数组合而成的语句。通过这些运算符和表达式，Python可以执行各种计算和逻辑操作，从而实现复杂的功能。2.4Python运算符与表达式运算符功能说明+算术加法，列表、元组、字持串合并与连接，正号-算术减法，集合差集，相反数/负号算术乘法，序列重复*算术乘法，序列重复真除法，结果为实数/真除法，结果为实数//求整商，结果为整数，但如果操作数中有实数，则结果为实数形式的整数求余数，字符串格式化%求余数，字符串格式化幂运算，具有右结合性<,<=,>,>=,==,!=(值)大小比较，集合的包含关系比较or逻辑或，表达式xory等价于xifxelseyand逻辑与，表达式xandy等价于xifnotxelseynot逻辑非in成员测试is对象实体同一性测试,即测试是否为同一个对象或内存地址是否相同|,^,&,<<,>>,~位或、位异或、位与、左移位、右移位、位求反&,|,^集合交集、并集、对称差集:=赋值运算符，Python3.8新增2.4Python运算符与表达式2.4.1Python算术运算符在Python编程中，算术运算符常用于对数字进行基本的算术操作。这些运算符支持整数、浮点数和复数。1.加法运算符(+)功能：将两个数相加。a=5b=3result=a+bprint(result)#输出:82.减法运算符(-)功能：从一个数中减去另一个数。a=5b=3result=a-bprint(result)#输出:22.4Python运算符与表达式2.4.1Python算术运算符3.乘法运算符(*)功能：将两个数相乘。a=5b=3result=a*bprint(result)#输出:154.除法运算符(/)功能：将一个数除以另一个数，结果为浮点数。a=5b=2result=a/bprint(result)#输出:2.52.4Python运算符与表达式2.4.1Python算术运算符5.整数除法运算符(//)功能：将一个数除以另一个数，结果为向下取整的整数。a=5b=2result=a//bprint(result)#输出:26.取余运算符(%)功能：计算一个数除以另一个数的余数。a=5b=2result=a%bprint(result)#输出:12.4Python运算符与表达式2.4.1Python算术运算符7.幂运算符(**)功能：计算一个数的幂，即第一个数的第二个数次方。a=5b=2result=a**bprint(result)#输出:252.4Python运算符与表达式2.4.1Python算术运算符注意事项：1. 除法：在Python中，/运算符总是返回浮点数，即使两个操作数都是整数。//运算符返回向下取整的整数。2. 优先级：算术运算符的优先级从高到低依次为：**，*、/、//、%，+、-。可以使用括号()来改变运算的优先级。2.4Python运算符与表达式2.4.2Python关系运算符在Python编程中，关系运算符用于比较两个值，并返回布尔值True或False。这些运算符对条件判断和逻辑控制至关重要。1.等于运算符(==)功能：判断两