第1次線下授課課件（Python語法元素）0

第1章程序設(shè)計基本方法

MOOC：走進Python程序設(shè)計語言

CCBY-NC-SA4.0嵩天編程語言我們?nèi)绾闻c計算機溝通？任務(wù)：讓計算機根據(jù)半徑r的值，自動計算出圓的周長和面積。計算與問題求解編寫程序并運行如何讓計算機執(zhí)行任務(wù)？問題是如何通過程序加以解決的？輸出圓的周長c和面積s輸入圓的半徑r處理??=2??????=????2程序設(shè)計語言是計算機能夠理解和識別用戶操作意圖的一種交互體系，它按照特定規(guī)則組織計算機指令，使計算機能夠自動進行各種運算處理。

按照程序設(shè)計語言規(guī)則組織起來的一組計算機指令稱為計算機程序。程序設(shè)計語言概述機器語言是一種二進制語言，它直接使用二進制代碼表達指令，是計算機硬件可以直接識別和執(zhí)行的程序設(shè)計語言。

例如：執(zhí)行數(shù)字2和3的加法，16位計算機上的機器指令為：1101001000111011，不同計算機結(jié)構(gòu)的機器指令不同程序設(shè)計語言概述匯編語言使用助記符與機器語言中的指令進行一一對應(yīng)，在計算機發(fā)展早期幫助程序員提高編程效率

例如：執(zhí)行數(shù)字2和3的加法，匯編語言指令為：add2,3,result，運算結(jié)果寫入result。機器語言和匯編語言都是低級語言。

程序設(shè)計語言概述高級語言區(qū)別于低級語言在于，高級語言是接近自然語言的一種計算機程序設(shè)計語言，更容易地描述計算問題并利用計算機解決計算問題。

例如：執(zhí)行數(shù)字2和3加法的高級語言代碼為：result=2+3程序設(shè)計語言概述高級語言按照計算機執(zhí)行方式的不同可分成兩類靜態(tài)語言腳本語言

這里所說的執(zhí)行方式指計算機執(zhí)行一個程序的過程，靜態(tài)語言采用編譯執(zhí)行，腳本語言采用解釋執(zhí)行。編譯和解釋編譯是將源代碼轉(zhuǎn)換成目標(biāo)代碼的過程，通常，源代碼是高級語言代碼，目標(biāo)代碼是機器語言代碼，執(zhí)行編譯的計算機程序稱為編譯器。編譯和解釋解釋是將源代碼逐條轉(zhuǎn)換成目標(biāo)代碼同時逐條運行目標(biāo)代碼的過程。執(zhí)行解釋的計算機程序稱為解釋器。編譯和解釋編譯是一次性地翻譯，一旦程序被編譯，不再需要編譯程序或者源代碼。對于相同源代碼，編譯所產(chǎn)生的目標(biāo)代碼執(zhí)行速度更快。目標(biāo)代碼不需要編譯器就可以運行，在同類型操作系統(tǒng)上使用靈活。編譯和解釋解釋則在每次程序運行時都需要解釋器和源代碼。解釋執(zhí)行需要保留源代碼，程序糾錯和維護十分方便。只要存在解釋器，源代碼可以在任何操作系統(tǒng)上運行，可移植性好編譯和解釋計算機編程：計算圓面積及周長

計算思維是區(qū)別于以數(shù)學(xué)為代表的邏輯思維和以物理為代表的實證思維的第三種思維模式。編程解決問題的步驟：首先需要分析問題，抽象內(nèi)容之間的交互關(guān)系(問題分析、抽象建模)設(shè)計利用計算機求解問題的確定性方法（算法設(shè)計）進而通過編寫和調(diào)試代碼解決問題（編程）程序設(shè)計C=2πrS=πr2分析：定義問題設(shè)計：制定解決問題的計劃，即算法編碼：將算法翻譯為編程語言測試：測試、糾錯輸入rpi=3.14c=2*pi*rs=pi*r*r輸出c,sstartendPython語言概述CCBY-NC-SA4.0嵩天Python語言的誕生GuidovanRossumPython語言創(chuàng)立者2002年，Python2.x2008年，Python3.x使用Python語言編寫的Hello程序只有一行代碼

print(“HelloWorld”)第一行的“>>>”是Python語言運行環(huán)境的提示符第二行是Python語句的執(zhí)行結(jié)果編寫Hello程序（程序安裝演示）>>>print("HelloWorld")HelloWorld#include<stdio.h>intmain(void){printf("HelloWorld\n");return0;}一般來說，同樣功能的程序，Python語言實現(xiàn)的代碼行數(shù)僅相當(dāng)于C語言的1/5至1/10，簡潔程度取決于程序的復(fù)雜度和規(guī)模。C語言的Hello程序

程序的基本編寫方法CCBY-NC-SA4.0嵩天輸入數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)IPO程序編寫方法任務(wù)：讓計算機根據(jù)半徑r的值，自動計算出圓的周長和面積。計算與問題求解輸出圓的周長c和面積s輸入圓的半徑r處理??=2??????=????2第2章Python語法元素

MOOC：走進Python溫度轉(zhuǎn)換實例CCBY-NC-SA4.0嵩天溫度轉(zhuǎn)換實例根據(jù)華氏和攝氏溫度定義，轉(zhuǎn)換公式如下：C=(F–32)/1.8F=C*1.8+32

其中，C表示攝氏溫度，F(xiàn)表示華氏溫度問題：如何利用Python程序進行攝氏度和華氏度之間的轉(zhuǎn)換溫度轉(zhuǎn)換實例步驟1：分析問題采用公式轉(zhuǎn)換方式解決計算問題溫度轉(zhuǎn)換實例步驟2：確定功能

輸入：華氏或者攝氏溫度值、溫度標(biāo)識

處理：溫度轉(zhuǎn)化算法

輸出：華氏或者攝氏溫度值、溫度標(biāo)識F表示華氏度，82F表示華氏82度C表示攝氏度，28C表示攝氏28度溫度轉(zhuǎn)換實例步驟3：設(shè)計算法根據(jù)華氏和攝氏溫度定義，轉(zhuǎn)換公式如下：C=(F–32)/1.8F=C*1.8+32

其中，C表示攝氏溫度，F(xiàn)表示華氏溫度溫度轉(zhuǎn)換實例步驟4：編寫程序溫度轉(zhuǎn)換實例步驟5：調(diào)試、運行程序

使用IDLE打開上述文件，按F5運行（推薦）輸入數(shù)值，觀察輸出Python語法元素分析（匯率兌換程序）CCBY-NC-SA4.0嵩天匯率兌換程序，按照1$=6￥的匯率，進行美元和人民幣的兌換。Python程序設(shè)計舉例#匯率兌換s=input("請輸入金額，加上后綴（美元$，人民幣￥：")ifs[-1]=='$':n=str(6*eval(s[:-1]))+'￥'elifs[-1]=='￥':n=str(eval(s[:-1])/6)+'$'else:n="輸入錯誤"print(n)程序的格式框架Python語言采用嚴格的“縮進”來表明程序的格式框架?？s進指每一行代碼開始前的空白區(qū)域，用來表示代碼之間的包含和層次關(guān)系。

1個縮進=4個空格用以在Python中標(biāo)明代碼的層次關(guān)系縮進單層縮進

多層縮進正確縮進錯誤縮進不同編程語言的格式框架Python中的代碼塊的標(biāo)識是使用縮進完成的。在許多不同的編程語言中，例如C，C++，Java等，都使用花括號或花括號{}來定義或標(biāo)識程序中的代碼塊。各編程語言實現(xiàn)9*9乘法表代碼如下：注釋注釋：程序員在代碼中加入的說明信息，不被計算機執(zhí)行注釋的兩種方法：單行注釋以#開頭 #Herearethecomments多行注釋以’’’開頭和結(jié)尾’’’ThisisamultilinecommentusedinPython’’’命名與保留字常量：程序中值不發(fā)生改變的元素變量：程序中值發(fā)生改變或者可以發(fā)生改變的元素Python語言允許采用大寫字母、小寫字母、數(shù)字、下劃線(_)和漢字等字符及其組合給變量命名，但名字的首字符不能是數(shù)字，中間不能出現(xiàn)空格，長度沒有限制注意：標(biāo)識符對大小寫敏感，python和Python是兩個不同的名字命名與保留字保留字，也稱為關(guān)鍵字，指被編程語言內(nèi)部定義并保留使用的標(biāo)識符。程序員編寫程序不能定義與保留字相同的標(biāo)識符。每種程序設(shè)計語言都有一套保留字，保留字一般用來構(gòu)成程序整體框架、表達關(guān)鍵值和具有結(jié)構(gòu)性的復(fù)雜語義等。掌握一門編程語言首先要熟記其所對應(yīng)的保留字。命名與保留字Python3.x保留字列表(33個)andelifimportraiseaselseinreturnassertexceptistrybreakfinallylambdawhileclassfornonlocalwithcontinuefromnotyielddefglobalorTruedelifpassFalseNoneinput()函數(shù)獲得用戶輸入之前，input()函數(shù)可以包含一些提示性文字

<變量>=input(<提示性文字>)>>>input("請輸入:")請輸入:python'python'>>>input("請輸入:")請輸入:1024.256'1024.256'

eval（）函數(shù)eval(<字符串>)函數(shù)是Python語言中一個十分重要的函數(shù)，它能夠以Python表達式的方式解析并執(zhí)行字符串，將返回結(jié)果輸出>>>x=1>>>eval("x+1")2>>>eval("1.1+2.2")3.3

輸出函數(shù)

print()函數(shù)用來輸出字符信息，或以字符形式輸出變量。print()函數(shù)可以輸出各種類型變量的值。賦值語句

Python語言中，=表示“賦值”，即將等號右側(cè)的值計算后將結(jié)果值賦給左側(cè)變量，包含等號（=）的語句稱為“賦值語句”同步賦值語句：同時給多個變量賦值

<變量1>,…,<變量N>=<表達式1>,…,<表達式N>分支語句分支語句是控制程序運行的一類重要語句，它的作用是根據(jù)判斷條件選擇程序執(zhí)行路徑，使用方式如下：if<條件1>:<語句塊1>elif<條件2>:<語句塊2>...else:<語句塊N>字符串Python語言中，字符串是用兩個雙引號“”或者單引號‘’括起來的一個或多個字符。Py