Python程序設(shè)計(jì)教程（工作手冊式） 課件 情景1、2 揭秘Python程序設(shè)計(jì)之謎、控制程序的結(jié)構(gòu)

Python程序設(shè)計(jì)教程

（工作手冊式）情景一揭秘Python程序設(shè)計(jì)之謎任務(wù)mission1234項(xiàng)目開發(fā)環(huán)境的搭建第三方庫的安裝輸入與輸出人機(jī)交互任務(wù)一項(xiàng)目開發(fā)環(huán)境的搭建一.IDLE的下載與安裝1.IDLE的下載

打開瀏覽器，訪問Python官方網(wǎng)頁https:///，單擊“Downloads”菜單下的“Windows”，效果如右圖所示：一.IDLE的下載與安裝1.IDLE的下載

如果需要下載Windows平臺下的歷史版本，可以直接單擊Downloads頁面下的Windows，StableReleases是穩(wěn)定的版本；Pre-releases是預(yù)發(fā)行版本。一.IDLE的下載與安裝2.IDLE的安裝雙擊下載成功的python-3.9.6-amd64.exe安裝包，此時(shí)會彈出一個Python安裝向?qū)У拇翱?，根?jù)向?qū)У奶崾具M(jìn)行安裝即可。建議在安裝過程中：1.勾上“AddPython3.9toPATH”，將Python添加到系統(tǒng)變量；2.修改安裝路徑為非系統(tǒng)盤。二.IDLE的使用安裝完成后，使用組合鍵“Win+R”打開運(yùn)行窗口，輸入“cmd”，打開命令提示符窗口，在窗口中輸入“python”或“py”，此時(shí)如出現(xiàn)下圖所示的提示信息，說明Python已經(jīng)成功安裝。二.IDLE的使用1.IDLE的命令（交互）模式的使用

我們可以使用開始按鈕，找到Python3.9下的IDLE（Python3.964-bit）官方標(biāo)準(zhǔn)集成開發(fā)環(huán)境，“>>>”提示符表示Python已經(jīng)做好準(zhǔn)備，等待你向它發(fā)布命令，讓它干活。直接在Python解釋器的交互模式下輸入數(shù)字進(jìn)行運(yùn)算，如輸入1+2+3，回車確認(rèn)后會看到如下圖所示的運(yùn)行結(jié)果。此時(shí)我們使用Python語句print('hellocqcvc')，回車確認(rèn)后就會看到輸出hellocqcvc。二.IDLE的使用1.IDLE的程序（腳本）模式的使用在IDLE的命令（交互）模式下，單擊File——NewFile就進(jìn)入了程序（腳本）模式，該模式是將要執(zhí)行的代碼全部寫在一個py文件中，保存以后再選擇RunModule(快捷鍵為F5)運(yùn)行即可，運(yùn)行效果如右圖所示。三.任務(wù)一小結(jié)通過本次任務(wù)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，我們了解了Python語言的發(fā)展歷史、特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，能夠獨(dú)立完成IDLE的下載與安裝任務(wù)，并且能夠熟練地掌握和使用IDLE的命令（交互）模式和程序（腳本）模式來完成基本的操作。同時(shí)建議大家樹立版權(quán)意識，通過官方網(wǎng)站下載正版軟件，避免到陌生的網(wǎng)站和平臺下載未經(jīng)驗(yàn)證的軟件。任務(wù)二輸入與輸出一.輸入1.輸入相同的數(shù)據(jù)類型任務(wù)需要錄入用戶名、密碼、姓名、性別、年齡等信息，可以使用多個input函數(shù)來完成，并且將錄入后的數(shù)據(jù)保存到不同的變量中，以便后續(xù)輸出使用，源代碼和運(yùn)行結(jié)果如下圖所示。一.輸入1.輸入不同的數(shù)據(jù)類型我們將行“print(type(age))”代碼新增到代碼編輯區(qū)第7行，重新運(yùn)行程序輸入對應(yīng)信息后，可以看到輸入年齡為數(shù)字，但輸出的年齡類型卻是字符串，所以得出結(jié)論：input函數(shù)默認(rèn)接收到的數(shù)據(jù)為都為字符串類型。如果需要輸入不同的數(shù)據(jù)類型，那么就要做一個工作，將用戶錄入的字符串類型轉(zhuǎn)為整型即可，具體代碼和運(yùn)行效果如下圖所示。二.輸出1.輸出轉(zhuǎn)義字符中的特殊字符轉(zhuǎn)義字符是指用一些普通字符的組合來代替一些特殊字符，由于其組合改變了原來字符表示的含義，因此稱為“轉(zhuǎn)義”。常見的轉(zhuǎn)義字符和功能如下表所示。轉(zhuǎn)義字符功能轉(zhuǎn)義字符功能\n換行符，光標(biāo)位置移到下一行開頭\r回車符，將光標(biāo)位置移到本行開頭。\r后面的內(nèi)容移到字符串開頭，并逐一替換開頭部分字符，直至將后面的內(nèi)容完全替換\t水平制表符，即Tab鍵，一般相當(dāng)于四個空格\b退格（Backspace）\’輸出單引號\”輸出雙引號\續(xù)行符（在行尾時(shí)）\\輸出反斜線符號二.輸出2.使用字符串模運(yùn)算符（%）格式化輸出Python支持格式化字符串的輸出，%運(yùn)算符通常被稱為字符串取模運(yùn)算符，可用于字符串格式化，最基本的用法是將一個值插入到一個有字符串格式符%x的字符串中3.使用format方法格式化輸出在字符串中把需要輸出的變量值用{}來代替，然后用format()來修改使之成為想要的字符串，默認(rèn)情況下按照從左往右的順序自動進(jìn)行替換；但也可以在大括號中寫入序號讓替換的值根據(jù)位置而改變；同時(shí)還可以使用關(guān)鍵字來實(shí)現(xiàn)一一對應(yīng)的賦值替換，其中數(shù)字的精度通過在大括號前加冒號，格式為{:.xf}如果x為整數(shù)則沒有意義。三.任務(wù)二小結(jié)通過本次任務(wù)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，掌握了PyCharm的下載安裝與使用、輸入與輸出函數(shù)的使用方法。并且能夠熟練地使用輸入函數(shù)完成信息的錄入以及數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換、使用輸出函數(shù)進(jìn)行格式化輸出。同時(shí)理解在程序編寫過程中代碼規(guī)范的目的和意義，不僅僅可以增加程序的可讀性和可維護(hù)性，更重要的是可以促進(jìn)團(tuán)隊(duì)合作、降低維護(hù)成本、有助于程序員自身的成長。任務(wù)三

第三方庫的安裝一.第三方庫的安裝1.通過PyCharm安裝第三方庫雙擊桌面“PyCharmCommunityEdition”快捷方式打開項(xiàng)目，單擊“File”——“Settings”，在打開的對話框中單擊“Project：xx”左邊的小箭頭符號(xx是新建的項(xiàng)目名稱)——再單擊“PythonInterpreter”。此時(shí)可以看到已經(jīng)安裝成功的第三方庫以及版本，如下圖所示。一.第三方庫的安裝1.通過PyCharm安裝第三方庫安裝第三方庫單擊對話框右側(cè)的“+”號，在彈出的“AvailablePackages”對話框中，左上方搜索欄中輸入你要安裝的第三方庫名PyCharm會自動搜索輸入的庫名，此時(shí)左側(cè)顯示與該庫名類似的第三方庫；選中需要安裝的第三方庫后單擊“InstallPackage”開始自動安裝。一.第三方庫的安裝2.通過pip命令安裝第三方庫首先使用組合鍵“Win+R”打開運(yùn)行窗口，輸入“cmd”，打開命令提示符窗口，在窗口中輸入“piplist”查看已安裝的包，如果出現(xiàn)了WARNING提示，說明pip版本需要更新，按右圖所示將更新命令輸入后回車確認(rèn)即可完成更新。一.第三方庫的安裝2.通過pip命令安裝第三方庫將pip更新以后，使用“pipinstall

第三方庫的名”就可以自動下載并安裝第三方庫國。如果在命令行末尾看到有“Successfullyinstalled”信息即安裝成功，想要卸載已經(jīng)安裝過的第三方庫使用“pipuninstall庫名”即可卸載。三.任務(wù)三小結(jié)通過本次任務(wù)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，我們了解了第三方庫重要的意義、常用第三方庫的名稱和功能、Python官方第三方庫的地址和國內(nèi)鏡像鏈接，能夠獨(dú)立通過PyCharm、pip命令安裝第三方庫，同時(shí)還掌握了第三方庫的查詢、更新和卸載的方法。強(qiáng)大的標(biāo)準(zhǔn)庫奠定了python發(fā)展的基石，而不斷豐富和擴(kuò)展的第三方庫則是python的魅力所在，目前第三方庫已有幾十萬種，很多第三方庫不僅功能強(qiáng)大而且還十分健壯，值得我們借鑒和學(xué)習(xí)。這正如牛頓所說：“如果說我比別人看得更遠(yuǎn)些，那是因?yàn)槲艺驹诹司奕说募缟稀?。任?wù)四

人機(jī)交互一.人機(jī)交互1.輸入數(shù)字后進(jìn)行四則運(yùn)算在Python3.x中input函數(shù)默認(rèn)接收到的數(shù)據(jù)為字符串型，如果將兩個字符串類型相加實(shí)則完成字符串連接的功能，而非真正的相加。所以需要將字符串型轉(zhuǎn)為浮點(diǎn)型后，再進(jìn)行數(shù)值之間的相加，源代碼和運(yùn)行結(jié)果如下圖所示。一.人機(jī)交互2.輸入用戶信息后格式化輸出將用戶名、密碼、姓名、性別、年齡等信息的錄入后，再將錄入后不同的信息分別保存到不同的變量中。在字符串中把需要輸出的變量值用{}來代替，然后用format()來修改使之成為想要的字符串，源代碼和運(yùn)行結(jié)果如下圖所示。三.任務(wù)四小結(jié)通過本次任務(wù)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，掌握了IPO程序設(shè)計(jì)模式、Python流程圖符號和代碼注釋的兩種方法。并且能夠根據(jù)要求熟練地使用流程圖符號畫出對應(yīng)流程圖、使用input函數(shù)完成各種類型信息的錄入、使用print函數(shù)進(jìn)行格式化輸出。同時(shí)理解了代碼注釋的意義，對于復(fù)雜的操作，操作前應(yīng)該寫上多行注釋、不是一目了然的代碼，應(yīng)在其行尾添加注釋。對于許多程序員來說，基本的原則之一就是“：讓代碼自己說話”。代碼的注釋不僅僅要為將來可能維護(hù)你代碼的人考慮，而且要考慮到讀注釋的可能是你THANKSPython程序設(shè)計(jì)教程

（工作手冊式）情景二

控制程序的結(jié)構(gòu)任務(wù)mission1234用戶信息的保存有趣的隨機(jī)數(shù)流程控制學(xué)生信息管理系統(tǒng)任務(wù)一

用戶信息的保存一.列表的創(chuàng)建、訪問和操作方法1.列表的創(chuàng)建

列表（list）是Python的一種內(nèi)建結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)類型。把所有元素放在一對“[中括號]”內(nèi)，以“，”進(jìn)行分隔，同一個列表中的元素可以是不同的類型。列表是一種可變序列類型，可以進(jìn)行增加、修改、刪除元素等操作。>>>x=[1,2,3,4]>>>type(x)<class'list'>>>>y=[1,'a','python',9.9]>>>type(y)<class'list'>一.列表的創(chuàng)建、訪問和操作方法2.列表的訪問使用下標(biāo)索引來訪問列表中的值，從左往右以0開始依次增加，也可以從右往左以-1開始依次減小，如下圖所示。>>>y[1,'a','python',9.9]>>>y[0]1>>>y[0:3][1,'a','python']一.列表的創(chuàng)建、訪問和操作方法3.列表的常用操作方法使用方法是：列表名.具體方法=實(shí)現(xiàn)具體功能，列表常用操作方法如下表所示。序號方法分類功能描述1列表.append(object)增加在列表的尾部追加元素2列表.insert(index,object)在列表的某個位置插入一個元素3列表1.extend(列表2)在列表2擴(kuò)充到列表1后4列表.remove(value)刪除刪除列表中指定的第一個元素5列表.pop(index)刪除指定索引的元素，省略則指列表尾部6列表.clear()清空列表中的所有元素7列表[index]=object修改修改列表指定索引的元素8列表.index(value)查詢返回某元素在列表中的位置，未找到則報(bào)錯9列表.count(value)統(tǒng)計(jì)返回列表中某元素出現(xiàn)的次數(shù)10列表.sort(reverse=False)排序?qū)⒘斜碇械脑啬J(rèn)按升序排序11列表.reverse()將列表中元素的順序顛倒二.元組的創(chuàng)建、訪問和操作方法1.元組的創(chuàng)建

元組是Python的一種內(nèi)建結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)類型。把所有元素放在一對“()”內(nèi)，以“，”進(jìn)行分隔，同一個元組中的元素可以是不同的類型。元組屬于不可變序列，一旦創(chuàng)建，不可以修改、刪除元素操作。>>>tu=()>>>type(tu)<class'tuple'>>>>x=(1,2,3,4)>>>type(x)<class'tuple'>>>>y=(1,'a','python',9.9)>>>type(y)<class'tuple'>二.元組的創(chuàng)建、訪問和操作方法2.訪問元組中的值使同列表一樣，使用下標(biāo)索引來訪元組中的值，從左往右以0開始依次增加，也可以從右往左以-1開始依次減小，剛才我們已經(jīng)聲明了一個元組y，訪問元組中的值操作代碼如下。>>>y(1,'a','python',9.9)>>>y[0]1>>>y[-1]9.9>>>y[1:3]二.元組的創(chuàng)建、訪問和操作方法3.元組的操作方法元組只有兩個操作方式，分別是index和count，功能描述如下表所示。序號方法功能描述1tuple.index(value,[start[,stop]])返回某元素在元組中的位置2tuple.count(value)返回元組中某元素出現(xiàn)的次數(shù)三.字典的創(chuàng)建、訪問和操作方法1.字典的創(chuàng)建

字典是Python的一種內(nèi)建結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)類型。每個元素都是：“鍵：值”對形式存在。用“{}”將所有元素括起來，各元素之間用“，”進(jìn)行分隔。字典與列表和元組主要的不是同：字典是無序的，其元素的訪問通過“鍵”實(shí)現(xiàn)，而不是通過元素的位置，并且要求字典中”鍵”不能重復(fù)。>>>d1={}>>>type(d1)<class'dict'>>>>d2={'python':1,'c':2,'java':3}>>>type(d2)<class'dict'>三.字典的創(chuàng)建、訪問和操作方法2.訪問字典中的值使在列表的學(xué)習(xí)中，掌握了列表是通過下標(biāo)索引進(jìn)行訪問，那字典的訪問形式和列表一下嗎？我們提前聲明字典d3，嘗試訪問第一個元素，在集成環(huán)境中輸入d3[0]回車，返回錯誤信息，說明字典不支持下標(biāo)索引的方式來訪問。訪問字典中的值是通過“鍵”來訪問的，并且鍵是不變的。如果要訪問第一個元素的值，應(yīng)該通過第一個元素的鍵來訪問，操作代碼如下。>>>d3{'name':'張三','age':19,'gender':'male'}>>>d3[0]Traceback(mostrecentcalllast):File"<pyshell#62>",line1,in<module>d3[0]KeyError:0>>>d3['name']'張三'三.字典的創(chuàng)建、訪問和操作方法3.字典的操作方法

Python提供了豐富的內(nèi)置方法來有效操作字典，常用操作方法如下表所示。序號方法功能描述1dict.clear()清空字典2dict.copy()復(fù)制字典3dict.get(k,[default])獲得k(鍵)對應(yīng)的值，不存在不報(bào)錯4dict.items()獲得由鍵和值組成元組做為元素的列表5dict.keys()獲得鍵的迭代器6dict.pop(k[,d])刪除k(鍵)對應(yīng)的”鍵：值”對7dict.update(adict)從另一個字典更新字典元素的值，如不存在，則添加此元素8dict.values()獲得值的迭代器9dict.fromkeys(iter,value)以列表或元組中給定的鍵建立字典，默認(rèn)值為value四.用戶信息的保存因?yàn)榱斜砜梢詫?shù)據(jù)進(jìn)行增、刪、修、查、統(tǒng)計(jì)和排序操作，所以首先建立一個空的列表用于保存用戶的信息；但是我們并不知道需要保存的具體用戶個數(shù)，所以使用一個while無限循環(huán)來錄入用戶信息，將錄入的用戶信息以鍵值對的方式保存到一個字典當(dāng)中；再使用列表append方法將字典追加到列表中；最后提示用戶信息保存成功，參考代碼和運(yùn)行效果圖如下所示。三.任務(wù)一小結(jié)通過本次任務(wù)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，使我們熟悉了Python常用數(shù)據(jù)類型和內(nèi)建結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)類型，并且能夠熟練地掌握列表、元組、字典的創(chuàng)建、訪問和常用操作方法的實(shí)踐操作。要保存多個用戶的不同個人信息，可以首先建立一個空的列表備用，再逐一將不同用戶的詳細(xì)信息收集起來以鍵值對的方式保存到字典當(dāng)中，最后使用列表append方法將字典追加到列表中保存即可。當(dāng)然，上述方法是暫時(shí)的，待同學(xué)們學(xué)習(xí)了文件或數(shù)據(jù)庫的操作以后，建議將重要信息保存到文件或數(shù)據(jù)庫中。任務(wù)二流程控制一.分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)1.

單分支語句if

表達(dá)式：

語句塊當(dāng)表達(dá)式的值為True或者其它等價(jià)值時(shí)（非空非零），表示條件滿足，則語句塊將被執(zhí)行，否則該語句塊不被執(zhí)行。表達(dá)式后用英文的冒號（：）結(jié)束，回車換行Python會自動縮進(jìn)四個空格。接下來我們看一下實(shí)例，從鍵盤輸入成績，如果成績大于等于60分則顯示及格。score=float(input("請輸入成績:"))ifscore>=60:print("及格")一.分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)1.

雙分支語句if表達(dá)式：語句塊Aelse:語句塊B當(dāng)表達(dá)式的值為True或者其它等價(jià)值時(shí)（非空非零），執(zhí)行語句塊A，否則執(zhí)行語句塊B。

也就是說：雙分支語句執(zhí)行時(shí)，只會選擇一個分支執(zhí)行。

拓展單分支語句的功能，如果輸入成績大于等于60分則顯示及格，否則顯示不及格。score=float(input("請輸入成績:"))ifscore>=60:print("及格")else:print("不及格")二.輸出2.使用字符串模運(yùn)算符（%）格式化輸出Python支持格式化字符串的輸出，%運(yùn)算符通常被稱為字符串取模運(yùn)算符，可用于字符串格式化，最基本的用法是將一個值插入到一個有字符串格式符%x的字符串中3.使用format方法格式化輸出在字符串中把需要輸出的變量值用{}來代替，然后用format()來修改使之成為想要的字符串，默認(rèn)情況下按照從左往右的順序自動進(jìn)行替換；但也可以在大括號中寫入序號讓替換的值根據(jù)位置而改變；同時(shí)還可以使用關(guān)鍵字來實(shí)現(xiàn)一一對應(yīng)的賦值替換，其中數(shù)字的精度通過在大括號前加冒號，格式為{:.xf}如果x為整數(shù)則沒有意義。三.任務(wù)二小結(jié)通過本次任務(wù)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，掌握了PyCharm的下載安裝與使用、輸入與輸出函數(shù)的使用方法。并且能夠熟練地使用輸入函數(shù)完成信息的錄入以及數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換、使用輸出函數(shù)進(jìn)行格式化輸出。同時(shí)理解在程序編寫過程中代碼規(guī)范的目的和意義，不僅僅可以增加程序的可讀性和可維護(hù)性，更重要的是可以促進(jìn)團(tuán)隊(duì)合作、降低維護(hù)成本、有助于程序員自身的成長。任務(wù)三

第三方庫的安裝一.第三方庫的安裝1.通過PyCharm安裝第三方庫雙擊桌面“PyCharmCommunityEdition”快捷方式打開項(xiàng)目，單擊“File”——“Settings”，在打開的對話框中單擊“Project：xx”左邊的小箭頭符號(xx是新建的項(xiàng)目名稱)——再單擊“PythonInterpreter”。此時(shí)可以看到已經(jīng)安裝成功的第三方庫以及版本，如下圖所示。一.第三方庫的安裝1.通過PyCharm安裝第三方庫安裝第三方庫單擊對話框右側(cè)的“+”號，在彈出的“AvailablePackages”對話框中，左上方搜索欄中輸入你要安裝的第三方庫名PyCharm會自動搜索輸入的庫名，此時(shí)左側(cè)顯示與該庫名類似的第三方庫；選中需要安裝的第三方庫后單擊“InstallPackage”開始自動安裝。一.第三方庫的安裝2.通過pip命令安裝第三方庫首先使用組合鍵“Win+R”打開運(yùn)行窗口，輸入“cmd”，打開命令提示符窗口，在窗口中輸入“piplist”查看已安裝的包，如果出現(xiàn)了WARNING提示，說明pip版本需要更新，按右圖所示將更新命令輸入后回車確認(rèn)即可完成更新。一.第三方庫的安裝2.通過pip