Python基本語法元素

編譯和解釋

計算機執行源程序的兩種方式：編譯和解釋
- 源代碼：採用某種編程語言編寫的計算機程序，人類可讀
　　例如：result = 2 + 3
- 目標代碼：計算機可直接執行，人類不可讀 (專家除外)
　　例如：11010010 00111011

編譯

解釋

 

編譯和解釋

- 編譯：一次性翻譯，以後再也不須要源代碼（相似英文翻譯）
- 解釋：每次程序運行時隨翻譯隨執行（相似實時的同聲傳譯）

靜態語言和腳本語言

　　根據執行方式不一樣，編程語言分爲兩類
- 靜態語言：使用編譯執行的編程語言
　　C/C++語言、Java語言
- 腳本語言：使用解釋執行的編程語言
　　Python語言、JavaScript語言、PHP語言

　　執行方式不一樣，優點各有不一樣
- 靜態語言：編譯器一次性生成目標代碼，優化更充分
　　程序運行速度更快
- 腳本語言：執行程序時須要源代碼，維護更靈活
　　源代碼在維護靈活、跨多個操做系統平臺

程序的基本編寫方法

IPO

程序的基本編寫方法
- I：Input 輸入，程序的輸入
- P：Process 處理，程序的主要邏輯
- O：Output 輸出，程序的輸出

理解IPO

- 程序的輸入
文件輸入、網絡輸入、控制檯輸入、交互界面輸入、內部參數輸入等
- 輸入是一個程序的開始

- 處理是程序對輸入數據進行計算產生輸出結果的過程
- 處理方法統稱爲算法，它是程序最重要的部分
- 算法是一個程序的靈魂

- 程序的輸出
控制檯輸出、圖形輸出、文件輸出、網絡輸出、操做系統內部變量輸出等
- 輸出是程序展現運算結果的方式

編程解決問題的步驟

- 分析問題：分析問題的計算部分，想清楚
- 劃分邊界：劃分問題的功能邊界，規劃IPO
- 設計算法：設計問題的求解算法，關注算法
- 編寫程序：編寫問題的計算程序，編程序
- 調試測試：調試程序使正確運行，運行調試
- 升級維護：適應問題的升級維護，更新完善

"溫度轉換"問題分析

溫度刻畫的兩種體系

- 攝氏度：中國等世界大多數國家使用
以1標準大氣壓下水的結冰點爲0度，沸點爲100度，將溫度進行等分刻畫
- 華氏度：美國、英國等國家使用
以1標準大氣壓下水的結冰點爲32度，沸點爲212度，將溫度進行等分刻畫

分析問題

　　直接將溫度值進行轉換，溫度數值須要標明溫度體系，即攝氏度或華氏度，轉換後也須要給出溫度體系。

劃分邊界

- 輸入：帶華氏或攝氏標誌的溫度值
- 處理：根據溫度標誌選擇適當的溫度轉換算法
- 輸出：帶攝氏或華氏標誌的溫度值

輸入輸出格式設計

　　標識放在溫度最後，F表示華氏度，C表示攝氏度，82F表示華氏82度，28C表示攝氏28度。

設計算法

根據華氏和攝氏溫度定義，利用轉換公式以下：

C = ( F – 32 ) / 1.8
F = C * 1.8 + 32

其中， C表示攝氏溫度， F表示華氏溫度

"溫度轉換"實例編寫

#TempConvert.py
TempStr = input("請輸入帶有符號的溫度值: ")
if TempStr[-1] in ['F', 'f']:
　　C = (eval(TempStr[0:-1]) - 32)/1.8
　　print("轉換後的溫度是{:.2f}C".format(C))
elif TempStr[-1] in ['C', 'c']:
　　F = 1.8*eval(TempStr[0:-1]) + 32
　　print("轉換後的溫度是{:.2f}F".format(F))
else:
　　print("輸入格式錯誤")

 程序的格式框架

代碼高亮

縮進

縮進表達程序的格式框架
- 嚴格明確：縮進是語法的一部分，縮進不正確程序運行錯誤
- 所屬關係：表達代碼間包含和層次關係的惟一手段
- 長度一致：程序內一致便可，通常用4個空格或1個TAB

註釋

不被程序執行的輔助性說明信息
- 單行註釋：以#開頭，其後內容爲註釋
　　# 這裏是單行註釋
- 多行註釋：以'''開頭和結尾
　　''' 這是多行註釋第一行
　　這是多行註釋第二行 '''

命名與保留字

變量

用來保存和表示數據的佔位符號
- 變量採用標識符(名字) 來表示，關聯標識符的過程叫命名
　　TempStr是變量名字
- 可使用等號(=)向變量賦值或修改值，=被稱爲賦值符號
　　TempStr = "82F" #向變量TempStr賦值"82F"

命名

關聯標識符的過程
- 命名規則: 大小寫字母、數字、下劃線和中文等字符及組合
　　如: TempStr, Python_Great, 這是門Python好課
- 注意事項: 大小寫敏感、首字符不能是數字、不與保留字相同
　　Python和python是不一樣變量，123Python是不合法的

保留字

被編程語言內部定義並保留使用的標識符
- Python語言有35個保留字(也叫關鍵字)
　　if, elif, else, in
- 保留字是編程語言的基本單詞，大小寫敏感
　　if 是保留字，If 是變量

 

數據類型

供計算機程序理解的數據形式
- 程序設計語言不容許存在語法歧義，須要定義數據的形式
　　須要給10,011,101關聯一種計算機能夠理解的形式
- 程序設計語言經過必定方式向計算機表達數據的形式
　　"123"表示文本字符串123，123則表示數字123

數據類型

10,011,101
- 整數類型： 10011101
- 字符串類型： "10,011,101"
- 列表類型： [10, 011, 101]

字符串

由0個或多個字符組成的有序字符序列
- 字符串由一對單引號或一對雙引號表示
　　"請輸入帶有符號的溫度值: "或者 'C'
- 字符串是字符的有序序列，能夠對其中的字符進行索引
　　"請" 是 "請輸入帶有符號的溫度值: " 的第0個字符

 

使用[ ]獲取字符串中一個或多個字符
- 索引：返回字符串中單個字符 <字符串>[M]
　　"請輸入帶有符號的溫度值: "[0] 或者 TempStr[-1]
- 切片：返回字符串中一段字符子串 <字符串>[M: N]
　　"請輸入帶有符號的溫度值: "[1:3] 或者 TempStr[0:-1]

數字類型

整數和浮點數都是數字類型
- 整數：數學中的整數
　　32 或者 -89
- 浮點數：數學中的實數，帶有小數部分
　　1.8 或者 -1.8 或者 -1.0

列表類型

由0個或多個數據組成的有序序列
- 列表使用[ ]表示，採用逗號(,)分隔各元素
　　['F','f']表示兩個元素'F'和'f'
- 使用保留字 in 判斷一個元素是否在列表中
　　TempStr[-1] in ['C','c']判斷前者是否與列表中某個元素相同

語句與函數

賦值語句

由賦值符號構成的一行代碼
- 賦值語句用來給變量賦予新的數據值
　　C=(eval(TempStr[0:-1])-32)/1.8 #右側運算結果賦給變量C
- 賦值語句右側的數據類型同時做用於變量
　　TempStr=input("") #input()返回一個字符串，TempStr也是字符串

分支語句

由判斷條件決定程序運行方向的語句
- 使用保留字if elif else構成條件判斷的分支結構
　　if TempStr[-1] in ['F','f']:#若是條件爲True則執行冒號後語句
- 每一個保留字所在行最後存在一個冒號(:)，語法的一部分
　　冒號及後續縮進用來表示後續語句與條件的所屬關係

函數

根據輸入參數產生不一樣輸出的功能過程
- 相似數學中的函數， y = f(x)
　　print("輸入格式錯誤") #打印輸出 "輸入格式錯誤"
- 函數採用 <函數名>(<參數>) 方式使用
　　eval(TempStr[0:-1]) # TempStr[0:-1]是參數

Python程序的輸入輸出

輸入函數 input()

從控制檯得到用戶輸入的函數
- input()函數的使用格式：
　　<變量> = input(<提示信息字符串>)
- 用戶輸入的信息以字符串類型保存在<變量>中
　　TempStr = input("請輸入") # TempStr保存用戶輸入的信息

輸出函數 print()

以字符形式向控制檯輸出結果的函數
- print()函數的基本使用格式：
　　print(<擬輸出字符串或字符串變量>)
- 字符串類型的一對引號僅在程序內部使用，輸出無引號
　　print("輸入格式錯誤") # 向控制檯輸出 輸入格式錯誤

評估函數 eval()

　　去掉參數最外側引號並執行餘下語句的函數

- eval()函數的基本使用格式：eval(<字符串或字符串變量>)

>>> eval('"1+2"')
'1+2'
>>> eval('print("Hello")')
Hello
>>> eval("1")
1
>>> eval("1+2")
3