python應用（4）：變量與流程

程序是什麼？就是一堆代碼囉。可是代碼是有組織而來的，不是憑空堆砌出來的。有一個「古老」的說法：程序=數據結構+算法，意思是，程序是由一些數據結構（數據的組織結構）加上某些算法而造成的。從這個角度，算法纔是主驅動力，而數據結構是服務於算法的（固然你可能由於有了某個很好用的數據結構而設計了某個算法，但算法仍然是主角）。那算法又是什麼？算法就是設計好的，達成某個事情的步驟。因此，從這個角度，程序只是某些步驟的表現，這些步驟也叫流程，而程序就是流程表現。

我同意這個「古老」說法（或者是我對它的解讀），程序只是封裝流程的外殼，於是，程序跟算法是兩碼事，雖然它們是有關聯的。程序只是算法的一種表現，但不是惟一的表現，算法還能夠用筆寫到紙上，還能夠用算盤表現出來，還能夠經過一些對答、比喻或類比表達出來，還能夠經過實際操做表現出來。算法能夠是通用的設計步驟，也能夠是某個領域的特有的設計步驟。算法有專門的設計與分析，它並不須要程序來支撐。算法是魂，程序是殼，存在這些狀況：「算法很強，但程序很爛」（殼寫很差）、「程序很強，但算法很爛」（魂設計很差，但很會封裝）。

若是程序只是一個殼，那是否是就不重要了呢？確定不是了，寫殼，也是技術活，也要設計，也講經驗，也要學習。並且，程序能手是能夠經過程序去設計算法的，好比他們能夠熟悉地經過if/while這些結構去設計算法，固然，這不是必須的，也未必是好的設計算法的辦法。特別是，對於程序開發，好比先後端、客戶端等開發，你不熟悉掌握寫程序（寫殼）的技能與知識，你是站不住腳的，但未必要求你要有很強的算法設計能力。

好了，說了一堆廢話。其實我是想說python的語言特性，掌握這些特性才能更快更好地把殼寫好。跟練習打籃球同樣，一開始先把分解動做作好，以後再連貫起來--那若是不練分解而直接連貫，行不行？也行，練分解不是必須的，特別是對工具的使用，邊用邊搜索也是個好辦法，但本文的介紹，是從分解開始。

python的語言特性能夠分：變量、數據類型（數據結構）、語句、代碼組織等。

（1）變量

變量，就是值能夠改變的量，因此變量是用來存放值的。在python中定義一個變量，就是把一個值給這個變量，因此你想忘記初始化都不行，你必定要把值給變量的，而在給值時，這個變量的類型就肯定下來了，是的，變量都有類型。python內置了很多好用的類型（也能夠叫數據結構），這個後續再詳細介紹。

須要什麼變量？這個跟流程有關，好比，假設流程是把輸入的兩個數相加，那就能夠考慮使用兩個變量，用於保存輸入的值，好比這樣：

最簡單的想法，就是流程中須要保存（臨時或長期保存）什麼值，就設計什麼變量。

（2）流程

流程是主角。

若是說一個程序的邏輯不行，通常是說程序在流程處理上不行，而常常說的「程序算法」，說的就是流程的設計。程序是對流程的封裝，前提是，這個流程要想好，要設計好，固然，流程（或算法）也不必定要你來設計，別人設計你來翻譯也是能夠的。

程序就是對流程的翻譯。因此，之前有一段時間，部門主管教我寫代碼，是要我先用註釋把流程的每一步寫好，而後再寫代碼翻譯。固然因爲註釋多是沒必要要的負擔，才慢慢地不寫步驟上的註釋，但意思就是要造成習慣：先設計好流程，再來寫代碼。

無論流程的具體內容是什麼，從結構來看，流程能夠區分紅三種：順序流程、分支流程、循環流程。

順序流程，就是從上到下一句一句地執行的流程，這樣的流程必然會存在。分支流程（if/else），就是根據不一樣的條件，選擇執行的操做。循環流程，就是重複地執行某些操做。

這三種流程，基本上都是混合使用，以組合拳的方式出現，好比下面的「猜數字」：

# -*- coding: utf-8 -*-
import random

secret=random.randint(0,100)
temp=input("請說出我想的數字：");
guess=int(temp)
while guess!=secret:
    if guess>secret:
        print("沒有這麼大，說個小的！")
    else:
		print("過小了，說個大的！")
    temp=input("猜錯了，再來一次吧：")
    guess=int(temp)
print("厲害，猜對了！")

上面這個「猜數字」遊戲，用到了循環（while)與分支（if..else）的流程。

具體上，對於分支流程，通常有兩種表達形式：

if ... else
if ... elif ... else

對於循環流程，通常有兩種表達形式：

while xx:
for xx in []:

再寫兩個程序，一個打印「鑽石」，一個打印九九乘法表：

i=1
while i<=17:
    cnt = i
    if i>9:
        cnt = 18-i
    starcnt = (cnt-1)//2
    spacecnt = 4-starcnt
    print(" "*spacecnt, end="")
    print("*"*starcnt,end="")
    print("*", end="")
    print("*" * starcnt, end="")
    print(" " * spacecnt)
    i+=2

j=1
while j<=9:
    i=1
    while i<=j:
        print("%d * %d = %d"%(i,j,i*j), end="\t")
        i+=1
    print("")
    j+=1

發現規律並設計，是獲得流程的重要辦法。

打印效果以下：

好了，以上介紹了變量跟流程，特別是對流程的翻譯即語句的使用。一門語言是一種工具，你要學着去用，邊用邊試錯，才能更好更快地掌握它，不要拘泥於細節，除非細節影響到你解決問題了。

有緣再見，see you。