Python基础：变量的命名判断（if）语句运算符循环

Posted 2022-12-02 英雄有梦

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Python基础：变量的命名判断（if）语句运算符循环相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

一、变量的命名

目标

标识符和关键字
变量的命名规则

0.1 标识符和关键字

1.1 标识符

标示符就是程序员定义的 变量名、函数名

名字需要有 见名知义 的效果，见下图：

标示符可以由字母、下划线 和数字组成
不能以数字开头
不能与关键字重名

思考：下面的标示符哪些是正确的，哪些不正确为什么？

fromNo12
from#12
my_Boolean
my-Boolean
Obj2
2ndObj
myInt
My_tExt
_test
test!32
haha(da)tt
jack_rose
jack&rose
GUI
G.U.I

1.2 关键字

关键字 就是在 Python 内部已经使用的标识符
关键字 具有特殊的功能和含义
开发者 不允许定义和关键字相同的名字的标示符

通过以下命令可以查看 Python 中的关键字

In [1]: import keyword
In [2]: print(keyword.kwlist)

提示：关键字的学习及使用，会在后面的课程中不断介绍

import 关键字 可以导入一个 “工具包”

在 Python 中不同的工具包，提供有不同的工具

02. 变量的命名规则

命名规则 可以被视为一种惯例，并无绝对与强制
目的是为了 增加代码的识别和可读性

注意 Python 中的 标识符 是 区分大小写的

在定义变量时，为了保证代码格式，= 的左右应该各保留一个空格
在 Python 中，如果 变量名 需要由二个或 多个单词 组成时，可以按照以下方式命名
1. 每个单词都使用小写字母
2. 单词与单词之间使用 _下划线 连接
- 例如：first_name、last_name、qq_number、qq_password

驼峰命名法

当 变量名 是由二个或多个单词组成时，还可以利用驼峰命名法来命名
小驼峰式命名法
- 第一个单词以小写字母开始，后续单词的首字母大写
- 例如：firstName、lastName
大驼峰式命名法
- 每一个单词的首字母都采用大写字母
- 例如：FirstName、LastName、CamelCase

二、判断（if）语句

目标

开发中的应用场景
if 语句体验
if 语句进阶
综合应用

01. 开发中的应用场景

生活中的判断几乎是无所不在的，我们每天都在做各种各样的选择，如果这样？如果那样？……

程序中的判断

if 今天发工资:

    先还信用卡的钱

    if 有剩余:

        又可以happy了，O(∩_∩)O哈哈~

    else:

        噢，no。。。还的等30天
else:

    盼着发工资

判断的定义

如果 条件满足，才能做某件事情，
如果 条件不满足，就做另外一件事情，或者什么也不做

正是因为有了判断，才使得程序世界丰富多彩，充满变化！

判断语句 又被称为 “分支语句”，正是因为有了判断，才让程序有了很多的分支

02. if 语句体验

2.1 if 判断语句基本语法

在 Python 中，if 语句 就是用来进行判断的，格式如下：

if 要判断的条件:
    条件成立时，要做的事情
    ……

注意：代码的缩进为一个 tab 键，或者 4 个空格 —— 建议使用空格

在 Python 开发中，Tab 和空格不要混用！

我们可以把整个 if 语句看成一个完整的代码块

2.2 判断语句演练 —— 判断年龄

需求

定义一个整数变量记录年龄
判断是否满 18 岁（>=）
如果满 18 岁，允许进网吧嗨皮

# 1. 定义年龄变量
age = 18

# 2. 判断是否满 18 岁
# if 语句以及缩进部分的代码是一个完整的代码块
if age >= 18:
    print("可以进网吧嗨皮……")

# 3. 思考！- 无论条件是否满足都会执行
print("这句代码什么时候执行?")

注意：

if 语句以及缩进部分是一个 完整的代码块

2.3 else 处理条件不满足的情况

思考

在使用 if 判断时，只能做到满足条件时要做的事情。那如果需要在 不满足条件的时候，做某些事情，该如何做呢？

答案

else，格式如下：

if 要判断的条件:
    条件成立时，要做的事情
    ……
else:
    条件不成立时，要做的事情
    ……

注意：

if 和 else 语句以及各自的缩进部分共同是一个 完整的代码块

2.4 判断语句演练 —— 判断年龄改进

需求

输入用户年龄
判断是否满 18 岁（>=）
如果满 18 岁，允许进网吧嗨皮
如果未满 18 岁，提示回家写作业

# 1. 输入用户年龄
age = int(input("今年多大了？"))

# 2. 判断是否满 18 岁
# if 语句以及缩进部分的代码是一个完整的语法块
if age >= 18:
    print("可以进网吧嗨皮……")
else:
    print("你还没长大，应该回家写作业！")

# 3. 思考！- 无论条件是否满足都会执行
print("这句代码什么时候执行?")

03. 逻辑运算

在程序开发中，通常 在判断条件时，会需要同时判断多个条件
只有多个条件都满足，才能够执行后续代码，这个时候需要使用到 逻辑运算符
逻辑运算符 可以把 多个条件 按照逻辑进行连接，变成 更复杂的条件
Python 中的 逻辑运算符 包括：与 and／或 or／非 not 三种

3.1 `and`

条件1 and 条件2

与／并且
两个条件同时满足，返回 True
只要有一个不满足，就返回 False

条件 1	条件 2	结果
成立	成立	成立
成立	不成立	不成立
不成立	成立	不成立
不成立	不成立	不成立

3.2 `or`

条件1 or 条件2

或／或者
两个条件只要有一个满足，返回 True
两个条件都不满足，返回 False

条件 1	条件 2	结果
成立	成立	成立
成立	不成立	成立
不成立	成立	成立
不成立	不成立	不成立

3.3 `not`

not 条件

非／不是

条件	结果
成立	不成立
不成立	成立

逻辑运算演练

练习1: 定义一个整数变量 age，编写代码判断年龄是否正确
- 要求人的年龄在 0-120 之间
练习2: 定义两个整数变量 python_score、c_score，编写代码判断成绩
- 要求只要有一门成绩 > 60 分就算合格
练习3: 定义一个布尔型变量 is_employee，编写代码判断是否是本公司员工
- 如果不是提示不允许入内

答案 1：

# 练习1: 定义一个整数变量 age，编写代码判断年龄是否正确
age = 100

# 要求人的年龄在 0-120 之间
if age >= 0 and age <= 120:
    print("年龄正确")
else:
    print("年龄不正确")

答案 2：

# 练习2: 定义两个整数变量 python_score、c_score，编写代码判断成绩
python_score = 50
c_score = 50

# 要求只要有一门成绩 > 60 分就算合格
if python_score > 60 or c_score > 60:
    print("考试通过")
else:
    print("再接再厉！")

答案 3：

# 练习3: 定义一个布尔型变量 `is_employee`，编写代码判断是否是本公司员工
is_employee = True

# 如果不是提示不允许入内
if not is_employee:
    print("非公勿内")

04. if 语句进阶

4.1 `elif`

在开发中，使用 if 可以 判断条件
使用 else 可以处理 条件不成立 的情况
但是，如果希望 再增加一些条件，条件不同，需要执行的代码也不同 时，就可以使用 elif
语法格式如下：

if 条件1:
    条件1满足执行的代码
    ……
elif 条件2:
    条件2满足时，执行的代码
    ……
elif 条件3:
    条件3满足时，执行的代码
    ……
else:
    以上条件都不满足时，执行的代码
    ……

对比逻辑运算符的代码

if 条件1 and 条件2:
    条件1满足 并且 条件2满足 执行的代码
    ……

注意

elif 和 else 都必须和 if 联合使用，而不能单独使用
可以将 if、elif 和 else 以及各自缩进的代码，看成一个 完整的代码块

elif 演练 —— 女友的节日

需求

定义 holiday_name 字符串变量记录节日名称
如果是 情人节 应该 买玫瑰／看电影
如果是 平安夜 应该 买苹果／吃大餐
如果是生日应该 买蛋糕
其他的日子每天都是节日啊……

holiday_name = "平安夜"

if holiday_name == "情人节":
    print("买玫瑰")
    print("看电影")
elif holiday_name == "平安夜":
    print("买苹果")
    print("吃大餐")
elif holiday_name == "生日":
    print("买蛋糕")
else:
    print("每天都是节日啊……")

4.2 `if` 的嵌套

elif 的应用场景是：同时判断 多个条件，所有的条件是平级的

在开发中，使用 if 进行条件判断，如果希望 在条件成立的执行语句中 再 增加条件判断，就可以使用 if 的嵌套
if 的嵌套 的应用场景就是：在之前条件满足的前提下，再增加额外的判断
if 的嵌套 的语法格式，除了缩进之外 和之前的没有区别
语法格式如下：

if 条件 1:
    条件 1 满足执行的代码
    ……
    
    if 条件 1 基础上的条件 2:
        条件 2 满足时，执行的代码
        ……    
        
    # 条件 2 不满足的处理
    else:
        条件 2 不满足时，执行的代码
        
# 条件 1 不满足的处理
else:
    条件1 不满足时，执行的代码
    ……

if 的嵌套演练 —— 火车站安检

需求

定义布尔型变量 has_ticket 表示是否有车票
定义整型变量 knife_length 表示刀的长度，单位：厘米
首先检查是否有车票，如果有，才允许进行安检
安检时，需要检查刀的长度，判断是否超过 20 厘米
- 如果超过 20 厘米，提示刀的长度，不允许上车
- 如果不超过 20 厘米，安检通过
如果没有车票，不允许进门

# 定义布尔型变量 has_ticket 表示是否有车票
has_ticket = True

# 定义整数型变量 knife_length 表示刀的长度，单位：厘米
knife_length = 20

# 首先检查是否有车票，如果有，才允许进行 安检
if has_ticket:
    print("有车票，可以开始安检...")

    # 安检时，需要检查刀的长度，判断是否超过 20 厘米
    # 如果超过 20 厘米，提示刀的长度，不允许上车
    if knife_length >= 20:
        print("不允许携带 %d 厘米长的刀上车" % knife_length)
    # 如果不超过 20 厘米，安检通过
    else:
        print("安检通过，祝您旅途愉快……")

# 如果没有车票，不允许进门
else:
    print("大哥，您要先买票啊")

05. 综合应用 —— 石头剪刀布

目标

强化 多个条件 的 逻辑运算
体会 import 导入模块（“工具包”）的使用

需求

从控制台输入要出的拳 —— 石头（1）／剪刀（2）／布（3）
电脑随机出拳 —— 先假定电脑只会出石头，完成整体代码功能
比较胜负

序号	规则
1	石头胜剪刀
2	剪刀胜布
3	布胜石头

5.1 基础代码实现

先 假定电脑就只会出石头，完成整体代码功能

# 从控制台输入要出的拳 —— 石头（1）／剪刀（2）／布（3）
player = int(input("请出拳 石头（1）／剪刀（2）／布（3）："))

# 电脑 随机 出拳 - 假定电脑永远出石头
computer = 1

# 比较胜负
# 如果条件判断的内容太长，可以在最外侧的条件增加一对大括号
# 再在每一个条件之间，使用回车，PyCharm 可以自动增加 8 个空格
if ((player == 1 and computer == 2) or
        (player == 2 and computer == 3) or
        (player == 3 and computer == 1)):

    print("噢耶！！！电脑弱爆了！！！")
elif player == computer:
    print("心有灵犀，再来一盘！")
else:
    print("不行，我要和你决战到天亮！")

5.2 随机数的处理

在 Python 中，要使用随机数，首先需要导入 随机数 的模块 —— “工具包”

import random

导入模块后，可以直接在 模块名称 后面敲一个 . 然后按 Tab 键，会提示该模块中包含的所有函数
random.randint(a, b) ，返回 [a, b] 之间的整数，包含 a 和 b
例如：

random.randint(12, 20)  # 生成的随机数n: 12 <= n <= 20   
random.randint(20, 20)  # 结果永远是 20   
random.randint(20, 10)  # 该语句是错误的，下限必须小于上限

三、运算符

目标

算数运算符
比较（关系）运算符
逻辑运算符
赋值运算符
运算符的优先级

数学符号表链接：https://zh.wikipedia.org/wiki/数学符号表

01. 算数运算符

是完成基本的算术运算使用的符号，用来处理四则运算

运算符	描述	实例
+	加	10 + 20 = 30
-	减	10 - 20 = -10
*	乘	10 * 20 = 200
/	除	10 / 20 = 0.5
//	取整除	返回除法的整数部分（商） 9 // 2 输出结果 4
%	取余数	返回除法的余数 9 % 2 = 1
**	幂	又称次方、乘方，2 ** 3 = 8

在 Python 中 * 运算符还可以用于字符串，计算结果就是字符串重复指定次数的结果

In [1]: "-" * 50
Out[1]: '----------------------------------------'

02. 比较（关系）运算符

运算符	描述
==	检查两个操作数的值是否相等，如果是，则条件成立，返回 True
!=	检查两个操作数的值是否不相等，如果是，则条件成立，返回 True
>	检查左操作数的值是否大于右操作数的值，如果是，则条件成立，返回 True
<	检查左操作数的值是否小于右操作数的值，如果是，则条件成立，返回 True
>=	检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值，如果是，则条件成立，返回 True
<=	检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值，如果是，则条件成立，返回 True

Python 2.x 中判断 不等于 还可以使用 <> 运算符

!= 在 Python 2.x 中同样可以用来判断 不等于

03. 逻辑运算符

运算符	逻辑表达式	描述
and	x and y	只有 x 和 y 的值都为 True，才会返回 True 否则只要 x 或者 y 有一个值为 False，就返回 False
or	x or y	只要 x 或者 y 有一个值为 True，就返回 True 只有 x 和 y 的值都为 False，才会返回 False
not	not x	如果 x 为 True，返回 False 如果 x 为 False，返回 True

04. 赋值运算符

在 Python 中，使用 = 可以给变量赋值
在算术运算时，为了简化代码的编写，Python 还提供了一系列的与 算术运算符 对应的 赋值运算符
注意：赋值运算符中间不能使用空格

运算符	描述	实例
=	简单的赋值运算符	c = a + b 将 a + b 的运算结果赋值为 c
+=	加法赋值运算符	c += a 等效于 c = c + a
-=	减法赋值运算符	c -= a 等效于 c = c - a
*=	乘法赋值运算符	c = a 等效于 c = c a
/=	除法赋值运算符	c /= a 等效于 c = c / a
//=	取整除赋值运算符	c //= a 等效于 c = c // a
%=	取模 (余数)赋值运算符	c %= a 等效于 c = c % a
**=	幂赋值运算符	c = a 等效于 c = c a

05. 运算符的优先级

以下表格的算数优先级由高到最低顺序排列

运算符	描述
**	幂 (最高优先级)
* / % //	乘、除、取余数、取整除
+ -	加法、减法
<= < > >=	比较运算符
== !=	等于运算符
= %= /= //= -= += = *=	赋值运算符
not or and	逻辑运算符

四、循环

目标

程序的三大流程
while 循环基本使用
break 和 continue
while 循环嵌套

01. 程序的三大流程

在程序开发中，一共有三种流程方式：
- 顺序 —— 从上向下，顺序执行代码
- 分支 —— 根据条件判断，决定执行代码的分支
- 循环 —— 让 特定代码重复 执行

02. `while` 循环基本使用

循环的作用就是让 指定的代码 重复的执行
while 循环最常用的应用场景就是 让执行的代码 按照 指定的次数 重复执行
需求 —— 打印 5 遍 Hello Python
思考 —— 如果要求打印 100 遍怎么办？

2.1 `while` 语句基本语法

初始条件设置 —— 通常是重复执行的 计数器

while 条件(判断 计数器 是否达到 目标次数):
    条件满足时，做的事情1
    条件满足时，做的事情2
    条件满足时，做的事情3
    ...(省略)...
    
    处理条件(计数器 + 1)

注意：

while 语句以及缩进部分是一个 完整的代码块

第一个 while 循环

需求

打印 5 遍 Hello Python

# 1. 定义重复次数计数器
i = 1

# 2. 使用 while 判断条件
while i <= 5:
    # 要重复执行的代码
    print("Hello Python")

    # 处理计数器 i
    i = i + 1

print("循环结束后的 i = %d" % i)

注意：循环结束后，之前定义的计数器条件的数值是依旧存在的

死循环

由于程序员的原因，忘记在循环内部 修改循环的判断条件，导致循环持续执行，程序无法终止！

2.2 赋值运算符

在 Python 中，使用 = 可以给变量赋值
在算术运算时，为了简化代码的编写，Python 还提供了一系列的与 算术运算符 对应的 赋值运算符
注意：赋值运算符中间不能使用空格

运算符	描述	实例
=	简单的赋值运算符	c = a + b 将 a + b 的运算结果赋值为 c
+=	加法赋值运算符	c += a 等效于 c = c + a
-=	减法赋值运算符	c -= a 等效于 c = c - a
*=	乘法赋值运算符	c = a 等效于 c = c a
/=	除法赋值运算符	c /= a 等效于 c = c / a
//=	取整除赋值运算符	c //= a 等效于 c = c // a
%=	取模 (余数)赋值运算符	c %= a 等效于 c = c % a
**=	幂赋值运算符	c = a 等效于 c = c a

2.3 Python 中的计数方法

常见的计数方法有两种，可以分别称为：

自然计数法（从 1 开始）—— 更符合人类的习惯
程序计数法（从 0 开始）—— 几乎所有的程序语言都选择从 0 开始计数

因此，大家在编写程序时，应该尽量养成习惯：除非需求的特殊要求，否则循环的计数都从 0 开始

2.4 循环计算

在程序开发中，通常会遇到 利用循环 重复计算 的需求

遇到这种需求，可以：

在 while 上方定义一个变量，用于 存放最终计算结果
在循环体内部，每次循环都用 最新的计算结果，更新之前定义的变量

需求

计算 0 ~ 100 之间所有数字的累计求和结果

# 计算 0 ~ 100 之间所有数字的累计求和结果
# 0. 定义最终结果的变量
result = 0

# 1. 定义一个整数的变量记录循环的次数
i = 0

# 2. 开始循环
while i <= 100:
    print(i)

    # 每一次循环，都让 result 这个变量和 i 这个计数器相加
    result += i

    # 处理计数器
    i += 1

print("0~100之间的数字求和结果 = %d" % result)

需求进阶

计算 0 ~ 100 之间所有偶数的累计求和结果

开发步骤

编写循环确认 要计算的数字
添加结果变量，在循环内部 处理计算结果

# 0. 最终结果
result = 0

# 1. 计数器
i = 0

# 2. 开始循环
while i <= 100:

    # 判断偶数
    if i % 2 == 0:
        print(i)
        result += i

    # 处理计数器
    i += 1

print("0~100之间偶数求和结果 = %d" % result)

03. break 和 continue

break 和 continue 是专门在循环中使用的关键字

break 某一条件满足时，退出循环，不再执行后续重复的代码
continue 某一条件满足时，不执行后续重复的代码

break 和 continue 只针对 当前所在循环 有效

3.1 break

在循环过程中，如果 某一个条件满足后，不再希望 循环继续执行，可以使用 break 退出循环

i = 0

while i < 10:

    # break 某一条件满足时，退出循环，不再执行后续重复的代码
    # i == 3
    if i == 3:
        break

    print(i)

    i += 1

print("over")

break 只针对当前所在循环有效

3.2 continue

在循环过程中，如果 某一个条件满足后，不希望 执行循环代码，但是又不希望退出循环，可以使用 continue
也就是：在整个循环中，只有某些条件，不需要执行循环代码，而其他条件都需要执行

i = 0

while i < 10:

    # 当 i == 7 时，不希望执行需要重复执行的代码
    if i == 7:
        # 在使用 continue 之前，同样应该修改计数器
        # 否则会出现死循环
        i += 1

        continue

    # 重复执行的代码
    print(i)

    i += 1

需要注意：使用 continue 时，条件处理部分的代码，需要特别注意，不小心会出现 死循环

continue 只针对当前所在循环有效

04. `while` 循环嵌套

4.1 循环嵌套

while 嵌套就是：while 里面还有 while

while 条件 1:
    条件满足时，做的事情1
    条件满足时，做的事情2
    条件满足时，做的事情3
    ...(省略)...
    
    while 条件 2:
        条件满足时，做的事情1
        条件满足时，做的事情2
        条件满足时，做的事情3
        ...(省略)...
    
        处理条件 2
    
    处理条件 1

4.2 循环嵌套演练 —— 九九乘法表

第 1 步：用嵌套打印小星星

需求

在控制台连续输出五行 *，每一行星号的数量依次递增

*
**
***
****
*****

使用字符串 * 打印

# 1. 定义一个计数器变量，从数字1开始，循环会比较方便
row = 1

while row <= 5:

    print("*" * row)

    row += 1

第 2 步：使用循环嵌套打印小星星

知识点 对 print 函数的使用做一个增强

在默认情况下，print 函数输出内容之后，会自动在内容末尾增加换行
如果不希望末尾增加换行，可以在 print 函数输出内容的后面增加 , end=""
其中 "" 中间可以指定 print 函数输出内容之后，继续希望显示的内容
语法格式如下：

# 向控制台输出内容结束之后，不会换行
print("*", end="")

# 单纯的换行
print("")

end="" 表示向控制台输出内容结束之后，不会换行

假设 Python 没有提供 字符串的 * 操作 拼接字符串

需求

在控制台连续输出五行 *，每一行星号的数量依次递增

*
**
***
****
*****

开发步骤

1> 完成 5 行内容的简单输出
2> 分析每行内部的 * 应该如何处理？
- 每行显示的星星和当前所在的行数是一致的
- 嵌套一个小的循环，专门处理每一行中 列 的星星显示

row = 1

while row <= 5:

    # 假设 python 没有提供字符串 * 操作
    # 在循环内部，再增加一个循环，实现每一行的 星星 打印
    col = 1

    while col <= row:
        print("*", end="")

        col += 1

    # 每一行星号输出完成后，再增加一个换行
    print("")

    row += 1

第 3 步：九九乘法表

需求输出九九乘法表，格式如下：

1 * 1 = 1	
1 * 2 = 2	2 * 2 = 4	
1 * 3 = 3	2 * 3 = 6	3 * 3 = 9	
1 * 4 = 4	2 * 4 = 8	3 * 4 = 12	4 * 4 = 16	
1 * 5 = 5	2 * 5 = 10	3 * 5 = 15	4 * 5 = 20	5 * 5 = 25	
1 * 6 = 6	2 * 6 = 12	3 * 6 = 18	4 * 6 = 24	5 * 6 = 30	6 * 6 = 36	
1 * 7 = 7	2 * 7 = 14	3 * 7 = 21	4 * 7 = 28	5 * 7 = 35	6 * 7 = 42	7 * 7 = 49	
1 * 8 = 8	2 * 8 = 16	3 * 8 = 24	4 * 8 = 32	5 * 8 = 40	6 * 8 = 48	7 * 8 = 56	8 * 8 = 64	
1 * 9 = 9	2 * 9 = 18	3 * 9 = 27	4 * 9 = 36	5 * 9 = 45	6 * 9 = 54	7 * 9 = 63	8 * 9 = 72	9 * 9 = 81