Python学习之旅--第一周--初识Python

Posted 2020-08-19

一：Python是一种什么样的语言？

　　1.语言的分类：

　　a.编译型语言和解释性语言：

　　　通常所说的计算机语言分为编译型和解释型语言。编译型语言典型的如C,C++，通常在程序执行之前必须经由编译器编译成机器可识别的可执行文件。而解释型语言则不用预先编译，在程序执行过程中由解释器逐行解释成二进制代码供计算机执行。典型的如JAVA,JAVASCRIPT,VBSCRIPT,PYTHON等通常编译型语言因预先进行了编译，所以执行效率较高，而解释型语言效率稍慢。

　　b.静态语言和动态语言：

　　 静态语言和动态语言一般指静态类型语言和动态类型语言。

　　（1）动态类型语言：动态类型只是运行期间才去做数据类型检查的语言。如python,ruby等。

　　（2）静态类型语言：静态类型语言与动态类型语言刚好相反，类型检查是在编译期间完成的。如C/C++，C#,java等。

　　c.强类型定义语言和弱类型定义语言：

　　（1）强类型定义语言：强制数据类型定义。

　　（2）弱类型定义语言：数据类型可以被忽略的语言。

通过上述介绍，我们可以得出，PYTHON是一门动态解释型的强类型定义语言。

 

二.第一个python程序:

按照国际惯例，我们编写第一个hello world!程序。

创建一个文件，helloworld.py
$vi helloworld.py

#!/usr/bin/env python
 
 print("Hello World!")
 

保存后执行：
$python helloworld.py

Hello World!

 

二.变量
  
　1.变量定义：
　　变量是内存中分配的一段地址或者容器，供程序存储数据。变量不仅可以是数字，也可以是字符串或者布尔值。
 　变量在程序中就是用一个变量名表示了，变量名必须是大小写英文、数字和_的组合，且不能用数字开头，比如：
　　

a = 1

　　变量a是一个整数。

b = "Tim"  或者 b = ‘Tim‘

　　变量b是一个字符串，在python中，单引号‘’和双引号“”的效果相同。

c = True

　　变量c是一个布尔值。

　　我们编写一个程序：

#!/usr/bin/env python
name = ‘Tim‘
age = 20
city = ‘PuDong‘

print(name,age,city)

　　执行结果如下：

Tim 20 PuDong

 　　2.思考变量的赋值：

#!/usr/bin/env python
name = ‘Tim‘
name2 = name
print(name,name2)
name2 = ‘King‘
print(name,name2)

　　执行结果如下：

Tim Tim
Tim King

　　第一次结果name的值被赋予name2所以两值相同。

　　第二次把‘King‘值赋给了name2，但并没有赋给name，故结果如此。

三.字符编码

　　我们已经讲过了，字符串也是一种数据类型，但是，字符串比较特殊的是还有一个编码问题。

因为计算机只能处理数字，如果要处理文本，就必须先把文本转换为数字才能处理。最早的计算机在设计时采用8个比特（bit）作为一个字节（byte），所以，一个字节能表示的最大的整数就是255（二进制11111111=十进制255），如果要表示更大的整数，就必须用更多的字节。比如两个字节可以表示的最大整数是65535，4个字节可以表示的最大整数是4294967295。

　　python默认使用uft-8编码。utf-8编码来源于unicode编码，由于可变长度，在编写英文的时候相比unicode可节省一倍的存储空间。常用的英文使用1个字节，汉字使用3个字节。只有比较生僻的字符才会编码成4-6个字节。

四.注释
　　为了后期的代码维护，我们要养成在程序中做好注释的习惯。
　　python中，单行注释使用#号，如：

_username = ‘alex‘
_password = ‘abc123‘
#将用户输入的内容赋值给name变量

　　也可以用‘‘‘...‘‘‘，"""..."""或者‘‘‘进行多行注释。因为python标准书写规范规定了每行不超过80个字符。因此，长字符串的注释可以用多行注释。

　　

# Author:Tim Gu
#!/usr/bin/env python
‘‘‘
This is my first program.
Tt is hello world!
‘‘‘
print(‘Hello World!‘)

五.格式化字符串
　　python中我们使用%d，%s,%f来分别作为整数，字符串以及浮点数的占位符。

# Author:Tim Gu
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
name = input("input your name:")
age = int(input("input your age:") ) #convert str to int
job = input("input your job:")
height = float(input("input your height:"))

msg = ‘‘‘
Infomation of user %s:
---------------
Name:   %s
Age :   %d
Job :   %s
Height: %f
-------End-----
‘‘‘ % (name,name,age,job,height )
print(msg)

依次输入Tim 30 IT 1.7后结果如下：

Infomation of user Tim:
---------------
Name:   Tim
Age :   30
Job :   IT
Height: 1.700000
-------End-----

 

六.常用模块初始
　　

　　在计算机程序的开发过程中，随着程序代码越写越多，在一个文件里代码就会越来越长，越来越不容易维护。

为了编写可维护的代码，我们把很多函数分组，分别放到不同的文件里，这样，每个文件包含的代码就相对较少，很多编程语言都采用这种组织代码的方式。在Python中，一个.py文件就称之为一个模块（Module）。

　　Python本身就内置了很多非常有用的模块，只要安装完毕，这些模块就可以立刻使用。

　　我们为了使输入的密码为密文，可是使用getpass模块，例如：passwd.py

import getpass

_username = ‘Tim‘
_password = ‘abc123‘
#将用户输入的内容赋值给name变量
user = input("username:")
pwd = getpass.getpass("password:")
if user == _username and pwd == _password:
    print("Welcome user %s login..."%user)
else:
    print("wrong username or password")

#打印输入的内容
print(user,pwd)

　　这样使用了python的getpass模块，使得输入密码时显示的是密文，增加了安全性。

　　我们还可以使用os模块来调用系统命令，如：

import os

os.system(‘df‘)
os.mkdir(‘yourDir‘)
cmd_res = os.popen("df -h").read()

　　

　　以上我们所说的都是调用python自身的模块，另外我们还可以自定义自己的模块，如

比如我们之前已建了passwd.py这个模块，现在在另外的代码中去调用这个模块：mod.py

　　

import passwd

　　结果将和直接执行passwd.py一样，输入Tim,abc123后结果如下：

username:Tim
password:abc123
Welcome user Tim login...
Tim abc123

　　需要注意的是，这两个模块都位于同一个目录下，python在调用模块时，会根据python的全局环境变量中的目录中去找相应的模块。

　　查看python的全局环境变量可以如下：

import sys
print(sys.path)

　　直接执行的结果如下：

[‘C:\\\\workspace\\\\day1‘, ‘C:\\\\workspace‘, ‘C:\\\\Python35\\\\python35.zip‘, ‘C:\\\\Python35\\\\DLLs‘, ‘C:\\\\Python35\\\\lib‘, ‘C:\\\\Python35‘, ‘C:\\\\Python35\\\\lib\\\\site-packages‘]

　　一般在开发过程中，我们自定义模块放入site-packages目录中，如果调用的模块提示未找到，首先先确定模块存放路径，在查看全局环境变量，解决办法要么增加相应环境变量，要么把模块移动至site-packages目录中。

七.流程控制之if与循环
一个简单的if语句：

# Author:Tim Gu
_username = ‘Tim‘
_password = ‘abc123‘

username = input("username:")
password = input("password:")

if username == username and _password == password:
    print("Congratulations,You have logon!")

　　输入Tim abc123后，结果如下：

username:Tim
password:abc123
Congratulations,You have logon!

　　需要注意的是，print语句在这里进行了缩进，python语句抛弃了{}作为语句块的开始和结束，全部使用缩进来代表语句块，故此，缩进在python中是非常严格的。在官方的

标准中，建议的是每次缩进4格。

　　if...else语句：

　　

# Author:Tim Gu
_username = ‘Tim‘
_password = ‘abc123‘

username = input("username:")
password = input("password:")

if username == _username:
    print("username is correct...")
    if  password == _password:
        print("Congratulations,You have logon!")

    else:
        print("password is invalid...")

else:
    print("your username is not correct...")

 

输入Tim,abc123后结果：

username:Tim
password:abc123
username is correct...
Congratulations,You have logon!

输入用户名正确，密码不正确如下：

username:Tim
password:123
username is correct...
password is invalid...

输入用户名不正确，如下：

username:king
password:123
your username is not correct...

 

八.猜年龄游戏

使用if...else来实现一个猜年龄小游戏：

# Author:Tim Gu
age = 22
guess_num = int(input("input your guess num:"))
if guess_num == age:
    print("Congratulations,you got it!")
elif guess_num > age:
    print("Think smaller!")
else:
    print("Think bigger!")

　　这个语句当输入等于，大于或者小于22时，都能相应的输出字符串，但是只能猜一次。如果想猜测多次，需要增加for循环，如下：

age = 22
for i in range(10):
    if i < 3:
        guess_num = int(input("input your guess num:"))
        if guess_num == age:
            print("Congratulations,you got it!")
            break #中断循环
        elif guess_num > age:
            print("Think smaller!")
        else:
            print("Think bigger!")
    else:
        print("too many attempts ...bye")
        break

这个代码猜测3次，猜中22通过break中断循环，同样的也可以用如下方式：

age = 22
for i in range(3):
    guess_num = int(input("input your guess num:"))
    if guess_num == age:
        print("Congratulations,you got it!")
        break #中断循环
    elif guess_num > age:
        print("Think smaller!")
    else:
        print("Think bigger!")
    if i == 2:
        print("too many attempts...bye")

执行结果：

input your guess num:2
Think bigger!
input your guess num:2
Think bigger!
input your guess num:22
Congratulations,you got it!

或者

input your guess num:1
Think bigger!
input your guess num:1
Think bigger!
input your guess num:1
Think bigger!
too many attempts...bye

 

以上的程序还可以改成输入3次错误后，询问用户是否还继续，可以这样写：

# Author:Tim Gu
age = 22
counter = 0
for i in range(10):
    if counter < 3:
        guess_num = int(input("input your guess num:"))
        if guess_num == age:
            print("Congratulations,you got it!")
            break #中断循环
        elif guess_num > age:
            print("Think smaller!")
        else:
            print("Think bigger!")
    else:
        continue_comfirm = input("Do you want to continue?y or n")
        if continue_comfirm == ‘y‘:
            counter = 0
　　　　　　　continue
        else:
            print("bye!")
            break
    counter += 1

在输入3次错误之后，程序询问是否还继续，输入y继续，总共循环10次。