python启程——第一篇

Posted 2020-09-13

关于自己python学习的内容分享分享（更多可以访问http://www.yibencezi.com/notes/9073进行学习）：

0，环境安装（自行百度）
在线环境：http://pythonfiddle.com/
1，我的第一个python：

2，简单的print：
rint，中文意思是打印，在python里它不是往纸上打印，而是打印在命令行，或者叫终端、控制台里面。print是python里很基本很常见的一个操作，它的操作对象是一个字符串（什么是字符串，此处按住不表，且待日后慢慢道来）。基本格式是：
print 你要打印的东西
或者
print(你要打印的东西)
这里一定要英文字符的括号，所有程序中出现的符号都必须是英文字符，注意别被你的输入法坑了。

注意：如果你是python3及以后的版本，一定得用print()，不然会出错。

实例演示：

接在print后面加一段文字来输出的话，需要给文字加上双引号或者单引号。大家发现，print除了打印文字之外，还能输出各种数字、运算结果、比较结果等。你们试着自己print一些别的东西，看看哪些能成功，哪些会失败，有兴趣的话再猜一猜失败的原因。

注意：python3记得在后面必须加上()
其实在python命令行下，print是可以省略的，默认就会输出每一次命令的结果。就像这样：

>>> ‘Your YiDa!‘
‘Your YiDa!‘
>>> 2+13+250
265
>>> 5<50
True

#======== 短期目标 ========#
短期目标就是一个很简单很弱智的小游戏：

COM: Guess what I think?
5
COM: Your answer is too small.
12
COM: Your answer is too large.
9
COM: Your answer is too small.
10
COM: BINGO!!!

解释一下：首先电脑会在心中掐指一算，默念一个数字，然后叫你猜。你猜了个答案，电脑会厚道地告诉你大了还是小了，直到最终被你果断猜中。

3，IDE
什么是IDE？英文叫做Integrated Development Environment，中文就是集成开发环境。嗯，等于没说。

打个不恰当的比方，如果说写代码是制作一件工艺品，那IDE就是机床。再打个不恰当的比方，PS就是图片的IDE，Word就是doc文档的IDE，PowerPoint就是ppt文件的IDE。python也有自己的IDE，而且还有很多。

python自带了一款IDE，叫做IDLE。先说Windows，Windows上安装了之后，可以在“开始菜单”->“程序”->“Python 2.7”里找到它。打开后之后很像我们之前用过的命令行。没错，它就是的，在里面print一下试试。不知之前用命令行的同学有没有注意到，命令行输一行命令就会返回结果，而且之前print了那么多，关掉之后也不知道到哪里去了。所以它没法满足我们编写弱智小游戏的大计划。我们需要用新的方法！

点击窗口上方菜单栏的“File”->“New Window”，会打一个长得很像的新窗口，但里面什么也没有。这是一个文本编辑器，在这里面就可以写我们的python程序了。继续print几行，这次可以多print一点：

print ‘Hello‘
print ‘IDE‘
print ‘Here I am.‘

现在是，见证奇迹的时刻！点击“Run”->“Run Module”，或者直接按快捷键F5。会提示你保存刚才文件，随便取个名字，比如“lesson3.py”。（.py是python代码文件的类型，虽然不指定.py也是可以的，但建议还按规范来）保存完毕后，之前那个控制台窗口里就会一次性输出你要的结果。

以后想再次编辑或运行刚才的代码，只要在IDLE里选择“File”->“Open...”，打开刚才保存的.py文件就可以了。

Mac上的IDLE是预装好了，在“终端”里输入“IDLE”就可以启动，使用方法同Windows。也可以在文件夹/usr/bin里可以找到IDLE。如果是重新下载安装了python，似乎是可以在“应用程序”里找到IDLE的，Mac的同学可以验证下。（有同学反馈说 Mac 上默认的 Python 里是不带 IDLE 的，需要自行下载安装 Python 后里面才有）

除了官配的 IDLE，还有一些很好用的第三方 IDE，把文件目录、文本编辑器、命令行都整合到了一起，还增加了很多辅助功能，配置好之后用起来应该比 IDLE 方便。这其中首推 PyCharm，它之前是收费软件，现在已经推出了免费版本，足够一般的学习和开发使用。有兴趣的同学也可以去找来试试看。

另外，Windows下还有一个第三方的免费IDE，叫PyScripter，地址：http://sourceforge.net/projects/pyscripter/。但 PyScripter 的编码设置有时会导致奇怪的问题，还有要注意它的安装位置和.py文件的保存位置都不能有中文，另外其官方的维护也不给力，所以现在不是十分推荐。

今天的内容有点长。配置开发环境这种事最麻烦了，大家耐心一点，毕竟一次投入，长期受益。以后我们的课程都会在IDE中进行，基本不再往命令行里直接敲代码了。

最后说下，有很多python程序员都不使用任何IDE。至于原因嘛，可能就像优秀的手工艺人是不会用机床来加工艺术品的吧。

4，输入
前期回顾：
1. 命令行，包括Win下的控制台（CMD）和Mac下的终端（Terminal）。
它可以帮我们确认自己电脑上的python是不是正常。但是这种方法很难帮我们实现写一个完整小程序的目标。

2. IDE，包括python自带的IDLE和其他第三方的IDE。
不知道大家是不是都顺利搞定，并且能顺利保存并打开py文件了呢？以后我们课程里的内容，你都可以在这里面进行。

3. 在线编辑器，compileonline或者pythonfiddle。
他们同样包括代码编辑器（写代码的地方）和控制台（输出结果的地方）两部分。所以我们在本地IDE里的操作都可以在其中实现。只不过保存文件会有些复杂，compileonline是点击download files打包下载，pythonfiddle需要注册一下。当然，你也可以直接把你写好的代码复制下来，保存在本地，下次再粘贴上去接着写。

#======== 进入今天的正题 ========#
之前print了那么多，都是程序在向屏幕“输出”。那有来得有往，有借得有还，有吃。。。咳咳！那啥，我们得有向程序“输入”信息的办法，才能和程序对话，进行所谓的“人机交互”。

python有一个接收命令行下输入的方法：
input()
注意，和print不同的是，这次我们必须得加上()了，而且得是英文字符的括号。

好了，终于可以搬出那个弱智小游戏了，耶！游戏里我们需要跟程序一问一答，所以我们先把话给说上。

打开我们的python编辑器，不管是IDLE，在线编辑器，还是其他的IDE。在代码编辑器中输入下面几句代码：

print "Who do you think I am?"
input()
print "Oh, yes!"

然后，Run！（Forrest Run！）你会在命令行中看到，程序输出了第一句之后就停住了，这是input在等待你的输入。

输入你的回答，回车。你会看到程序的回答。注意！引号！！又是引号！！！和print一样，如果你输的是一串文字，要用引号‘‘或者""引起来，如果是数字则不用。

（插一句，python还有一个输入的方法：raw_input()，它把所有的输入都直接当作一串字符，于是就可以不用加引号，有兴趣的同学可以试一试，体会一下两者的不同。关于这个令人纠结的引号，我们以后会再讨论它。）

看上去不错哦，似乎就这么对上话了。是不是觉得离小游戏的完成迈进了一大步？可是大家发现没有，即使你说"Idiot！"，程序仍然会淡定地回答"Oh, yes!"因为它左耳进右耳出，根本就没听进去我们到底说了啥。那怎么才能让它认真听话呢？啪！且听下回分解。

PS：今天心情不错，给大家讲个很冷的程序员笑话。

一位程序员对书法十分感兴趣，退休后决定在这方面有所建树。于是花重金购买了上等的文房四宝。一日，饭后突生雅兴，一番磨墨拟纸，并点上了上好的檀香，颇有王羲之风范，又具颜真卿气势，定神片刻，泼墨挥毫郑重地写下一行字：
hello world ！

5，变量
#======== 变量 ========#

Python之神说，要有变量！于是就有了变量。

变量，望文生义，就是变化的量。python里创建一个变量的方法很简单，给它起个名字，然后给它一个值。举起几个栗子:

name = ‘Crossin‘
myVar = 123
price = 5.99
visible = True

“=”的作用是把右边的值赋予给左边的变量。

这里说一下另外一个概念，叫做“数据类型”，上面4颗栗子分别代表了python中较常见的四种基本类型：

● 字符串 - 表示一串字符，需要用‘‘或""引起来
● 整数
● 浮点数 - 就是小数
● bool（布尔） - 这个比较特殊，是用来表示逻辑“是”“非”的一种类型，它只有两个值，True和False。（注意这里没有引号，有了引号就变成字符串了）

再次用到我们熟悉的print。这次，我们升级了，要用print输出一个“变量”：

name = ‘Crossin‘
print name

看到结果了吗？没有输出“name”，也没有报错，而是输出了“Crossin”。现在是不是能想明白一些，为什么之前print一段文字没加引号就会报错，而print一个数字就没有问题呢？

它叫变量，那就是能变的。所以在一次“赋值”操作之后，还可以继续给它赋予新的值，而且可以是不同类型的值。

a = 123
print a
a = ‘hi‘
print a

“=”的右边还可以更复杂一点，比如是一个计算出的值:

value = 3 * 4
print value
value = 2 < 5
print value

甚至，也可以是input():

name = input()
print name

于是，我们又可以进化一下我们的小游戏了。把上次写的内容稍微改一下，加上变量：

print "Who do you think I am?"
you = input()
print "Oh, yes! I am a"
print you

看来程序已经知道我们的输入了。接下来，就要让它学会对不同的答案做出判断。这个我们留到下次再说。

实例：

小游戏进阶：

6，bool(布尔值)
昨天说到了python中的几个基本类型，字符串、整数、浮点数都还算好理解，关于剩下的那个bool（布尔值）我要稍微多说几句。

逻辑判断在编程中是非常重要的。大量的复杂程序在根本上都是建立在“真”与“假”的基本逻辑之上。而bool所表示的就是这种最单纯最本质的True/False，真与假，是与非。

来看下面的例子：

a = 1 < 3
print a
b = 1
c = 3
print b > c

通过用“>”“<”来比较两个数值，我们就得到了一个bool值。这个bool值的真假取决于比较的结果。
方法
“>”“<”在编程语言中被成为逻辑运算符，常用的逻辑运算符包括：

>：大于
<：小于
>=：大于等于
<=：小于等于
==：等于。比较两个值是否相等。之所以用两个等号，是为了和变量赋值区分开来。
!=：不等与
not：逻辑“非”。如果x为True，则not x为False
and：逻辑“与”。如果x为True，且y为True，则x and y为True
or：逻辑“或”。如果x、y中至少有一个为True，则x or y为True

关于bool值和逻辑运算其实远不止这些，但现在我们暂时不去考虑那么多，以免被绕得找不到北。最基本的大于、小于、等于已经够我们先用一用的了。

试试把bool加到我们的小游戏里：

num = 10
print ‘Guess what I think?‘
answer = input()

result = answer<num
print ‘too small?‘
print result

result = answer>num
print ‘too big?‘
print result

result = answer==num
print ‘equal?‘
print result

代码比之前稍微多了一点，解释一下。
第一段代码：先创建一个值为10的变量num，输出一句提示，然后再输入一个值给变量answer。
第二段代码：计算answer<num的结果，记录在result里，输出提示，再输出结果。
第三段、第四段都与第二段类似，只是比较的内容不一样。

看看结果是不是跟你预期的一致？虽然看上去还是有点傻，但是离目标又进了一步。

现在数数你手上的工具：输入、输出，用来记录数值的变量，还有可以比较数值大小的逻辑运算。用它们在你的python里折腾一番吧。
实例：

 

7，if
#======== if ========#

继续上次的程序。我们已经能让程序程序判断我们输入的值了，但这程序还是有点呆，不管怎样都要把话说三遍。因为到目前为止，我们的程序都是按照顺序从上到下一行接一行地执行。有同学发来问题了：怎么能让它根据我们输入的结果来选择执行呢？答案就是 -- if

来看一张图（纯手绘，渣画质）

解释一下，程序顺序往下执行遇到if语句的时候，会去判断它所带条件的真假。
“如果”为True，就会去执行接下来的内容。“如果”为False，就跳过。

语法为：

if 条件:
选择执行的语句

特别说明：条件后面的冒号不能少，同样必须是英文字符。
特别特别说明：if内部的语句需要有一个统一的缩进，一般用4个空格。python用这种方法替代了其他很多编程语言中的{}。你也可以选择1/2/3...个空格或者按一下tab键，但必须整个文件中都统一起来。千万不可以tab和空格混用，不然就会出现各种莫名其妙的错误。所以建议都直接用4个空格。

上栗子：

thisIsLove = input()
if thisIsLove:
print "再转身就该勇敢留下来"

试试看？输入True，就会得到回答。输入False，什么也没有。（如果你那里输出中文有问题，请自行改成英文）

所以，我们的游戏可以这样改写：

num = 10
print ‘Guess what I think?‘
answer = input()
if answer<num:
print ‘too small!‘
if answer>num:
print ‘too big!‘
if answer==num:
print ‘BINGO!‘

if在编程语言中被称为“控制流语句”，用来控制程序的执行顺序。还有其他的控制流语句，后面我们会用到。

#======== 课后作业 ========#

有不少同学强烈要求布置作业。好吧，满足你们。还记得之前那个“你觉得我是什么人？”的程序吧？（不记得的请回复4。。。）
改写一下，只有你回答某些好话的时候，程序才会Oh yes。其他都不理你。甚至说某些词的时候，它还要反驳你。
至于用哪些词哪些条件，你们自己设定吧。

8，while
#======== 注释 ========#

先介绍一个新东西：注释。
python里，以“#”开头的文字都不会被认为是可执行的代码。
print “hello world”
和
print "hello world" #输出一行字
是同样的效果。但后者可以帮助开发者更好地理解代码。
在接下来的课程中，我会经常用注释来解释代码。

#======== while ========#

用if改进完我们的小游戏后，功能已经基本实现了。很多同学做完后纷纷表示，每次只能猜一次，完了之后又得重新run，感觉好麻烦。能不能有办法让玩家一直猜，直到猜中为止？答案很显然，如果这种小问题都解决不了，那python可就弱爆了。

最简单的解决方法就是while。

同if一样，while也是一种控制流语句，另外它也被称作循环语句。继续来看渣画质手绘流程图：

 

程序执行到while处，“当”条件为True时，就去执行while内部的代码，“当”条件为False时，就跳过。

语法为：

while 条件:
循环执行的语句

同if一样，注意冒号，注意缩进。

今天的栗子：

a = 1 #先a设为1
while a != 0: #a不等于0就一直做
print "please input"
a = input()
print "over"

想想怎么用while改进小游戏？有多种写法，大家自己思考下，我不多做说明了。下图给出一种方法。

注意，这里出现了两层缩进，要保持每层缩进的空格数相同。

到此为止，小游戏已经基本成型了。不过好像还差一点：每次自己都知道答案，这玩起来有神马意思。
明天来讲，怎么让你不知道电脑的答案。