Python语言程序设计基础课程(入门级)

Python语言程序设计基础课程（入门级）Python开发环境配置Python开发环境配置-Python语言概述-Python语言Windows系统开发环境-Python语言Mac系统开发环境-Python语言Linux系统开发环境-Python语言Web开发环境三选一-Python程序编写与运行Python语言概述CCBY-NC-SA4.0嵩天Python[`paiθən]，译为“蟒蛇”Python语言拥有者是PythonSoftwareFoundation(PSF)PSF是非盈利组织，致力于保护Python语言开放、开源和发展Python语言的诞生GuidovanRossumPython语言创立者2002年，Python2.x2008年，Python3.xPython，由荷兰人GuidovanRossum于1989年发明，第一个公开发行版发行于1991年。作为python的作者，是什么促使他设计了这个语言呢？在80年代，个人电脑的配置低，程序员不得不努力思考如何最大化利用空间，让guido感到苦恼。他认为这样编写程序实在是太过于耗费时间，于是他想到了shell。shell可以像胶水一样，将UNIX下的许多功能连接在一起。许多C语言下上百行的程序，在shell下只用几行就可以完成。然而，shell的本质是调用命令，它并不是一个真正的语言，shell不能全面的调动计算机的功能。后来他进入CWI（数学和计算机研究所）工作，并参加了ABC语言的开发。1989年圣诞节期间，在阿姆斯特丹，Guido为了打发圣诞节的无趣，决心开发一个新的脚本解释程序，做为ABC语言的一种继承。而取名python，是取自他挚爱的一部电视剧MontyPython’sFlyingCircus。1991年，第一个Python编译器诞生，它是用C语言实现的，guido为防止重蹈ABC的覆辙，着重注意python的可扩展性，并且也沿用了C中的大部分语法习惯，而这，使python得到guido同事的欢迎。他们迅速的反馈使用意见，并参与到Python的改进。1990年代初，计算机的性能大大提高。许多程序员以及资深计算机用户频繁使用Internet进行交流，这使得python没有了硬件上的束缚与传播上的困难，再加上python易于使用的特点，使python得到了一定程度上的传播。python相当的开放，任何人可对python进行拓展或改造。由Guido决定是否将新的特征加入到python或者标准库中。后来的python2.0，转为完全开源的开发方式，python的数据库的扩展速度与传播速度也由此更进一步。到今天，Python的框架已经确立。Python语言以对象为核心组织代码(Everythingisobject)，支持多种编程范式(multi-paradigm)，采用动态类型(dynamictyping)，自动进行内存回收(garbagecollection)。Python支持解释运行(interpret)，并能调用C库进行拓展。Python有强大的标准库(batteryincluded)。这也是python相较于C，java一类语言的优势。Python语言是一个由编程牛人领导设计并开发的编程语言Python语言是一个有开放、开源精神的编程语言Python语言应用于火星探测、搜索引擎、引力波分析等众多领域TIOBEINDEX:编程语言流行程度排行榜1、语法简洁2、与平台无关3、粘性扩展4、开源理念5、通用灵活6、强制可读7、支持中文8、模式多样9、类库丰富Python语言的特点Python语言的优点优点一：优雅、简单、明确（减少花哨、晦涩或以“炫技”为目的的代码）让数据分析师们摆脱了程序本身语法规则的泥潭，更快的进行数据分析C语言Python语言12优点二：强大的标准库完善的基础代码库，覆盖了网络通信、文件处理、数据库接口、图形系统、XML处理等大量内容，被形象地称为“内置电池”（batteriesincluded）Python使用者——“调包侠”13优点三：良好的可扩展性大量的第三方模块，覆盖了科学计算、Web开发、数据接口、图形系统等众多领域，开发的代码通过很好的封装，也可以作为第三方模块给别人使用。如Pandas、Numpy、Seaborn、Scikit-learn等等优点四：免费、开源14缺点一：运行速度慢缺点二：加密难缺点三：缩进规则缺点四：多线程灾难Python语言的缺点15Python语言与Java动态类型和静态类型Python中一切皆对象括号与缩进应用领域16Python语言与R语言机器学习的一把利器可读性强，便于上手灵活性强：可与其他如Web应用程序进行整合•以统计推断为导向•数据分析之外的领域有所限制•包凌乱且一致性较差17Python语言与R语言的应用场景对比网络爬虫连接数据库内容管理系统API构建•统计分析•互动式图标/面板18Python的两种编程方式交互式和文件式-交互式：对每个输入语句即时运行结果，适合语法练习-文件式：批量执行一组语句并运行结果，编程的主要方式实例1:圆面积的计算根据半径r计算圆面积r=25area=3.1415*r*rprint(area)1963.4375000000002print({:.2f}F.format(area))1963.44交互式实例1:圆面积的计算根据半径r计算圆面积r=25输出结果如下：area=3.1415*r*rprint(area)1963.43750000000021963.44print({:.2f}F.format(area))保存为CalCircle.py文件并运行文件式实例2:同切圆绘制绘制多个同切圆importturtleturtle.pensize(2)turtle.circle(10)turtle.circle(40)turtle.circle(80)turtle.circle(160)文件式保存为TangentCirclesDraw.py文件并运行实例2:同切圆绘制绘制多个同切圆importturtleturtle.pensize(2)turtle.circle(10)turtle.circle(40)turtle.circle(80)turtle.circle(160)交互式实例3:五角星绘制绘制一个五角星fromturtleimport*color('red','red')begin_fill()foriinrange(5):fd(200)rt(144)end_fill()交互式实例3:五角星绘制绘制一个五角星fromturtleimport*color('red','red')begin_fill()foriinrange(5):fd(200)rt(144)end_fill()done()文件式保存为StarDraw.py文件并运行本章小结Python开发环境配置-Python语言的发展历史-选取一种系统平台构建Python开发环境-尝试编写与运行3个Python小程序Python语言程序设计实例4:温度转换问题分析设计算法根据华氏和摄氏温度定义，利用转换公式如下：C=(F–32)/1.8F=C*1.8+32其中，C表示摄氏温度，F表示华氏温度#TempConvert.pyTempStr=input(请输入带有符号的温度值:)ifTempStr[-1]in['F','f']:C=(eval(TempStr[0:-1])-32)/1.8print(转换后的温度是{:.2f}C.format(C))elifTempStr[-1]in['C','c']:F=1.8*eval(TempStr[0:-1])+32print(转换后的温度是{:.2f}F.format(F))else:print(输入格式错误)编写上述代码，并保存为TempConvert.py文件运行效果IDLE打开文件，按F5运行Python语言程序设计Python程序语法元素分析Python程序语法元素分析-程序的格式框架-命名与保留字-数据类型-语句与函数-Python程序的输入输出-温度转换代码分析程序的格式框架#TempConvert.pyTempStr=input(请输入带有符号的温度值:)ifTempStr[-1]in['F','f']:C=(eval(TempStr[0:-1])-32)/1.8print(转换后的温度是{:.2f}C.format(C))elifTempStr[-1]in['C','c']:F=1.8*eval(TempStr[0:-1])+32print(转换后的温度是{:.2f}F.format(F))else:print(输入格式错误)代码高亮：编程的色彩辅助体系，不是语法要求#TempConvert.pyTempStr=input(请输入带有符号的温度值:)ifTempStr[-1]in['F','f']:C=(eval(TempStr[0:-1])-32)/1.8print(转换后的温度是{:.2f}C.format(C))elifTempStr[-1]in['C','c']:F=1.8*eval(TempStr[0:-1])+32print(转换后的温度是{:.2f}F.format(F))else:print(输入格式错误)缩进：一行代码开始前的空白区域，表达程序的格式框架#TempConvert.pyDARTS=1000TempStr=input(请输入带有符号的温度值:)ifTempStr[-1]in['F','f']:C=(eval(TempStr[0:-1])-32)/1.8print(转换后的温度是{:.2f}C.format(C))elifTempStr[-1]in['C','c']:F=1.8*eval(TempStr[0:-1])+32print(转换后的温度是{:.2f}F.format(F))else:hits=0.0clock()foriinrange(1,DARTS):x,y=random(),random()dist=sqrt(x**2+y**2)ifdist=1.0:hits=hits+1pi=4*(hits/DARTS)print(Pi的值是{:.2f}F.format(pi))print(输入格式错误)单层缩进多层缩进缩进缩进表达程序的格式框架-严格明确：缩进是语法的一部分，缩进不正确程序运行错误-所属关系：表达代码间包含和层次关系的唯一手段-长度一致：程序内一致即可，一般用4个空格或1个TAB#TempConvert.pyTempStr=input(请输入带有符号的温度值:)ifTempStr[-1]in['F','f']:C=(eval(TempStr[0:-1])-32)/1.8print(转换后的温度是{:.2f}C.format(C))elifTempStr[-1]in['C','c']:F=1.8*eval(TempStr[0:-1])+32print(转换后的温度是{:.2f}F.format(F))else:print(输入格式错误)注释：用于提高代码可读性的辅助性文字，不被执行注释不被程序执行的辅助性说明信息-单行注释：以#开头，其后内容为注释#这里是单行注释-多行注释：以'''开头和结尾'''这是多行注释第一行这是多行注释第二行'''#TempConvert.pyTempStr=input(请输入带有符号的温度值:)ifTempStr[-1]in['F','f']:C=(eval(TempStr[0:-1])-32)/1.8print(转换后的温度是{:.2f}C.format(C))elifTempStr[-1]in['C','c']:F=1.8*eval(TempStr[0:-1])+32print(转换后的温度是{:.2f}F.format(F))else:print(输入格式错误)缩进注释比如