【笔记】《python语言程序设计》—Python基本语法元素

一 前言

学习就是一个不断的自下而上，自上而下的过程。

前段时间，学着用python实现网站的数据爬取，隐约get到python的一些语法和用法，感觉就是语法不难，关键在于解决问题的思维。

这是需求驱动后的学习。接下来，就需要对python进行系统地了解。

很早之前搜知乎的时候，就搜到MOOC上的一门《python语言程序设计》课程，讲得很好，而且，我还下载了课件，溜了一遍，感觉就挺有趣的。

趁着有了实战经验，就把这门入门课刷了一遍。果然是门好课！很适合小白入门，并系统学习，整个教学过程循序渐进，深入浅出，提纲挈领，很有意思！

课程是北京理工大学嵩天老师的《python语言程序设计》课程，现在已经开了11次课了。课程每个小视频短则几分钟，最长也不超过20分钟，不容易劝退。每章讲解有复习回顾及小结，在平台python123上有每章的练习和测试，直接反馈结果，激发继续学下去的兴趣。

个人感觉，老师说话速度慢了些，调成了2倍速播放，然后，花了大约3天的时间，把所有的视频，课件，练习和测试都刷了一遍，感觉对python的了解更系统了！

趁热打铁，把每章的知识点和练习、测试再进行整理回顾一下。

以下内容均来自课程：《python语言程序设计》 及平台python123，感兴趣的看课程视频，亲自练习，效果更好~

二 知识点

1. 程序设计基本方法

1. 计算机：是根据指令操作数据的设备；功能性（对数据的操作，表现为数据计算、输入输出处理和结果存储等）；可编程性（根据一系列指令自动地、可预测地、准确地完成操作者的意图）；
2. 计算机的发展：按照摩尔定律，表现为指数方式；
3. 摩尔定律（Moore’s Law）：Intel公司创始人之一戈登·摩尔1965年提出；单位面积集成电路上可容纳晶体管的数量约每两年翻一番；CPU/GPU、内存、硬盘、电子产品价格等都遵循摩尔定律；
4. 程序设计：是计算机可编程性的体现。
5. 程序设计语言：是一种用于交互（交流）的人造语言；编程语言有超过600种，绝大部分都不再被使用；C语言诞生于1972年，是第一个被广泛使用的编程语言；Python语言诞生于1990年，是最流行最好用的编程语言；
6. 编程语言的执行方式：包括编译和解释。编译：将源代码一次性转换成目标代码的过程（类似英文翻译）；翻译：将源代码逐条转换成目标代码同时逐条运行的过程（类似实时的同声传译）。
7. 两类编程语言：静态语言和脚本语言。静态语言：使用编译执行（C/C++语言，Java语言），程序运行速度更快；脚本语言：使用解释执行（Python、JavaScript、PHP），源代码维护灵活、跨多个操作系统平台。
8. 程序的基本编写方法：I（输入）P（处理）O（输出）；
9. 求解计算问题的3个精简步骤：确定IPO（明确计算部分及功能边界）；编写程序（将计算求解的设计变成现实）；调试程序（确保程序按照正确逻辑能够正确运行）；

2. Python开发环境配置

1. 基本开发环境：IDLE，官方提供，适用于小规模程序开发，交互式和文件式编程方式。
2. 高级开发环境：VSCode，微软出品，跨平台免费工具。

3. 实例1-温度转换

需求：摄氏度和华氏度两种温度体系的转换

Temp=input()
if Temp[-1] in ['C','c']:
    f=eval(Temp[0:-1])*1.8+32
    print('{:.2f}F'.format(f))
elif Temp[-1] in ['F','f']:
    c=(eval(Temp[0:-1])-32)/1.8
    print('{:.2f}C'.format(c))
else:
    print('输入格式错误')

4. Python程序语法元素分析

1. 程序的格式框架：
   1. 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。
   2. 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。多行注释：以'''（3个单引号）开头和结尾；
2. 命名与保留字：
   1. 变量命名规则：大小写字母，数字，下划线和中文等字符及组合；注意：大小写敏感，首字符不能是数字，不与保留字相同；
   2. 保留字：被编程语言内部定义并保留使用的标识符。35个保留字，编程语言的基本单词，大小写敏感。and, as, assert, break, class, continue, def, elif, else, except, finally, for, from, if, import, in, is, lambda, not, or, pass, raise, return, try, while, with, yield, del, global, nonlocal, True, False, None, async, await。
3. 数据类型：供计算机程序理解的数据形式。整数类型；列表类型；字符串类型。
   1. 字符串类型：由一对单引号或一对双引号表示；是字符的有序序列，可以对其中的字符进行索引。
   2. 字符串的序号：正向递增序号[0:]和反向递减序号[-1:]。
   3. 字符串的使用：使用[]获取字符串中一个或多个字符。索引：返回字符串中的单个字符，<字符串>[M]。切片：返回字符串中的一段字符子串，<字符串>[M:N]。
   4. 数字类型：整数和浮点数都是数字类型。
   5. 列表类型：由0个或多个数据组成的有序序列。使用[]表示，采用逗号,分隔各元素；使用保留字in判断一个元素是否在列表中。
4. 语句与函数：
   1. 赋值语句：由赋值符号=构成的一行代码。
   2. 分支语句：由判断条件决定程序运行方向的语句。使用保留字if, elif, else构成条件判断的分支结构。每个保留字所在行最后存在一个冒号:，语法的一部分。
   3. 函数：根据输入参数产生不同输出的功能过程。函数采用<函数名>(<参数>)方式使用。
5. Python程序的输入输出：
   1. 输入函数input()：用户输入的信息以字符串类型保存在变量中；
   2. 输出函数print()：字符串类型的一对引号仅在程序内部使用，输出无引号；
   3. 评估函数eval()：去掉参数最外侧引号并执行余下语句的函数。

三 练习

1. 实例1-温度转换

同 实例1-温度转换；

2. Hello World I

描述：这是学习每种程序设计语言的第一个实例。输出Hello World，注意大小写。

print('Hello World')

3. 数字形式转换 I

描述：获得用户输入的一个正整数输入，输出该数字对应的中文字符表示。0到9对应的中文字符分别是：零一二三四五六七八九

zw='零一二三四五六七八九'
num=input()
for i in num:
    print(zw[eval(i)],end='')

4. 温度转换 II

描述：温度的刻画有两个不同体系：摄氏度（Celsius）和华氏度（Fahrenheit）。
请编写程序将用户输入华氏度转换为摄氏度，或将输入的摄氏度转换为华氏度。
转换算法如下：（C表示摄氏度、F表示华氏度）

C = ( F - 32 ) / 1.8

F = C * 1.8 + 32
要求如下：
(1) 输入输出的摄氏度采用大写字母C开头，温度可以是整数或小数，如：C12.34指摄氏度12.34度；
(2) 输入输出的华氏度采用大写字母F开头，温度可以是整数或小数，如：F87.65指华氏度87.65度；
(3) 不考虑异常输入的问题，输出保留小数点后两位；
(4) 使用input()获得测试用例输入时，不要增加提示字符串

temp=input()
if temp[0] in ['C','c']:
    f=eval(temp[1:])*1.8+32
    print('F{:.2f}'.format(f))
elif temp[0] in ['F','f']:
    c=(eval(temp[1:])-32)/1.8
    print('C{:.2f}'.format(c))
else:
    pass

5. 货币转换 I

描述：人民币和美元是世界上通用的两种货币之一，写一个程序进行货币间币值转换，其中：
人民币和美元间汇率固定为：1美元 = 6.78人民币。
程序可以接受人民币或美元输入，转换为美元或人民币输出。人民币采用RMB表示，美元USD表示，符号和数值之间没有空格。
注意：
(1) 这是一个OJ题目，获得输入请使用input() ；
(2) 不提示输出格式错误，结果小数点后保留两位。

num=input()
if num[0:3] in ['RMB']:
    d=1/6.78*eval(num[3:])
    print('USD{:.2f}'.format(d))
elif num[0:3] in ['USD']:
    r=6.78*eval(num[3:])
    print('RMB{:.2f}'.format(r))
else:
    print()

三 测试

1.选择题

1. Guido van Rossum正式对外发布Python版本的年份是：

   A 2008 B 2002 C 1998 D 1991

Python成功了，所以早年的开发历史也受到关注，以下是Guido自述的启动阶段时间表：

December, 1989 Implementation started

1990 Internal releases at CWI

February 20, 1991 0.9.0 (released to alt.sources)

February, 1991 0.9.1

鉴于Internal release不算对外发布，普遍认为Python语言诞生于1991年。

2. 以下关于Python语言中“缩进”说法正确的是：

   A 缩进可以用在任何语句之后，表示语句间的包含关系

   B 缩进统一为4个空格

   C 缩进在程序中长度统一且强制使用

   D 缩进是非强制的，仅为了提高代码可读性

Python语言的缩进只要统一即可，不一定是4个空格（尽管这是惯例）。

3. 以下不属于IPO模型的是：

   A Input B Program C Process D Output

IPO：Input Process Output

4. 字符串是一个字符序列，给字符串s，以下表示s从右侧向左第三个字符的是：

   A s[0:-3] B s[:-3] C s[3] D s[-3]

字符串有正向递增和反向递减两套序号体系

5. 以下不是Python语言合法命名的是：

   A MyGod5 B MyGod C _MyGod D 5MyGod

合法命名的首字符不能是数字。

6. 在Python中，用于获取用户输入的函数是：

   A get() B eval() C print() D input()

get()不是Python内置函数，获得用户输入只有一种方式：input()。

7. 下面不属于Python保留字的是：

   A elif B type C import D def

type不是Python保留字，而是内置函数 type()。

8. 以下不是Python数据类型的是：

   A 整数 B 列表 C 字符串 D 实数

实数是数学中的概念，在Python中对应浮点数。

9. 哪个选项给出的保留字不直接用于表示分支结构？

   A else B elif C if D in

if-elif-else是分支表达，in用来进行成员判断。

10. 利用print()格式化输出，哪个选项用于控制浮点数的小数点后两位输出？

    A {:.2} B {:.2f} C {.2f} D {.2}

:.2f 哪一个都不能少

2.程序设计题

1. Hello World的条件输出

描述：获得用户输入的一个整数，参考该整数值，打印输出"Hello World"，要求：
如果输入值是0，直接输出"Hello World"
如果输入值大于0，以两个字符一行方式输出"Hello World"（空格也是字符）
如果输入值小于0，以垂直方式输出"Hello World"

num=input()
op='Hello World'
if eval(num)==0:
    print(op)
elif eval(num)>0:
    s=''
    for i in range(len(op)):
        if (i+1)%2!=0:
            s=s+op[i]
            if len(op)==i+1:
                print(s)
        else:
            s=s+op[i]
            print(s)
            s=''
else:
    for i in op:
        print(i)

2. 数值运算

描述：获得用户输入的一个字符串，格式如下：
M OP N
其中，M和N是任何数字，OP代表一种操作，表示为如下四种：+, -, *, /（加减乘除）
根据OP，输出M OP N的运算结果，统一保存小数点后2位。
注意：M和OP、OP和N之间可以存在多个空格，不考虑输入错误情况。

s=input()
result=eval(s.replace(' ',''))
print('{:.2f}'.format(result))

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