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Python程序设计湖南大学信息科学工程学院 陈娟
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Python课程简介
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湖南大学信息科学工程学院陈娟
参考书籍Python语言程序设计基础
高等教育出版社
嵩天等
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参考书籍
书名 出版社 作者
Python编程:从入门到实践 人民邮电出版社 Eric matthes
python科学计算第二版 清华大学出版社 张若愚
Python数据挖掘入门与实践 人民邮电出版社 Robert Layton
利用Python进行数据分析 人民邮电出版社 Wes McKnney
Python程序设计 人民邮电出版社 董傅国
Python程序设计实验指导 人民邮电出版社 董傅国
Python+Pygame 游戏学习(初级教程)
小五义
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参考网站
http://www.icourses.cn/home/# 爱课程网
https://www.python.org Python官网
http://pythontutor.com/ 在线运行演示
https://think.cs.vt.edu/blockpy/load 积木化Python编程
http://www.pythondoc.com Python学习大本营
http://www.pythontip.com Python Tip
https://github.com/xianhu/LearnPython Learn Python
https://learnxinyminutes.com/docs/zh-cn/python3-cn/ X分钟速成Python3
https://www.liaoxuefeng.com/wiki/0014316089557264a6b348958f449949df42a6d3a2e542c000
廖雪峰Python3教程
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Python语言概述
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Python语言概述
• Python语言历史• 1998年,诞生
• 2002年,Python2.x
• 2008年,Python3.x
Guido van Rossum
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Python语言概述
• Python网址• https://www.python.org/
• Python软件基金会是一个致力于Python编程
语言的非营利组织,成立于2001年3月6日。
• 基金会的任务在于促进Python使用社群的发
展,并负责Python社群中的各项工作,包括
开发Python核心版本、管理智慧财产权、开
发者研讨会(包含PhyCon),以及募款。
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Python语言概述
• 开源软件• https://opensource.org/
• open-source,其源码可以被公众使用的软件,并且此软件的使用,修改和分发也不受许可证的限制。
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Python语言概述
• 编写helloworld程序
>>>print("HelloWorld")
HelloWorld
提示符
源程序
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Python语言概述
• Python语言特点
• Python语法简洁
• Python生态丰富
• Python多语言集成
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Python语言概述
• Python语言特点
• 平台无关
• 强制可读
• 支持中文
• 模式多样
• 类库便捷
• 通用语言
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Python语言概述
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Python语言开发环境配置
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Python语言开发环境配置
• Python安装
• www.python.org/downloads/
• 根据操作系统选择不同版本
• 下载相应的Python3.0系列版本程序
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Python语言开发环境配置
• Python安装
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Python语言开发环境配置
• 交互式启动
• 方法1:
cmd启动Windows命令行工具
exit()或quit()可退出python环境
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Python语言开发环境配置
• 交互式启动
• 方法2:
• 调用IDLE来启动Python运行环境
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Python语言开发环境配置
• 文件启动
• 方法1:
• 用任何文本编辑器(例如记事本),按照语法格式编写代码,保存为文件。
• 在命令行模式下运行该文件。
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Python语言开发环境配置
• 文件启动
• 方法2:
打开IDLE
选择File菜单的New File(Ctrl+N)新建一个程序
输入语句
选择File菜单的Save(Ctrl+S)保存该程序
选择Run菜单的Run(F5)运行该程序
若要再次修改或运行该程序,可选择File菜单的Open打开该程序
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Python语言开发环境配置
• 文件启动
• 方法2:
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Python语言开发环境配置
• Anaconda安装
• Anaconda指的是一个开源的Python发行版本,其包含了conda、Python等180
多个科学包及其依赖项。
• 因为包含了大量的科学包,Anaconda 的下载文件比较大(约 531 MB),如果
只需要某些包,或者需要节省带宽或存储空间,也可以使用Miniconda这个较小
的发行版(仅包含conda和 Python)。
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Python语言开发环境配置
• Anaconda安装
https://www.anaconda.com/distribution/
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Python语言开发环境配置
• Anaconda使用
spyder 一个使用Python语言、跨平台的、科学运算集成开发环境
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Python语言开发环境配置
• Anaconda使用
输入代码
运行代码
运行结果
新建程序
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Python程序实例
例 1.1 用python程序实现摄氏度和华氏度转换
摄氏度以1标准大气压下水的结冰点为0度,沸点为100度,将温度进
行等分刻画。
华氏度以1标准大气压下水的结冰点为32度,沸点为212度,将温度
进行等分刻画。
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Python程序实例
例 1.1 用python程序实现摄氏度和华氏度转换
根据华氏和摄氏温度定义,转换公式如下:
C = ( F –32 ) / 1.8
F = C * 1.8 + 32
其中,C表示摄氏温度,F表示华氏温度
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Python程序实例
例 1.1 用python程序实现摄氏度和华氏度转换
#温度转换TempStr = input("请输入带有符号的温度值: ")if TempStr[-1] in ['F','f']:
C = (eval(TempStr[0:-1]) - 32)/1.8print("转换后的温度是{:.2f}C".format(C))
elif TempStr[-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")
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Python语法元素分析
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Python语法元素分析
程序的格式框架
Python语言采用严格的缩进来表明程序的格式框架。
缩进指每一行代码开始前的空白区域,用来表示代码
之间的包含和层次关系。
1个缩进=4个空格
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Python语法元素分析
• 程序的格式框架
#1.1温度转换TempStr = input("请输入带有符号的温度值: ")if TempStr[-1] in ['F','f']:
C = (eval(TempStr[0:-1]) - 32)/1.8print("转换后的温度是{:.2f}C".format(C))
elif TempStr[-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
缩进
缩进
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Python语法元素分析
• 程序的格式框架
缩进表达了所属关系
单层缩进代码属于之前最邻近的一行非缩进代码
多层缩进代码根据缩进关系决定所属范围
不是所有代码都可以通过缩进包含其他代码
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Python语法元素分析• 注释
注释的两种方法:
单行注释以#开头
#Here are the comments
多行注释以’’’(三个单引号)开头和结尾
’’’
This is a multiline comment
Used in Python
’’’
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Python语法元素分析• 命名与保留字
Python语言允许采用大写字母、小写字母、数字、下划线(_)和汉字等
字符及其组合给变量命名,但名字的首字符不能是数字,中间不能出现
空格,长度没有限制
注意:标识符对大小写敏感,python和Python是两个不同的名字
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Python语法元素分析• 命名与保留字
Python3.x保留字列表(33个)
and elif import raiseas else in returnassert except is trybreak finally lambda whileclass for nonlocal withcontinue from not yielddef global or Truedel if pass False None
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Python语法元素分析
• 字符串
Python语言中,字符串是用两个双引号“”或者单
引号‘’括起来的一个或多个字符。
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Python语法元素分析
字符串
字符串中的编号叫做“索引”
Python中字符串索引从0开始,一个长度为L的字符串最后一个字符的位置是L-1
Python同时允许使用负数从字符串右边末尾向左边进行反向索引,最右侧索引值是-1,最左侧字符序号为-L
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Python语法元素分析
-3 -2 -1TempStr 1 8 c
0 1 2
字符串
Tempstr[-3] Tempstr[0] 字符1Tempstr[-2] Tempstr[1] 字符8Tempstr[-1] Tempstr[2] 字符c
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Python语法元素分析字符串字符串取子串
<string>[<start>:<end>]
start和end都是整数型数值,这个子序列从索引start开始直到索引end结束,但不包括end位置。
如果strat或end缺失,表示字符串把开始或结束索引值作为默认值
字符串采用unicode编码,一个英文字符或汉字长度均为1
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Python语法元素分析字符串字符串取子串
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Python语法元素分析字符串字符串取子串
TempStr[:-1]
从左边第一个字符到从右边数的第二个字符
(最右边第一个字符之前)即18
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Python语法元素分析字符串字符串基本运算符
操作符 描述
x+y 连接两个字符串x与y
x*n与n*x 复制n次字符串x
x in s 如果x是s的子串,返回True,否则返回False
str[i] 索引,返回第i个字符
str[N:M] 切片,返回第N到M的子串,其中不包含M
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Python语法元素分析字符串
转义字符\
反斜杠字符(\)是一个特殊字符,在字符串中表示转义,
即该字符与后面相邻的一个字符组成了新的含义。
\n表示换行,\\表示反斜杠,\’表示单引号
\”表示双引号,\t表示制表符(Tab)
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Python语法元素分析
• 赋值语句
<变量>=<表达式>
Python语言中,=表示“赋值”,即将等号右侧的值计
算后将结果值赋给左侧变量,包含等号(=)的语句称为“赋值语句”
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Python语法元素分析
• 赋值语句
同步赋值语句:同时给多个变量赋值
<变量1>,…,<变量N>=<表达式1>,…,<表达式N>
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Python语法元素分析
• 赋值语句交换变量x和y的值
方法1:
t=x
x=y
y=t
方法2:
x,y=y,x
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Python语法元素分析
• 输入语句
input()函数从控制台获得用户输入
<变量> = input( <提示性文字> )
获得用户输入之前,input()函数可以包含一些提示性文字
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Python语法元素分析
• 输入语句
例>>>input("请输入: ")请输入: python'python'>>> input("请输入: ")请输入: 1024.256'1024.256'
不管用户输入字符或数字,input()函数统一按照字符串类型返回结果
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Python语法元素分析
• eval()函数
eval(<字符串>)
以Python表达式的方式解析并执行字符串,将返回结果输出
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Python语法元素分析
• eval()函数
>>>x = 1>>>eval("x + 1")2>>>eval("1.1 + 2.2")3.3
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Python语法元素分析
• eval()函数
>>> TempStr = “35c”>>> eval(TempStr[0:-1])35
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Python语法元素分析
• eval()函数
>>> eval(“hello”)>>> eval(“’hello’”)’hello’
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Python语法元素分析
• eval()函数
>>>value=eval(input(“请输入数字”)
当用户需要输入数值时
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Python语法元素分析• 分支语句分支语句是控制程序运行的一类重要语句,它的作用是根据判断条件选择程序执行路径if <条件1>:
<语句块1>elif <条件2>:
<语句块2>... else:
<语句块N>
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Python语法元素分析• 分支语句
if TempStr[-1] in ['F','f']:C = (eval(TempStr[0:-1]) - 32)/1.8print("转换后的温度是{:.2f}C".format(C))
elif TempStr[-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")
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Python语法元素分析
• 输出函数
print(字符串)
用来输出字符信息,或以字符形式输出变量。
当输出变量时,需要采取格式化输出方式,通过format()
方法将待输出变量整理成期望输出的格式
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Python语法元素分析
• 输出函数当用户需要输入数值时
>>>C1,C2=10,10.24024>>> print("转换后的温度是{:.2f}C".format(C1))转换后的温度是10.00C>>> print("转换后的温度是{:.2f}C".format(C2))转换后的温度是10.24C
大括号表示一个槽位置括号的内容为format方法的参数C1
:.2f表示数值取两位小数
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Python语法元素分析
• 输出函数print()函数通过%来选择要输出的变量。
例如 用户输入两个数字,计算并输出平均数
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Python语法元素分析
• 循环语句
控制程序运行,根据判断条件或计数条件确定一段程序的运行次数
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Python语法元素分析
• 循环语句
while<条件><语句块1>
<语句块2>
当条件为真时,执行语句块1的语句。语句块1通过缩进表达与while的所属关系。当条件为假时,退出循环,执行语句块2。
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Python语法元素分析• 循环语句
#e1.2温度转换循环TempStr = input("请输入带有符号的温度值: ")while TempStr[-1] not in ['N','n']:
if TempStr[-1] in ['F','f']:C = (eval(TempStr[0:-1]) - 32)/1.8print("转换后的温度是{:.2f}C".format(C))
elif TempStr[-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")
TempStr = input("请输入带有符号的温度值: ")
例 1.2 连续接收用户输入的温度,直到用户输入n或N,退出循环
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Python语法元素分析
• 函数
函数可以理解为对一组表达特定功能表达式的封装。
能够接收变量并输出结果。
def 函数名(参数):
<函数体>
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Python语法元素分析• 函数
#e2.3温度转换函数.pydef tempConvert(ValueStr):
if ValueStr[-1] in ['F','f']:C = (eval(ValueStr[0:-1]) - 32)/1.8print("转换后的温度是{:.2f}C".format(C))
elif ValueStr[-1] in ['C','c']:F = 1.8*eval(ValueStr[0:-1]) + 32print("转换后的温度是{:.2f}F".format(F))
else:print("输入格式错误")
TempStr = input("请输入带有符号的温度值: ")tempConvert(TempStr)
例 1.3 将温度转换定义为函数
函数定义
调用函数
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练一练1.1根据温度转换程序的思路,按照1美元兑换7元人民币汇率编写一个美元和人民币的双向兑换程序。
循环执行,直到用户输入n为止
(提示:从第2个字符到最后的字符是2:)
(以学号的尾号后两位作为美元的金额,学号的尾号后三位作为人民币的金额)
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练一练1.2
输入贷款金额、期限、年利率,按每月还款本金相同,计算每期需要归还的利息和金额以学号后五位的10倍作为贷款金额
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Python语法元素分析• 循环语句
遍历结构是range函数
循环N次for 循环变量 in range(初值,终值,步长):
<语句块>
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Python语法元素分析例 计算1到100的和
s=0for i in range(1,101):
s=s+iprint(s)
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湖南大学信息科学工程学院陈娟
练一练1.31实现isprime函数,参数为整数。如果参数为质数,返回True,否则返回False。(1)在主程序中调用该函数,显示100之内的质数,每行显示五个数。
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湖南大学信息科学工程学院陈娟
练一练1.32(2)编写一个程序,调用isprime函数,求出所有的两位绝对素数。
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湖南大学信息科学工程学院陈娟
练一练1.33(3)在主程序中调用isprime函数,验证100之内大于2的偶数符合哥赫巴德猜想。每行显示五个数。哥赫巴德猜想是任一大于2的偶数都可写成两个质数之和。