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python编程-基础知识(1)

发表时间:2022-03-25来源:网络

第一章 起步

1.1、搭建python环境

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1.1.1运行Python代码片段

Python自带了一个在终端窗口中运行的解释器,让你无需保存并运行整个程序就能尝试运行Python代码片段。

框住的文本表示需要你输入之后按回车键来执行的代码。本书的大多数示例都是独立的小程序,你将在编辑器中执行它们,因为大多数代码都是这样编写出来的。然而,为高效 地演示某基本概念,需要在Python终端会话中执行一系列代码片段。只要代码清单中包含三个尖括号,就意味着输出来自终端会话。稍后将演示如何在Python解释器 中编写代码。

1.1.2 Hello World程序

长期以来,编程界都认为刚接触一门新语言时,如果首先使用它来编写一个在屏幕上显示消息“Hello world!”的程序,将给你带来好运。 要使用Python来编写这种Hello World程序,只需一行代码:

运行文件hello_world.py时,末尾的.py指出这是一个Python程序,因此编辑器将使用Python解释器 来运行它。Python解释器读取整个程序,确定其中每个单词的含义。例如,看到单 词print 时,解释器就会将括号中的内容打印到屏幕,而不会管括号中的内容是什么。

编写程序时,编辑器会以各种方式突出程序的不同部分。例如,它知道print 是一个函数的名称,因此将其显示为蓝色;它知道“Hello Python world!”不是Python代码,因此将其显 示为橙色。这种功能称为语法突出 ,在你刚开始编写程序时很有帮助。

2.2 变量

下面来尝试在hello_world.py中使用一个变量。在这个文件开头添加一行代码,并对第2行代码进行修改,如下所示:

我们添加了一个名为message 的变量 。每个变量都存储了一个值 ——与变量相关联的信息。在这里,存储的值为文本“Hello Python world!”。

添加变量导致Python解释器需要做更多工作。处理第1行代码时,它将文本“Hello Python world!”与变量message 关联起来;而处理第2行代码时,它将与变量message 关联的值打 印到屏幕。

下面来进一步扩展这个程序:修改hello_world.py,使其再打印一条消息。为此,在hello_world.py中添加一个空行,再添加下面两行代码:

现在如果运行这个程序,将看到两行输出:

2.2.1 变量的命名和使用

在Python中使用变量时,需要遵守一些规则和指南。违反这些规则将引发错误,而指南旨在让你编写的代码更容易阅读和理解。请务必牢记下述有关变量的规则:

变量名只能包含字母、数字和下划线。变量名可以字母或下划线打头,但不能以数字打头,例如,可将变量命名为message_1,但不能将其命名为1_message。变量名不能包含空格,但可使用下划线来分隔其中的单词。例如,变量名greeting_message可行,但变量名greetingmessage会引发错误。不要将Python关键字和函数名用作变量名,即不要使用Python保留用于特殊用途的单词,如print等变量名应既简短又具有描述性。例如,name比n好,student_name比s_n好,name_length比length_of_persons_name好。慎用小写字母l和大写字母O,因为它们可能被人错看成数字1和0。

要创建良好的变量名,需要经过一定的实践,在程序复杂而有趣时尤其如此。随着你编写的程序越来越多,并开始阅读别人编写的代码,将越来越善于创建有意义的变量名。

注意 就目前而言,应使用小写的Python变量名。在变量名中使用大写字母虽然不会导致错误,但避免使用大写字母是个不错的主意。

2.2.2 使用变量时避免命名错误

程序员都会犯错,而且大多数程序员每天都会犯错。虽然优秀的程序员也会犯错,但他们也知道如何高效地消除错误。下面来看一种你可能会犯的错误,并学习如何消除它。 我们将有意地编写一些引发错误的代码。请输入下面的代码,包括其中以粗体显示但拼写不正确的单词mesage:

程序存在错误时,Python解释器将竭尽所能地帮助你找出问题所在。程序无法成功地运行时,解释器会提供一个traceback。traceback是一条记录,指出了解释器尝试运行代码时, 在什么地方陷入了困境。下面是你不小心错误地拼写了变量名时,Python解释器提供的traceback:

解释器指出,文件hello_world.py的第2行存在错误;它列出了这行代码,旨在帮助你快速找出错误;它还指出了它发现的是什么样的错误。在这里,解 释器发现了一个名称错误,并指出打印的变量mesage 未定义:Python无法识别你提供的变量名。名称错误通常意味着两种情况:要么是使用变量前忘记了给它赋值,要么是输入 变量名时拼写不正确。

2.3 字符串

大多数程序都定义并收集某种数据,然后使用它们来做些有意义的事情。鉴于此,对数据进行分类大有裨益。我们将介绍的第一种数据类型是字符串。字符串虽然看似简单,但 能够以很多不同的方式使用它们。

字符串 就是一系列字符。在Python中,用引号括起的都是字符串,其中的引号可以是单引号,也可以是双引号,如下所示:

这种灵活性让你能够在字符串中包含引号和撇号:

2.3.1 使用方法修改字符串的大小写

对于字符串,可执行的最简单的操作之一是修改其中的单词的大小写。请看下面的代码,并尝试判断其作用:

name.py

将这个文件保存为name.py,再运行它。你将看到如下输出:

title() 以首字母大写的方式显示每个单词,即将每个单词的首字母都改为大写。这很有用,因为你经常需要将名字视为信息。例如,你可能希望程序将值Ada 、ADA 和ada 视为同一个名字,并将它们都显示为Ada 。

还有其他几个很有用的大小写处理方法。例如,要将字符串改为全部大写或全部小写,可以像下面这样做:

这些代码的输出如下:

存储数据时,方法lower() 很有用。很多时候,你无法依靠用户来提供正确的大小写,因此需要将字符串先转换为小写,再存储它们。以后需要显示这些信息时,再将其转换为 最合适的大小写方式。

2.3.2 合并(拼接)字符串

在很多情况下,都需要合并字符串。例如,你可能想将姓和名存储在不同的变量中,等要显示姓名时再将它们合而为一:

Python使用加号(+ )来合并字符串。在这个示例中,我们使用+ 来合并first_name 、空格和last_name ,以得到完整的姓名,其结果如下

你可以使用拼接来创建消息,再把整条消息都存储在一个变量中:

上述代码也显示消息“Hello, Ada Lovelace!”,但将这条消息存储在了一个变量中,这让最后的print 语句简单得多。

2.3.3 使用制表符或换行符来添加空白

在编程中,空白 泛指任何非打印字符,如空格、制表符和换行符。你可使用空白来组织输出,以使其更易读。

要在字符串中添加制表符,可使用字符组合\t ,如下述代码所示:

还可在同一个字符串中同时包含制表符和换行符。字符串"\n\t" 让Python换到下一行,并在下一行开头添加一个制表符。下面的示例演示了如何使用一个单行字符串来生成四行 输出:

这是一个类型错误 ,意味着Python无法识别你使用的信息。在这个示例中,Python发现你使用了一个值为整数(int )的变量,但它不知道该如何解读这个值。Python知 道,这个变量表示的可能是数值23,也可能是字符2和3。像上面这样在字符串中使用整数时,需要显式地指出你希望Python将这个整数用作字符串。为此,可调用函数str() , 它让Python将非字符串值表示为字符串:

这样,Python就知道你要将数值23转换为字符串,进而在生日祝福消息中显示字符2和3。经过上述处理后,将显示你期望的消息,而不会引发错误:

2.5 注释

在大多数编程语言中,注释都是一项很有用的功能。本书前面编写的程序中都只包含Python代码,但随着程序越来越大、越来越复杂,就应在其中添加说明,对你解决问题的方法 进行大致的阐述。注释 让你能够使用自然语言在程序中添加说明。

2.5.1 如何编写注释

在Python中,注释用井号(# )标识。井号后面的内容都会被Python解释器忽略,如下所示:

2.5.2 该编写什么样的注释

编写注释的主要目的是阐述代码要做什么,以及是如何做的。在开发项目期间,你对各个部分如何协同工作了如指掌,但过段时间后,有些细节你可能不记得了。当然,你总是 可以通过研究代码来确定各个部分的工作原理,但通过编写注释,以清晰的自然语言对解决方案进行概述,可节省很多时间。

要成为专业程序员或与其他程序员合作,就必须编写有意义的注释。当前,大多数软件都是合作编写的,编写者可能是同一家公司的多名员工,也可能是众多致力于同一个开源 项目的人员。训练有素的程序员都希望代码中包含注释,因此你最好从现在开始就在程序中添加描述性注释。作为新手,最值得养成的习惯之一是,在代码中编写清晰、简洁的 注释。

如果不确定是否要编写注释,就问问自己,找到合理的解决方案前,是否考虑了多个解决方案。如果答案是肯定的,就编写注释对你的解决方案进行说明吧。相比回过头去再添 加注释,删除多余的注释要容易得多。从现在开始,本书的示例都将使用注释来阐述代码的工作原理。

2.6 Python之禅

编程语言Perl曾在互联网领域长期占据着统治地位,早期的大多数交互式网站使用的都是Perl脚本。彼时,“解决问题的办法有多个”被Perl社区奉为座右铭。这种理念一度深受大家 的喜爱,因为这种语言固有的灵活性使得大多数问题都有很多不同的解决之道。在开发项目期间,这种灵活性是可以接受的,但大家最终认识到,过于强调灵活性会导致大型项 目难以维护:要通过研究代码搞清楚当时解决复杂问题的人是怎么想的,既困难又麻烦,还会耗费大量的时间。

经验丰富的程序员倡导尽可能避繁就简。Python社区的理念都包含在TimPeters撰写的“Python之禅”中。要获悉这些有关编写优秀Python代码的指导原则,只需在解释器中执行命 令import this 。这里不打算赘述整个“Python之禅”,而只与大家分享其中的几条原则,让你明白为何它们对Python新手来说至关重要。

Python程序员笃信代码可以编写得漂亮而优雅。编程是要解决问题的,设计良好、高效而漂亮的解决方案都会让程序员心生敬意。随着你对Python的认识越来越深入,并使用它来 编写越来越多的代码,有一天也许会有人站在你后面惊呼:“哇,代码编写得真是漂亮!”如果有两个解决方案,一个简单,一个复杂,但都行之有效,就选择简单的解决方案吧。这样,你编写的代码将更容易维护,你或他人以后改进这些代码时也会更容易现实是复杂的,有时候可能没有简单的解决方案。在这种情况下,就选择最简单可行的解决方案吧。即便是复杂的代码,也要让它易于理解。开发的项目涉及复杂代码时,一定要为这些代码编写有益的注释。如果让两名Python程序员去解决同一个问题,他们提供的解决方案应大致相同。这并不是说编程没有创意空间,而是恰恰相反!然而,大部分编程工作都是使用常见解决方案来解 决简单的小问题,但这些小问题都包含在更庞大、更有创意空间的项目中。在你的程序中,各种具体细节对其他Python程序员来说都应易于理解。 你可以将余生都用来学习Python和编程的纷繁难懂之处,但这样你什么项目都完不成。不要企图编写完美无缺的代码;先编写行之有效的代码,再决定是对其做进一步改进,还是 转而去编写新代码。

2.7 小结

在本章中,你学习了:如何使用变量;如何创建描述性变量名以及如何消除名称错误和语法错误;字符串是什么,以及如何使用小写、大写和首字母大写方式显示字符串;使用 空白来显示整洁的输出,以及如何剔除字符串中多余的空白;如何使用整数和浮点数;使用数值数据时需要注意的意外行为。你还学习了如何编写说明性注释,让代码对你和其 他人来说更容易理解。最后,你了解了让代码尽可能简单的理念。 在第3章,你将学习如何在被称为列表 的变量中存储信息集,以及如何通过遍历列表来操作其中的信息。


转载:Python编程:从入门到实践

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