Python程序設(shè)計基礎(chǔ)與實戰(zhàn)課件

第2章Python基礎(chǔ)知識Python的代碼編寫規(guī)范變量基本的輸出與輸入模塊模塊1：turtle庫的使用實戰(zhàn)1：Python心形繪制熟悉Python的代碼編寫規(guī)范掌握Python中變量的定義和使用掌握基本的輸出與輸入方法熟悉Python中模塊的導(dǎo)入及使用2.1Python的代碼編寫規(guī)范縮進注釋2.1Python的代碼編寫規(guī)范在編程語言中，代碼之間往往存在著一定的邏輯關(guān)系和層次關(guān)系，Python用的是縮進和冒號。Python代碼的縮進可以使用空格或者Tab鍵實現(xiàn)，通常情況下使用4個空格或者1個Tab作為一個縮進量。Python3首選空格鍵來縮進，這是由于不同系統(tǒng)下的Tab鍵占位并不相同。ifTrue:print("如果為真，輸出：")print(True)else:print("否則，輸出：")print(False)ifTrue:print("如果為真，輸出：")print(True)else:print("否則，輸出：")print(False)√×422.1.1縮進程序異常會顯示異常的代碼位置以及異常內(nèi)容，縮進異常類型表示為IndentationError2.1.1縮進2.1Python的代碼編寫規(guī)范注釋的作用主要是提高代碼的可讀性，通常是指在代碼中添加標注性的文字。在Python中的注釋主要包括單行注釋以及多行注釋。注釋的內(nèi)容會被Python解釋器忽略，不會在程序的執(zhí)行結(jié)果中體現(xiàn)。2.1.2注釋2.1Python的代碼編寫規(guī)范注釋-單行注釋單行注釋以“#”為標識，到該行的末尾結(jié)束單行注釋可以單獨占一行，也可以放在代碼語句的后面#輸出千鋒教育print("千鋒教育")print("千鋒教育")#輸出千鋒教育2.1Python的代碼編寫規(guī)范注釋-多行注釋多行注釋以三對英文半角單引號或三對半角雙引號為標識，注釋內(nèi)容在三對引號之間，注釋內(nèi)容可以為任意多行三對單引號注釋三對雙引號注釋'''多行注釋輸出千鋒教育'''print("千鋒教育")"""多行注釋輸出千鋒教育"""print("千鋒教育")2.1Python的代碼編寫規(guī)范2.2變量標識符與關(guān)鍵字變量的定義和使用變量標識符與關(guān)鍵字-標識符標識符：Python語言中，需要對程序中各個元素命名，以便區(qū)分，這種用來標識變量、函數(shù)、類等元素的符號稱為標識符。Python語言規(guī)定，標識符由字母、數(shù)字和下劃線組成，且不允許以數(shù)字開頭。在使用標識符時應(yīng)注意以下幾點。命名時應(yīng)遵循見名知意的原則。系統(tǒng)已用的關(guān)鍵字不得用作標識符。下劃線對解釋器有特殊意義，建議避免使用其作為標識符的開頭（后續(xù)章節(jié)說明）。標識符區(qū)分大小寫。漢字在Python中是被允許作為標識符的，但是用漢字作為標識符是不建議的。變量標識符與關(guān)鍵字-標識符合法標識符

student_1、addNumber、num不合法標識符

3number、2_student、class（定義類的關(guān)鍵字）變量標識符與關(guān)鍵字-關(guān)鍵字關(guān)鍵字是系統(tǒng)已經(jīng)定義過的標識符，它在程序中已有了特定的含義，因此不能再使用關(guān)鍵字作為其他名稱的標識符。Python3.9.6中所有的關(guān)鍵字如下表所示。FalseNoneTrue__peg_parser__andasassertasyncawaitbreakclasscontinuedefdelelifelseexceptfinallyforfromglobalifimportinislambdanonlocalnotorpassraisereturntrywhilewithyield變量標識符與關(guān)鍵字-關(guān)鍵字Python中的關(guān)鍵字可以通過以下代碼進行查看importkeywordprint(keyword.kwlist)變量變量的定義和使用變量：編程中最基本的單元，它會暫時引用用戶需要存儲的數(shù)據(jù)，可以將其理解為一個標簽，找到這個標簽就可以使用這個數(shù)據(jù)。為變量賦值可以用“=”來實現(xiàn)，具體語法格式如下。例如，創(chuàng)建一個年齡變量，并賦值為18，可以使用以下語句。變量名=valueage=18變量變量的定義和使用變量名是標識符的一部分，其命名要遵循標識符的命名規(guī)則。常見的變量名命名方式有以下兩種。下劃線命名法。用下劃線分割小寫字母段或者大寫字母段，例如my_name、my_age、GlOBAL_NAME等。駝峰式命名法，包括小駝峰法和大駝峰法。其中小駝峰法是指首字母小寫，其他單詞的首字母大寫，例如myName、myAge、myStudentCount等。大駝峰法又稱帕斯卡命名法，是指首字母大寫的多個單詞，例如MyName、MyAge、MyStudentCount等。變量變量的定義和使用在Python中，變量的類型可以隨時改變，可以使用內(nèi)置函數(shù)type()返回變量類型。name=18print(type(name))name="張三"print(type(name))<class'int'><class'str'>2.3基本的輸出與輸入什么是函數(shù)print()函數(shù)eval()函數(shù)input()函數(shù)基本的輸出與輸入什么是函數(shù)Python中的函數(shù)用于實現(xiàn)具體的功能，輸入正確的參數(shù)，可以獲得相應(yīng)的返回值。Python中的函數(shù)可以分為2類：內(nèi)置函數(shù)Python預(yù)先定義的函數(shù)，可以直接調(diào)用自定義函數(shù)用戶自行定義的函數(shù)，用于實現(xiàn)特定的功能基本的輸出與輸入什么是函數(shù)-自定義函數(shù)在Python中自定義函數(shù)需要使用關(guān)鍵字def，具體語法格式如下。函數(shù)名是標識符的一部分，應(yīng)遵循標識符的命名規(guī)則。當定義一個函數(shù)的時候，參數(shù)列表中的參數(shù)還沒有被賦值，只有調(diào)用一個函數(shù)的時候，才向函數(shù)中傳遞了參數(shù)的值。def函數(shù)名（參數(shù)列表）：

函數(shù)體基本的輸出與輸入什么是函數(shù)-自定義函數(shù)defadd(a,b):#定義加和函數(shù)，有兩個參數(shù)print("成功調(diào)用add()函數(shù)")returna+b#返回兩個數(shù)相加后的值sum=add(2,3)#向函數(shù)傳參數(shù)2、3，經(jīng)add()函數(shù)計算后，將返回值賦給sum變量print("2+3的和為：",sum)#打印sum的值定義求和函數(shù)成功調(diào)用add()函數(shù)2+3的和為：5基本的輸出與輸入什么是函數(shù)-內(nèi)置函數(shù)Python中有很多內(nèi)置函數(shù)，接下來將會介紹能夠?qū)崿F(xiàn)基本輸出與輸入的print()、eval()和input()函數(shù)等?；镜妮敵雠c輸入print()函數(shù)在Python中，使用print()函數(shù)可以將結(jié)果輸出到標準控制臺上。print(需要輸出的內(nèi)容)print(18)#打印數(shù)字print("張三今年18歲")#打印字符串a(chǎn)ge=18print(age)#打印數(shù)值型變量sentence="張三今年18歲"print(sentence)#打印字符串變量18張三今年18歲18張三今年18歲print()函數(shù)可以打印數(shù)字、字符串等，其中打印字符串時需要用引號括起來，也可以打印數(shù)值型變量、字符串變量等基本的輸出與輸入print()函數(shù)-end參數(shù)print()函數(shù)打印內(nèi)容后會自動換行，這是由于end參數(shù)默認為換行符“\n”。如果希望print()函數(shù)打印結(jié)束時不換行，可以對end參數(shù)進行修改。不操作end參數(shù)時將end參數(shù)設(shè)置為冒號將end參數(shù)設(shè)置為破折號print("我的姓名是")print("張三")我的姓名是張三print("我的姓名是",end=":")print("張三")我的姓名是:張三print("我的姓名是",end="——")print("張三")我的姓名是——張三基本的輸出與輸入print()函數(shù)-sep參數(shù)默認情況下，print()函數(shù)一次性打印多個內(nèi)容時，會以空格分隔。如果希望改變print()函數(shù)打印時的分隔符，可以修改sep參數(shù)。x="Hello"y="1000phone"print(x,y)Hello1000phone不操作sep參數(shù)x="Hello"y="1000phone"print(x,y,sep=",")Hello,1000phone將sep參數(shù)設(shè)置為逗號時基本的輸出與輸入eval()函數(shù)eval()函數(shù)可以解析和執(zhí)行字符串表達式，并返回表達式的計算結(jié)果。eval(字符串表達式)計算一個數(shù)的平方（x**2）#求18的平方x=18#用eval函數(shù)運算字符串表達式x**2，其中x已賦值為18square_sum=eval("x**2")#eval函數(shù)計算的結(jié)果賦值給了變量square_sum，打印該變量print("18的平方為",square_sum,sep=":")18的平方為:324基本的輸出與輸入input()函數(shù)input()函數(shù)可以接收從控制臺輸入的內(nèi)容，并以字符串的形式返回該內(nèi)容。變量=input("提示信息")age=input("請輸入您的年齡：")print(type(age))請輸入您的年齡：18<class'str'>無論輸入的內(nèi)容是什么形式，經(jīng)input()函數(shù)處理后都會變?yōu)樽址袷剑梢酝ㄟ^已學(xué)的type()函數(shù)來驗證2.4模塊模塊的導(dǎo)入及使用模塊的分類模塊Python中的模塊的功能與函數(shù)相似，可以更好的組織代碼，提高代碼的利用率。模塊是一種以“.py”為后綴的文件，其中可以包含變量、函數(shù)等各種代碼形式。導(dǎo)入模塊后，就可以使用模塊中的變量、函數(shù)等。模塊Python中的內(nèi)置模塊random，主要用于生成隨機數(shù)。random模塊中常用的函數(shù)如下表。函數(shù)說明random()返回一個0到1的隨機浮點數(shù)n（0≤n≤1）randint(a,b)返回一個指定范圍內(nèi)的整數(shù)n（a≤n≤b）randrange(start,stop[,step])獲取一個在[start，stop)范圍內(nèi)的并以step為步長的隨機整數(shù)uniform(a,b)返回一個指定范圍內(nèi)的隨機浮點數(shù)n（a≤n≤b）choice(seq)從序列中獲取一個隨機元素shuffle(seq)將序列中的元素隨機排列，并返回打亂后的序列sample(pop,k)從指定序列pop中隨機選取長度為k的片段，并以列表形式返回模塊模塊的導(dǎo)入及使用導(dǎo)入模塊有兩種方法import模塊名from模塊名import···模塊模塊的導(dǎo)入及使用-import模塊名運用“import模塊名”導(dǎo)入模塊，使用模塊中的變量或者函數(shù)時，要通過以下方式。模塊名.變量模塊名.函數(shù)（參數(shù)）模塊模塊的導(dǎo)入及使用-import模塊名importrandom#導(dǎo)入random模塊num=random.random()#使用random模塊中的random()函數(shù)獲取一個隨機浮點數(shù)print("生成的隨機數(shù)為：",num)生成的隨機數(shù)為：0.8672446220309943importrandomasr#修改random模塊的名稱為rnum=r.random()#調(diào)用random模塊中的函數(shù)時，就要用它的別名rprint("生成的隨機數(shù)為：",num)可以使用as關(guān)鍵字對模塊進行重命名，例如，在導(dǎo)入random時，為其起別名r模塊模塊的導(dǎo)入及使用-from模塊名import···運用“from模塊名import···”導(dǎo)入模塊，可以直接使用模塊中的變量、函數(shù)等，不用再帶上模塊名?！癴rom模塊名import···”導(dǎo)入模塊有以下兩種形式。from模塊名import*from模塊名import變量，函數(shù)“from模塊名import*”是指導(dǎo)入模塊中的全部內(nèi)容，“from模塊名import變量，函數(shù)”是指導(dǎo)入模塊中特定的變量和函數(shù)，這種導(dǎo)入方式僅能使用導(dǎo)入的變量和函數(shù)，不能用模塊中未導(dǎo)入的內(nèi)容模塊模塊的導(dǎo)入及使用-from模塊名import···fromrandomimport*#導(dǎo)入random模塊中的所有內(nèi)容fnum=random()#直接調(diào)用random()函數(shù)，無需加模塊名inum=randint(1,10)print("生成浮點數(shù)為：",fnum)print("生成1-10之間的整數(shù)為：",inum)生成浮點數(shù)為：0.7783834523195864生成1-10之間的整數(shù)為：4fromrandomimportrandom#僅導(dǎo)入random()函數(shù)inum=randint(1,10) #使用randint()函數(shù)print("生成的整數(shù)為：",inum)Traceback(mostrecentcalllast):File"C:\1000phone\test.py",line2,in<module>inum=randint(1,10) #使用randint()函數(shù)NameError:name'randint'isnotdefined由于沒有導(dǎo)入randint()函數(shù)卻在程序中使用了此函數(shù)，導(dǎo)致程序異常模塊模塊的分類Python中的模塊分為3類：內(nèi)置模塊Python的官方模塊，可以直接導(dǎo)入程序第三方模塊非官方制作發(fā)布的模塊，需要用戶安裝后才能使用自定義模塊用戶自行編寫的模塊，對功能性代碼塊進行復(fù)用。模塊模塊的分類-內(nèi)置模塊importrandomhelp(random)查看內(nèi)置函數(shù)的含義和內(nèi)容①查看官方文檔②help()函數(shù)③Ctrl+鼠標左鍵跳轉(zhuǎn)模塊文件模塊模塊的分類-第三方模塊pip工具是Python中常用的模塊管理工具，可以通過相關(guān)的命令管理第三方模塊。命令說明piplist查看已安裝的模塊pipinstall-Upip升級pippipinstall模塊名安裝模塊pipuninstall模塊名卸載模塊pipinstall-upgrade模塊名升級模塊模塊模塊的分類-自定義模塊用戶可以自定義模塊，導(dǎo)入到其他的程序中。sentence="studyhard"print("study.py文件運行結(jié)果：",sentence)study.pyfromstudyimport*print("輸出study模塊中的sentence變量：",sentence)import_study.py將study.py作為模塊導(dǎo)入study.py文件運行結(jié)果：studyhard輸出study模塊中的sentence變量：studyhard運行import_study.pyimport_study.py文件不僅執(zhí)行了自身文件的內(nèi)容，還執(zhí)行了其導(dǎo)入模塊study.py中的內(nèi)容，為了避免作為模塊的文件中的代碼被執(zhí)行，可以在study.py中添加if__name__=="__main__":study.py模塊模塊的分類-自定義模塊輸出study模塊中的sentence變量：studyhard當其他程序?qū)tudy.py作為模塊導(dǎo)入時，study.py的__name__值是study，僅在study.py文件中，它的__name__值才是__main__。sentence="studyhard"if__name__=="__main__":print("study.py文件運行結(jié)果：",sentence)修改study.py文件運行import_study.py2.5模塊1：turtle庫的使用畫布設(shè)置畫筆移動函數(shù)畫筆屬性設(shè)置畫筆控制函數(shù)模塊1：turtle庫的使用Python的turtle庫是一個圖形繪制函數(shù)庫，使用起來生動直觀，可以想象為一只小海龜在橫縱坐標系中，從原點（0，0）位置開始，根據(jù)函數(shù)的指令在坐標系中移動，它爬行的路徑繪制成了圖形。模塊1：turtle庫的使用畫布設(shè)置畫布是turtle庫展開繪圖的區(qū)域，可以使用setup()函數(shù)來設(shè)置畫布的大小和位置。參數(shù)說明width窗口寬度，如果值是整數(shù)，表示像素值；如果值是小數(shù)，表示窗口寬度與屏幕寬度的比例height窗口高度，如果值是整數(shù)，表示像素值；如果值是小數(shù)，表示窗口高度與屏幕高度的比例startx窗口左側(cè)與屏幕左側(cè)的像素距離，如果不傳值，則在窗口中央starty窗口右側(cè)與屏幕右側(cè)的像素距離，如果不傳值，則在窗口中央setup(width,height,startx,starty)模塊1：turtle庫的使用畫布設(shè)置初始時，小海龜位于畫布的正中央，即坐標系中的（0，0）位置，向水平向右方向行進模塊1：turtle庫的使用畫筆屬性設(shè)置畫筆的屬性包括畫筆的顏色、畫筆的寬度和畫筆的速度等。畫筆的顏色由pencolor()函數(shù)設(shè)置，需要傳入顏色字符串。也可以使用(r,g,b)傳值，是指顏色對應(yīng)的RGB值，使用這種方法首先要把RGB值的范圍改為[0,255]。pencolor(colorstring)getscreen().colormode(255)pencolor((r,g,b))#注意參數(shù)是元組形式模塊1：turtle庫的使用畫筆屬性設(shè)置RGB顏色是計算機系統(tǒng)中常用的顏色體系之一，它采用R（紅色）、G（綠色）、B（藍色）三種基本顏色以及它們的疊加組成各種顏色。RGB顏色大多有對應(yīng)的英文名稱，可以作為顏色字符串colorstring傳入pencolor()函數(shù)中，也可以直接通過(r,g,b)的形式傳入顏色值。英文名稱RGB中文名稱white255,255,255白色yellow255,255,0黃色blue0,0,255藍色black0,0,0黑色pink255,192,203粉色purple160,32,240紫色gold255,215,0金色模塊1：turtle庫的使用畫筆屬性設(shè)置將畫筆設(shè)置為粉色importturtleturtle.pencolor("pink") #方法1turtle.getscreen().colormode(255)#方法2turtle.pencolor((255,192,203))模塊1：turtle庫的使用畫筆屬性設(shè)置畫筆的寬度和速度的定義方式如下。其中width表示畫筆線條的寬度，如果不傳值，則返回當前畫筆的寬度；speed是指畫筆的速度，數(shù)字越大速度越快。pensize(width) #畫筆的寬度speed(speed) #畫筆的速度模塊1：turtle庫的使用畫筆移動函數(shù)畫筆移動函數(shù)用于操控畫筆的移動，包括畫筆的方向、畫筆移動的像素等。函數(shù)說明penup()提起畫筆，移動畫筆不繪制圖形pendown()落下畫筆，移動畫筆時繪制圖形forward(distance)向當前畫筆方向移動distance像素長度backward(distance)向當前畫筆相反方向移動distance像素長度left(degree)逆時針移動degree度right(degree)順時針移動degree度goto(x,y)將畫筆移動到坐標（x,y）的位置上setheading(to_angle)設(shè)置當前朝向為angle角度circle(radius,extent)繪制半徑為radius，角度為extent的弧形。其中radius為正數(shù)時，圓心在畫筆的左側(cè)；radius為負數(shù)時，圓心在畫筆的右側(cè)。不傳入?yún)?shù)extent時，畫整個圓模塊1：turtle庫的使用畫筆移動函數(shù)turtle庫中的角度坐標體系，以正東方向為絕對0度，即小海龜初始爬行方向。角度坐標體系是絕對方向體系，與小海龜爬行的當前方向無關(guān)，可以用于改變小海龜前進方向。模塊1：turtle庫的使用畫筆移動函數(shù)繪制一個在y軸左側(cè)半徑為50的半圓，首先需要將小海龜?shù)奈恢谜{(diào)整到（0,50）；再將其方向調(diào)整到正西方向，即180度；最后用circle()函數(shù)繪制角度為180的弧形，即半圓。importturtleturtle.setup(500,300)#設(shè)置寬500，高300的畫布，位于屏幕正中央turtle.penup()#提起畫筆，不繪圖，先調(diào)整位置turtle.pensize(2)#設(shè)置畫筆寬度為2turtle.goto(0,50)#將畫筆挪到（0,50）處turtle.setheading(180)#將畫筆方向調(diào)到正西方turtle.pendown()#準備繪制圖形turtle.circle(50,180)#繪制半徑為50，角度為180的弧形模塊1：turtle庫的使用畫筆移動函數(shù)調(diào)整方向后的畫筆絕對方向為180度繪制完半圓后的畫筆的絕對方向為0度模塊1：turtle庫的使用畫筆控制函數(shù)畫筆控制函數(shù)可以實現(xiàn)填充圖形、顯示畫筆和隱藏畫筆等功能。函數(shù)說明fillcolor(colorstring)繪制圖形的填充顏色，傳入顏色字符串colorstring，也可以傳入?yún)?shù)(r,g,b)color(color1,color2)同時設(shè)置pencolor=color1,fillcolor=color2begin_fill()準備開始填充圖形end_fill()填充完成showturtle()顯示畫筆的turtle形狀hideturtle()隱藏畫筆的turtle形狀exitonclick()繪制圖形完成后不關(guān)閉畫布模塊1：turtle庫的使用畫筆控制函數(shù)繪制一個圓形，并將其填充為金色，繪制完成后不關(guān)閉畫布importturtleturtle.setup(500,300)#設(shè)置寬500，高300的畫布，位于屏幕正中央turtle.begin_fill()#準備開始填充圖形turtle.color("gold","gold")#設(shè)置畫筆和填充的顏色都是金色turtle.circle(50)#繪制半徑為50的圓形turtle.end_fill()#填充完成turtle.hideturtle()#隱藏畫筆形狀turtle.exitonclick()#繪制完成后不關(guān)閉畫布2.6實戰(zhàn)1：Python心形繪制實戰(zhàn)1：Python心形繪制心形的結(jié)構(gòu)圖由一個正方形和兩個半圓構(gòu)成。正方形的頂點分別坐落于坐標軸的（0,90），（0,-90），（90,0），（-90,0）。正方形的邊長為，約為127.30，那么半圓的半徑約