Python语法元素入门

Python语法元素分析

注释

• 注释：程序员在代码中加入的说明信息，不被计算机执行
• 注释的两种方法：
  • 单行注释以#开头
  • 多行注释以'''开头和结尾

# Here are the comments

'''
 This is a multiline commernt
 used in Python
'''

缩进

• 1个缩进 ＝ 4个空格
• 用以在Python中标明代码的层次关系
• 缩进是Python语言中表明程序框架的唯一手段

常量与变量

• 常量：程序中值不发生改变的元素
  • 使用常量的好处：
  • 例如：程序中含有一个常量，PI＝3.14，如果程序中多次使用PI，当我们需要更精确的值时，直接修改常量定义，而不需要每一处使用都修改具体值
• 变量：程序中值发生改变或者可以发生改变的元素
• 在Python语言中，变量和常量使用上基本没有区别

表达式

• 表达式：程序中产生或计算新数据值的一行代码
• Python语言的33个保留字或者操作符可以产生符合语法的表达式。例如

>>>x=25           #将数字25赋给变量x
# 在使用变量前必须对其赋值，否则编译器报错

• 空格的使用：
  • 不改变缩进相关的空格数量
  • 空格不能将命名分割
  • 增加空格增加程序可读性

字符串操作

• 操作符+可以实现两个字符串的连接操作

>>> "python"+" is good"
'python is good'

• 字符串可理解为字节序列，若长度为L，第一个字节索引为0或-L，最后一个字节索引为L-1或-1
• 以区间形式获得字符串的子串

>>> tIndex = "python"
>>> tIndex[4]
'o'
>>> tIndex[-4]
't'
>>> tIndex[1:-2] # 表示一个从[1,-2)的区间
'yth'
>>> 

输入

• input()函数从控制台获得用户输入
  • <变量>= input(<提示性文字>)
• 获得的用户输入以字符串形式保存在<变量>中

>>> input_string = input("请输入:")
请输入:this is a string
>>> 

输出

• print()函数用来输出字符信息，或以字符形式输出变量。
• print()函数可以输出各种类型变量的值。
• print()函数通过%来选择要输出的变量。

实例：
用户输入两个数字，计算它们的平均数，并输出平均数

num1 = input("The first number is")
num2 = input("The second number is")
avg_num = (float(num1) + float(num2)) / 2
print("The average number is %f" % avg_num)

分支

• 分支语句：控制程序运行，根据判断条件选择程序执行路径。基本过程如下：

if<条件1成立>:
<表达式组1>
elif<条件2成立>:
<表达式组2>
……
elif<条件N-1成立>:
<表达式组N-1>
else:
<表达式组N>

循环

• 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
  • 计数循环，基本过程如下

for i in range(<计数值>):
    <表达式1>

• • 例如，使某一段程序连续运行10次

for i in range(10):
    <源代码>
# 其中，变量i用于计数

命名

• 命名：给程序元素关联一个标识符，保证唯一性
• 变量和常量都需要一个名字
• 命名规则：
  • 大小写字母、数字和下划线的组合，但首字母只能是大小写字母或下划线，不能使用空格。
  • 中文等非字母符号也可以作为名字。
  • 以下下是合法命名的标识符：

python_is_good  python_is_not_good
_is_it_a_question_  python语言

• 标识符对大小写敏感，不能与保留字相同
• Python 3.x保留字列表（33个）
  | * | * | * | * |
  |:—–:| :—-:| :—-:| :—-:|
  | and | elif | import|raise |
  |as |else |in |return |
  |assert |except |is |try |
  |break |finally|lambda |while |
  |class |for |nonlocal|with |
  |continue|from |not |yield |
  |def |global |or |True |
  |del |if |pass |False |
  | | | |None |

赋值语句

• 赋值语句：使用等号给变量赋值

f=1.8*float(input_str[0:-1]) + 32

• 同步赋值语句：同时给多个变量赋值（先运算右侧N个表达式，然后同时将表达式结果赋给左侧）

<变量1>,…,<变量N> ＝ <表达式1>,…,<表达式N>

• 例：将变量x和y交换
• 采用单个赋值，需要3行语句：
  • 即通过一个临时变量t缓存x的原始值，然后将y赋值给x，再将x的原始值通过t赋值给y。

t=x
x=y
y=t

• 采用同步赋值语句，仅需要一行代码：

x,y=y,x

程序编写模板

• 任何输入输出类型的组合都可以看成“模板”
• 例如：
  • input输入 － 文件write输出

input-print模板

• 用户输入：input()获得输入
• 运算部分：根据算法实现
• 结果输出：print()输出结果

initial-print模板

• 初始变量：运算需要的初始值
• 运算部分：根据算法实现
• 结果输出：print()输出结果

蟒蛇绘制程序

import turtle

def drawSnake(rad, angle, len, neckrad):
    for i in range(len):
        turtle.circle(rad, angle)
        turtle.circle(-rad, angle)
    turtle.circle(rad, angle/2)
    turtle.fd(rad)
    turtle.circle(neckrad+1 ,180)
    turtle.fd(rad*2/3)

def main():
    # 开启窗口大小
    turtle.setup(1300, 800, 0, 0)
    # 运行轨迹的宽度
    pythonsize = 30
    turtle.pensize(pythonsize)
    # 运行轨迹的颜色 RGB
    turtle.pencolor("blue")
    # 小乌龟启动运行的方向
    turtle.seth(-40)
    # 调用自定义函数
    drawSnake(40,80,5,pythonsize/2)

main()

Python语法元素

• import turtle

• import 是一个关键字，用来引入一些外部库，这里的含义是引入一个名字叫turtle的函数库

• def用于定义函数。

• 函数是一组代码的集合，用于表达一个功能，或者说，函数表示一组代码的归属，函数名称是这段代码的名字。

• def所定义的函数在程序中未经调用不能直接执行，需要通过函数名调用才能够执行。

Turtle库

• Turtle库是Python语言中一个很流行的绘制图像的函数库

• 使用Turtle库，同学们头脑里需要有这样的一个概念：

  • 想象一个小乌龟，在一个横轴为x，纵轴为y的坐标系原点，(0,0)位置开始
  • 它根据一组函数指令的控制，在这个平面坐标系中移动，从而在它爬行的路径上绘制了图形。

• turtle.setup()函数用于启动一个图形窗口，它有四个参数

turtle.setup(width,height,startx,starty)

• turtle.pensize()函数表示小乌龟运动轨迹的宽度。

• turtle.pencolor()函数表示小乌龟运动轨迹的颜色。Turtle采用RGB方式来定义颜色。

• turtle.seth(angle)函数表示小乌龟启动时运动的方向。它包含一个输入参数，是角度值。

  • 其中，0表示向东，90度向北，180度向西，270度向南；负值表示相反方向。
  • 程序中，我们让小乌龟向-40度启动爬行，即：向东南方向40度。

• turtle.circle()函数让小乌龟沿着一个圆形爬行

  • 参数rad描述圆形轨迹半径的位置
    • 这个半径在小乌龟运行的左侧rad远位置处，如果rad为负值，则半径在小乌龟运行的右侧。
  • 参数angle表示小乌龟沿着圆形爬行的弧度值

• turtle.fd()函数也可以用turtle.forward()表示乌龟向前直线爬行移动。

  • 表示小乌龟向前直线爬行移动，它有一个参数表示爬行的距离。

函数库的引用

Python语言的魅力在于大量使用外部函数库

• 包含在安装包中的函数库：math、random、turtle 等
• 其他函数库：用户根据需求安装

第一种方式

• import<库名>
• 例如：import turtle
• 如果需要用到函数库中函数，需要使用：
  • <库名>.<函数名>

import turtle
turtle.fd(100)

第二种方式：

• from<库名>import<函数名>
• from<库名>import*
  • 调用函数不需要<库名>，直接使用<函数名>

from turtle import*
fd(100)

两种引用方式的区别

• 如果采用第一种方式，用户自定义的函数名字可以和库中函数的名字一样，例如：程序中可以定义自己的fd()函数。
• 如果采用第二种方式，用户程序中不能用函数库中的名字定义，例如：程序不能定义新的fd()函数，因为库turtle中的fd()函数也是直接通过fd()调用。