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2018-2019学年第一学期















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第二课 Python基本语法和数据类型(一)
 
学习目的:掌握一些Python基本语法元素和基本术语,包括注释、变量、基本数据类型(数字)
学习重难点理解变量、标识符命名规则和一种基本数据类型--数字
教学方式:老师讲授、演示;学生动手操作、实践。

学习内容:


一、“Hello World”程序
  请打开Python IDLE,然后通过【File】-->【New File】新建一个Python源文件,输入以下代码,然后保存运行,看看有什么结果?
#你好,Python!
print("Hello Python!")
  这个程序输出“Hello Python!”,这是著名的“Hello World”程序的一个翻版,几乎所有教程序设计的书都会引用“Hello World”程序作为入门的第一个例子,我们这里也不例外,通过这个简单的程序,至少我们知道如何建立一个Python程序并且运行它,其次也说明Python安装没有问题,可以正常工作!

二、Python的基本语法元素和基本术语

1.输入以下程序代码并执行,看看能否正常工作:

#r表示圆的半径
import turtle
r=float(input("r="))
S=3.14*r*r
C=2*3.14*r
print("S=",S,"C=",C)
turtle.circle(r)

  上面这个程序完成的功能是:要求用户通过键盘输入一个数,这个数代表圆的半径,然后分别计算出该圆的面积和周长并输出,最后画出这个圆。我们来简单解释一下这个程序每一句的功能,并且介绍Python的基本语法和基本术语。
  第1行“#r表示圆的半径”是属于注释,以#号开头的内容代表注释,一直到这一行的结尾都属于注释的内容。注释是给人看的,Python解释器会完全忽略它,所以我们删除这一行完全不影响程序的功能和执行!
  第2行“import turtle”表示导入画图用的turtle库,其中import是关键字,关键字又叫保留字,是Python语言预定义的单词,具有特殊的含义。Python具有33个关键字,如下所示,我们后面学习时会讲到其中的大部分关键字。
False def if raise
None del import return
True elif in try
and else is while
as except lambda with
assert finally nonlocal yield
break for not  
class from or  
continue global pass  
  第三行“r=float(input("r="))”会在屏幕输出提示信息“r=”,然后等待用户输入一个数字并按回车键,接着把输入的内容变为浮点数保存在变量r中。其中用双引号引起来的内容称为字符串,input是一个输入函数,它的作用就是输出“r=”信息,然后等待用户输入信息。float表示将输入的内容变成浮点数,等号表示把右边的值赋值给左边的变量r。这里涉及到几个术语,我们简单解释一下:
  变量:内存中的一个区域,用来保存数据,其值可以改变,变量一般都有名字,变量名的命名规则是:由字母、数字和下划线(_)组成,不能以数字开头。这个命名规则也是所有标识符的命名规则,所谓标识符就是指用户自己定义的名字,如变量名、函数名、对象名等。
  例如:x、x1、x_1、_1这些都是正确的变量名,而32abc、a'2则是错误的变量名。
  注意:关键字不能作为变量名!
  函数:程序设计语言所说的函数与数学上的函数不同,这里的函数是指能够实现某种功能的代码,通常我们使用的函数是Python语言预先定义好的,当然我们也可以定义自己的函数,关于函数的详细知识我们后面还会专门学习。
  赋值:等号(=)表示赋值操作,它的意思是把右边的操作运算结果保存到左边的变量中,所以一般来说等号左边都是变量名。
  字符串:用双引号或单引号引起的内容称为字符串,例如:"r=1"、'Python is a very popular programming language.'、"123"。
  第4行“S=3.14*r*r”计算以r为半径的圆的面积,并且保存到变量S中,其中“*”表示乘法运算,称为运算符,不同类型的数据具有不同的运算符,用于数值计算的运算符称为算术运算符,对应数学上的算术运算,常用的算术运算符如下表所示:
算术运算符 说明 备注
+ 加法运算,例如:3+2、x+5 如果放在最前面表示数学上的正负号
- 减法运算,例如:15-3、a-b
* 乘法运算,例如:3*5、8*x  
/ 除法运算,例如:32/8、y/2.6  
// 整除运算,x//y表示求小于x除以y结果的最大整数,例如:8//3的结果为2,-8//3的结果为-3  
% 求余运算,x%y表示求x除以y的余数,例如:8%3的结果为2  
** 幂运算,例如:2**10表示求2的10次方,结果为1024  
  第5行“C=2*3.14*r”计算以r为半径的圆的周长,并且保存到变量C中。
  第6行“print("S=",S,"C=",C)”输出圆的面积和周长,print为输出函数,print可以输出多项内容,不同的项之间用英文逗号分隔。
  第7行“turtle.circle(r) ”负责画一个半径为r的圆。
程序的执行效果如下图:
  如果我们不小心将第4行的大写S输成了小写的s,大家试试会有什么问题出现:
  你会发现这次执行程序时你输入圆的半径并按回车后,程序并没有输出面积和周长,也没有画圆出来,而是出现了一堆红色的英文提示,我们称为错误提示,提示的大致意思是在第6行中出现错误,属于名称错误(NameError),说名字“S”没有定义,那是因为第4行把计算结果赋值给了“s”,而不是“S”,就是说s和S是不同的。这说明Python一个很重要的特点:Python语言是区分大小写的!同样的import和Import也是不同的。

2.Python的基本数据类型

  Python中有六个标准的数据类型:(我们所有的内容都是针对Python 3.x版本而言)

  • Number(数字)
  • String(字符串)
  • List(列表)
  • Tuple(元组)
  • Set(集合)
  • Dictionary(字典)

  这节课我们先学习第一种:数字类型。

  数字类型:Python 支持 intfloatboolcomplex(复数)几种类型。
  像大多数语言一样,数字类型的赋值和计算都是很直观的,所用到的运算符就是前面介绍的算术运算符。

  • 整型(int):通常被称为是整型或整数,是正或负整数,不带小数点。Python3 整型是没有限制大小的。
  • 浮点型(float):浮点型由整数部分与小数部分组成,浮点型也可以使用科学计数法表示(2.5e2 = 2.5 x 102 = 250)
  • 布尔型(bool):只有True和False两个值,这里的True和False是关键字(注意大小写),也是两个常量值,所谓常量就是固定不变的量。一般将True转换为int类型是1,将False转换为int类型是0。
  • 复数(complex):复数由实数部分和虚数部分构成,可以用a + bj,或者complex(a,b)表示,复数的实部a和虚部b都是浮点型。

  几种数字类型可以相互转换。
  int(x) 将x转换为一个整数。
  float(x) 将x转换到一个浮点数。
  bool(x) 将x转换为布尔型。
  complex(x) 将x转换到一个复数,实数部分为 x,虚数部分为 0。
  complex(x, y) 将 x 和 y 转换到一个复数,实数部分为 x,虚数部分为 y,x 和 y 是数字表达式。

  示例如下:
  i=int(4.5) (i的值为4,直接去掉小数部分)
  f=float(4) (f的值为4.0,增加小数部分)
  b=bool(3) (b的值为True,所有的非零值转换为bool类型都是True,0转换为bool类型是False
  c=complex(4) (c的值为4 + 0j)


三、操作实践
1.输入以下程序代码,看看执行的结果是什么:
2.编写Python程序输出一个由*号组成的心形,如下图所示:
3.输入以下程序代码,看看执行的结果是什么,是否与你想的一样呢?

4.编写Python程序计算并输出一元二次方程 的解。
 提示:求平方根的函数为math.sqrt(x),其中的x表示要求平方根的数。该函数位于math库中,因此需要使用“import math”语句导入该库。


四、参考资源教程:

  Python3教程

  Python 3.6.3 中文手册


* 友情提示:本文档只供本校师生上课时辅助使用,不是正规的教学设计或教案。


 

 

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