高级语言程序设计-Python(2024春)

沈阳师范大学 刘立群 刘冰 杨亮 丁茜

目录

  • 1 程序与算法
    • 1.1 程序
    • 1.2 算法
      • 1.2.1 什么是算法
      • 1.2.2 算法的要素与表示
      • 1.2.3 常用的算法策略
  • 2 Python 语言概述
    • 2.1 Python的产生与特性
    • 2.2 Python的安装与运行
      • 2.2.1 实验1 环境安装与运行
    • 2.3 Python的基本语法
      • 2.3.1 实验2 基本语法
    • 2.4 程序设计基础
      • 2.4.1 实验4 程序设计IPO
    • 2.5 turtle绘图
      • 2.5.1 实验3-1 绘制基本图形
      • 2.5.2 实验3-2 绘制不连续图形
      • 2.5.3 实验3-3 绘制彩色同心圆
      • 2.5.4 实验3-4 绘制填充效果的同心圆
      • 2.5.5 实验3-5 绘制彩色图案
  • 3 基本数据类型与函数
    • 3.1 基本数据类型
    • 3.2 运算符与表达式
    • 3.3 常用系统内置函数
      • 3.3.1 实验5  表达式与内置函数
    • 3.4 常用标准库函数
      • 3.4.1 实验6 标准库函数 random
      • 3.4.2 实验6 标准库函数 time
      • 3.4.3 实验6 标准库函数 math
  • 4 程序控制语句
    • 4.1 结构化程序设计的基本结构
    • 4.2 分支结构
      • 4.2.1 实验7  程序的分支与选择
    • 4.3 循环结构
      • 4.3.1 实验8 简单循环结构
      • 4.3.2 实验9 循环的嵌套
    • 4.4 break和continue语句
  • 5 组合数据类型
    • 5.1 组合数据类型简介
    • 5.2 列表
      • 5.2.1 实验10 组合数据之列表和元组
    • 5.3 元组
      • 5.3.1 实验10 组合数据之列表和元组
    • 5.4 字典
      • 5.4.1 实验11 组合数据之字典和集合
    • 5.5 集合
      • 5.5.1 实验11 组合数据之字典和集合
  • 6 字符串与正则表达式
    • 6.1 字符串格式化
      • 6.1.1 实验12 字符串的格式化
    • 6.2 字符串的基本操作
      • 6.2.1 实验13 字符串的基本操作
    • 6.3 字符串的函数与方法
    • 6.4 中文分词模块jieba
      • 6.4.1 实验14 中英文词频统计
    • 6.5 正则表达式
  • 7 自定义函数和模块
    • 7.1 函数的定义
    • 7.2 函数的调用
      • 7.2.1 实验15 函数的定义和调用
    • 7.3 函数的参数传递
      • 7.3.1 实验16  函数的参数传递
    • 7.4 变量作用域
      • 7.4.1 实验17    变量的作用域
    • 7.5 函数的嵌套与递归
      • 7.5.1 实验18    函数的嵌套与递归
    • 7.6 lambda函数
      • 7.6.1 实验19 lambda函数
    • 7.7 模块
  • 8 文件与异常处理
    • 8.1 文件的概念和基本操作
      • 8.1.1 实验20 文本文件的操作
      • 8.1.2 实验21 二维数据CSV文件读写
    • 8.2 文本文件的操作
    • 8.3 csv文件的处理
    • 8.4 OS模块和文件夹
      • 8.4.1 实验22 OS模块和文件夹
    • 8.5 Python异常处理
      • 8.5.1 实验23 常见异常及异常处理
  • 9 Python类和对象
    • 9.1 类的定义
    • 9.2 对象的创建
    • 9.3 属性和方法
    • 9.4 继承
    • 9.5 重载
  • 10 Python高级应用
    • 10.1 图形用户界面编程
    • 10.2 网络编程基础
    • 10.3 数据库编程
    • 10.4 数据分析与可视化
    • 10.5 本章实验
      • 10.5.1 实验24  GUI和pyinstaller库
      • 10.5.2 实验25 数据分析
      • 10.5.3 实验26 网络爬虫
      • 10.5.4 实验27 PDF文件转文本文件
Python的基本语法

2.3 Python基本语法

       2.3.1 第一个Python程序

本节我们以两个简单的实例程序,介绍Python程序的构成和基本语法规则。

【例2.1】 计算圆的面积。

# example1.1

pi=3.1415926              #定义常量pi

r=int(input("请输入圆的半径:")) #输入圆的半径

s=pi*r*r                        #计算圆的面积

print("半径为",r,"圆的面积为:",s  #输出计算结果

程序运行结果如下:

>>> 

==== RESTART: C:\Users\Python\example1.1.py ====

请输入圆的半径:25

半径为 25 圆的面积为: 1963.4953750000002

>>>

说明:

(1)程序的功能是输入圆的半径,计算圆的面积;

(2)代码中input()是输入函数,返回用户输入并赋值给变量r;

(3)int()函数用来将输入的字符转换为数值;

(4)s=pi*r*r,用表达式计算圆的面积,这里的“=”是赋值运算;

(5)print()是输出函数,用来显示计算结果。

     2.3.2  基本语法规则

1.注释

注释用来在程序中对语句、运算等进行说明和备注。适当的添加注释语句可以很好地增加程序的可读性,同时也便于代码的调试和纠错。

Python中用“#”符号表示单行注释,用“'''”(3个单引号)表示多行注释。注释语句仅是说明性文字,不会作为代码而被执行。在IDLE窗口中,注释语句以红色或绿色文字标出,用以区别代码部分。

2.标识符

标识符用来表示常量、变量、函数、对象等程序要素的名字。【例1.1】中变量r用来存放圆的半径,变量s用来存放圆的面积,它们都是表示变量名字的标识符。

给变量命名时,可以使用任何能够明确说明该数据特征、用途、性质的标识符,可以包括由字母、数字、下划线或汉字组成的字符串。标识符要符合下面的命名规则:

(1)首字符必须是字母或下划线;

(2)中间可以是字母、下划线、数字或汉字,不能有空格;

(3)区分大小写字母(大写S和小写s代表了不同的两个变量);

(4)不能使用Python的关键字。

3.关键字

关键字(Keyword)又称保留字,是Python系统内部定义和使用的特定标识符。每种程序设计语言都有自己的关键字。Python 3中关键字如下:

>>> import keyword

>>> print(keyword.kwlist)

['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue',

 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global',

 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 

'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

>>>

4.强制缩进

Python最具特色的就是使用缩进来表示代码块,不需要使用大括号“{}”。缩进的空格数是可变的,但是同一个代码块的语句必须包含相同的缩进空格数。

如【例1.2】中的if分支语句:

if d>=0: #判断是否有实根

      x1=(-b+d**0.5)/(2*a)

      x2=(-b-d**0.5)/(2*a)

      print('方程的根:x1=%f,x2=%f'%(x1,x2))          

else:

      print('input data Error!')

以下代码由于最后一行语句缩进的空格数不一致,将会导致程序的运行错误:

if True:

    print ("Answer")

    print ("True")

else:

    print ("Answer")

  print ("False")    # 缩进不一致,会导致运行错误

以上程序由于缩进不一致,执行后会出现类似下面的错误:

File "test.py", line 6

    print ("False")  

IndentationError: unindent does not match any outer indentation level

5.多行语句

Python 通常是一行写完一条语句,但如果语句过长,可以使用反斜杠“\”来实现多行语句。例如:

total=item_one + \

       item_two + \

       item_three

在 [], {}, 或 () 中的多行语句,不需要使用反斜杠“\”,例如:

total=['item_one', 'item_two', 'item_three',

        'item_four', 'item_five']

6.同一行显示多条语句

Python可以在同一行中使用多条语句,语句之间使用分号“;”分割。例如:

>>> import sys; x='runoob'; sys.stdout.write(x + '\n')

相当于分别执行了三行命令,代码输出结果为:

goodday

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