Python学习之旅

          Python学习第一周总结

• 写在学习Python之前
   一直以来我都对计算机的程序语言都抱有反感的态度。从初、高中的逃计算机课；大学时期的c语言、VF语言的讨好班里同学，好让其在期末考试时的照顾，目的是不挂科；研究生期间，在小导师的监督和催促下，硬着头皮学习MATLAB和IDL，是为了实现论文中处理数据需求。虽然我知道Python语言可以更好的处理、解决我的问题，但是无奈身边没有一个对Python很精通的小伙伴，自己却心有余而力不足，所以只能不了了之。
    总之，程序设计语言对我来讲，似乎天然的存有隔阂；但当研究生毕业之际，在与同学、好友一起创业期间，才发现当初错过了太多、太多的机会；浪费了太多、太珍贵的时间，去学习哪怕有一门语言，好让我可以在众多师妹们面前有炫耀码几行代码的机会。
    当然打算学习Python，也并非是工作之需，只是从心底想完成那个未曾完成的遗憾，决定之后，就没有任何犹豫……

一、Python简介

  Python是由荷兰人Guido von Rossum开发的一门交互式语言，由于Python语言的简洁性、易读性以及可扩展性，在国外用Python做科学计算的研究机构日益增多，一些知名大学已经采用Python来教授程序设计课程。其优缺点如下：
  1. Python是一种解释型语言，解释型语言的最大优点是平台可移植性，最大的缺点是执行效率低下。
  2. 今天，当计算机硬件已经足够发达的时候，我们追求的更多的并不是程序的执行效率，而是开发效率。

二、Python环境的搭建

  1.可以从Python的官方网站下载Python的安装程序以及查看相关文档。

说明：如果要在Linux环境下更新到Python 3.x版本需要通过源代码构建安装。

  2. windows10 环境下 Python 3.x 解释器的安装
  3. 检查Python 3.x版本是否安装完成：

    python --version

  或进入交互式环境检查：(>>>: 三个大于号说明进入交互式环境)

import sys
    print(sys.version_info)
    print(sys.version)

  4. 通过使用Python的包管理工具 pip 来安装 ipython 和 jupyter 交互式编程工具。

    pip install ipython jupyter

  或

    python -m pip install ipython jupyter

  5. 第一个Python程序： ‘hello, world.’

    # 使用了Python内置的print函数打印字符串
    print('hello, world!')

  6. 如果想用交互式环境进行Python开发，那么可以使用ipython或者jupyter 的notebook项目。

    jupyter notebook

  7. 用turtle模块绘制一个图形—奥运五环图案。

# 绘制奥运五环
import turtle
    turtle.width(8)
    turtle.hideturtle()
    turtle.speed(8)
    turtle.bgcolor("pink")  
    turtle.pencolor("blue")
    turtle.penup()
    turtle.goto(-120, -20)
    turtle.pendown()
    turtle.circle(50)
    turtle.pencolor("black")
    turtle.penup()
    turtle.goto(0, -20)
    turtle.pendown()
    turtle.circle(50)
    turtle.pencolor("red")
    turtle.penup()
    turtle.goto(120, -20)
    turtle.pendown()
    turtle.circle(50)
    turtle.pencolor("yellow")
    turtle.penup()
    turtle.goto(-60, -70)
    turtle.pendown()
    turtle.circle(50)   
    turtle.pencolor("")
    turtle.pencolor("green")
    turtle.penup()
    turtle.goto(60, -70)
    turtle.pendown()
    turtle.circle(50)   
    turtle.width(60)
    turtle.pencolor("brown")
    turtle.penup()
    turtle.goto(-20, 20)
    turtle.pendown()
    turtle.write("奥运五环")    
    turtle.mainloop()

三、 变量

1.指令和程序

  1. 计算机的硬件系统由五大部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备及输出设备。
  2. 运算器和控制器加起来即为中央处理器，其功能为：执行各种运算和控制指令，处理计算机软件中的数据。
  3. 我们通常所说的程序，实际上就是指令的集合。
  4. 程序：将一系列的指令按照某种方式组织在一起，然后通过这些指令去控制计算机做我们想让它做的事情。
  5. 冯* 诺依曼结构特点：
    1）将存储设备与中央处理器分开。
    2）提出数据以二进制方式编码。
  6. 二进制的计数方法：逢二进一的计数法。了解二进制与十进制的转换关系，二进制与八进制、十六进制的转换关系。

2.变量和类型

  1. 在程序设计中，变量是一种存储数据的载体，计算机中的变量是实际存在的数据，或者说是存储器中存储数据的一块内存空间，变量的值可以被读取和修改，这是所有计算和控制的基础。
  2. 数据类型：
   整型（int）
   浮点型（float），也就是小数，按照科学计数法表示，浮点数的小数点位置是可变的。
   字符串型（str），是以单引号或双引号括起来的任意文本。
   布尔型（bool），有True和False两种，首字母大写，布尔可以直接参加运算。
   复数型，3 + 2j，与数学中的复数一致，只是把虚部的i换成了j。

3.变量的命名

  1. 硬性规则
    a. 变量名有字母（广义的Unicode字符，不包括特殊字符）、数字觉下划线组成，数字不能开头。
    b. 大小写敏感（大写和小写是两个不同的变量）。
    c. 不要跟关键字（有特殊含义的单词）和系统保留字（如函数、模块的名字）冲突。
  2. PEP8（Index of Python Enhancement Proposals的缩写，译为：Python增强建议书索引。）要求：
    a. 用小写字母拼写，多个单词用下划线连接。
    b. 受保护的实例属性用单个下划线开头。
    c. 私有的实例属性用2个下划线开头。
    d. 见名知意。

4.变量的使用

  1. 使用input()函数输入；int()进行类型转换；占位符格式化输出的字符串。

# input()函数，int(),占位符的输出。
a = int(input('a = '))
b = int(input('b = '))
print('%d + %d = %d' % (a, b, a + b))
print('%d + %d = %d' % (a, b, a - b))
print('%d + %d = %d' % (a, b, a * b))

  2. 使用type()检查变量的类型。

# type()的使用
a = 100
b = 12.345
c = 1 + 5j
d = 'hello, world!'
e = True
print(type(a))
print(type(b))
print(type(c))
print(type(d))
print(type(e))

说明：在对变量类型进行转换时，可以使用Python的内置函数（准确的说，下面列出的并不是真正意义上的函数，而是后面要讲到的创建对象的构造方法）。
  int(): 将一个数值或字符串转换成整数，可以指定进制。
  float()：将一个字符串转换成浮点数。
  str()：将指定的对象转换成字符串的形式，可以指定编码。
  chr()：将整数转换成该编码对应的字符串（一个字符）
  ord()：将字符串（一个字符）转换成对应的编码（整数）。

5.运算符

  Python运算符的优先级

# 运算符的优先级
a = 5 
b = 10
c = 3
d = 4
e = 5
a += b # a = a + b
a -= c
a *= d
a /= e
print('a = ', a)

# 逻辑运算符
flag1 = 3 > 2
flag2 = 2 < 1
flag3 = flag1 and flag2
flag4 = flag1 or flag2
flag5 = not flag1
print('flag1 = ', flag1)
print('flag2 = ', flag2)
print('flag3 = ', flag3)
print('flag4 = ', flag4)
print('flag5 = ', flag5)
print(flag1 is True)
print(flag2 is not False)

5. 变量的练习

  1. 将华氏温度转化为摄氏温度。

# 将华氏温度转化为摄氏温度(F = 1.8C + 32)
f = float(input('请输入华氏温度： ')) # f: 华氏温度
c = (f - 32) / 1.8 # 摄氏温度
print(c)
print('%.2f华氏度 = %.2f摄氏度' % (f, c)) # 本段是参考老师给的答案，学习的输出形式

  2. 输入圆的半径，计算周长和面积。

import math # 导入math函数模块
radius = float(input('请输入圆的半径：')) # 输入圆的半径
c = 2 * math.pi * radius # c : 圆的周长
s = math.pi * radius ** 2 #  s: 圆的面积
print('圆的周长为： %.2f' % c)
print('圆的面积为： %.2f' % s)

  3. 输入任意年份判断是不是闰年，如果是闰年，输出True，否则输出False。

year = int(input('请输入年份： '))
if year % 4 == 0 and year % 100 != 0 or year % 400 == 0:
    print('该年为闰年')
else:
    print('不是闰年')

# 以下为老师给的答案
year = int(input('请输入年份： '))
# 如果代码太长，写成一行不便于阅读，可以使用\或（）折行。
is_leap = (year % 4 == 0 and year % 100 != 0 or + \
          year % 400 == 0)
print(is_leap) # is_leap为bool型判断

• 未完待更新