P1 Python基本语法元素

1. 程序设计基本方法

1.1 计算机与程序设计

计算机是根据指令操作数据的设备，具有功能性（对数据的操作，数据处理、输入输出处理、结果存储）和可编程性（根据指令自动地、可预测地、准确地完成操作者意图）。

计算机的发展参照摩尔定律，表现为指数方式。
摩尔定律：单位面积集成电路上可容纳晶体管的数量约每两年翻一番。
计算机硬件所依赖的集成电路规模参照摩尔定律发展；计算机运行速度因此也接近几何级数快速增长。

程序设计（编程）是计算机可编程性的体现。
程序设计语言（编程语言）是程序设计的具体实现方式，用于交互的人造语言。

1.2 编译和解释

编译和解释是计算机执行源程序的两种方式。
源代码：采用某种编程语言编写的计算机程序，人类可读。
目标代码：计算机可直接执行，人类不可读。

编译：将源代码一次性转化成目标代码的过程。

解释：将源代码逐条转换成目标代码同时逐条运行的过程。

静态语言：使用编译执行的编程语言——C、C++、Java
脚本语言：使用解释执行的编程语言——Python、JavaScript、PHP

1.3 程序的基本编写方法 IPO

Input 程序输入 Process 处理（算法） Output 程序输出

2. Python语言概述

Python语言拥有者是Python Software Foundation(PSF)。
PSF是非盈利组织，致力于保护Python语言开放、开源和发展，

两种编程方式：
交互式：对每个输入语句即时运行结果，适合语法练习。
文件式：批量执行一组语句并运行结果，编程的主要方式。

3. Python程序语法元素分析

3.1 程序的格式框架

缩进表达程序的格式框架，是表达代码间包含和层次关系的唯一手段，长度一致，一般用4个空格或1个TAB。
注释是不被程序执行的辅助性说明信息，单行注释以#开头，多行注释以’’'开头和结尾。

3.2 命名与保留字

变量：用于保存和表示数据的占位符号，用=向变量赋值或修改值。
命名：大小写字母、数字、下划线、中文等字符及组合，大小写敏感，首字符不能是数字，不与保留字相同。
保留字（关键字）：被编程语言内部定义并保留使用的标识符，python有33个保留字，大小写敏感。

3.3 数据类型

数据类型是供计算机程序理解的数据形式。
字符串：由0个或多个字符组成的有序字符序列，用一对单引号或双引号表示，可以对其中字符进行索引，分为正向递增序号和反向递减序号。

使用[ ]获取字符串中一个或多个字符。
索引：返回字符串中单个字符。例：“请输入带有符号的温度值：”[0]
切片：返回字符串中一段字符子串。例：“请输入带有符号的温度值：”[1:3]

整数和浮点数都是数字类型。
列表：由0个或多个数据组成的有序序列，列表用[ ]表示，用,分割元素，用保留字in判断元素是否在列表中。例：[‘F’,‘f’]表示两个元素’F’和’f’，TempStr[-1] in [‘C’,‘c’]判断前者是否与列表中某个元素相同。

3.4 语句与函数

赋值语句：由赋值符号=构成的一行代码。
分支语句：由判断条件决定程序运行方向的语句。使用保留字if elif else构成条件判断的分支结构。每个保留字所在行最后要有一个冒号。
函数：根据输入参数产生不同输出的功能过程。

3.5 Python程序的输入输出

输入函数input()：从控制台获得用户输入的函数。
<变量>=input(<提示信息字符串>) 例：TempStr=input(“请输入:”)

输出函数print()：以字符形式向控制台输出结果的函数。
print (<拟输出字符串或字符串变量 >) 例：print(“输入格式错误”)
print (“转换后的温度是{:.2f}C”.format©)，{ } 表示槽，后续变量填充到槽中，{:.2f}表示将变量C填充到这个位置时取小数点后2位。

评估函数eval()：去掉参数最外侧引号并执行余下语句的函数。
eval(<字符串或字符串变量>)

4. 实例1 温度转换

4.1 问题分析

输入输出格式设计：标识放在温度最后，摄氏度C，华氏度F
算法设计：C=(F-32)/1.8 F=C*1.8+32

4.2 实例编写

#TempConvert.py
TempStr=input("请输入带有符号的温度值:")
if TempStr[-1] in ['F','f']:
    C=(eval(TempStr[0:-1]) -32)/1.8
    print("转换后的温度是{:.2f}C".format(C))
elif TempStr[ -1] in ['C','c']:
    F=1.8*eval(TempStr[0:-1])+32
    print("转换后的温度是 {:.2f}F".format(F))
else:
    print ("输入格式错误")