Python基础变量及循环

一、Python

1991年，第一个Python解释器诞生，是用C语言实现的，并能够调用C语言的库文件

二、解释器

计算机不能理解除机器语言外的语言，把程序员写的语言翻译成机器语言，计算机才能够执行，将其他语言翻译成机器语言的工具，成为编译器。
编译器翻译两种方式：一个是编译，另一个为解释。两种方式之间在于翻译时间点不同。当编译器以解释方式运行时，称之为解释器。

编译型语言：程序在执行之前需要一个专门的编译过程，把程序编译成机器语言的文件，运行时不需要重新翻译，直接使用编译的就行。程序执行效率高，依赖编译器，跨平台性差，如 C、C++
解释型语言：编写的程序不进行预先编译，以文本方式储存程序代码，会将代码一句句直接运行。在发布程序时，看起来省了一道编译，但是在运行程序时，必须先解释再运行。

三、编译型语言和解释型语言对比

执行速度：编译型语言比解释型语言执行速度快
跨平台性：解释型语言更容易跨平台，如 Java、Python

第二章 第一个Python程序

Python 源程序

python就是存放Python代码的文本文件
扩展名必须以.py结尾

演练步骤

找一个目录；新建文本文件 hello.py；用记事本打开文件

print('hello world')
print('hello python')

保存退出；打开cmd；在命令行输入python hello.py

二、执行python程序的两种方式

1、命令行运行 python 程序
python 文件.py
2、Pycharm 运行 python 程序
通过集成开发环境 Pycharm 编写并运行 python 代码

第三章 python 基础——PyCharm

一 、集成开发环境

集成开发环境（IDE，Integrated Development Environment）–集成了开发软件需要的所有工具，包括一些一般：
图形用户界面
代码编辑器（支持 代码补全/自动缩进）
编译器/解释器
调试器（断点/单步执行）

第四章 python基础——程序基本构成

一 注释

注释的作用：使用自己熟悉的语言，在程序中对某种代码进行标注说明，增强程序的可读性。

单行注释：以 # 号开头， # 右边的所有东西都被当作说明文字，而不是真正要执行的程序，起辅助说明作用。

# 注释内容

示例如下：

# 当行注释
print(''hello world)

为保证代码可读性，# 后面建议先添加一个空格，然后再编写相应的说明文字。
多行注释：如果注释信息很多，一行无法显示，可以使用多行注释。
要在python程序中使用多行注释，可以用一对连续的三个引号（单双引号都可）

'''
注释内容
注释内容
'''

示例如下：

'''
多行注释
用三个引号来注释
'''
print('''hello python''')

在pycharm 中也可以用 ctrl + / 快速注释一行代码
什么时候需要注释？
1、注释不是越多越好，对于一目了然的代码，不需要注释
2、对于复杂的操作，应在操作前写上多行注释
3、对于不是一目了然的代码，在其行尾添加注释（为提高可读性，注释至少离开代码2个空格）
4、不是描述代码，如果阅读代码的人更懂python ，只是不知道你的代码要做什么

二、算数运算符

1、算数运算符的定义

算数运算符是运算符的一种。
是完成基本的算术运算符使用的符号，用来处理四则运算。

在 python 中 * 运算符还可以用于字符串，计算结果就是字符串重复指定次数的结果。

python 中字符串需要引号，数字不需要
字符串可以和一个整数相乘（字符串可以重复整数次数）

print('hello' * 3)

2、算数运算符的优先级
在python 中进行数学计算时，先乘除后加减，同级运算符从左到右计算
可以使用（）调整运算优先级

** 最高
* / // %
+ -最低
可以通过括号改变优先级

print((3 + 2) * 5)

三、 变量

1、变量的定义与赋值
在python中，每个变量在使用前都必须赋值，变量赋值后 该变量才会被创建

• 等号（=）用来给变量赋值

• = 左边是一个变量名

• = 右边是储存在变量中的值

• 变量名 = 值

  变量定义后，后续可以直接使用

2、变量演练
python 中字符串用单、双引号引起来，数字不需要引号
在程序中，如果要输出变量的内容，需要使用 print 函数
变量

• 在计算机语言中可变的量

• 变量在使用前必须先定义赋值

    变量名 = 值
  

# 定义了一个变量名叫name ,值为字符串 张三
name = '张三'
# 定义了一个变量名叫 age,值为26
age = 26

print(name)   # 如果print 里写的是变量名，那输出的是变量的值
print(age)

例：

price = 8.5
weight = 7.5
money = price * weight
print(money)

price = 8.5
weight = 10
money = price * weight
# 变量定义之后，再 = 号赋值，只是改变变量的值而已
money = money - 5 # 改变了 money 变量的值
print(money)

课堂练习一：算术运算符

a = 12
b = 3
print(a + b)
print(a - b)
print(a * b)
print(a / b)
print(a % b)  取余数
print(a // b) 取整除
print(a ** b)

课堂练习二：两个变量（a和b）的值交换

# 交换 a 和 b 的值
a = 10
b = 20
c = a
a = b
b = c
print(a, b)     # 如果一个print 输出两个变量的值,两个变量需要用逗号隔开

四、变量的命名

1、标识符
就是程序员定义的 变量名、函数名；

变量命名规则

• 可以使用字母、下划线和数字
• 不能用纯数字
• 不能以数字开头
• 不能用特殊符号
• 不能用 python 的关键字

2、显示python关键字

• 先用 import 导入 keyword

# coding: utf-8  (防止中文乱码)
# 显示python关键字
import keyword
print(keyword.kwlist)

3、变量名的命名规则
为了增强代码的识别和可读性
（python 中的标识符是区分大小写的）
变量名习惯

• 习惯不是python 语言强制的
• 多个单词
• 1、所有都小写
• 2、小驼峰，第二个单词首字母大写
• 3、大驼峰，每个单词首字母都大写

# coding:utf-8
frist_name = '张三' # 所有字母都小写
firstName = '张三' #小驼峰，只有第二个单词首字母大写
FirstName = '张三' #大驼峰，每个单词首字母都大写
# 变量名不会所有字母都大写，FIRSTNAME

五、变量的类型(python 的数字类型)

数据类型可以分为数字型和非数字型
1、数字型

• 整型（int）
• 浮点型（float）
• 布尔型（bool）
  真 True 非 0 数——非零即真
  假 False 0
• 复数型（complex）
  主要用于科学计算，如：平面场问题、波动问题、电感电容等问题
  2、非数字型
• 字符串 str（string）
• 列表（list）
• 元组（tuple）
• 集合 (set)
• 字典 dict (dictionary)
  3、None
  首字母是大写的N
  空

# coding: utf-8
a = 10 # int
b = 3.5 # float
c = False # bool
d = True # bool
e = 'aaaaaa' # str

# coding: utf-8
name = '小明'
age = 18
sex = '男'
height = 1.75
isStudent = True
print(name, age, sex, height, isStudent)

变量赋值的时候，等号右边是什么数据类型，变量就是什么数据类型

4、数字型变量计算

• 数字型变量可以直接使用算术运算符计算
• 布尔类型
  True 代表 1
  False 代表 0

i = 10
f = 10.5
b = True

print(i + f)
print(i + b)
print(i - b)

5、字符串的计算

• 字符串 +字符串
  两个字符串拼接成一个字符串
• 字符串 * 数字
  字符串重复整数的次数
• 字符串不能用 — ，/ 和其他计算操作

# coding: utf-8
str1 = '你好'
str2 = 'python'
str3 = str1 + str2
print(str3)
str3 = str1 * 5
print(str3)
# str3 = str1 - str2  字符串和字符串不能减

6、字符串和整数的区别

• 一个数字引号引起来便是字符串

# coding: utf-8
a = 10   # 数字 10
b = '10'  # 字符串 1和 字符串 2
c = 1
d = '1'
print(a + c)
print(b + d)

7、不同数据类型转化

• 转化为字符串
  str (要转化的变量或者值)
• 转化为整数
  int（要转化的变量或者值）
• 转化为浮点数
  float (要转化的变量或者值)

# coding: utf-8
a = 10
b = '1'
# 要把b转化成int,与a相加
print(a + int(b))
# 要把a转化成 str 与b相加
print(str(a) + b)
c = '你好'
# print(a + int(c))     # 如果c不能转化，代码报错
d = '3.5'
print(a + float(d))

四舍五入

# coding：utf-8
a = 5
b = 2
# 2.5 + 0.5 = 3
print(int(a / b + 0.5))

# 任意两个数字除，结果加 0.5 ，最后只保留整数位，就是对一个小数四舍五入取整的结果

六、input 函数

• input 可以让用户通过键盘给一个变量输入值
• 语法

变量名 = input('提示文字')

name = input('请输入')  # 代码执行到input 就停止了，等待用户通过键盘输入
print(name)
# 用户通过键盘输入什么，name变量的值就变成什么
name = input('请在次输入')
print(name)

• 用input 输入的任何数字都是字符串，而不是数字

age = input('请输入')
print(age + '1')
# 输入的任何数字都是字符串

转化input 输入的结果

• 只要把input 输入的结果用数据类型转化的方式 int() , float() 即可

a = input('请输入第一个数字')
b = input('请输入第二个数字')
print(int(a) + int(b))
# 上下面代码运行结果一样
a = int(input('请输入第一个数字'))
b = int(input('请输入第二个数字'))
print(a + b)

练习

price = float(input('请输入苹果单价'))
weight = float(input('请输入购买重量'))
money = price * weight
print(money)

格式化字符串

• 在python字符串中如果有%，这个字符串就叫格式化字符串
• %d 要格式化的是一个整数
  %05d整数位数固定5位，不足5位，左补0
• %f 要格式化的是一个浮点数
  %.2f 保留小数点后2位
• %s 要格式化的是一个字符串

格式化字符串主要功能

• 把多个字符串以及数字拼接到一起
• 语法

print('格式化字符串'% (变量1,变量2,......))

name = '张三'
age = 20
print('姓名' + name + '年龄' + str(age) + '岁')
# 上下两个print输出结果一样
print('姓名%s, 年龄%d岁'% (name, age))

f = 3.14
str1 = '圆周率是'
print(str1 + str(f))
print('%s%f' % (str1, f))
print('%s%.3f' % (str1, f))
a = 10
print('变量a的值是%05d'% a )

格式化字符串—名片

company = input('请输入公司名称')
name = input('请输入姓名')
tel = input('请输入电话号码')
mailbox = input('请输入邮箱地址')
print('*' * 20)
print('公司名称:%s' % company)
print('姓名:%s' % name)
print('电话:%s' % tel)
print('邮箱:%s' % mailbox)
print('*' * 20)

格式化字符-练习

name = '小明'
print('我的名字叫%s,请多多关照！' % name)
num = 1
print('我的学号是%06d' % num)
price = 8.5
weight = 5
print('苹果单价%.2f元/斤,购买了%.2f斤,需要支付%.2f元' % (price, weight, price * weight))
scale = 10.01
print('数据是%.2f%%' % scale)

多条print输出到一行

• print 函数自动输出一个回车换行，如果多条print函数,会多行输出
• 去掉print后面默认的回车和换行

print('输出的字符串',end='')

转义字符

• 有些字符，键盘不方便输出
• 常见的转义字符
  \\：输出一个
  \t：输出 tab 键
  \n：输出回车
  \"：输出双引号"
  \'：输出单引号’
• 在字符串前面加r，代表字符串不转义

print("我\t你")
print("我\n你")
print("我\\你")
print("我\"你")
print("我\'你")
print(r"我\n你")

判断的定义
条件满足就做，反之就做另一件事或者不做（）判断语句又称“分支语句”

• 条件只有满足和不满足两个结果

比较运算符
>大于
>= 大于等于
< 小于
<= 小于等于
== 等于
在python 中是变量赋值使用的，判断是否相等用 ==
！= 不等于

if基本语法

if 条件:
	条件成立要执行的代码

# coding: utf-8
a = 10
if a < 3:
    print('你好') # 这个print 和if 是一个代码块
print('hello') # 这的print 和上面的 if 没关系    

pass占位符

• 在写python 程序的时候，有时候不写代码语法报错，就可以用pass占位符

if 练习

# coding: utf-8
age = int(input('请输入年龄'))
if age >= 18:
    print('可以上网')
print('程序结束')

练习—判断除数是否为 0

# coding:utf-8
# num1通过input输入的数字
# num2通过input输入的数字
num1 = int(input('请输入num1的值'))
num2 = int(input('请输入num2的值'))
# 如果num2不等于0，计算num1,除以num2的结果
if num2 != 0:
    print(num1/num2)

练习-计算器

# coding: utf-8
num1 = int(raw_input('请输入num1的值'))
num2 = int(raw_input('请输入num2的值'))
a = raw_input('请输入a的值')
if a == '+':
    print(num1 + num2)
if a == '-':
    print(num1 - num2)

if双分支

• 条件成立执行一件事情，不成立执行另外一件事
• 语法

if 条件：
	条件成立执行的代码
else:
	条件不成立执行的代码
# if和else要对齐，else必须放到if后面，不能单独使用

# coding:utf-8
age = int(input('请输入年龄'))
if age >= 18:
    print('可以进网吧')
else:
    print('不能进')

判断奇偶数

# coding:utf-8
num1 = int(input('请输入num1的值'))
# 如何判断一个整数是否为偶数，可以和2取余数；余数为0就是偶数，反之奇数
if num1 % 2 == 0:
    print('偶数')
else:
    print('奇数')

判断正负数

# coding: utf-8
num1 = int(input('请输入num1的值'))
# 判断num1是否为正数，只要num1大于等于1就是正数
if num1 >= 0:
    print('正数')
else:
    print('负数')

逻辑运算符

• and
  条件1 and 条件2
  两个条件必须同时满足
• or
  条件1 or 条件2
  两个条件只要有一个满足即可
• not
  not 条件
  条件求反
  

# coding: utf-8
name = '小明'
age = 19
if name == '小明' and age > 20:
    print('通过')
else:
    print('不通过')

# coding: utf-8
name = '小'
age = 20
if name == '小明' or age > 20:
    print('通过')
else:
    print('不通过')

# coding: utf-8
name = '小'
if not name == '小明':
    print('通过')
else:
    print('不通过')

# coding: utf-8
name=raw_input('请输入账号')
passwd=raw_input('请输入密码')
if name=='itcast' and passwd=='123456':
    print('通过登录')
else:
    print('登录失败')

if多分支

• 有多个条件，不同的条件执行不同的代码
• 语法

if 条件1：
	条件1满足执行代码
elif 条件2：
	条件2满足执行代码
elif 条件3：
	条件3满足执行代码
else:
	以上条件都不满足，执行代码
# elif和else要和if对齐，elif和else都需要写在if后面

# coding: utf-8
oday = raw_input('请输入')
if oday == '情人节':
    print('买玫瑰')
elif oday == '平安夜':
    print('吃苹果')
elif oday == '生日':
    print('party')
else:
    print('上班')

# coding: utf-8
age = int(input('请输入年龄'))
if age < 10 and age > 0:
    print('小孩')
elif age >= 10 and age <= 20:
    print('小朋友')
elif age >= 20 and age <= 30:
    print('年轻人')
elif age >= 30 and age <= 50:
    print('中年人')
elif age > 50:
    print('老年人')
else:
    print('年龄不对')

判断正负数 0 排除

# coding: utf-8
a = int(input('请输入一个整数'))
if a > 0:
    print('正数')
elif a == 0:
    print('既不是正数也不是负数')
else:
    print('负数')

if嵌套

• 如果if语句里还有其他的if语句
• if

if 条件：
	if 条件：
		要执行代码
	else：要执行代码
else:
	要执行代码
# 只有最外面的if条件满足，才会执行嵌套在里面的if语句

# coding: utf-8
a=int(input('请输入一个数字'))
# 判断0-100之内，任意一个数字是否能被3整除
# 首先判断这个数字是否在0-100之内
# 如果一个数字大于0并且小于100，就是在0-100之内
if a > 0 and a < 100:
	print('在范围内')
# 如果条件满足，再判断是否能被3整除
# 如果一个数字和3取余数，如果余数为0，代表可以被3整除
    if a % 3 == 0:
        print('能被3整除')
    else:
        print('不能被3整除')
else:
    print('不在0-100之间')

# coding: utf-8
name = raw_input('请输入姓名')
if name == 'tom':
    age = int(input('请输入年龄'))
    if age >= 30:
        print('大叔')
    else:
        print('小弟')
else:
    print('姓名错误')

练习-计算机加强

# coding: utf-8
num1 = int(raw_input('请输入num1的值'))
num2 = int(raw_input('请输入num2的值'))
a = raw_input('请输入a的值')
if a == '+':
    print(num1 + num2)
if a == '-':
    print(num1 - num2)
if a == '/':
    if num2 != 0:
        print(num1/num2)
    else:
        print('除数不能为0')
else:
    print('a的值必须为=-*/')

运算符

• 算数运算符
• 比较运算符
• 逻辑运算符
• 赋值运算符

=
a += 1  a = a + 1   +=中间没有空格
a -= 1  a = a - 1
a *= 1  a = a * 1
a /= 1  a = a / 1
a //= 3  a = a // 3
a %= 3  a = a % 3
a **= 3  a = a ** 3
a -= 1  a = a + 1

运算符优先级

算数运算符优先级最高
比较运算符
赋值运算符
逻辑运算符最低
括号优先级最高

生成随机数

• 第一步导入一个叫 random 模块
• 第二部调用 randint 函数

# coding: utf-8
import random
# 要定义一个变量，来存放随机数
a = random.randint(1, 5) # 从1-5之间随机生成一个整数（包括1和5）
print(a)

随机数生成

# coding:utf-8
# 1代表坦克
# 2代表飞机
# 3代表大炮
import random
a = random.randint(1, 3)
if a == 1:
    print('坦克')
elif a == 2:
    print('飞机')
else:
    print('大炮')

if综合应用

# coding:utf-8
# 1：石头
# 2：剪刀
# 3：布
# 石头赢剪刀 1赢2
# 剪刀赢布 2赢3
# 布赢石头 3赢1
# 玩家通过键盘输入数字1或2或3
# 电脑随机产生数字1或2或3
# 比较胜负
import random
# pc代表电脑随机出的拳
pc = random.randint(1, 3)
# player代表玩家要出的拳
player = int(input('请输入1或2或3'))
if (pc == 1 and player == 2) or (pc == 2 and player == 3) or (pc == 3 and player == 1):
    print('电脑出了%d，玩家出%d，电脑赢了' % (pc, player))
elif (pc == player):
    print('电脑出了%d，玩家出%d,平局' % (pc, player))
else:
    print('电脑出了%d，玩家出%d，玩家赢了' % (pc, player))

while基本语法

• 语法

while 条件:
	要循环执行的代码
# 如果条件成立，循环执行；条件不成立，循环终止

# coding: utf-8
a = 0
while a < 3:
    print('hello world')
    a += 1

如果要输出100个？

# coding: utf-8
a = 0
while a < 100:
    print('hello world')
    a += 1

七、程序的三种结构

• 顺序，代码自上而下执行
• 分支，根据条件有选择的执行特定代码
• 循环，根据条件循环执行特定代码
  
  死循环
• 程序应该避免出现死循环

# coding: utf-8
a = 0
while a < 5:
    print('hello world')
# a的值永远不会变，所以循环条件永远成立

计数习惯
基本从0开始，除非有明确要求

a = 0
while a < 6:
    print(a)
    a += 1

练习

# coding: utf-8
a = 5
while a >= 0:
    print(a)
    a -= 1

循环计算

• 循环在程序中经常用到的功能是循环计数
• 先在循环之前定义一个变量，用来存放计算结果
• 在循环内部对这个变量进行计算
• 循环完成后输出这个变量的值
  

# coding: utf-8
# 定义一个变量，来存放累加的和
sum = 0
# 开始循环，从0-100
a = 0
while a <= 100:
    sum = sum + a  # sum += 1
    a += 1
# 在循环内部没有任何的print 语句，因为不需要在循环内部输出任何数字
# 在循环完成后，输出sum的值，因为sum就是从0-100所有整数累加的和
print(sum)

# coding: utf-8
sum = 0
a = 300
while a <= 415:
    sum += a
    a += 1
print(sum)

break终止循环

• break必须放在循环内部
• 循环遇到break，立刻终止
• 一般在循环内部通过 if 条件来执行 break，某一个条件成立的时候 break

# coding: utf-8
a = 0
while a < 10:
    print(a)
    if a == 3:
        break  # break执行，代码终止 # break 在 if 语句，注意缩进
    a += 1
# break 之后，代码就到这

# coding: utf-8
a = 0
while a < 10000000:
    str1 = input('请输入一个字符串')
    if str1 == ('exit'):
        break
    print(str1)
    a += 1

人造死循环

• 代码中循环开始的时候不知道循环次数，可以使用人造死循环
• 在人造死循环内部，一定要有 if 结合 break 来退出的机制

# coding: utf-8
# 如果while后面的条件为true，这个while就是认为的循环
# 循环内部一定要有 if 结合break 来让循环退出的机制
while True:
    str1 = input('请输入一个字符串')
    if str1 == ('exit'):
        break
    print(str1)

continue（继续）

• 循环一旦遇到continue就不在执行continue下面的循环代码了，而是直接返回到循环开始判断条件
• continue一定要放到 if 后面

# coding: utf-8
a = 0
while a < 5:
    a += 1
    if a == 3:
        continue
    print(a)

使用continue一定要注意，使用不当容易死循环

# coding: utf-8
a = 0
while a < 5:
    if a == 3:
        continue    # a = 3 的时候，就没机会执行 a += 1 这个代码了
    print(a)
    a += 1

# coding: utf-8
# a 还是一个循环计数器
# b 决定了循环的最大次数
a = 0
b = int(input('请输入b的值'))  # 假设用户输入数字10
while a < b:
    print('*')
    a += 1  # 在循环内部， a 的值一直在变化，但b的值从来都不变
    if a == 20:  # 不管b 的值多大，一旦a 到了20，循环就退出
        break

循环嵌套

• 一个循环语句里面还有其他的循环语句
• 语法

while 条件:
	while 条件
		代码

3个⭐循环2行

# coding: utf-8
# ***
# ***
# 一个print输出一个星号，如何连续输出三个
b = 0
while b < 2:   # 外循环一共循环2次，每次循环时，内循环循环3 次
    a = 0
    while a < 3:
      print('*', end='')
      a += 1
    print()  # 输出一个空的回车换行
    b += 1
print('end')

5个⭐循环5行

# coding: utf-8
b = 0
while b < 5:
    a = 0
    while a < 5:
        print('*',end='')
        a += 1
    print()
    b += 1
print('end')

循环嵌套输出三角形

# coding: utf-8
# 一个print只能输出一个星号
# *
# **
# ***
# ****
# *****
b = 0
while b < 5:
    a = 0
    while a <= b:
        print('*',end='')
        a += 1
    print()
    b += 1

输出数字三角形

# coding: utf-8
b = 0
while b < 5:
    a = 0
    while a <= b:
        print(a+1,end='')
        a += 1
    print()
    b += 1

for循环

• for主要用于遍历字符串
• 字符串有几个字符，for 就循环几次
• 语法

for 变量名 in 字符串
	循环代码

# coding: utf-8
# for 主要用于遍历，字符串中有几个字符，for就会循环几次
str1 = 'hello'
for a in str1:   # a 是自己定义的一个变量
    print('*')
    print(a)

# coding: utf-8
str1 = 'hello,itcast'
sum = 0
for a in str1:
    sum += 1
print(sum)

while 和 for 的不同

• while用在指定次数的循环
• for 主要用在遍历
• while和 for 可以互换

range函数

• 生成指定范围内的一个数字序列
• 语法

range (start , stop , step )
start 代表范围的开始值
stop 代表范围的结束值，但不包含 stop
step 步长，可以为负数，正数代表升序范围，负数代表降序范围

# coding: utf-8
range(1,5,1)  # 生成 1，2，3，4
range(1,5)   # 生成 1，2，3，4
range(1,6,2) # 生成 1，3，5
range(6,2,-1) #  生成 6，5，4，3
range(6,2,-2)  # 生成 6，4

用for实现指定次数的循环（用for 替换 while）

for 变量名 in range(开始值,结束值,步长)
	执行代码

# coding: utf-8
# a = 0
# while a < 6:
#     print(a)
#     a += 1
for a in range(0,6):  # for用于遍历，这的遍历是个范围，a是范围中每个数字
    print(a)

# coding: utf-8
# 外循环5次
# 内循环5次
# 内循环 print('*',end='')
# 每次内循环完成外循环都有个print()
for a in range(0,5):
    for b in range(0,5):
        print('*',end='')
    print()

# coding: utf-8
# 循环外，定义个变量存放累加和
# 再循环内计算
# 循环完成后，输出这个变量的计算结果
sum = 0
for a in range(50,125,2):
    sum += a
print(sum)