[Python]为非程序员准备的简洁Python语言教材

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为非程序员准备的简洁Python语言教材，欢迎提问。
Python 的中文意思是巨蟒，大蟒蛇。

计算机编程主要概念¶

计算机语言编程的主要内容就这些：数字，文字，循环，公式，变量

• 数 字: 1, 2, 3, 5.6, 120, 32.4, 3.1415926, -3, -0.123

• 文字: 你好，我好，你太牛了，很黄很暴力，这类的文字。一般用双引号(")或者单引号(')括起来。术语叫字符串 ，就是一堆字符，串起来。

• 循环: 循环(loop)就是重复的做一件事。计算机是一个很笨的机器，基本上只会做加，减，乘，除，大于，小于，等于和循环这种简单的工作。编程就是把复杂的问 题，拆成简单的单元让它重复。

幸亏有下面讲到的公式，所以很多较复杂的问题已经有了解决方法，我们只是重 复的套用别人的解决公式就可以了，不用拆得太细。

Python 语言最大的优势，就是这个语言中包含了大量解决常见问题的公式，你想干的事，基本上都有人帮你干了，你只是需要把他们组织，捆绑起来就可以了。比如下载文 件的公式，分析网页内容的公式，压缩文件的公式，处理电子邮件的公式等等。

• 公式: 就像数学公式 (a+b)²= a² + 2ab + b² 这种。算的时候带入具体数值，比如：(3+4)² = 3² + 2*3*4 + 4² = 9+24+16 = 49 。前面的 (a+b)² 就是我们的公式名（当然编程时，我们会用一些比较容易明白的词组做为公式名，比如“和的平方”这种，英语或者拼音都可以），他需要两个参数a，b；后面的 a² + 2ab + b² 是具体怎么算出来的步骤，这就是我们的公式内容。

在 计算机里，公式的术语叫“ 函数”或者“方法”。我们定义一个函数，就是定义一条公式，用的时候，拿来参数a,b什么 的，套一下公式就行了。

为了程序的结构清晰，我们往往会定义很多函数。把复杂的问题分成很多小问题，每个小问题放到一个函数 里，然后在解决复杂问题的函数里，使用这些小问题函数解决大问题。更重要的是我们可以大量的使用别人写好的函数来解决自己的问题。

 

函数的作用是让程序结构清晰，而且可以在不同的地方重复套用。

• 变量: 就是上面的a，b这种可以代表任何值，可以放进不定值的单词。我们用变量来存储我们程序中用到的各种数字，文字，公式。所谓参数，就是定义公式时候用到的 变量，就叫参数，换个马甲而已。

换成术语，我们有：

数字 (number)	=>	数字
字符串 (string)	=>	文字
循环 (loop)	=>	循环
函数／方法 (function/method)	=>	公式
变量 (variable)	=>	变量

到这里，基本上编程就没什么可学得了。剩下的就是掌握各种编程语言特定的函数和循环的书写格式，再掌握了别人已 经写好的函数的用法，组合起来就得了。

基本编程¶

最基本的python程序：

print ("世界，你好！")

存 到文件 hello.py 里，然后命令行下输入 python hello.py 就可以看到结果了。

这里就用到了 函数和字符串，在屏幕上输出一行：世界，你好！

Python 里函数的用法是：函数名(参数1, 参数2)

这 里 print 是函数；在屏幕上打印内容，"世界，你好！"是参数。

学会怎么用函数了，再学会定义函数的格式，就差不多了。

定义函数¶

def a_b_pingfang(a, b):
    c = a**2 + 2*a*b + b**2
    return c

我 们定义一个(a+b)²的函数，def 是英语 define 的缩写，意思是定义函数，定义公式。

第 1 行就是说我们要定义一个函数名叫 a_b_pingfang 的函数，用它的时候，需要两个参 数a 和 b。尾巴上有个冒号，冒号的意思是说：“下面的一段就是公式定义了，要注意了”。

计算机编程里， * 代表乘法， /代表除法， ** 代表乘方， b**2 就是 b 的二次方。

注意： Python 是用 缩进空格 来表示段落的，冒号(:)来表示段落开始。

第 2 行先缩进4个空格，说明下面缩进4格的，都是同一段落。用来具体计算上面的定义的公式的。把 a2+2*a*b+b2 的计算结果，放到c里。

c类似于a，b，都是表示一个变量，它可以用来存放数字，文字，甚至函数。这里它存放的是用a，b计算后得到的 结果。因为不是在函数名里，所以术语叫做“变量”，在函数名里，就叫参数了。

“变量”就是用一个单词来代表一个可以变化的量的。单词里可 以有字母，数字和下加线(_)，数字不能打头。

第 3 行，把存在c里的结果，传回给函数的使用者。

return 命令的意思，就是立即结束函数的执行，把return后面的值传给调用者，可以传回多个值。

现在可以使用这个公式了，我们叫调 用函数 ：

ping2 = a_b_pingfang(2, 3)

ping2 里存放了 a_b_pingfang(2, 3)得到的结果，也就是上面 return c 这句，把 c 的内容，传给了外面的ping2。

把结果打印出来：

print(ping2)

全 部程序是：

def a_b_pingfang(a, b):
    c = a**2 + 2*a*b + b**2
    return c
ping2 = a_b_pingfang(2, 3)
print(ping2)

存 到 test2.py ，跑 python test2.py 就可以看到输出 25。

循环 (loop)¶

当然还有循环，怎么让程序重复的做事？我们有 while(当...), for(对于...) 命令来进行循环控制。

a = 0
while a < 100:
   a = a + 1

这 个循环说，当 a < 100 的时候，把 a 增加 1，然后重复。当 a 等于100了，就结束了。

我们有 <, >, ==, <=, >=, != 来判断大于，小于，等于，小于等于，大于等于，不等于。

还有 and, or, not 来进行逻辑运算，所谓逻辑运算，就是测试已有判断之间的关系的：

a == 1 and b != 2 来测试这两个判断是否同时成立。 a == 1 or b != 2 来测试这两个判断里是否有至少一个成立。 not a == 1 来测试这个判断是否是错的。错的就是对的，对的就是错的，颠倒黑白。

我们还有 break(中断) 来打断循环，和 continue(继续) 来立刻回到循环开始，也可以用 if(是否) 命令来进行判断：

a = 0
while True:
    a = a + 1
    if a >= 100:
        break

这 里 True 表示总是正确，相对的是 False 表示错误。这一段是说一直执行，因为 while 总是正确。下面在 if 处判断a是否大于等于100，如果是，那么执行 if 下的段落，这里我们打断了循环。

for 循环是利用下面介绍的的列表数据结构对列表进行循环。

Python 数据概念¶

下面具体到python特殊的规定，它有几个特殊的存储数据的格式。

• 列 表: list
• 元组: tuple
• 字典: dict (dictionary)

列表 (list)¶

列表：把很多变量存进一个列表里，叫列的意思，就因为他像列车一样，一节一 节车厢，每厢放一个变量。格式为 b, c, 1, 3, 5, '葡萄', '葡萄皮儿'，可以看到，方括号里，可以放具体的数字，文字，也可以放变量，用逗号分隔。

这些内容是在固定位置上，可以通过他们的位置， 来提取：

alist = [1, 3, 5, '很傻', '葡萄', '葡萄皮儿', a, var1]
print (alist[0]) # 打印 "1"

在 python里，数数是从0开始数的，开始是0，然后是1，2，3，4，5，所以上面的列表 alist的第一个内容，可以用 alist[0]来 提取，第二个用 alist[2]来提取。

print (alist[4]) # 打印 '葡萄'

这里，我们可以介绍用 for 循环来访问这个列表里的所有内容：

for me in alist:
    print (me)

上 面这一段，打印所有alist里的内容。

这个循环是，对于列表 alist ，从 0 开始，访问它的每一个位置，把这个位置上的值， 放到me里，然后针对不同的me值，重复执行下面段落的内容。

in 表示me在alist里，也可以用来判断：

  if "葡萄" in alist:
     print "葡萄在alist里！"

这 个列表的内容是可以改变的，我们可以把第4个位置设为"很天真":

alist[3] = alist[3] + ' 很天真'
print (alist[3]) # 打印 '很傻 很天真'

元组 (tuple)¶

元组：元组就是列表，但是他的内容是不能改变的。 他的内容只能一开始就设定。但是，元组和列表之间是可以用函数互相转变的，转成列表就可以改变内容，转回元组就不能改了。

元组是用圆括号 来表示，所以叫元组嘛。

atuple = (2, 3, "老子")
alist = list(atuple) # 变成 [2, 3, "老子"]
alist[0] = 0
tuple2 = tuple(alist) # 变回 (0, 3, "老子")

在 python 里，字符串也是一种特殊的元组，也就是内容不可变的字符列表。

txt = 'abcdefg'
print(txt[1]) # 'b'

字典 (dict)¶

字典：字典就像一般的字典，一个字，一个解释，再一个字，再一个解释。用大 括号表示：

adict = {1: "我是解释",
  2: "我是解释2", 
  "我是3": 3, 
  "我是4": 4}

前 面的字叫钥匙(key)或者索引，后面的解释，叫"值"。索引不能重复，必须是唯一的。

我们可以看到，前面的字，和后面的解释可以是数 字，文字，还可以是函数或者元组。但是前面的字，不能是列表，因为列表内容是可变的，可变的东西都不能做索引。

我们用索引来提取值，而不 是用位置：

adict[1] # "我是解释"
adict["我是3"] # 3

模块 (module)¶

Python 里包涵了很多别人写好的函数、方法让我们直接利用。譬如写网络程序的函数，数 学计算的函数，分析电邮文件的函数，加密的函数。

这些函数 分门别类的放到叫“模块”的东西里。一个模块里，包括很多功能相类的函数。而具体实现上，一个模块，就是一个python的程序文件。

如 果模块还还需要细分更多层，那么每层就是一个文件目录。里面有很多做为模块的python文件。

要使用模块，我们用“进口”这个命令: import

import time
now = time.clock()
print (now)

这 里，我们先进口 time 模块，然后使用 time 模块里的函数 clock() ，得到当前时间，打印出来。

用个句点表示模块 time里的clock函数: 模块名.函数名

在 python 里，我们会用到很多别人写的模块，能自己少写点儿源码，尽量少写，懒不是？

类 (class)¶

其实编程来说，类并不是必须的，但是因为很多python提供的模块，里面 的函数都是包在类里面的，所以我们需要介绍一下类。

面向对象编程，是现在比较流行的编程模式，是个人都得用“面像对象”的思路来编程。基 本上就是把同类的函数，打包放到一个叫“类”的东西里。

这个“类”一般上是以具体的东西为模子，譬如物种：人类，猫类；物品：家俱类，电 器类。他里面打包的函数，基本上是针对这个类进行操作的，譬如人说话，人吃饭，猫逮耗子，家居磨损。

使用类的时候，我们先具体化他，把类 变成个体。人类变成某人，猫类变成某猫，家俱变 成某家俱语法上比较怪，只好变成一件家俱。这个具体化的类，就是所谓的“对象(object) ”。然后我们就可以使用这个具体人，猫，家居的函数，针对具体的人，物进行操作了。

定义类¶

class RenLei:
    def __init__(self, mingzi):  # self 是一个固定参数，代表这个对象自己。
        self.mingzi = mingzi     # 把名字存到对象自己的 mingzi 变量上。
    def shui2(self):
        return self.mingzi

在 类的定义里，每一个函数，他的第一个参数，都是规定死的，必须是self。self代表这个对象自己。这个对像本身的变量，函数，都是通过这个自己来存取 的。

你可以管他叫wo3, you, me，用什么名字随便，但是第一位置的，就是代表对象自己。

    def __init__(wo3, mingzi):
       wo3.mingzi = mingzi

也 可以。

在调用类里的函数时，不用提供 self 这个参数，程序自动加入 self。我们只要提供其他参数即可。

__init__() 这个函数是特殊函数，他代表建立函数的时候，需要的使用的参数。通过类建立函数的时候，程序会自动调用 __init__()函数。

具体化类，建立对象¶

# 建立对象，提供的函数对应__init__() 函数，self 参数程序自动提供，不用我们提供。
xiaozhang1 = RenLei("小张")  
mingzi = xiaozhang1.shui2()  # 使用“对象名.函数名()”的格式来调用类里的函数。
print mingzi <-- "小张"

字符串的对象性质¶

Python 里的字符串，列表，元组，字典，都是面对对象的类，所以他们本身带有很多函数可以对自己进行操作，譬如：

a = "握手 不一定 就是 友谊".split()

split 是字符串的函数，他可以把字符串在给定位置分段，当我们不给他参数的时候，会在所有空白位置分割，然后返回一个列表，里面是被割裂的字符串。

结 果，a 的内容是 ["握手", "不一定", "就是", "友谊"]，这是一个有4个元素的列表。

对于字符串，列 表，字典之类的操作，请熟读说明手册他们的说明，python编程，主要就靠字符串，列表和字典了。

Python 程序书编程习惯¶

写一个 Python 程序，我们一般步骤是：

1. 进 口所有会用到到模块 import
2. 定义我们自己的类和函数。每个函数里要用到的函数，被调用的函数一般放在调用函数的前面定义。这样 我们读程序的时候，就知道调用的函数，在前面是怎么定义的，有什么功能，需要什么参数，返回什么值。
3. 在文件的最下面，调用上面定义的 函数和类，开始工作。
4. 尽量使用python提供的内建函数和模块里的函数，所以我们对Python的模块说明手册要很熟悉。

Python 运行，是从文件的上面往下走的，看到命令执行命令，一直到最后一行。当我们定义函数和类的时候，他们只是定义，而没有执行，所以Python 看到他们，先存起来，直到看到定义外的具体命令，才真正的执行。如果这个命令调用上面的函数，那么就把存起来的函数执行一下。

Python 里注释符号是"#"。就是说，在 # 符号后的那一行文字，都当做解释，不做为程序的命令。

print ("打酱油！") # print ("关我屁事")

只 打印出 “打酱油”，剩下的，因为是在 # 后面，所以程序把他们当做注释语言自动忽略了。

完整例子： 把一个两列的文件input.txt，分割成两个文件col1.txt, col2.txt，一个文件一列。 input.txt 内容:

a1 啊阿
ai1 挨埃哀
ao2 熬鳌翱獒

程 序内容：

def split_file(filename): # 把文件分成两列
    col1 = [] # 存储第一列
    col2 = []
    fd = open(filename) # open 函数用来打开文件，返回一个文件对象
    text = fd.read() # fd.read 读入文件fd 的内容。
    lines = text.splitlines() # 把读入的内容分行
    for line in lines: # 循环每一行
        part = line.split(None, 1) # 分割一行。
        col1.append(part[0]) # 把分割的第一部分放到col1后面。
        col2.append(part[1])

    return col1, col2 # 返回 col1, col2

def write_list(filename, alist): # 把文字列表内容写入文件
    fd = open(filename, 'w') # 打开输出文件col1.txt，'w'指定使用写入模式。
    for line in alist:
         fd.write(line + '/n')

def main(): # 主函数，程序进入点，习惯性叫他 main()
    filename = 'input.txt'            # 把输入文件名 input.txt 放进一个变量
    col1, col2 = split_file(filename) # 调用分割函数，结果存入 col1, col2
    write_list('col1.txt', col1)      # 调用写入函数
    write_list('col2.txt', col2)

main() # 唯一的函数外命令，程序开始执行，调用上面的 main() 函数数。

这 里，输入的文件名是写死的 input.txt ，我们可以使用模块 optparse 来通过命令行读取用户提供的文件，会更灵活些。

参考资料¶

更多的功能，函数，请参考python的官方教学和手册。

先熟悉:

• 内建函数
• 内建数据类 型 (字符串，数字，列表，字典，文件对象)
• sys 模块
• re 模块
• os 模块
• optparse 模块

熟悉这些，基本上编程没问题了。

深入 Python是一本经典的参考书，虽然没有涵盖所有python模块的内容，但是对初学者基本够用。而且它 是一个自由文件，说俗了就是合法免费的，又有中文翻译版，难得。

也可以参考 Python 绝对简明手册这个中文说明。

如果需要网络编程，还要熟悉网络相关的模块。如果想 要图形界面，建议使用pygtk或者pyqt图形界面函数库，这时候，也需要熟悉面对对象编程的概念。

对于英文不好的人，建议买一本有Python函数模块介绍的中文书，作为参考书，在编程的时候，边编边翻书。

Python 的中文意思是巨蟒，大蟒蛇。但是这个语言的具体出处是一个叫Monty Python的英 国电视剧。