Python 3 基礎(chǔ)教程（第3版）（慕課版） 課件 第2章 Python基本語(yǔ)法

Python3基礎(chǔ)教程第3版慕課版單元2

Python基本語(yǔ)法任務(wù)2-1：運(yùn)行詩(shī)詞輸出程序【任務(wù)目標(biāo)】編寫(xiě)Python程序，輸出詩(shī)詞《詠柳》或《靜夜思》。待運(yùn)行程序代碼如下。a=input('請(qǐng)輸入一個(gè)數(shù)：')ifa=='1':print('詠柳')print('賀知章')print('碧玉妝成一樹(shù)高，萬(wàn)條垂下綠絲絳。')print('不知細(xì)葉誰(shuí)裁出，二月春風(fēng)似剪刀。')else:print('靜夜思')print('李白')print('床前明月光，疑是地上霜。')print('舉頭望明月，低頭思故鄉(xiāng)。')【任務(wù)實(shí)施】演示過(guò)程……2.1基本語(yǔ)法元素本節(jié)主要內(nèi)容：縮進(jìn)注釋語(yǔ)句續(xù)行符號(hào)語(yǔ)句分隔符號(hào)關(guān)鍵字標(biāo)識(shí)符2.1.1縮進(jìn)Python默認(rèn)從程序的第一條語(yǔ)句開(kāi)始，按順序依次執(zhí)行各條語(yǔ)句。代碼塊可視為復(fù)合語(yǔ)句。在Java、C/C++等語(yǔ)言中，用大括號(hào)“{}”表示代碼塊，示例代碼如下。if(x>0){y=1;}else{y=-1;}Python使用縮進(jìn)（空格）來(lái)表示代碼塊，連續(xù)的多條具有相同縮進(jìn)量的語(yǔ)句為一個(gè)代碼塊。通常，語(yǔ)句末尾的冒號(hào)表示代碼塊的開(kāi)始，例如if、for、while、def、class等語(yǔ)句都會(huì)使用到代碼塊。示例代碼如下。ifx>0:y=1else:y=-1應(yīng)注意同一個(gè)代碼塊中的語(yǔ)句，其縮進(jìn)量應(yīng)保持相同，否則會(huì)發(fā)生IndentationError（縮進(jìn)錯(cuò)誤）異常，示例代碼如下。>>>x=1>>>ifx>0:...y=1...print(y)File"<stdin>",line3print(y)^IndentationError:unindentdoesnotmatchanyouterindentationlevel2.1.2注釋注釋用于為程序添加說(shuō)明性的文字，幫助程序員閱讀和理解代碼。Python解釋器會(huì)忽略注釋的內(nèi)容。Python注釋分單行注釋和多行注釋。單行注釋以符號(hào)“#”開(kāi)始，當(dāng)前行中符號(hào)“#”及其后的內(nèi)容為注釋。單行注釋可以單獨(dú)占一行，也可放在語(yǔ)句末尾。多行注釋是用3個(gè)英文的單引號(hào)“'''”或3個(gè)雙引號(hào)“"""”作為注釋的開(kāi)始和結(jié)束符號(hào)示例代碼如下。"""多行注釋開(kāi)始下面的代碼根據(jù)變量x的值計(jì)算y注意代碼中使用縮進(jìn)表示代碼塊多行注釋結(jié)束"""x=5ifx>100:y=x*5-1 #單行注釋：x>100時(shí)執(zhí)行該語(yǔ)句else:y=0 #x<=100時(shí)執(zhí)行該語(yǔ)句print(y) #輸出y2.1.3語(yǔ)句續(xù)行符號(hào)通常，Python中的一條語(yǔ)句占一行，沒(méi)有語(yǔ)句結(jié)束符號(hào)?？墒褂谜Z(yǔ)句續(xù)行符號(hào)將一條語(yǔ)句寫(xiě)在多行之中。Python的語(yǔ)句續(xù)行符號(hào)為“\”示例代碼如下。ifx<100\andx>10:y=x*5-1else:y=0注意，在“\”符號(hào)之后不能有任何其他符號(hào)，包括空格和注釋。還有一種特殊的續(xù)行方式：在使用括號(hào)（包括“()”“[]”和“{}”等）時(shí)，括號(hào)中的內(nèi)容可分多行書(shū)寫(xiě)，括號(hào)中的注釋、空白和換行符都會(huì)被忽略示例代碼如下。if(x<100 #這是續(xù)行語(yǔ)句中的注釋andx>10):y=x*5-1else:y=02.1.4語(yǔ)句分隔符號(hào)Python使用分號(hào)作為語(yǔ)句分隔符號(hào)，從而將多條語(yǔ)句寫(xiě)在一行示例代碼如下。print(100);print(2+3)使用語(yǔ)句分隔符號(hào)分隔的多條語(yǔ)句可視為一條復(fù)合語(yǔ)句，Python允許將單獨(dú)的語(yǔ)句或復(fù)合語(yǔ)句寫(xiě)在冒號(hào)之后示例代碼如下。ifx<100andx>10:y=x*5-1else:y=0;print('x>=100或x<=10')2.1.5關(guān)鍵字關(guān)鍵字也稱保留字，用于表示程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的命令或常量，不允許作為標(biāo)識(shí)符使用。Python的關(guān)鍵字如下。False await else import passNone break except in raiseTrue class finally is returnand continue or lambda tryas def from nonlocal whileassert del global not withasync elif if or yield注意，Python區(qū)分大小寫(xiě)，關(guān)鍵字必須嚴(yán)格區(qū)分大小寫(xiě)。keyword模塊中的kwlist變量保存了Python的關(guān)鍵字列表?？稍诮换キh(huán)境中輸出keyword.kwlist變量的值以查看Python的關(guān)鍵字列表，示例代碼如下。>>>importkeyword>>>keyword.kwlist['False','None','True','and','as','assert','async','await','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']Python3.10增加了軟關(guān)鍵字，用于特定上下文。例如，match、case和_等標(biāo)識(shí)符是模式匹配（match…case）語(yǔ)句中的軟關(guān)鍵字。2.1.6標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)符即名稱，Python中的變量、函數(shù)、模塊、類或其他對(duì)象，均通過(guò)標(biāo)識(shí)符來(lái)引用。在Python3中，標(biāo)識(shí)符的命名規(guī)則如下。由字母、下劃線“_”和數(shù)字組成，首字符不能是數(shù)字。字母可以是各種Unicode字符（空格、@、%、$等各種特殊符號(hào)除外）。不能使用關(guān)鍵字作為標(biāo)識(shí)符。標(biāo)識(shí)符區(qū)分大小寫(xiě)。例如，_abc、速度、r_1都是合法的標(biāo)識(shí)符，而2abc、price$是非法的標(biāo)識(shí)符，Abc和abc是兩個(gè)不同的標(biāo)識(shí)符。除了命名規(guī)則外，Python還有一些標(biāo)識(shí)符使用慣例。首尾各有兩個(gè)下劃線（雙下劃線）的標(biāo)識(shí)符通常為系統(tǒng)標(biāo)識(shí)符，具有特殊作用。例如，__init__、__doc__都是系統(tǒng)標(biāo)識(shí)符。默認(rèn)情況下，以一個(gè)或兩個(gè)下劃線開(kāi)頭的標(biāo)識(shí)符（如_abc或__abc）不能使用“from…import*”語(yǔ)句從模塊導(dǎo)入。以兩個(gè)下劃線開(kāi)頭的標(biāo)識(shí)符（如__abc）是類的私有標(biāo)識(shí)符。任務(wù)2-2：輸入兩個(gè)數(shù)比較大小【任務(wù)目標(biāo)】使用input()函數(shù)輸入兩個(gè)數(shù)，比較其大小后，先輸出較大數(shù)，再輸出較小數(shù)。程序運(yùn)行結(jié)果如下。請(qǐng)輸入第一個(gè)數(shù)：5請(qǐng)輸入第二個(gè)數(shù)：353【任務(wù)實(shí)施】演示過(guò)程……2.2數(shù)據(jù)輸入方法本節(jié)主要內(nèi)容：input()函數(shù)輸入數(shù)值eval()函數(shù)中斷輸入2.2.1input()函數(shù)input()函數(shù)用于從鍵盤(pán)輸入數(shù)據(jù)，其基本語(yǔ)法格式如下。變量=input('提示字符串')其中，變量和提示字符串均可省略。函數(shù)將用戶輸入的內(nèi)容作為字符串返回。用戶按【Enter】鍵結(jié)束輸入，【Enter】鍵之前的全部字符均作為輸入內(nèi)容。指定變量時(shí)，變量保存輸入的字符串示例代碼如下。>>>a=input('請(qǐng)輸入數(shù)據(jù)：')請(qǐng)輸入數(shù)據(jù)：'abc'123,456"python">>>a'\'abc\'123,456"python"'2.2.2輸入數(shù)值如果需要輸入整數(shù)或小數(shù)，則應(yīng)使用int()或float()函數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型，示例代碼如下。>>>a=input('請(qǐng)輸入一個(gè)整數(shù)：')請(qǐng)輸入一個(gè)整數(shù)：5>>>a #輸出a的值，可看到輸出的是一個(gè)字符串'5'>>>a+1 #因?yàn)閍中是一個(gè)字符串，試圖執(zhí)行加法運(yùn)算，所以出錯(cuò)Traceback(mostrecentcalllast):File"<stdin>",line1,in<module>TypeError:Can'tconvert'int'objecttostrimplicitly>>>int(a)+1 #將字符串轉(zhuǎn)換為整數(shù)再執(zhí)行加法運(yùn)算，執(zhí)行成功62.2.3eval()函數(shù)eval()函數(shù)可返回字符串的內(nèi)容，即相當(dāng)于去掉字符串的引號(hào)示例代碼如下。>>>a=eval('123') #等同于a=123>>>a123>>>type(a)<class'int'>>>>x=10>>>a=eval('x+20') #等同于a=x+20>>>a30在輸入整數(shù)或小數(shù)時(shí)，可使用eval()函數(shù)來(lái)執(zhí)行轉(zhuǎn)換示例代碼如下。>>>a=eval(input('請(qǐng)輸入一個(gè)整數(shù)或小數(shù)：'))請(qǐng)輸入一個(gè)整數(shù)或小數(shù)：12>>>a12>>>type(a)<class'int'>2.2.4中斷輸入在輸入數(shù)據(jù)時(shí)，可按【Ctrl+Z】組合鍵中斷輸入，如果輸入了其他字符，此時(shí)【Ctrl+Z】和輸入內(nèi)容作為字符串返回；如果沒(méi)有輸入任何數(shù)據(jù)，則會(huì)產(chǎn)生EOFError異常示例代碼如下。>>>a=input('請(qǐng)輸入數(shù)據(jù):') #有數(shù)據(jù)時(shí)，^Z作為輸入數(shù)據(jù)，不會(huì)出錯(cuò)請(qǐng)輸入數(shù)據(jù):1231abc^Z>>>a'1231abc\x1a'>>>a=input('請(qǐng)輸入數(shù)據(jù):')請(qǐng)輸入數(shù)據(jù):^ZTraceback(mostrecentcalllast):File"<stdin>",line1,in<module>EOFError任務(wù)2-3：將詩(shī)詞輸出到文件【任務(wù)目標(biāo)】編寫(xiě)一個(gè)程序，將下面的詩(shī)詞輸出到文件。絕句杜甫兩個(gè)黃鸝鳴翠柳，一行白鷺上青天。窗含西嶺千秋雪，門泊東吳萬(wàn)里船。右圖顯示了記事本中打開(kāi)的文件內(nèi)容?！救蝿?wù)實(shí)施】演示過(guò)程……2.3數(shù)據(jù)輸出方法本節(jié)主要內(nèi)容：print()函數(shù)輸出到文件2.3.1print()函數(shù)print()函數(shù)基本語(yǔ)法格式如下。print([obj1,…][,sep=''][,end='\n'][,file=sys.stdout])1.輸出一個(gè)空行print()函數(shù)的所有參數(shù)均可省略。無(wú)參數(shù)時(shí)，print函數(shù)輸出一個(gè)空行，示例代碼如下。>>>print()2．輸出一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)print函數(shù)可同時(shí)輸出一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)示例代碼如下。>>>print(123) #輸出一個(gè)數(shù)據(jù)123>>>print(123,'abc',45,'book’) #輸出多個(gè)數(shù)據(jù)123abc45book在輸出多個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，默認(rèn)使用空格作為輸出分隔符。3．指定輸出分隔符print()函數(shù)的默認(rèn)輸出分隔符為空格，可用sep參數(shù)指定分隔符號(hào)示例代碼如下。>>>print(123,'abc',45,'book',sep='#')#指定用符號(hào)“#”作為輸出分隔符123#abc#45#book4．指定輸出結(jié)尾符號(hào)print()函數(shù)默認(rèn)以回車換行符號(hào)作為輸出結(jié)尾符號(hào)，即在輸出所有數(shù)據(jù)后會(huì)換行。后續(xù)的print()函數(shù)在新行中繼續(xù)輸出。可以用end參數(shù)指定輸出結(jié)尾符號(hào)示例代碼如下。>>>print('price');print(100) #默認(rèn)輸出結(jié)尾，兩個(gè)數(shù)據(jù)輸出在兩行price100>>>print('price',end='_');print(100) #指定下劃線為輸出結(jié)尾，兩個(gè)數(shù)據(jù)輸出在一行price_1002.3.2輸出到文件print()函數(shù)默認(rèn)輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出流（即sys.stdout）。在交互環(huán)境中執(zhí)行命令時(shí)，print()函數(shù)將數(shù)據(jù)輸出到交互環(huán)境。在系統(tǒng)命令提示符窗口中運(yùn)行Python程序時(shí)，程序中的print()函數(shù)將數(shù)據(jù)輸出到系統(tǒng)命令提示符窗口.在IDLE中運(yùn)行Python程序時(shí)，程序中的print()函數(shù)數(shù)據(jù)輸出到IDLE交互環(huán)境?？捎胒ile參數(shù)指定將數(shù)據(jù)輸出到文件，示例代碼如下。>>>file1=open(r'd:\data.txt','w') #打開(kāi)文件>>>print(123,'abc',45,'book',file=file1) #用file參數(shù)指定輸出文件>>>file1.close() #關(guān)閉文件任務(wù)2-4：輸入3個(gè)數(shù)排序【任務(wù)目標(biāo)】編寫(xiě)程序，使用input()函數(shù)提示用戶輸入3個(gè)數(shù)，比較其大小后，按從小到大的順序輸出，程序運(yùn)行結(jié)果如下。請(qǐng)輸入第一個(gè)數(shù)：9請(qǐng)輸入第二個(gè)數(shù)：3請(qǐng)輸入第三個(gè)數(shù)：5359【任務(wù)實(shí)施】演示過(guò)程……2.4賦值語(yǔ)句本節(jié)主要內(nèi)容：簡(jiǎn)單賦值序列賦值多目標(biāo)賦值增強(qiáng)賦值2.4.1簡(jiǎn)單賦值簡(jiǎn)單賦值用于為一個(gè)變量賦值，示例代碼如下。x=1002.4.2序列賦值序列賦值可以一次性為多個(gè)變量賦值。在序列賦值語(yǔ)句中，可用逗號(hào)分隔多個(gè)變量和值，也可用元組、列表表示多個(gè)變量和值。Python按先后順序依次將數(shù)據(jù)賦值給變量。示例代碼如下。>>>x,y=1,2 #直接為多個(gè)變量賦值>>>x1>>>y2示例代碼如下。>>>(x,y)=10,20 #為元組中的變量賦值>>>x10>>>y20>>>[x,y]=30,'abc’ #為列表中的變量賦值>>>x30>>>y'abc'等號(hào)右側(cè)為字符串時(shí)，Python會(huì)將字符串分解為單個(gè)字符，依次賦值給各個(gè)變量。此時(shí)，變量個(gè)數(shù)和字符個(gè)數(shù)必須相等，否則會(huì)出錯(cuò)示例代碼如下。>>>(x,y)='ab' #用字符串為元組中的變量賦值>>>x'a'>>>y'b'>>>((x,y),z)='ab','cd' #用嵌套的元組為變量賦值>>>x'a'>>>y'b'>>>z'cd'>>>(x,y)='abc' #字符個(gè)數(shù)與變量個(gè)數(shù)不一致，出錯(cuò)Traceback(mostrecentcalllast):File"<stdin>",line1,in<module>ValueError:toomanyvaluestounpack(expected2)序列賦值時(shí)，可以在變量名之前使用“*”，不帶星號(hào)的變量?jī)H匹配一個(gè)值，剩余的值作為列表賦值給帶星號(hào)的變量示例代碼如下。>>>x,*y='abcd'>>>x'a'>>>y['b','c','d']>>>*x,y='abcd' #最后第一個(gè)字符賦值給y，其他字符作為列表賦值給x>>>x['a','b','c']>>>y'd'#第一個(gè)字符賦值給x，最后一個(gè)字符賦值給z，其他字符作為列表賦值給y>>>x,*y,z='abcde'>>>x'a'>>>y['b','c','d']>>>z'e'第一個(gè)數(shù)據(jù)賦值給x，其他值作為列表賦值給y>>>x,*y=[1,2,'abc','漢字'] >>>x1>>>y[2,'abc','漢字']2.4.3多目標(biāo)賦值多目標(biāo)賦值指用連續(xù)的多個(gè)等號(hào)將同一個(gè)數(shù)據(jù)賦值給多個(gè)變量示例代碼如下。>>>a=b=c=10 #將10賦值給變量a、b、c>>>a,b,c(10,10,10)等價(jià)于：>>>a=10>>>b=a>>>c=b2.4.4增強(qiáng)賦值增強(qiáng)賦值指將運(yùn)算符與賦值相結(jié)合的賦值語(yǔ)句示例代碼如下。>>>a=5>>>a+=10 #增強(qiáng)賦值，等價(jià)于a=a+10>>>a15Python中的增強(qiáng)賦值語(yǔ)句如表所示。+=-=*=**=//=&=|=^=>>=<<=/=%=任務(wù)2-5：使用共享列表存儲(chǔ)詩(shī)人姓名【任務(wù)目標(biāo)】在列表中預(yù)存多個(gè)詩(shī)人姓名，然后輸入列表項(xiàng)序號(hào)和姓名，修改列表中列表項(xiàng)序號(hào)對(duì)應(yīng)的詩(shī)人姓名，并輸出修改后的列表。程序運(yùn)行結(jié)果如下。當(dāng)前列表：['李白','杜甫','蘇軾']請(qǐng)輸入列表項(xiàng)序號(hào)[0,1,2]：1請(qǐng)輸入新的姓名：王維修改后的列表：['李白','王維','蘇軾']【任務(wù)實(shí)施】演示過(guò)程……2.5變量與對(duì)象關(guān)系本節(jié)主要內(nèi)容：變量與對(duì)象對(duì)象回收機(jī)制變量的共享引用2.5.1變量與對(duì)象因?yàn)镻ython將所有的數(shù)據(jù)都作為對(duì)象來(lái)處理，賦值語(yǔ)句會(huì)在內(nèi)存中創(chuàng)建對(duì)象和變量，以下面的賦值語(yǔ)句為例。x=5Python在執(zhí)行該語(yǔ)句時(shí)，會(huì)按順序執(zhí)行3個(gè)步驟：首先，創(chuàng)建表示整數(shù)5的對(duì)象；其次，檢查變量x是否存在，若不存在則創(chuàng)建變量x；最后，建立變量x與整數(shù)對(duì)象5的引用關(guān)系。變量x和對(duì)象5之間的關(guān)系。5x對(duì)象引用變量在Python中使用變量時(shí)，必須理解下面幾點(diǎn)。變量在第一次賦值時(shí)被創(chuàng)建，再次出現(xiàn)時(shí)可以直接使用。變量沒(méi)有數(shù)據(jù)類型的概念。數(shù)據(jù)類型屬于對(duì)象，它決定了對(duì)象在內(nèi)存中的存儲(chǔ)方式。變量引用對(duì)象。在表達(dá)式中使用變量時(shí)，變量立即被其引用的對(duì)象替代。所以變量在使用之前必須為其賦值。示例代碼如下。>>>x=5 #第一次賦值，創(chuàng)建變量x，引用對(duì)象5>>>print(x+3) #變量x被對(duì)象5替代，語(yǔ)句實(shí)際為print(5+3)8每個(gè)對(duì)象都有各自的標(biāo)識(shí)號(hào)、數(shù)據(jù)類型和值。一個(gè)對(duì)象被創(chuàng)建后，其標(biāo)識(shí)號(hào)就絕不會(huì)改變。可將標(biāo)識(shí)號(hào)理解為對(duì)象在內(nèi)存中的地址?？捎谩癷s”運(yùn)算符比較兩個(gè)對(duì)象的標(biāo)識(shí)號(hào)是否相同，id()函數(shù)可返回代表標(biāo)識(shí)號(hào)的整數(shù)，示例代碼如下。>>>x=10>>>y=10 #x和y引用同一個(gè)對(duì)象10>>>xisyTrue#查看x和y的標(biāo)識(shí)號(hào)，實(shí)際上查看的都是10的標(biāo)識(shí)號(hào)，所以返回的整數(shù)相同>>>id(10),id(x),id(y) (2349234979344,2349234979344,2349234979344)2.5.2對(duì)象回收機(jī)制當(dāng)對(duì)象沒(méi)有被引用時(shí)，其占用的內(nèi)存空間會(huì)自動(dòng)被回收——稱為自動(dòng)垃圾回收。Python為每一個(gè)對(duì)象創(chuàng)建一個(gè)計(jì)數(shù)器，記錄對(duì)象的引用次數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)器為0時(shí)，對(duì)象被刪除，其占用的內(nèi)存被回收示例代碼如下。>>>x=5 #第一次賦值，創(chuàng)建變量x，引用整數(shù)對(duì)象5>>>type(x) #實(shí)際執(zhí)行type(5)，所以輸出整數(shù)對(duì)象5的數(shù)據(jù)類型<class'int'>>>>x=1.5 #使變量x引用浮點(diǎn)數(shù)對(duì)象1.5，對(duì)象5被回收>>>type(x) #實(shí)際執(zhí)行type(1.5)<class'float'>>>>x='abc' #使變量x引用字符串對(duì)象'abc'，對(duì)象1.5被回收>>>type(x) #實(shí)際執(zhí)行type('abc')<class'str'>Python自動(dòng)完成對(duì)象的垃圾回收，在編寫(xiě)程序時(shí)不需要考慮對(duì)象的回收問(wèn)題。可以