一、引言

1、python的起源

人生苦短，我用python。——吉多（Guido，也被中国程序员音译为“龟叔”）
1989年，吉多决定开发一个新的解释程序，作为ABC语言（非开放，过于封闭）的继承。1991年，第一个python解释器诞生，是用C语言实现的，能够调用C语言的库文件。python是蟒蛇，因为吉多喜欢的电视剧名字里有python这个单词。
更多背景知识了解，点这里

2、解释器

计算机不能直接理解任何除机器语言以外的语言，将其他语言翻译成机器语言的工具称为 解释器 。解释器有两种翻译：编译、解释。两种方式之间的区别在于翻译时间点的不同。当编译器以解释方式运行的时候，也称之为解释器。
使用编译器编译的语言称为编译型语言：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，运行时不需要重新编译，直接使用编译的结果就行。程序执行效率高，依赖编译器，跨平台性差些。如C、C++。
使用解释器解释的语言称为解释型语言：解释型语言编写的程序不进行预先编译，以文本方式存储程序代码，会将代码一句句直接运行。在发布程序时，看起来省了道编译工作，但是在运行程序的时候，必须先解释再运行。如python，翻译一句执行一句，因此即使程序后半部分有错，但不影响前半部分程序的执行。

速度：编译型语言比解释型语言执行速度快。所以python运行速度稍微慢一点。
跨平台性：解释型语言比编译型语言跨平台性好，只需要安装相应的解释器就可以执行。如果想要在对应操作系统上运行程序，必须安装对应操作系统的解释器。操作系统负责与硬件打交道。

3、python的设计目标

特点：

一门简单直观强大的语言；
开源，任何人都可以为python的提升做贡献；
代码像纯英语那样容易理解；
适用于短期开发的日常任务

设计哲学：

优雅
明确
简单

只用一种方法来做一件事。
如果面临多种选择，python开发者一般会拒绝花俏的语法，而选择明确、没有或者很少有歧义的语法。
吉多是仁慈的独裁者。

为什么要用python：

代码量少

4、python的特点

①python是完全面向对象的语言

函数、模块、数字、字符串都是对象，在python中一切皆对象；
完全支持继承、重载、多重继承；
支持重载运算符，也支持泛型设计

②python拥有一个强大的标准库，python语言的核心只包含 数字、字符串、列表、字典、文件 等常见类型和函数，而由python标准库提供了 系统管理、网络通信、文本处理、数据库接口、图形系统、XML处理 等额外功能。
③python社区提供了大量的第三方模块，使用方式与标准库类似。他们的功能覆盖 科学计算、人工智能、机器学习、Web开发、数据库接口、图形系统多个领域。

面向对象的思维方式：

面向对象是一种 思维方式 ，也是一门 程序设计技术。
解决一个问题前，首先考虑 由谁 来做，怎么做。对象 就是 谁。
要解决复杂的问题，就可以找多个不同的对象，各司其职，共同实现，最终完成需求。

二、python

1、了解BUG

python源程序是特殊格式的文本文件，可以使用 任意文本编辑软件 做python开发。python程序的 文件扩展名通常是 .py 。

print("输出内容")

程序开发中的错误（BUG）：

1、手误

例：
代码 ：pirnt(“a”)
报错 ：NameError：name ‘pirnt’ is not defind。引号’‘中的名字写错了。
注意：拼写要对

2、对已经学习过的知识理解还存在不足

例：
代码 ：print(“a”)print(“b”)
报错 ：SyntaxError：invalid syntax（语法错误）
注意：每行代码只完成一个动作

3、对语言还有需要学习和提升的内容

例：
代码 ：
print(“a”)
（空格）print(“b”)
报错 ：IndentationError：unexpected indent（出现了不期望看到的字符）
注意：注意缩进，每行代码都顶格写，代码要整齐
例：
代码：XiaoMing>5
报错：TypeError: str>int类型错误
注意：不同类型之间注意转化

学习语言时，不仅要学会语言的语法，而且还要学会如何认识错误和解决错误。每个程序员都是在不断地修改错误中成长的。

2、python的三种运行方式

①解释器python/python3

python 2.x解释器默认不支持中文；
python 3.x解释器默认支持中文（python3.0 2008年出现）。python3.6发布于2016年。

②交互式——ipython3

直接在终端中运行解释器
缺点：适合于学习小的代码。代码不能保存，不适合运行太大的程序
退出解释器：crtl d或exit

IPython3 是一个python的交互式shell，支持自动补全、自动缩进
在终端输入IPython3然后回车，就可以在交互式环境中执行代码了。

③集成开发环境（IDE）——pycharm

IDE, Integrated Development Environment

支持代码补全、自动缩进；
内置有编译器 / 解释器；
调试器（断点 / 单步执行）

一个项目通常会包含很多源文件；
每个源文件的代码行数是有限的，通常在几百行之内；
每个源文件各司其职，共同完成复杂的任务。

Pycharm ：

右上角工具栏可以 执行（shift+F10） / 调试（shift+F9） 代码：绿色的三角号表示运行全部代码,

点击绿色的虫子添加红色断点，点击下方的console，按“向下的箭头”，一行一行执行代码。

控制台可以输出程序执行内容；跟踪调试代码的执行。

恢复pycharm的初始设置：
①关闭正在运行的pycharm；
②pycharm的配置信息是保存在 用户家目录下 的.pycharmxxx.x目录下的，其中xxx.x表示当前使用的pycharm版本号。在终端中执行以下终端命令（具体版本号根据自己电脑pycharm的版本而定），删除pycharm的配置信息目录。
$ rm -r ~/ .pycharm2016.3

为一个项目建立一个独立专属目录
项目命名 规则：如01_python基础
文件名命名 只能使用小写字母、数字、下划线。不能以数字开始。

第一次建立一个项目，编写完程序后发现，pycharm右上角的工具栏是灰色的。此时应该在 项目文件处 鼠标右键，点Run，如下图：

然后就可以看到右上角的工具栏变绿了，可以使用了。

设置pycharm显示的字体大小：
File→setting→Editor→Font
将字体改为“对话框输入”，字号设为24（自定义）。

更改解释器 ：File→setting→找到自己的项目Project，选择python解释器python Interpreter，如果不是3.x，可以下拉菜单修改解释器。

多文件项目：同一个项目中有多个.py程序。当选中对应.py程序时，鼠标右键run，就可以运行当前程序。如何同时执行这些.py文件？

关闭其他程序：close other

3、注释

print("a")  # 单行注释
# 注意，python希望代码格式整齐。单行注释的 “#” 前应距离代码两个空格， “#” 后距离注释文字 一个空格。
# 注释下面的灰色虚线表示“格式不规范”。
# 可以在程序前的小灯泡处点击"ReFormat File"直接一键规范格式。


'''
多行注释（块注释）
注意：
注释不是越多越好，对于一目了然的代码，不需要添加注释；
对于不是一目了然的代码，应该在行尾添加注释；
对于复杂的操作，应该在操作开始前写上若干行注释；
绝对不要描述代码，不要说“是什么”，应该更多地说“为什么”。假设阅读代码的人很懂python。
'''

4、算术运算符

三、一些知识

1、计算机中的三大件

计算机中包含很多硬件，但与程序执行相关的三个核心硬件分别为：

①CPU

中央处理器，是一块超大规模（规模大，但体积小）的集成电路。
负责干活：处理数据 / 计算，负责执行程序。

②内存

内存条有很多小芯片。

临时存储数据（断电之后（如，关机）数据会自动消失）；
速度快；
空间小；（常见的内存条通常只有4G / 8G / 16G / 32G）
价格高

③硬盘

通过磁头的挪动，…

永久存储数据；（程序是安装在硬盘中的）
速度慢；
空间大；（以T为单位）
价格便宜

2、程序的执行原理

CPU ←→ 内存执行的程序 ←→ 硬盘没有执行的程序

1、程序运行之前，是保存在 硬盘 中的
2、当要运行一个程序时，操作系统首先会让CPU把程序复制到 内存 中去，CPU执行 内存中的程序代码（0101机器语言）。

3、python程序的执行原理

CPU ←→ 内存python解释器 ←→ 硬盘python程序

1、操作系统首先会让CPU把程序复制到 内存 中去；
2、python解释器 根据语法规则，从上向下让CPU翻译python程序中的代码
3、CPU负责执行翻译完成的代码（0101机器语言）。

可以用which查看python解释器所在位置：which python

4、程序的作用

例：QQ程序的启动过程

QQ运行之前是保存在硬盘中的；运行之后，QQ程序就会被加载到内存中了。
QQ在把号码和密码发送给服务器之前，需要先把号码和密码 存储 到 内存 中，并使用一个别名标记号码和密码。
在程序内部，为QQ号码和QQ密码在内存中分配的空间叫做变量。

程序是用来处理数据的，而变量是用来存储数据的。

四、变量的基本使用

1、变量的定义

变量命名 需要有见名知意的效果，不能以数字开头，名字只能包含字母、数字、下划线，不能与关键字重名。

关键字 是python中已经使用的标识符。

python中标识符是区分大小写的。如果有多个单词，则：

方法一（首选）：字母与字母之间用_连接。如first_name
方法二：小驼峰命名法，第一个单词以小写字母开始，后续单词首字母大写。如firstName
方法三：大驼峰命名法，每一个单词首字母都大写。FirstName

在python中，每个变量在使用前都必须赋值，变量赋值以后，该变量才会被创建。=用来给变量赋值：变量名 = 存储在变量中的值。为了保证代码格式，=左右应该各保留一个空格。

  >>>`tel = 12345678`
  >>>`tel`
  OUT：'12345678'

#如果希望通过 解释器 的方式执行程序，输出变量的内容，需要使用print函数；
#如果使用 交互式 执行程序，输出变量内容，只需要通过 变量名 就可以

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

变量名只有第一次出现，才是定义变量；
变量名再次出现，不是定义变量，而是直接使用之前定义过的变量；
在程序开发中，可以修改之前定义的变量中保存的值

2、变量的类型

变量的名称、变量保存的数据、变量存储数据的类型、变量的地址。
python可以根据=右侧的值，自动推导出变量中存储数据的类型。

（1）数字型变量

整型int（python3.x不用区分int和long int）
浮点型float
布尔型bool：True（1） / False（0）
复数型complex：用于科学计算，如：平面场问题、波动问题、电感电容问题

（2）非数字型变量

字符串
列表
元组
字典
#列表、元祖、字典相关内容见python | 基础学习（二）中“九、非数字型变量具体介绍 ”

在python中，所有非数字型变量都支持以下特点：

都是一个序列 sequence，也可以理解为容器
取值[]
遍历for in
计算长度、最大 / 最小值、比较、删除
拼接+和重复*
切片

使用type(x)可以查看变量类型。

例如name = Yilia，type(name)，
输出为str

应用：

name = "XiaoMing"  # 字符串加""
age = 18
gender = False  # bool值，False为boy，True为girl
height = 175
weight = 75

①利用pycharm单步调试（右上角绿色的虫子）确认变量中保存数据的类型。
②python可以根据=右侧的值，自动推导出变量中存储数据的类型。
③当代码调试完成后，变量区的变量就会被自动释放。

当程序调试到一处，后续程序不想继续调试了，可以点下面这个“绿色三角形”，一次性执行完调试处后续的代码。也可以点击“红色正方形”终止调试。这样之后就可以在之前的执行环境中继续调试，不用开启新的环境进行调试。

3、不同类型变量之间的计算

int + float = float：

a = 5
b = 5.5
print(a + b)  # 输出为：10.5

字符串拼接+：

first_name = "林"
last_name = "黛玉"
print(first_name + last_name)  # 输出为：林黛玉 

*运算符也可以用于字符串重复次数的计算，如：

"-" * 10的输出结果为’----------'；
"光亮" * 3的输出结果为’光亮光亮光亮‘。

两个字符串之间不能直接用*，应先完成类型转换。

price = input(“请输入单价：”)
number = input(“请输入数量：”)
money = float(price) * float(number)
print(money)

非数字类型 与 数字类型 不能相加

first_name + 10  # 会报错
first_name + "10"  # '林10'，这里10时字符串

4、类型转换函数

语法：

int(x) # 将输入转化为整型
float(x) # 将输入转化为浮点型

应用：

5、变量的输入

函数只需要直接使用，不用关心内部细节。
input函数实现键盘输入，用户输入的任何内容都认为是一个 字符串 ，语法如下：

字符串变量 = input(“提示信息：”)

应用：

6、变量的格式化输出

%称为格式化操作符，不同类型的数据需要使用不同的格式化操作符。

格式化字符	含义
%s	字符串
%d	有符号十进制整数，%06d表示输出整数显示的位数，若原数字位数不够则在前面补0。（如66输出为000066）
%f	浮点数，%.02f表示小数点后只显示两位。若原数字位数不够，则在后面补0
%%	输出%
语法：

print(“格式化字符串” %变量1)
print(“格式化字符串” %(变量1,变量2…))

应用：

name = "林黛玉"
print("绛珠草转世为%s" %name)
price = 2.9
print("臻浓牛奶售价%.02f元" %price)
rate = 99.99
print("合格品比率为%.02f%%" %rate)
number = 89751
print("编号%05d" %number)

输出为：

price = 2.9
print("三包臻浓牛奶售价%.02f元" %price*3)
print("三包臻浓牛奶售价%.02f元" %(price*3))

输出：

五、程序的三大流程

1、顺序

从上向下，顺序执行代码

2、if判断语句（又称为分支语句）

根据条件判断，决定执行代码的分支

条件成立，做某件事；
条件不成立，做另一件事 或者 什么也不做。

①两种条件时的格式：

if 要判断的条件：
    条件满足时执行的代码
    ......  
else:
    条件不满足时执行的代码
    ......

②多种条件时的格式：

elif同时判断多个条件，所有条件之间是平级的。

if 条件1:
    条件1满足时执行的代码
    ......
elif 条件2:
    条件2满足时执行的代码
    ......
elif 条件3:
    条件3满足时执行的代码
    ......
else:
    以上条件都不满足时执行的代码
    ...... 

③if语句的嵌套：

除了缩进之外，和if语句没什么区别
应用场景：在之前条件满足的条件下，再增加额外的判断

if 条件1：
    条件1满足时执行的代码
    ......  
    if 条件1 基础上的条件2：
        条件2满足时执行的代码
        ......  
    else:
        条件2不满足时执行的代码
        ......
else:
    条件1不满足时执行的代码
    ......

注意：代码的缩进为一个tab键，或者4个空格。在python中，tab和空格不要混用。 建议使用空格。if语句以及缩进部分是一个完整部分。else和elif不能单独使用，必须与if搭配使用。

应用1 ：

age = int(input("输入年龄:"))
if age >= 18:
    print("成年")
else:
    print("未成年")

应用2：

# 应该将导入工具包的语句放在程序的顶部。
# 这样可以方便下方程序 在任何需要的时候使用工具包中的工具。
import random

# 1、玩家从控制台输入要出的拳——石头1 / 剪刀2 / 布3
player = int(input("请输入你想要出的拳——石头1 / 剪刀2 / 布3："))

# 2、电脑随机出拳
computer = random.randint(1, 3)
print("玩家出拳为%01d, 电脑出拳为%01d" % (player, computer))

# 3、比较胜负
"""
 if () or () or():这样写出的代码太长，不方便阅读。
 改进方法：if (()
         (8个空格缩进)or ()
         (8个空格缩进)or()):
"""
if ((player == 1 and computer == 2)
        or (player == 2 and computer == 3)
        or (player == 3 and computer == 1)):

    print("玩家胜")
elif player == computer:
    print("平局")
else:
    print("电脑胜")

输出结果：

在python中，要使用随机数，首先需要导入工具包：import random
导入模块后，可以直接在模块后敲一个.，然后按Tab键，就会提示该模块中包含的所有函数。
random.randint(a,b)，返回[a,b]之间的整数，包含a和b

3、循环

让特定的代码重复执行

（1）while循环

按照指定的次数循环。while语句及其缩进是一个整体。

语法 ：

初始条件设置——通常是重复执行的计数器  # 如：i=1

while 条件:  # 判断 计数器 是否达到目标次数。没有括号！！
    条件满足时做的事情1
    条件满足时做的事情2
    条件满足时做的事情3
    ......
    
    处理条件（处理器 + 1） # 如i = i+1，或 i += 1

while循环嵌套：

while 条件1:
    条件满足时做的事情1
    条件满足时做的事情2
    条件满足时做的事情3
    ......
    while 条件2: 
        条件满足时做的事情1
        条件满足时做的事情2
        条件满足时做的事情3
    .    .....
    
        处理条件2
    处理条件1

死循环：由于程序员的原因，忘记在循环内部修改循环的判断条件，导致循环持续执行，程序无法终止。如 while True:
python中的计数方法 ：

常见的计数方法有两种：
自然计数法（从1开始）——更符合人类的习惯
程序计数法（从0开始）——几乎所有的 程序语言 都选择从0开始计数

应用1 ：

i = 0

while i < 4:
    print("红楼梦")
    i = i + 1  # 也可以写成  i += 1
print("循环结束后，i=%01d" % i)

输出：

循环计算：

1、在while上方定义一个变量，用于存放最终计算结果
2、在循环体内部，每次循环都用 最新的计算结果，更新之前定义的变量

应用2：输出0-100之间数字总和

# 0-100之间数字总和
i = 0
sum = 0
while i <= 100:
    sum = sum + i
    i = i + 1
print("0-100之间所有数字之和为%d" % sum)

输出：

应用3：输出0-100之间偶数总和

# 0-100之间偶数总和
i = 0
sum = 0
while i <= 100:
    sum = sum + i
    i = i + 2
print("0-100之间所有偶数之和为%d" % sum)

输出：

应用4（输出五行 * ）

i = 1
while i <= 5:
    print("*"*i)
    i += 1

#也可以写成这样：
i = 0

while i <= 5:
    j = 1
    while j <= i:
        print("*", end="")
        j += 1
    print("")  # 添加换行
    i += 1

在默认情况下，print函数输出内容之后，会自动在内容末尾增加换行。
如果不希望末尾增加换行，可以在print函数输出内容的后面增加, end=""。其中""中间可以指定print函数输出内容后显示的内容。

print("林黛玉", end="")
print("贾宝玉")
print("林黛玉", end="❥")
print("贾宝玉")

输出：

应用5：九九乘法表

i = 1

while i <= 9:
    j = 1  # 这行特别重要，不要写在while函数外
    while j <= i:
        print("%d * %d = %d" % (j, i, (i * j)), end="\t")  # \t 可以使输出整齐
        j += 1
    print("")  # 换行
    i += 1

输出：

如果end=“ ”，发现不对齐

将其改为end=“\t”：

（2）break

break某一条件满足时，退出循环，不在执行后续重复的代码
应用 ：

i = 0

while i < 4:
    i = i + 1
    if i == 3:
        break
    print(i)
print("over")

输出：

（3）continue

continue某一条件满足时，不执行后续重复的代码
break和continue只针对 当前所在循环 有效

i = 0

while i < 4:
    i = i + 1
    if i == 3:
        continue
    print(i)
print("over")

六、运算符

1、比较（关系运算符）

2、逻辑运算符

（1）and

条件1 and 条件2
例：if a>0 and b>0:

（2）or

条件1 or 条件2
例：if a>0 or b>0:

（3）not
在开发中，如果希望某个条件不满足时执行一些代码，可以使用not

not 条件
例：if not a:

3、赋值运算符

赋值运算符中间不能使用空格

4、转义字符

\t在控制台输出一个 制表符 ，在不使用表格的情况下，协助在输出文本时 垂直方向 保持对齐。
\n在控制台输出一个 换行符

\t 应用：

print("1 2 3")
print("10 20 30")
print("使用转义字符后：")
print("1\t2\t3")
print("10\t20\t30")

输出：

\n 应用：

print("空山新雨后，天气晚来秋。\n明月松间照，清泉石上流。\n竹喧归浣女，莲动下渔舟。\n随意春芳歇，王孙自可留。")

5、运算符的优先级

附：快捷键

①ctrl /可以使每一行代码前加上#变成注释。再次按ctrl /可以使注释变回代码。

②Shift Enter为Jupyter里面的运行快捷键。

③全选代码，按Tab键：可以把代码整体缩进（向右移动）一个tab。

④全选代码，按Shift Tab键：可以把代码整体删除（向左移动）一个tab。

⑤保存程序 ：ctrl s

pyc文件表示 编译过的文件，由python解释器将 模块的源码 转换为 字节码，这是一种启动速度的优化。c意为compile。