Python语言快速入门（上）

前言

首先需要说明的是，本期图文仅涉及Python语言的基础入门内容，由于我也不是计算机本专业的学生，这些内容完全是出于强烈的学业兴趣而撰写的，其中难免会出现一些表述不恰当的地方，如果存在问题，欢迎我的读者朋友们在评论中给出意见啦！好了，本期上篇我准备从Python环境安装、基本数据处理、输入输出（I/O）以及运算符与表达式四个方面进行简单阐述，来让我们开始吧! 本期下篇如有需要可以访问：Python语言快速入门（下）

1 Python 环境安装

Python有2.7和3.x两种版本，在这里我以Python 3.x基本语法为主，因此在这里仅展示Python 3.x版本的安装。在安装之前您得首先有台计算机，哈哈，如果您的计算机已安装过Python环境，则可跳过本节；若没有则继续：

在这里您需要注意你的操作系统位数，是64位还是32位，之后再下载对应的版本，以防止无法安装。

Python各windows版本下载地址，请您访问：

https://www.python.org/downloads/windows/

您也可以在您的浏览器直接访问下面的链接，来下载Python3.7.5 64位版本：

https://www.python.org/ftp/python/3.7.5/python-3.7.5-amd64.exe

由于网络问题，下载时间可能会有些长，您得稍等一会儿。。

等待安装完毕即可。

完成之后，我们打开集成开发环境(Integrated Development Environment, IDE), 如图1.1所示, 可以将其理解为编辑、编译（解释）以及调试的环境。

图1.1 Python IDE进入程序

打开IDE界面之后，我们可以直接在交互窗口编写程序，实现写一句运行一句；也可以选择左上角File/New File菜单选项，编写你的程序，这就可以实现编写许多语句后一起自动运行，两者几乎没有什么差别，如图1.2所示。

图1.2 交互式与文本式界面

以上就是Python 环境的基本安装过程以及IDE编程界面，其实除了上面所示的IDE界面，还有许多IDE软件，比如Anaconda、Pycharm、VS code以及Visual Studio等等，其中Anaconda是一款不错的软件，里面内置了丰富的Python库，另外也可以管理运行环境等优势，我还是比较推荐的，如有需要可以去下载尝试和使用。

推荐使用：Anaconda，下载您可以访问：

https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/archive/

关于Anaconda的具体安装过程在这里就不在赘述，运行之后是这样的，如图1.3所示。在界面里面有红框所示的软件，名为Spyder，这也是不错的Python语言的IDE，欢迎尝试使用，运行之后如图1.4所示，还是很漂亮的呀。

图1.3 Anaconda 软件界面

图1.4 Spyder 编程界面

2 基本数据处理

数据处理最基本的对象就是变量(variable)和常数(constant)。变量的值是可变的，而常数则是固定不变的数据。关于变量的命名，有如下规则需要遵循：

变量名的首字符必须是英文字母、下划线（“_”）或者中文，但一般不建议在变量名中出现中文，其余搭配的字符可以是字母、数字、下划线或中文；
不能使用Python内置的关键字，比如int、str、def、class或if等关键字；
变量名称必须区分大小写字母，比如temp与TEMP为两种变量，不等同。

Python语言比较简明，变量不需要声明就可以使用，可以直接对其进行赋值操作：

# 命名格式：变量名 = 变量值
# 例如
score = 100
num = 1.203
name = "Liming"
# 若想给多个变量赋同一值，则可以这样操作：
num1 = num2 = 10
str1 = srt2 = "hello"
# 若想在一行中为多个变量分别赋值，则可以这样操作，其中需使用‘,’来分隔变量：
a0, a1, a2 = 10, 20, 30
# 其等价于
a0 = 10
a1 = 20
a2 = 30
# 上面三句话也可以这样表示, 以‘;’来分隔表达式：
a0 = 10; a1 = 20; a2 = 30

2.1 数值数据类型

数值数据类型主要有整数和浮点数，例如：

total = 100 # 整数
price = 1.25 # 浮点数

2.2 布尔数据类型

Python语言的布尔(bool)数据类型只有True和False两个值，应严格注意大小字母，其常用于流程控制中的逻辑判断，例如：

switch = True
turn_on = False

2.3 字符串数据类型

Python是将字符串放在单引号或双引号中来标识的，但为了标准化，还是建议您将字符放于单引号内，字符串放置于双引号当中，例如：

title = "Hello Python!!"

3 输入输出（I/O）

程序设计往往需要输出计算机执行的结果，进行调试或者打印结果；有时为了提高程序的互动性，会要求用户输入数据。这些输入和输出的工作都可以通过input和print指令来完成。

3.1 输出 print()

print指令就是用来输出指定的字符串或数值，具体语法如下：

print(项目1, 项目2, 项目3, ..., sep=分隔字符, end=终止符)

例如

>>> print("hello world!")
# 结果:hello world!
>>> print("h", "ell", "o", sep="、")
# 结果:h、ell、o
>>> print("h", "ell", "o", end=" ")
# 结果:h ell o
>>> print("h", "ell", "o", end=" ")print("h", "ell", "o")
# 上面两行同时运行
# 结果:h ell o h ell o
# 而不是：
# h ell o
# h ell o

print()函数也支持格式化功能，主要是由“%”字符与后面的格式化字符串实现的，语法如下：

print("%*" %(参数))
# “%*”代表某种输出
# 在输出中 %s代表输出字符串
#         %d代表输出整数
#         %f代表输出浮点数

例如

name = "HC"
age = 21
print(" %s 的年龄是: %d 岁" %(name, age))
# 注意在参数部分的%前没有逗号，没有逗号
# 结果: HC 的年龄是: 21 岁

另外，我们可以通过设置字段可以达到对齐效果，例如：

%7s 固定输出7个字符，若不足7个字符，则会在字符串左方填入空格符；若大于7个字符，则全部输出。

data = "1234"
data1 = "123456789"
print("res = %s" %data)
# res = 1234
print("res = %7s" %data)
# res =    1234
print("res = %7s" %data1)
# res = 123456789

%7d 固定输出7个数字，若不足7位数，则会在数字左方填入空格符；若大于7位数，则全部输出。

data = 21
print("res = %7d" %data)
# res =      21

%7.3f 连同小数点也算1个字符，这种格式会固定的输出7个字符，其中小数固定输出3位数，如果整数少于7-3-1=3位，就会在数字左方填入空格符，但若小数小于3位数则会在数字右方填入0。

data = 1.23
data1 = 1234567.444829
print("res = %7.3f" %data)
# res =   1.230
print("res = %7.3f" %data1)
# res = 1234567.445
# 小数位只能是3位！！需要注意

3.2 输出转义字符

print()函数除了输出一般的字符以外，还可以输出转义字符（Escape Sequence Character），例如“回车\n”等特殊字符。

转义字符	说明
\t	水平制表字符
\n	换行符
\"	显示双引号
\'	显示单引号
\\	显示反斜杠 ( backslash )

print("\"PYTHONH\\C++\"\n\tHELLO WORLD")
# "PYTHONH\C++"
#   HELLO WORLD

3.3 输入input()

input()是输入函数，其语法如下：

# 变量 = input(提示字符串)

当我们输入数据再按Enter键后，就会将输入的数据赋值给变量。“提示字符串”则是一段给用户的提示语，举个栗子：

age = int(input("Please input your age:"))
print("Age:%d" %age)
# Please input your age:21
# Age: 21

这里需要注意的是，input所输入的内容是一种字符串，如果需要的是数值，则需要通过int()或eval()方法进行转换，如上面的例子，通过int()函数使字符串“21”转化成整数21。当使用print()输出时，还可以指定数值以哪一种进制输出。常用的4种进制格式如下表所示:

格式指示符	说明
%d	输出十进制
%o	输出八进制
%x	输出十六进制，超过10的数字以小写字母表示，如0xff
%X	输出十六进制，超过10的数字以大写字母表示，如0xFF

4 运算符与表达式

表达式是由运算符与操作符所组成的。其中“=”、“+”、“-”、“*”以及“/”等符号被称为运算符，操作数则包含变量、数值和字符。

4.1 算术运算符

算术运算符主要包含数学运算中的四则运算的运算符、求余数运算符、整数运算符、指数运算符等，例如

x = 1 + 1
print(x)  # 2
x = 3 * 4
print(x)  # 12
x = 3 / 2
print(x) # 1.5# 取整，注意这里不能四舍五入
x = 3 // 2
print(x) # 1 # 求余
x = 10 % 7
print(x) # 3# 指数运算
x = 2 ** 4
print(x) # 16

4.2 复合赋值运算符

由赋值运算符“=”与其他运算符结合而成，与C/C++语言等同，例如

x += 1  # 即x = x + 1
x *= 2  # 即x = x + 1
x /= 6  # 即x = x / 6
x -= 2  # 即x = x - 2
x //= 2  # 即x = x // 2
x %= 4  # 即x = x % 4

4.3 关系运算符

用来比较两个数值之间的大小关系，通常用于流程控制语句，如果该关系运算结果成立，就返回真值（True）；反之，返回假值（False）。例如A=5, B=3, 进行关系运算如下表所示：

运算符	说明	结果
>	A大于B	True
<	A小于B	Flase
>=	A大于或等于B	True
<=	A小于或等于B	Flase
==	A等于B	Flase
!=	A不等于B	True

4.4 逻辑运算符

逻辑运算符主要包括：not、and、or，它们的功能分别说明如下：

print((10 > 2) and (52 > 21))
# True
total = 124
value = ((total % 4 == 0) or (total % 3 == 0))
print(value)
# True

4.5 位运算符

位运算（bit operation）就是二进制位逐位进行运算。在Python中，如果要将整数转换为二进制，就可以使用内建函数bin()。

位与：操作数1 & 操作数2
位或：操作数1 | 操作数2
位非：~操作数
位异或：操作数1 ^ 操作数2 规则：同为0，异为1；

还是来看几个栗子吧！

num1 = 9; num2 = 10
print(bin(num1))    # 0b1001 二进制表示
print(bin(num2))    # 0b1010
print(bin(num1 & num2))  # 0b1000
# |、 ^ 、~ 同理不在赘述

在位运算中还有两个较为特殊的运算符：左移（<<）和右移（>>）运算符，例如：

num1 = 125
num2 = 98475
print(bin(num1)) # 0b111 1101 实际打印中间没有空格，这里仅为了表示清楚
print(bin(num1<<2))  # 0b1 1111 0100
print(bin(num2))   # 0b1 1000 0000 1010 1011
print(bin(num2>>3)) # 0b11 0000 0001 0101

5 结束语

本期上篇就写到这里，介绍了PYTHON环境的安装、基本的数据处理、输入输出以及运算符和表达式，在下篇中我将介绍流程控制、其他常用类型以及函数的使用，如用需要，可以访问：Python语言快速入门（下），感谢你的阅读，欢迎点赞和分享支持！

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