# 第一章 Python 基础编程

# 1-1 python 开发环境搭建

# 了解 Python (学习大纲)

Pyhton: 互联网应用开发

基本语法：

（1）输入输出：

1. 输入：用户输入处理
2. 输出：数据格式话输出

（2）变量：定义与使用

（3）注释：多行与单行

（4）Bug 处理：异常处理

（5）格式化输出：用 format 函数

# Python 概述

应用场景：

1. 自动化运维和测试
2. 数据清洗和分析
3. 人工智能和大数据处理

Python:33 个关键词，7 种基本数据类型

# 计算机资源

分类：

1. 软件：看得见摸不着
2. 硬件：看得见且摸得着

软硬件交互：桥梁是交互系统

# Python 开发利器

Python 的开发利器：PyCharm

作用：

1. Project 管理
2. 智能提示
3. 语法高亮
4. 代码跳转
5. 调试代码
6. 解释代码（解释器）

# PyCharm 创建入门

创建项目【选择新建项目（a new project）】

1. 设置路径至 D,E,F 盘 (避免 C 盘重装风险)
2. 命名项目
3. 选择环境，避免使用虚拟环境

创建 Python 文件:

1. 右击点击项目文件夹
2. 选择 "新建 Python 文件"(python file)
3. 命名 (尽量不用中文)

编写入门程序：使用单引号或双引号包围文本 (字符串)

运行代码的方式:

1. 鼠标右键点击代码文件
2. 选择运行图标
3. 快捷键 “Ctrl+Shift+F10”

# PyCharm 常见问题之解析器配置

遇到 Python 文件运行问题时，首先检查解析器配置

通过 Python 的 "setting" 进行解析器的更换与配置

1. 更换解析器流程：找到配置界面：find-setting
2. 选择 “a new project”（或类似命名的项目）
3. 进入 settings 查找配置

配置解析器：

1. 选择 “interpreter”
2. 引入所需 Python 版本

确认或更改路径:

1. 点小齿轮图标
2. 选择 "添加"
3. 选择 "已安装" 的 "Python.exe"

# Python 开发环境搭建

# PyCharm 软件本身设置

1. 软件主题（即软件外观）

   点击 file，再点击 settings

   选择第一个 Behavior, 再选择 Appearance

找到主题，选择界面

2. 设置字体与字号

在 settings 中找到一个叫 editor 的选择，在选项中选择 font

size 代表字体的一个大小

3. 关闭项目

点一下 fail 找到 close project，代表把这个项目关闭掉

# 1-2 Python 注释与变量

# PyCharm 快捷键与编辑习惯

# Python 注释

注释的原因：为了程序的可读性

在 Python 中有两种注释方式：单行注释和多行注释

小技巧：

可以使用 Ctrl+/ 来对代码或程序进行快速注释

# PyCharm 常用快捷键

在编写 Python 代码时，一定要注意代码缩进问题，在 Python 语言中，缩进代表上下级关系

# Python 变量

量：量是程序运行中的最小单元

变量：

1. 变量是存储数据的容器
2. 变量是程序运行中可以变化的量
3. 变量存储的数据是临时的（永久存储数据：放入数据库中）

变量的作用：简单来说，就是临时存储

# 变量的定义

变量名 = 变量的值（计算机从右往左走）

<!-- 注意：= 两边都要留个空格！变量名可以自定义，但是要满足‘标识符’的命名规则 -->

# ‘标识符’的命名规则

1. 由数字、字母、下划线组成（例：user_name)
2. 不能数字开头（例：hello5)
3. 严格区分大小写（a 和 A 是两个完全不同的变量名）
4. 不能使用内置关键字作为变量名称

# 内置关键字

# 命名习惯

1. 要做到见名知义
2. 大驼峰：每个单词首字母都大写
3. 小驼峰：第二个（含）以后的单词首字母要大写
4. 下划线

# 变量的定义

先定义后使用

# 1-3 Python 数据类型

# Python 中的 7 种数据类型

# 认识 Bug

Bug, 即程序中的错误

# 解决 bug 三步走 (编译型错误，即语法错误)

<!-- 容易查找 -->

1. 查看错误页面
2. 看错误的行号
3. 根据具体的错误，具体分析

# PyCharm 代码调试 (运行时错误)

Debug 工具是 PyCharm IDE 中集成的专门用来调试程序的工具，在这里程序员可以查看程序的执行细节和流程，以方便我们快速找出程序的 Bug

Debug 工具使用二步走:①打断点②Debug 调试

注意：Debug 还可以用于了解程序的运行流程

# 下断点

断点应该放在哪个位置：答: 代码可能出错的代码段的第一行

# 1-4 Python 格式化输出

# Python 中 print 输出函数详解

# 格式化输出

输出：就是程序输出给用户

print () 函数：主要功能用于实现对变量以及字符串类型数据的直接输出

end 参数，代表当前面的变量或文本信息输出完毕后，追加的内容，默认为 \n，代表换行符

# \ 转义字符

# 百分号形式的格式化输出

% 格式常见形式如下

# Python 中 input 函数详细讲解

# input () 输入方法

input (' 提示信息 ')

input () 函数，其只要写入一个参数，代表系统的提示信息

# 输入的特点：

1. 当程序执行到 'input', 等待用户输入，输入完成之后才能继续向下执行。
2. 在 Python 中，'linput' 接收用户输入后，一般存储到变量， 方便使用。
3. 在 Python 中，'input' 会把接收到的任意用户输入的数据都当做字符串处理。

# input 方法注意现象

<!-- 注意：所有由 input () 方法获取的数据都是 “字符串” 类型 -->

# 1-5 Python 运算符

# 使用临时变量实现两个变量值的交换

# 学习目标

1. 掌握常见数据类型转化函数及 其应用
2. 掌握常见运算符的使用
3. 了 解条件语句的作用
4. 掌握 if 结构、 if..else 结构的使用
5. 掌握 if 嵌套结构
6. 掌握三目运算符的使用

# Python 数据类型的转换

# 四种转换方法

# 数据类型转换函数

# 运算符的使用

# 运算符分类

1. 算数运算符
2. 赋值运算符（=）
3. 复合赋值运算符
4. 比较运算符
5. 逻辑运算符

注意：

混合运算符优先级顺序：（）高于 ** 高于 * /// % 高于 + -

# 赋值运算符

# 复合赋值运算符

注意：算数运算符的优先级 > 复合赋值运算符的优先级

# 比较运算符

应用场景：两个变量大小的比较，其最终返回结果是一个 bool 类型的值，True 或 False

# 逻辑运算符

逻辑运算符：逻辑与、或、非，其最终返回的结果也是一个布尔类型的值，True 或 Flase。另外在实际工作中，逻辑运算符也主要和 if 分支结构相结合。

<img src="https://i.postimg.cc/3NLC1GvL/20250413201901.jpg" alt="20250413201901.jpg" />

# 短路运算

短路运算的原则：

1. 表达式 1 and 表达式 2, 如果表达式 1 条件为真，则最终的运算结果由右边的表达式 2 来决定。如果表达式 1 条件为假，则最终结果为假。其右边的表达式 2 不需要在进行运算。
2. 表达式 1 or 表达式 2, 如果表达式 1 为真，则最终的运算结果由表达式 1 来决定，为真。如果表达式 1 为假，则最终结果由表达式 2 来决定。 如果表达式 2 为真，则最终结果为真，如果表达式 2 为假，则最终结果为假。

注意：

1. Python 把 0、空字符串和 None 看成 False, 其它数值和非空字符串都看成 True
2. 在 Python 语言中，空格也算一个字符（非空）
3. 如果逻辑运算符的两边，非纯表达式，则返回结果并不是 bool 布尔类型的值，而是返回决定整个表达式结果的那个值

# 运算符的优先级

注意：逻辑运算符优先级顺序为从高到低

# 1-6 Python 分支语句

# if 语句详解

基本语法：

if 条件判断：

    则执行某段代码...

print()

注意：只要与 if 语句它们有缩进关系的，系统都认为下面的代码就是 if 语句的一部分

# if...else (相当于必须要二选一) 语句详解

基本语法：

if 条件判断:
   当条件判断为True时，则执行这个语句段
else:
    当条件判断为Flase时，则执行这个语句段

# if...elif...else 多重分支语句

if...elif...else 多重判断语句

if 条件1:
   条件1成立执行的代码1
   条件1成立执行的代码2
   ......
elif 条件2:
   条件2成立执行的代码1
   条件2成立执行的代码2
   ......
......
else:
   以上条件都不成立执行的代码

# if...elif...else 多重分支语句相关案例

bmi 值：身体质量指数

# if 嵌套结构

基本语法：

if 外层条件判断:

   #如果条件为 True，则执行以下语句段

   if 内层条件判断:

      #如果内层条件为 True，则执行以下语句段

else:

     #如果条件为 Flase，则执行以下语句段

编写时要尊重一个原则：先编写外层判断，所有语句编写完成后，再编写内层条件判断结构

# 出拳案例

<img src="https://i.postimg.cc/YqhZ6xTW/20250418232546.jpg" alt="20250418232546.jpg" style="zoom:150%;" />

此时，该代码不是很完整，他不能随机生成电脑的出拳

# Python 中的随机数

引用函数

仍以出拳为例

# 三目运算符

三目运算符也叫三元运算符

主要作用：就是用于简化 if...else... 语句

基本语法：

if 条件判断:
   #语句段1
else:
   #语句段2

转换为三目运算符:

语句段1 if 条件判断 else 语句段2

可利用三目运算符将以上代码简化

# Python 分支语句练习题

# 三角形案例

# 小组赛案例

# 1-7 while 循环

循环中的两大关键词：comtinue 和 break

# 循环基本结构与循环三步走

循环的作用：让代码高校的重复执行

循环的分类：在 Python 中，循环结构分为 while 和 for 两种

while 循环基本语法

while 条件:
   条件成立重复执行的代码1
   条件成立重复执行的代码2
   ......

while 循环三步走：

1. 定义初始计数器 i = 0

2. 编写循环条件 while i <100: => 目的：到底这个循环在什么时候结束

3. 在循环体内部对计数器进行更新操作（一般是 + 1）

# while 循环案例

# 案例 1

# 案例 2

# 案例 3

# 循环中的两大关键词

break: 终止整个循环，强制结束

continue: 停止当前程序，继续下一个程序

# break

# continue

# while 中的死循环

概念：在编程中一个靠自身控制无法终止的程序称为 “死循环”

# while 循环案例：猜数字

# 循环嵌套基本语法与执行流程

while 循环嵌套：就是一个 while 里面嵌套一个 while 的写法，每个 while 和之前的基本语法是相同的

while 循环嵌套方法：

第一步：定义外层循环计数器
i = 0或1
第二步：编写外层循环条件
while i < 3:
    第四步：定义内层循环计数器
    j = 0或1
    第五步：编写内层循环条件
    while j < 3:
        #核心代码
        第六步：在内层循环体中更新计数器的值
        j += 1
    第三步：在外层循环体中更新计数器的值
    i += 1

执行流程：外层循环 1 次，内层循环 n 次

循环嵌套的总次数 = 外层循环次数 * 内层循环次数

# 1-8 for 循环及案例

# for 循环基本语法及其应用场景

for 临时变量 in 序列：
  重复执行的代码1
  重复执行的代码2
  ......

# for 与 range 函数相关案例

range () 函数可以理解为一个序列结构

基本语法：

range(stop)
range(start,stop,[step])

range (5) => 生成一个序列类型的数据 => [0,1,2,3,4]

range (0,5) => 0 代表开头，5 代表结尾（但不包含 5）

range 其实很简单，只顾头来尾不管

range (0,5,1) 0-5 之间的数字，每次 + 1 => 0 1 2 3 4

range (0,5,2) 0-5 之间的数字，每次 + 2 =>0 2 4

# 用户登录案例演示

break:

continue:

# 1-9 循环 else

# while 循环中的 else 语句结构

循环可以和 else 配合使用，else 下方缩进的代码指的是当循环正常结束之后执行的代码

正常结束：没有遇到 break

不正常结束：break

while 循环 else 结构基本语法

while 条件：
  条件成立重复执行的代码
else:
  循环正常结束之后执行的代码

while...else 遇上 break (终止)

while...else 遇上 continue (继续)

# for 循环中 else 的结构

基本语法

for临时变量in序列：
  重复执行的代码
  ...
else:
  循环正常结束之后要执行的代码

所谓 else 指的是循环正常结束之后要执行的代码，即如果是 break 终止循环的情况，else 下方缩进的代码将不执行

退出循环的两种方式

1. 遇见 break

2. 遇见 continue

# 综合案例：报数字游戏

# 1-10 字符串定义切片

# 字符串定义与输入输出

定义：

1. 一对引号字符串
2. 三引号字符串（支持换行）

字符串是 Python 中最常用的数据类型。我们一般所有引号来创建字符串。创建字符串很简单，只要为变量分配一个值即可。

注意：控制台显示结果为 '<class str>', 即数据类型为 str（字符串）

输入

在 Python 代码中，我们可以使用 input () 方法来接收用户的输入信息。

记住：在 Python 中，input () 方法返回的结果是一个字符串类型的数据。

name = input(' 请输入您的姓名: )

age = input('请输入您的年龄: ')

address = input('请输入您的住址: ')

print(name, age, address)

1. input () 可以阻断当前正在执行的代码，让系统处于等待状态，直到用户输入完成
2. input () 方法接收到的所有数据，返回的数据类型多少字符串

输出

普通输出

print(变量名称)

print(变量名称1，变量名称2，变量名称3)

格式化输出

1. 百分号 (Python2 和 Python3)

   name = input('请输入您的姓名:'）
   age = int(input('请输入您的年龄: ')
   address = input(' 请输入您的住址:' )
   
   print('我的名字是当s，今年%d岁了，家里住在%s...% (name, age, address))
   

2. format 方法 (Python3)

   name = input(' 请输入您的姓名: ')
   age = input(' 请输入您的年龄: ')
   address = input(' 请输入您的住址: ')
   
   print('我的名字是{}，今年()岁了，家里住在{}...'.format(name. age, address)
   

3. f 形式 (Python3)

name = input('请输入您的姓名: ')
age = input(' 请输入您的年龄: ')
eddress input( '请输入您的住址:')

print(f'我的名字是 {name}，今年{age}岁了， 家里住在{address}...')

# 字符串索引下标与循环遍历

在计算机中，Python 中的字符串属于序列结构。所以底层存储占用一段连续的存储空间。

索引的最大值 = len (字符串) - 1

例如：7 个字符，则索引下标的最大值为 7 - 1 = 6

注意：索引下标从 0 开始

索引下标：就是编号。

举个例子：

name = 'abcdef'

print(name[0]) #a

print(name[3]) #d

遍历

# 字符串切片

什么是切片？

答：切片是指对操作的对象截取其中一部分的操作，字符串、列表、元组都支持切片操作。

基本语法

序列[开始位置下标：结束位置下标:步长]

注意：

1. 不包含结束位置下标对应的位置，正负整数均可
2. 步长是选取间隔，正负整数均可，默认步长为 1

口决：

切片其实很简单，只顾头来尾不顾，

步长为正，正向移动

步长为负，则逆向移

# 1-11 字符串查找，替换，合并

# 字符串的查找方法

字符串的查找方法结就是查找子串在字符串的位置或出现的次数

基本语法：

字符串.find(要操作的字符或子串)

包含

不包含

# 字符串查找案例

# 字符串修改方法

所谓字符串修改，指的就是通过函数的形式修改字符串中的数据

字符串修改

1. # replace () 方法

   基本语法

   字符串.replace(要替换的内容，替换后的内容，替换的次数-可以省略)
   

   目前在工作中，replace 主要用于实现关键字替换或过滤功能

   全部替换

   部分替换

2. # split()

   作用：对字符串进行切割操作，返回一个 list () 列表的数据

3. # join()

   作用：和 split () 方法正好相反其主要功能是把序列拼接为字符串

   字符串.join(数据序列)
   

   # upper () 和 lower ()

upper ()：把字符串全部转换成大写

lower ()：把字符串全部转换成小写

# 字符串的判断语句

字符串判断：所谓判断既是判断真假，返回的结果是布尔型数据类型（True 或 Flase）

基本语法

mystr1 = 'Python program'
print(mystr1.startswith('Python'))

print('-' * 10)

mystr2 = 'aver.png'
print(mystr2.endswith('.png'))

# 1-12 列表定义及使用

# 列表的定义与元素访问

基本语法

列表名称 = [数据1，数据2，数据3，数据4...]

注意：列表可以一次存储多个数据且可以是不同的数据类型

# 列表的查询操作

** 常用操作：** 列表的作用是一次性存储多个数据，可以对数据进行的操作有” 增、删、改、查 “

列表的底层存储形式和字符串都是一样的，其也是通过索引下标来对权威进行引用的

查操作的相关方法：

# index () 方法：

列表序列.index(数据，开始位置下标，结束位置下标)

# count () 方法：

# in 和 not in 方法：

# 列表的增加方法

增加

# append()：

注意：列表增加数据的时候，直接在原列表里面增加了指定数据，即修改了原列表，故列表为可变类型数据

# extend()：

总结：extend 方法比较适合于两个列表进行合并的操作

# insert()：

# 列表的删除操作

1.del 列表 [索引]：

2.pop()：

3.remove()：

4.clear()：

# 列表的修改操作

1. 列表 [索引]= 修改之后的值：

2. revese()：

   也可用切片的方法：

3. sort()：

# 使用循环遍历列表

使用 while 对列表进行遍历输出

使用 for 对列表进行遍历输出

# 列表嵌套

所谓列表嵌套指的就是一个列表包含了其他的子列表

# 1-13 元祖定义及使用

# 元组的定义与访问

元组和列表一样，也可以存储多个数据

元组类型应该为：tuple

定义元组

** 元组特点：** 定义元组使用小括号，且使用逗号隔开各个数据，数据可以是不同的数据类型

#多个数据元组
t1 = (10,20,30)

#单个数据元组
t2 = (10,)

注意：如果定义的元组只有一个数据，那么这个数据后面也要添加逗号，否则数据类型为唯一的这个数据的数据类型

元组的相关操作

1. 元组 [索引]：

2. index()

   存在：

   不存在：

3. count()

4. len()

元组内的数据如果直接修改则立即报错，但是如果元组里面有列表，修改列表里面的数据则是支持的，故这个特点非常重要

修改报错：

# 1-14 字典定义及使用

# 字典的定义及访问过程

字典类型：dict

** 思考：** 数据顺序发生变化，每个数据的下标也会随之变化，如何保证数据变化前后能使用同一的标准查找数据呢？

答：字典，字典里面的数据是以键值对形式出现，字典顺序和数据顺序没有关系，即字典不支持下标，后期无论数据如何变化，只需要按照对应键的名字查找数据即可。

字典特点：

1. 符号为大括号（花括号）
2. 数据为键值对形式出现
3. 每个键值对用逗号隔开

key:value 键值对 key 可以是字符类型也可以是数值类型

在 Python 代码中，字典中的 key 必须使用引号引起来

# 有数据字典
dict1 = {'name':'Tom', 'age':20, 'gender':'male'}

# 空字典
dict2 = {}

dict3 = dict()

注意：一般称冒号前面的为键（key）, 简称 k; 冒号后面的为值（value）, 简称 v

字典的 “增” 操作

基本语法：

字典序列[key] = value

** 注意：** 如果 key 存在则修改这个 key 对应的值：如果 key 不存在则新增此键值对

字典为可变类型

# 字典的新增操作

基本语法：

字典名称[key] = value
注：如果key存在则修改这个key对应的值；如果key不存在则新增此键值对

注意：列表、字典为可变类型

# 字典的删除操作

删除操作：

1. del 字典名称 [key]: 删除指定元素
2. clear () 方法：清空字典中的所有 key

# 字典的修改操作

基本语法：

字典名称[key] = value
注：如果key存在则修改这个key对应的值；如果key不存在则新增此键值对

# 字典的查询方式

字典的查操作：

1. 查询方法：使用具体的某个 key 查询数据，如果未找到，则直接报错

   字典数列[key]
   

2. 字典的相关查询方法

   编号	函数	作用
   1	get (key, 默认值)	根据字典的 key 获取对应的 value 值，如果当查找的 key 不存在则返回第二个参数（默认值），如果省略第二个参数，则返回 None
   2	keys()	以列表返回一个字典所有的键
   3	values()	以列表返回字典中的所有值
   4	items()	以列表返回可遍历的（键，值）元组数组

# 1-15 案例 - 学生管理系统

# 学生管理系统菜单功能开发

** 需求：** 开一个通讯录的管理系统，主要用于实现存储班级中学生的信息（姓名、年龄、电话）

** 知识点：** 列表、字典、死循环

** 延伸：** 在 Python 中，我们可以使用字典来保存一个人的基本信息。但是如果想保存多个人的信息，我们必须把列表和字典结合起来

问：为什么需要死循环？

答：当我们选中某个菜单时，功能一旦执行完毕，则整个程序就执行结束了。为了保存程序可以一直运行下去，可以模拟死循环的效果，让程序一直运行下去

# 学生管理系统多分支判断

# 学生管理系统学生添加与查询功能实现

# 学生管理系统删除功能

# 1-16 集合定义及使用

# 集合的定义

集合是一个天生去重的数据序列

集合的定义：

集合（set）是一个无序的不重复元素序列

** 注意：** 集合里面的元素是不重复的并且集合内的元素还是无序的

即，集合可以想元组一样，设置不可改变的类型。也可以默认想字典，列表一样，可以迭代改变。同时集合里的元素可以是列表，元组，字典

基本语法：

创建集合使用‘{}’或‘set ()’，但如果要创建空集合只能使用‘set ()’，因为‘{}’用来创建空字典

# 集合中的新增操作

集合的增操作：

1. add () 方法：向集合中增加一个元素（单一）

2. update () 方法：向集合在增加序列类型的数据（字符串、列表、元组、字典）

# 集合中的删除方法

1. remove () 方法：删除集合中的指定数据，如果数据不存在则报错

   存在：

   不存在：

2. discard () 方法：删除集合中的指定数据，如果数据不存在也不会报错

   存在：

   不存在：

3. pop () 方法：随机删除集合中的某个数据，并返回这个数据

   执行原理：系统自动对集合中的数据进行排序（排序方法是混乱的，无规律的），排序后，pop () 方法自动删除第一个元素

# 集合中的查询方法

1. in：判断某个元素是否在集合中，如果在，则返回 True，否则返回 Flase

2. not in : 判断某个元素不在集合中，如果不在，则返回 True，否则返回 Flase

3. 集合的遍历操作

# 集合求交集 - 并集 - 差集

在 Python 中，求各集合所用的符号

# 1-17 公共方法与推导式

# 常见公告方法汇总

什么是公共方法？

所谓公共方法就是支持大部分数据序列

常见公共方法：

合并：

复制：

in 和 not in：