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为非程序员准备的简洁Python语言教材

发布: 2010-6-26 23:29 | 作者: 干海棠 | 来源: 网络转载 | 查看: 167次

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
defa_b_pingfang(a,b):
    c
=a**2+2*a*b+b**2
   
returnc

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:

defa_b_pingfang(a,b):
    c
=a**2+2*a*b+b**2
   
returnc
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
whilea<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
whileTrue:
    a
=a+1
   
ifa>=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:

formeinalist:
   
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"inalist:
     
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

importtime
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

classRenLei:
   
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。
   
defshui2(self):
       
returnself.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。
printmingzi<--"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:

defsplit_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
   
forlineinlines:# 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])

   
returncol1,col2# 返回 col1, col2

defwrite_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。
   
forlineinalist:
         fd
.write(line+'\n')

defmain():# 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。

查看:快速 Python 语言入门教学,课程,课件,教材,自学,概念

TAG: python 教程 入门

 

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