項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展Python是一種高級編程語言，具有簡單、易讀、易學的特點。Python支持多種編程范式，如面向對象編程、函數(shù)式編程和命令式編程等，使得開發(fā)者有更大的自由度和靈活性。它被廣泛應用于數(shù)據(jù)分析、科學計算、機器學習、Web開發(fā)等領域，因為它擁有強大的庫和工具，使得編寫代碼變得更加高效和便捷。項目七系統(tǒng)地介紹了Python編程基礎，包括Python的基本語法、變量、數(shù)據(jù)類型、運算符、流程控制、函數(shù)、基本結構等知識點。通過學習這些內(nèi)容，掌握基本的Python編程技能，更好地學習Python數(shù)據(jù)分析與可視化，并能夠應用Python解決實際問題，為進一步深入學習和應用Python打下堅實的基礎。項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景1.1計算機程序和基本結構計算機程序是一組計算機能識別和執(zhí)行的指令，是對計算任務的處理對象和處理規(guī)則的描述。它以某些程序設計語言編寫，運行于某種目標結構體系上。簡單的說程序是一個指令序列，根據(jù)用戶使用的編程語言的不同，而采用不同的方式進行編寫。程序設計是設計和構建可執(zhí)行的程序以完成特定計算結果的過程，是軟件構造活動的重要組成部分，一般包含分析、設計、編碼、調(diào)試、測試等階段。熟悉和掌握程序設計的基礎知識，是在現(xiàn)代信息社會中生存和發(fā)展的基本技能之一。項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景1.2常量和變量在程序執(zhí)行的過程中，其值不發(fā)生改變的量稱為常量。常量分為直接常量和符號常量。直接常量（字面常量）包括以下幾種：（1）整數(shù)常量：6、0、-6（2）實型常量：6.8、-5.18（3）字符常量：‘x’、‘y’符號常量是指用標識符代表一個常量。需要注意的是，Python沒有真正意義上的符號常量，但有的時候需要用到符號常量。一般是在import語句下面用大寫字母作為常量名，如NUMBER=100。但這并不意味著這個值不可以被改變。習慣上符號常量的標識符用大寫字母，變量標識符用小寫字母，以示區(qū)別。使用符號常量的好處是能做到“一改全改”。即如果該常量被使用了很多次，也只需在最開始的地方改變其初值即可。項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景變量的概念基本上和初中代數(shù)方程中的變量是一致的，只是在計算機程序中，變量不僅可以是數(shù)字，還可以是任意數(shù)據(jù)類型。值可以改變的量稱為變量。一個變量應該有一個名字，在內(nèi)存中占據(jù)一定的存儲單元。在

Python中，對一個變量賦值之前并不需要對其定義或聲明，它會在第一次賦值時自動生成。在使用一個變量之前需要先對其進行賦值。變量命名規(guī)則如下:（1）變量名必須以字母或下劃線開頭，后面可以跟任意數(shù)量的字母、下劃線和數(shù)字。變量名中只能有字母、下劃線和數(shù)字。（2）區(qū)分大小寫，如Python和python是不同的。（3）變量名不能使用保留字。項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景1.3標識符與關鍵字

1.3.1Python標識符標識符用來表示常量、變量、函數(shù)、對象等程序要素的名字。Python標識符的命名規(guī)則如下：（1）標識符由字母、數(shù)字和下劃線組成，不能以數(shù)字開頭。（2）標識符區(qū)分大小寫字母。（3）不能使用Python關鍵字作為標識符。項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景1.3.2Python關鍵字關鍵字也稱保留字，不能把它們用作任何標識符名稱。Python的標準庫提供了一個keyword模塊，可以輸出當前版本的所有關鍵字。示例如下：importkeywordprint(keyword.kwlist)#輸出關鍵字列表對應的關鍵字以列表方式輸出，為方便學習，進行了梳理，見表7-1表7-1python的關鍵字AndcontinueExceptgloballambdapasswhileAsdefFalseifNoneraisewithAssertdelfinallyimportnonlocalreturnyieldBreakelifForinnotTrue

ClasselseFromisortry

項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景1.4.1print介紹

在Python中內(nèi)置有字符串的格式化操作，所以print（）函數(shù)支持格式化輸出。在格式化字符串時，Python會插入格式操作符(如%s)到字符串中，為真實的數(shù)值預留位置，并說明真實數(shù)值需要呈現(xiàn)的格式。

1.4.2認識input系統(tǒng)需要交互，就需要讓用戶向計算機輸入一些字符，Python提供了一個input()函數(shù)，該函數(shù)可以讓用戶輸入字符串，并存放到一個變量里。項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景1.5注釋語句python中的注釋有多種，有單行注釋，多行注釋，批量注釋，中文注釋也是常用的。python注釋也有自己的規(guī)范，在文章中會介紹到。注釋可以起到一個備注的作用。團隊合作的時候，個人編寫的代碼經(jīng)常會被多人調(diào)用。為了讓別人能更容易理解代碼的用途，使用注釋是非常有效的。1.5.1python單行注釋符號(#)井號(#)常被用作單行注釋符號，在代碼中使用#時，它右邊的任何數(shù)據(jù)都會被忽略，當做是注釋。1.5.2批量、多行注釋符號在python中也會有注釋有很多行的時候，這種情況下就需要批量多行注釋符了。多行注釋是用三引號''''''包含的，例如：輸入''''''或者""""""，將要注釋的代碼插在中間。Windows中IDLE的注釋快捷鍵是Alt+3，取消注釋是Alt+4。JupyterNotebook和Pycharm中，快速注釋代碼(ctrl+/)，快速取消注釋代碼(ctrl+/)。項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景1.6認識Python的基本數(shù)據(jù)類型1.6.1整型數(shù)據(jù)打開計算器（右鍵單擊Windows圖標，搜索中找到計算器，調(diào)整為程序員模式），認識整型中的不同進制。項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景整數(shù)類型，英文為integer，簡寫為int，可以表示正數(shù)、負零。整數(shù)的不同進制表示方式·十進制→默認的進制·二進制→以0b開頭·八進制→以0o開頭·十六進制→以0x開頭項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景1.6.2浮點型數(shù)據(jù)浮點數(shù)即帶有小數(shù)部分的數(shù)字。在Python里，浮點數(shù)分為兩類，一種是普通的由數(shù)字和小數(shù)點組成的，如1.0、2.3等。這是由科學計數(shù)法表示的浮點數(shù)。另外一種是由數(shù)字、小數(shù)點以及科學計數(shù)標志e或E組成，如：2.1e10則表示2.1ⅹ1010。浮點類型●浮點數(shù)由整數(shù)部分和小數(shù)部分組成●浮點數(shù)儲存不精確性項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景1.6.3字符串類型字符串又被稱為不可變的字符序列，可以使用單引號‘’雙引號“”三引號“‘’”或“““”””來定義，單引號和雙引號定義的字符串必須在一行，三引號定義的字符串可以分布在連續(xù)的多行。1.6.4布爾型類型在Python中，有一種特殊的數(shù)據(jù)類型叫布爾型（bool），該類型只有兩種取值：True和False分別代表真和假。實際上，可以把True和False看成Python內(nèi)置的變量名，值分別為1和0。因為實際上True的值就是1，而False則為0，項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景1.6.5實現(xiàn)不同類型數(shù)據(jù)的轉換類型轉換是一種采用一種類型的數(shù)據(jù)對象并創(chuàng)建多種類型的等效數(shù)據(jù)對象的操作。見表7-3所示：項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景1.7認識常用運算1.7.1算數(shù)運算Python中常見的算數(shù)運算有加、減、乘、除、求余、取整、冪運算等。見表1-4所示：項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景1.7.2數(shù)值運算函數(shù)除了基本的算數(shù)運算，Python以函數(shù)形式提供了一些數(shù)值運算，例如四舍五入函數(shù)、最大值，最小值等。見表7-5項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景其他運算可以使用Math函數(shù)，常用的函數(shù)見表7-6、7-7項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景1.7.3賦值運算符賦值運算的功能是：將一個表達式或對象賦給一個左值，其中左值必須是一個可修改的值，不能為一個常量?！?”是基本的賦值運算符，此外“=”可與算術運算符組合成復合賦值運算符。Python中的復合賦值運算符有：+=、-=、*=、/=、//=、**=，他們的功能相似，例如“a+=b”等價于“a=a+b”,“a-=b”等價于“a=a-b”，諸如此類。Python中各個賦值運算符的功能及示例表7-8項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景1.7.4關系運算符

比較運算符用于判斷同類型的對象是否相等，比較運算的結果是布爾值Ture或False。表7-9：項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景1.7.5邏輯運算符邏輯運算符為and（與，全真才真）、or（或，全假才假）、not（非）用于邏輯運算、判斷表達式的True或者False，通常與流程控制一起使用。表7-10項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景1.7.6運算優(yōu)先級上面學習了算數(shù)運算、賦值運算、位運算、比較運算、邏輯運算等，當遇到復雜的表達式時，就需要根據(jù)運算優(yōu)先級決定先做什么運算，在Python中各類運算的優(yōu)先級規(guī)則從高到低依次。表7-11項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景2程序的基本結構在程序設計中，語句可以按照結構化程序設計的思想構成三種基本結構，它們分別是順序結構、分支結構和循環(huán)結構，如圖7-7所示。圖7-7程序的基本結構項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景為方便描述程序的結構關系會使用程序流程圖。一個流程從開始符開始，以結束符結束。處理流程需以單一入口和單一出口繪制，要畫出規(guī)范的流程圖，最基本的就是流程圖的形狀一致，字號統(tǒng)一，規(guī)范的流程圖符號及其含義見表7-12。項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景2.1順序結構順序結構指的是按照指令順序依次執(zhí)行每一條語句。例如，你和計算機進行對話：1、計算機問道:你的愛好是什么？請用戶輸入2、計算機顯示:你的愛好是（用戶輸入的內(nèi)容）3、計算機問道:你有欣賞的明星嗎？請用戶輸入4、計算機顯示:我也喜歡（顯示用戶輸入的內(nèi)容）項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景2.2選擇結構選擇結構指的是根據(jù)判斷條件，只執(zhí)行滿足條件的部分語句，并且只執(zhí)行一次。2.2.1雙分支選擇結構用if語句可以構成選擇結構，它根據(jù)給定的條件進行判斷，以決定執(zhí)行某個分支程序段。如圖7-8所示為一個雙分支選擇結構。圖7-8

雙分支結構示意圖項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景2.2.2認識多分支結構

在前面的學習中我們學會了隨機數(shù)的加法運算，那如果想進行減法乘法等隨機運算，用多分支結構就能實現(xiàn)。此種情況下，就涉及多種選擇，在Python中我們用if….elif….else…語句進行多分支選擇結構的描述。如圖7-12所示。圖7-12

多分支結構項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景2.2.3選擇結構的嵌套

在學習構成三角形的形狀時，我們知道常見的三角形按邊可以劃分為等邊三角形、等腰三角形、直角三角形和一般三角形，如果從鍵盤上輸入三個數(shù)代表三角形的三條邊，首先判讀是否能夠構成三角形，如果能構成三角形，則判斷三角形的形狀；不能構成則提示不能構成三角形。因此首先要進行能夠構成三角形的判斷，如果能夠構成三角形再進一步判斷是什么類型的三角形，因此是否構成三角形和判斷三角形的形狀之間構成嵌套關系。嵌套的if語句是指在if語句內(nèi)有其他的if語句。如圖7-14所示：

項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景2.3.循環(huán)結構

循環(huán)結構指的是只要滿足判斷條件就反復執(zhí)行循環(huán)體，直到不滿足條件時退出循環(huán)，程序結束。常見的循環(huán)結構有while循環(huán)結構和for循環(huán)結構。2.3.1While循環(huán)結構介紹

While循環(huán)中通常包含了循環(huán)變量初值、循環(huán)條件、循環(huán)體、循環(huán)變量的變化這四個關鍵點。While循環(huán)結構流程如圖7-16所示：項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景2.3.2for循環(huán)結構for循環(huán)是編程語言中一種循環(huán)語句，而循環(huán)語句由循環(huán)體及循環(huán)的判定條件兩部分組成，一般形式為：foriinRange(變量的初值，變量的終值，步長)：

語句塊循環(huán)結構的主流程如圖7-20所示：

項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景2.3.3循環(huán)嵌套

循環(huán)里面再嵌套一重循環(huán)叫做雙重循環(huán)，嵌套兩層以上的叫多重循環(huán)。Python程序單層循環(huán)結構常常難以解決更加復雜的問題，這就要求我們進一步學會使用循環(huán)語句的嵌套結構來處理相對復雜的問題。通過前面的學習，我們知道Python循環(huán)結構主要有for循環(huán)和while循環(huán)?？梢詫hile循環(huán)結構嵌套進for循環(huán)結構中，也可以將for循環(huán)結構嵌套進while循環(huán)結構里。嵌套循環(huán)通常包括內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)，執(zhí)行規(guī)律為：外循環(huán)執(zhí)行一次，內(nèi)循環(huán)執(zhí)行一輪。項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展3.1.列表(list)

列表是由一系列元素組成的序列。列表是Python中最通用的復合數(shù)據(jù)類型?？梢杂啥鄠€數(shù)字、字母甚至可以包含列表(即嵌套)的元素組成。列表用[]標識,并用逗號來分隔其中的元素,是Python最通用的復合數(shù)據(jù)類型。

3.1.1.訪問列表列表中的每個元素相當于一個變量.程序既可使用它的值，也可對元素賦予新值。列表可當做以零為基點的數(shù)組使用?？梢栽L問整個列表,也可通過索引來訪問其中的元素,索引都是從0開始。第1個元素的索引為0,第2個元素的索引為1，以此類推，采用正向索引時，長度為n的列表起始元素索引為0，最后一個元素索引為n-1。項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展列表還支持使用負數(shù)索引,倒數(shù)第1個元素的索引為-1，倒數(shù)第2個元素的索引為-2,以此類推。采用負向索引時，長度為n的列表起始元素索引為-n，最后一個元素索引為-1。如圖7-25所示：

圖7-25列表項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展3.1.2切片訪問列表中的一部分，Python稱之為切片。要訪問切片，即列表的任何子集，可以指定要使用列表的第一個元素(起始位置)和最后一個元素的索引(終止位置),但有時起始位置和終止位置可以省略。列表名[起始位置:終止位置:步長]項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景3.1.3.列表相關函數(shù)列表中的常見操作有向列表中增加值、修改值、刪除、統(tǒng)計等，具體功能見下表項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景3.1.4列表與循環(huán)——刪除數(shù)字列表中的奇數(shù)1.刪除奇數(shù)后的列表方法一：生成50個隨機數(shù)存入列表x，然后依次對50個數(shù)進行判斷，如果是奇數(shù)就刪除。這里特別要注意的是因為刪除后數(shù)組值產(chǎn)生了變化，下表范圍也隨之改變，如果從（0，50）會出現(xiàn)超出范圍的問題，但是從大到小就不存在范圍超限的問題。方法二：為避免刪除出現(xiàn)異常，可以再創(chuàng)建一個空列表y，將偶數(shù)存入列表y中，打印y的值即可。項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景3.2字典(dict)

概念：字典(dict)在Python中,字典是內(nèi)置的數(shù)據(jù)結構之一，以鍵值對的方式存儲數(shù)據(jù)規(guī)則：1、字典中的鍵值對放在一對花括號{}2、,鍵和值之間用冒號分隔3、而鍵-值對之間用逗號分隔特點：1.鍵不允許重復，而值是可以重復的。可以通過鍵獲取值，但不能通過值獲取鍵項目背景項目準備項目分析項目實現(xiàn)項目拓展項目背景3.2.1.zip()函數(shù)在Python中，zip()函數(shù)是一種常用的內(nèi)置函數(shù)，可以將兩個或多個序列中的元素按位置打包成元組，然后返回這些元組組成的可迭代對象。zip()函數(shù)常常與for循環(huán)一起使用，用于同時遍歷多個序列中的元素。在字典中，zip()函數(shù)也是一種常用的操作方式，可以用它來將兩個列表或元組打包成一個字典。3.2.2.字典推導式字典推導式可以針對字典執(zhí)行一個

for循環(huán)，對每個元素執(zhí)行某些操作（例如變換或者過濾），然后返回一個新的字典。與