深入淺出Python編程

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程序和數(shù)據(jù)）順序：使用海龜畫太極圖

使用海龜turle模塊畫圖太極圖包括陰魚、陽魚和魚眼魚眼的比例、位置自主調(diào)整Outcome單元目標(biāo)/Objectives

理解順序程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

了解計(jì)算機(jī)的組成和編程語言的發(fā)展

掌握Python程序的基本語法規(guī)則

熟練使用變量和基本I/O操作

理解和掌握變量的使用⑥具有人文情懷和文化自信內(nèi)容及計(jì)劃/Agenda&Schedule6ClassHoursDetails<00:15>課程介紹<00:20>認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)及編程<00:40>走進(jìn)Python<02:40>turtle畫太極圖<00:05>課堂小結(jié)Total：6hours(4hPractice)01認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)與編程Computer&Program1.馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)運(yùn)算器控制器存儲(chǔ)器輸入設(shè)備輸出設(shè)備VonNeumannStoredProgramArchitecture2.計(jì)算機(jī)程序—

編程語言的發(fā)展第一代，機(jī)器語言第二代，匯編語言第三代，高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言編譯vs.解釋編譯器將源代碼/高級(jí)語言程序，一次性轉(zhuǎn)換成目標(biāo)代碼，批處理解釋器將源代碼逐條轉(zhuǎn)換成目標(biāo)代碼、同時(shí)逐條運(yùn)行目標(biāo)代碼2.計(jì)算機(jī)程序—

IPO/IPOS圖輸入—就是求解問題需要提供的數(shù)據(jù)，通過輸入設(shè)備/文件等送入計(jì)算機(jī)中處理—產(chǎn)生輸出所需的操作步驟，這也是你的算法輸出—就是將問題求解需要的最終結(jié)果展現(xiàn)出來或存入文檔等2.計(jì)算機(jī)程序—

程序流程圖圖例表示意義橢圓表示流程的開始和結(jié)束平行四邊形表示數(shù)據(jù)的輸入和輸出菱形表示判斷條件，決定執(zhí)行的選擇矩形表示處理箭頭表示工作流方向2.計(jì)算機(jī)程序—

計(jì)算思維（ComputationalThinking）解構(gòu)/分解（Decomposition）模式識(shí)別(Patternrecognition)

模式歸納/抽象化(Abstraction)

算法開發(fā)(Algorithmicthinking)02認(rèn)識(shí)PythonGettingPython1.走進(jìn)Python—

Python語言的特點(diǎn)“簡單”/simple，又“不簡單”/powerful的Python優(yōu)雅的使用Python/Pythonic

1.走進(jìn)Python—

Python語言的特點(diǎn)簡單、簡潔，易學(xué)/Greatstarterlanguage為可讀性而設(shè)計(jì)/Designedtobehumanreadable靈活的編程語言—膠水語言/Flexibleprogramminglanguage免費(fèi)、開源，跨平臺(tái)/（FLOSS,Free/LibreandOpenSourceSoftware）1.走進(jìn)Python—Python的應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)模型/Machinelearningmodels人工智能項(xiàng)目

/ArtificialintelligenceprojectsWeb應(yīng)用項(xiàng)目

/Webapplications自動(dòng)化工具

/Automationutilities啥都能干

/Anything,really

2.Python語法規(guī)則縮進(jìn)（indentation）采用空格1個(gè)tab相當(dāng)于4個(gè)空格注釋（comment）行注釋—#塊注釋—'''/"""妙用注釋調(diào)試程序2.Python語法規(guī)則縮進(jìn)（indentation）采用空格1個(gè)tab相當(dāng)于4個(gè)空格注釋（comment）行注釋—#塊注釋—'''/"""妙用注釋調(diào)試程序2.Python語法規(guī)則續(xù)行符建議每行不超過80個(gè)字符

\

后面不能再加空格documentstringPython代碼格式

設(shè)置指南/PEP8

縮進(jìn)：用4個(gè)空格，不要用制表符，制表符會(huì)引起混亂換行：一行不超過79個(gè)字符，換行的小屏閱讀體驗(yàn)更好注釋：最好把注釋放到單獨(dú)一行；使用文檔字符串；注釋內(nèi)容不要超過72個(gè)字符空行：適當(dāng)增加空行分隔較大的代碼塊運(yùn)算符前后、逗號(hào)后要用空格，但不要直接在括號(hào)內(nèi)使用類和函數(shù)的命名要一致。按慣例，命名類用UpperCamelCase，命名函數(shù)與方法用lowercase_with_underscores3.簡單I/O操作輸出（print）語法格式可以用來調(diào)試程序輸入（input）print(value,...,sep='',end='\n',file=sys.stdout,flush=False)print(‘我是Python，今年’,2021–

1990,

“歲了?！?字符串直接輸出數(shù)值計(jì)算后輸出字符串直接輸出都是可選的，如果什么都不指定，就打印一個(gè)空行name=input(“你叫什么名字？”)提示信息，照原樣打印出來name將獲得從鍵盤上輸入的值3.簡單I/O操作計(jì)算（eval）將字符串包裹的表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算注意代碼安全風(fēng)險(xiǎn)小技巧help()：用來查看函數(shù)的詳細(xì)使用信息，類似于打印操作手冊(cè)dir()：用來查詢一個(gè)類或者對(duì)象所有屬性、方法4.Python程序的運(yùn)行方式交互式/shell：利用Python解釋器即時(shí)響應(yīng)用戶輸入的代碼，給出輸出結(jié)果文件式/script：4.Python程序的運(yùn)行方式交互式/shell:文件式/script：將Python程序?qū)懺谝粋€(gè)或多個(gè)文件中，啟動(dòng)Python解釋器批量執(zhí)行文件中的代碼4.Python程序的運(yùn)行方式IDE：集成開發(fā)環(huán)境（IDE，IntegratedDevelopmentEnvironment）IDLE：Python自帶的集成開發(fā)環(huán)境交互式/shellvs.文件式/script03太極圖TurtledrawYinYang1.任務(wù)分析目標(biāo)解構(gòu)由陰魚和陽魚兩個(gè)部分組成，基本上是對(duì)稱的旋轉(zhuǎn)180度，陰魚和陽魚的位置就能剛好對(duì)調(diào)了也就是說，我們只需要能畫出陰魚或者陽魚，另一半就能方便的畫出來了1.任務(wù)分析模式識(shí)別畫太極圖，實(shí)際上是在畫半圓和圓模式歸納魚頭和魚尾連接的地方置于畫布的中心原點(diǎn)(0,0)，魚眼的圓心在(0,y)魚頭半圓的半徑為R，魚眼半徑為0.15*R，且魚眼的圓心位置為(0,0.5R)，由此也可以計(jì)算得出畫魚眼的位置距圓心為0.35R1.任務(wù)分析算法設(shè)計(jì)circle()方法畫圓或者半圓left()或者right()轉(zhuǎn)動(dòng)海龜?shù)姆较騠orward()可以控制小海龜向前移動(dòng)2.任務(wù)準(zhǔn)備—關(guān)于海龜畫圖turtleTurtle模塊是一個(gè)預(yù)先安裝好的Python庫設(shè)想有一只小海龜在一張白紙上爬行，爬過的軌跡即是在畫圖畫圖的坐標(biāo)原點(diǎn)在屏幕中央通過坐標(biāo)值可以控制小海龜移動(dòng)的距離，通過角度值可以控制小海龜移動(dòng)的方向importturtle即可使用該模塊04順語句畫太極圖TurtledrawYinYang1.順序語句畫太極圖中的陽魚1.順序語句畫太極圖中的陽魚1.順序語句畫太極圖中的陽魚2.順序語句畫太極圖中的陰魚在IDLE中采用交互式方式演示畫陰陽眼3.使用變量改造程序—

變量變量存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的一個(gè)數(shù)據(jù)變量其實(shí)就是為計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的一塊存儲(chǔ)空間貼上了一個(gè)標(biāo)簽反映兩個(gè)要素：類型（type）和值（value）標(biāo)識(shí)符（Identifiers）詞法定義大、小寫字母A至Z/a至z數(shù)字0至9，但不能以數(shù)字開頭下劃線

_pen_width3標(biāo)識(shí)符賦值符值3.使用變量改造程序—

變量變量命名建議變量名：最好能見名知意，既簡短，又具有描述性。比如：student_id比id更容易理解表示學(xué)生的編號(hào)大小寫：一般推薦為變量命名用全小寫，雖然用大寫字符也沒有錯(cuò)/編程實(shí)踐中，一般將大寫字符認(rèn)為是常量，即值不會(huì)改變的量慎用小寫字母l和大寫字母O，因?yàn)槿菀缀蛿?shù)字1、0混淆產(chǎn)生誤讀3.使用變量改造程序—

關(guān)鍵字（keywords）關(guān)鍵字（keywords）又稱為保留字，是Python語言本身的一部分，不能作為一般標(biāo)識(shí)符來使用help('keywords’)，importkeyword/keyword.kwlist3.使用變量改造程序—

深入了解Python變量強(qiáng)類型與弱類型強(qiáng)類型語言使用強(qiáng)制數(shù)據(jù)類型定義的語言，沒有強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)化前，不允許兩種不同類型的變量相互操作弱類型，一個(gè)變量可以賦不同數(shù)據(jù)類型的值，允許將一塊內(nèi)存看作多種類型，比如直接將整型變量與字符變量相加靜態(tài)與動(dòng)態(tài)靜態(tài)：它的數(shù)據(jù)類型是在編譯期進(jìn)行檢查的，也就是說變量在使用前要聲明變量的數(shù)據(jù)類型，這樣的好處是把類型檢查放在編譯期，提前檢查可能出現(xiàn)的類型錯(cuò)誤動(dòng)態(tài)：在運(yùn)行期進(jìn)行數(shù)據(jù)類型檢查的語言，也就是在編寫代碼的時(shí)候可以不指定變量的數(shù)據(jù)類型課堂小結(jié)Python的設(shè)計(jì)哲學(xué)：簡單、優(yōu)雅、明確Python是一門動(dòng)態(tài)、解釋的強(qiáng)類型的腳本語言變量不需要先聲明注釋可以幫助調(diào)試程序Python程序可以以交互式或腳本方式執(zhí)行計(jì)算思維的訓(xùn)練比編寫代碼更重要提問&解答深入淺出Python編程

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程序和數(shù)據(jù)）打印計(jì)算機(jī)信息圖卡

以信息卡片的樣式打印運(yùn)維數(shù)據(jù)主要包括：CPU、內(nèi)存和磁盤信息合理使用數(shù)字和字符串的格式化使用datetime模塊打印時(shí)間戳使用psutil模塊獲取計(jì)算機(jī)運(yùn)維數(shù)據(jù)Outcome單元目標(biāo)/Objectives熟練使用數(shù)字類型數(shù)據(jù)及格式化

熟練使用字符串類型數(shù)據(jù)及格式化

熟練對(duì)字符串進(jìn)行索引和切片操作熟練使用內(nèi)置函數(shù)：int/float/str等

了解并使用日期和時(shí)間數(shù)據(jù)⑥

具有嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工匠精神內(nèi)容及計(jì)劃/Agenda&Schedule6ClassHoursDetails<00:10>回顧&成果介紹<01:00>數(shù)字的使用<02:00>字符串的使用<00:25>日期時(shí)間的使用<00:05>課堂小結(jié)Total：6hours(4hPractice)01計(jì)算機(jī)信息圖卡Infographiccard1.任務(wù)分析目標(biāo)解構(gòu)一個(gè)字符圖卡，由字符、文字、數(shù)字組成“+”和“-”組成的表格數(shù)字格式化輸出的運(yùn)維數(shù)據(jù)模式識(shí)別數(shù)字的格式化包括精度控制和等寬度輸出數(shù)字還包括存儲(chǔ)單位的換算問題字符串的格式化主要涉及占位寬度、換行輸出日期格式按“年—月—日”；時(shí)間24小時(shí)格式顯示1.任務(wù)分析模式歸納字符串、數(shù)字的串格式化控制，包括對(duì)齊、固定寬度、精度等算法設(shè)計(jì)利用第三方模塊psutil獲取計(jì)算機(jī)的運(yùn)維數(shù)據(jù)將容量原始數(shù)據(jù)字節(jié)/Byte表示，換算成單位G通過+和*計(jì)算實(shí)現(xiàn)拼接、重復(fù)；通過format()函數(shù)，f字符串行精度和寬度的格式化2.任務(wù)準(zhǔn)備—關(guān)于psutil模塊Psutil模塊psutil（pythonsystemandprocessutilities）是一個(gè)跨平臺(tái)的用于獲取運(yùn)行進(jìn)程和系統(tǒng)利用率（CPU、內(nèi)存、磁盤、網(wǎng)絡(luò)、傳感器）的Python庫psutil還提供了許多命令行工具提供的功能，比如：ps、top、netstat、ifconfig、df、kill等單獨(dú)安裝psutil不是Python的內(nèi)置模塊，需要安裝pipinstallpsutil2.任務(wù)準(zhǔn)備—使用psutil模塊創(chuàng)建虛擬環(huán)境隔離不同項(xiàng)目的執(zhí)行環(huán)境python3-mvenv<.env>psutil中用到的函數(shù)psutil.cpu_count(logical=True)psutil.cpu_percent(interval=None,percpu=False)psutil.virtual_memory()psutil.disk_usage(path)02使用數(shù)字表示計(jì)算機(jī)性能指標(biāo)Number1.數(shù)值基本計(jì)算—計(jì)算數(shù)學(xué)符號(hào)Python操作符意義示例結(jié)果++加法2+35--減法2-11×*乘法2*36÷/除法1/20.5xn**求冪2**381.數(shù)值基本計(jì)算—賦值假設(shè)你手上有一瓶醬油和一瓶醋，現(xiàn)在需要你把醬油和醋對(duì)調(diào)一下，即用裝醬油的瓶子來裝醋，用裝醋的瓶子來裝醬油，請(qǐng)問你怎樣解決這個(gè)問題呢？同步賦值<變量1>,…,<變量N>=<表達(dá)式1>,…,<表達(dá)式N>1.數(shù)值基本計(jì)算—賦值<變量1>,…,<變量N>=<表達(dá)式>使多個(gè)變量擁有相同的值，等于是把一個(gè)值綁定到多個(gè)變量上多個(gè)變量賦相同值1.數(shù)值基本計(jì)算—增強(qiáng)賦值序號(hào)符號(hào)示例含義1+=a+=ba=a+b2-=a-=ba=a-b3*=a*=ba=a*b4/=a/=ba=a/b5//=a//=ba=a//b6%=a%=ba=a%b7**=a**=ba=a**b是在單個(gè)語句中將二元運(yùn)算和賦值語句合為一體，先進(jìn)行二元運(yùn)算，然后再將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行賦值操作。增強(qiáng)賦值（augmentedassignmentstatements）1.數(shù)值基本計(jì)算—類型轉(zhuǎn)換和四舍五入Python是強(qiáng)數(shù)據(jù)類型的編程語言一般不同數(shù)據(jù)類型的兩個(gè)變量是不能進(jìn)行二元計(jì)算的，需要進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換，包括隱式數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換和顯示數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換。四舍五入：round(number[,ndigits])round(1.5)round(0.5)/round(-0.5)round(2.675,2)1.數(shù)值基本計(jì)算—存儲(chǔ)容量的單位與換算單位：bit/Byte/KB/M/G/T2.格式化數(shù)字顯示print("|利用率：%05.2f%%"%cpu_percent,end='')%：格式引導(dǎo)符0：不足指定寬度時(shí)高位補(bǔ)05：輸出占5個(gè)字符寬度.2：精度控制，小數(shù)點(diǎn)后2位f：浮點(diǎn)數(shù)%%：輸出1個(gè)%符號(hào)主要是：精度、寬度、百分號(hào)2.格式化數(shù)字顯示3.有趣的數(shù)值計(jì)算—

數(shù)字駐留為了減少對(duì)象的頻繁創(chuàng)建與銷毀，Python對(duì)-5~256之間的數(shù)值進(jìn)行了緩存測(cè)試函數(shù)id(object)==is3.有趣的數(shù)值計(jì)算—

浮點(diǎn)數(shù)的尾數(shù)不確定很難用二進(jìn)制精確表示一個(gè)十進(jìn)制數(shù)產(chǎn)生不確定尾數(shù)浮點(diǎn)數(shù)的“精確”表示02使用字符串格式化圖卡信息String1.字符編碼—

了解編碼為了將平常生活中用到的字符在計(jì)算機(jī)中顯示和存儲(chǔ)，就需要對(duì)字符編碼（characterencoding）表示將字符集中的字符（char）映射為字節(jié)（byte）流，也就是為字符集中每個(gè)字符指定一個(gè)數(shù)字編號(hào)（字符碼）常見的字符編碼方案有ASCII編碼、GBK編碼、UTF-8編碼等1.字符編碼—

字符串和編碼Python中使用str表示字符串?dāng)?shù)據(jù)類型Python3默認(rèn)使用UTF-8編碼1.字符編碼—

轉(zhuǎn)義字符Python3中使用str表示字符串?dāng)?shù)據(jù)類型如果不希望反斜線字符“\”不作為轉(zhuǎn)義字符使用，而是作為普通字符使用，可以在字符串的前面加入字符“r”2.操作字符串—

加法和乘法計(jì)算打印表頭+：連接*：重復(fù)2.操作字符串—

索引與切片索引（index）正向索引：從左至右，從0開始反向索引：從右至左，從-1開始2.操作字符串—

索引與切片切片（slicing）獲取一段字符串，或者說是子串語法：slice[start:end:step]#001+---+---+---+---+---+---+#002|P|y|t|h|o|n|#003+---+---+---+---+---+---+#0040123456word[0:6:2]/word[::2]怎么樣快捷地完成字符串反轉(zhuǎn)？2.操作字符串—

索引與切片打印CPU/內(nèi)存等文字標(biāo)簽2.操作字符串—

內(nèi)置函數(shù)split()功能使用分隔符把字符串進(jìn)行切割成多個(gè)小段，返回切割字符串的一個(gè)列表語法split(sep=None,maxsplit=-1)3.字符串的格式化—

引導(dǎo)符%格式化格式化字符串要使用“%s”不推薦使用3.字符串的格式化—

format()函數(shù)格式化str.format（）一對(duì)大括號(hào){}括起來的替換域格式規(guī)范設(shè)置豐富3.