Python电子教案程序设计基本方法

微实例1.1圆面积的计算
• IPO不仅是程序设计的基本方法，也是描述计算问题的方式。以微 实例1.1圆面积的计算为例，其IPO描述如下：
输入：圆半径raduis 处理：计算圆面积area = π * radius * radius 输出：圆面积area
微实例1.1圆面积的计算
• 可以看到，问题的IPO描述实际上是对一个计算问题输入、输出和 求解方式的自然语言描述，为了区别其他描述方式，本书中所有IPO 描述都包括“输入”、“处理”和“输出”三个引导词。 • IPO描述能够帮助初学程序设计的读者理解程序设计的开始过程， 即了解程序的运算模式，进而建立设计程序的基本概念。
启动
• 方法5：将Python集成到Eclipse、PyCharm等面向较大规模项 目开发的集成开发环境中
Hello程序
• 采用上述某个方法，执行：
运行Python小程序
• Hello程序只有一行代码，实在太小。本节给出5个5行代码左右的 Python小程序（称为“微实例”），在IDLE交互式和批量式两种方 式下练习。这5个微实例分别给出了交互式执行过程和文件式内容（ 即全部程序内容）。 • 在编辑器中输入代码时，#及以后的文字不影响程序执行，可以不 用输入。#后面的文字是注释，仅用来帮助读者理解程序。
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作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2 020年1 0月17 日星期 六12时4 8分46 秒12:48: 4617 October 2020
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好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。下 午12时4 8分46 秒下午1 2时48 分12:48: 4620.1 0.17
IPO程序编写方法
• 输出数据 输出（Output）是程序展示运算成果的方式。程序的输出方式包括 ：控制台输出、图形输出、文件输出、网络输出、操作系统内部变量 输出等。
IPO程序编写方法
• 控制台输出以计算机屏幕为输出目标，通过程序运行环境中的命令 行打印输出结果。这里“控制台”可以理解为启动程序的环境，例如 ，Windows中的命令行工具、IDLE工具等。 • 图形输出在计算机中启动独立的图形输出窗口，根据指令绘制运算 结果。
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安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20. 10.1712 :48:461 2:48Oc t-2017 -Oct-2 0
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加强交通建设管理，确保工程建设质 量。12: 48:4612 :48:461 2:48Sa turday, October 17, 2020
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安全在于心细，事故出在麻痹。20.10. 1720.1 0.1712: 48:4612 :48:46 October 17, 2020
IPO程序编写方法
• 控制台输入将程序使用者输入的信息作为输入来源。当程序与用户 间存在交互时，程序需要有明确的用户提示，辅助用户正确输入数据 。从程序语法上来说，这种提示不是必须的，但良好的提示设计有助 于提高用户体验。 • 交互界面输入通过提供一个图形交互界面从用户处获得输入来源。 此时，鼠标移动或点击操作、文本框内的键盘操作等都为程序提供事 件和数据输入。
本章小结
• 修改range()函数：range()功能与2.x系列中xrange()类似，不再显式 返回一个列表。如果希望返回列表，需要通过list()函数转换。 • 修改返回类型：除range()外，zip()、map()、filter()、字典类型的 key()方法、value()方法、item()方法不再返回列表类型。 • 修改异常处理表达：使用as关键字标识异常信息。
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踏实肯干，努力奋斗。2020年10月17 日下午1 2时48 分20.10. 1720.1 0.17
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追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2 020年1 0月17 日星期 六下午1 2时48 分46秒1 2:48:46 20.10.1 7
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严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020 年10月 下午12 时48分2 0.10.17 12:48October 17, 2020
本章小结
• 去掉<>符号：用!=表示“不等于”。 • 修改比较行为：用<, <=, >=, >符号比较两个元素时，如果元素之间 不存在有意义的顺序关系，将抛出TypeError错误，不再返回False。 因此，这类元素之间的排序也将抛出错误。 • 去掉长整数类型：3.x系列不再区分整数和长整数类型，只有一个 int类型，int类型无取值范围限制。因此，sys.maxint常量被去掉。
IPO程序编写方法
• 处理数据 处理（Process）是程序对输入数据进行计算产生输出结果的过程。 计算问题的处理方法统称为“算法”，它是程序最重要的组成部分。 可以说，算法是一个程序的灵魂。
IPO程序编写方法
——是否存在没有输入输出的程序呢？ ——存在，例如，无限循环，代码如下。
while(True): a=1
Python实例展示
实例展示
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树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20. 10.1720 .10.17Saturda y, October 17, 2020
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人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。1 2:48:46 12:48:4 612:48 10/17/2 020 12:48:46 PM
理解问题的计算部分
• 分析问题分析问题的计算部分 • 划分边界划分问题的功能边界 • 设计算法设计问题的求解算法 • 编写程序，编写问题的计算程序 • 调试测试，调试和测试程序 • 升级维护，适应问题的升级维护
人工智能和图灵测试
• 人工智能（Artificial Intelligence），简称AI，计算机科学的一个 分支，区别于人类智能，人工智能指由机器或软件所体现的智能 • 图灵测试中，机器和人分别通过文本途径（避免计算机理解语言能 力不足的影响）回答一组独立评判人提出的问题，如果评判人无法从 回答中区分机器和人，则认为机器通过测试，具备与人相当的智能。 图灵测试并不评判问题答案的正确性，而是通过评判答案之间的相似 性确定机器是否具备智能。
Python语言版本更迭
Python语言的版本更迭
• 更高级别的3.0系列不兼容早期2.0系列 • 2008年至今，版本更迭带来大量库函数的升级替换，Python
语言的版本更迭痛苦且漫长 • 到今天，Python 3.x系列已经成为主流
Python语言的版本更迭
两个版本的语法区别： • 修改编码：3.x系列默认采用UTF-8编码，因此处理中文与英文一样 方便。因此，在表达UTF-8编码字符串时，不需要在前面增加u或者U • 修改print语句：用print()函数替换了print语句，两者功能一样，格 式不同 • 修改exec语句：用exec()函数替换了exec语句，两者功能一样，格 式不同。
本章小结
• 去掉<>符号：用!=表示“不等于”。 • 修改比较行为：用<, <=, >=, >符号比较两个元素时，如果元素之间 不存在有意义的顺序关系，将抛出TypeError错误，不再返回False。 因此，这类元素之间的排序也将抛出错误。 • 去掉长整数类型：3.x系列不再区分整数和长整数类型，只有一个 int类型，int类型无取值范围限制。因此，sys.maxint常量被去掉。
• 控制台输入将程序使用者输入的信息作为输入来源。当程序与用户 间存在交互时，程序需要有明确的用户提示，辅助用户正确输入数据 。从程序语法上来说，这种提示不是必须的，但良好的提示设计有助 于提高用户体验。 • 交互界面输入通过提供一个图形交互界面从用户处获得输入来源。 此时，鼠标移动或点击操作、文本框内的键盘操作等都为程序提供事 件和数据输入。
运行Python小程序
• 微实例1.3：斐波那契数列
运行Python小程序
• 微实例1.4：同切圆的绘制
运行Python小程序
• 微实例1.5：日期和时间的输出
程序的基本编写方法
IPO程序编写方法
• 每个计算机程序都用来解决特定计算问题，较大规模的程序提供丰 富功能解决完整计算问题。例如：控制航天飞机运行的程序、操作系 统等。小型程序或程序片段可以为其他程序提供特定计算支持，作为 解决更大计算问题的组成部分。 • 无论程序规模如何，每个程序都有统一的运算模式：输入数据、处 理数据和输出数据。这种朴素运算模式形成了程序的基本编写方法： IPO（Input, Process, Output）方法。
IPO程序编写方法
• 文件输出以生成新的文件或修改已有文件方式输出运行结果，这是 程序常用的输出方式。7.1节将具体介绍文件的使用。 • 网络输出以访问网络接口方式输出数据。第12章将介绍自动向搜索 引擎提交关键词查询的实例。 • 操作系统内部变量输出指程序将运行结果输出到系统内部变量中， 这类变量包括管道、线程、信号量等。
运行Python小程序
• 微实例1.1：圆面积的计算 • 交互式执行过程如下
运行Python小程序
• 微实例1.1的文件式内容如下
运行PBaidu Nhomakorabeathon小程序
• 微实例1.2：简单的人名对话
斐波那契数列
• 斐波那契数列（Fibonacci sequence），又称黄金分割数列， 由意大利数学家Leonardo Fibonacci于1202年提出，并以其名字 命名。该数列F(n)定义如下：F(0)=0， F(1)=1，F(n)=F(n2)+F(n-1)，其中n>=2。简单说，斐波那契数列中每个数是前两个 数之和。斐波那契数列中邻近两个数的比值接近于黄金分割数，即 F(n)/F(n-1)接近1.618，这个比例的极限值就是黄金分割数。
IPO程序编写方法
• 输入数据 • 处理数据 • 输出数据
IPO程序编写方法
• 输入数据 输入（Input）是一个程序的开始。程序要处理的数据有多种来源， 形成了多种输入方式，包括：文件输入、网络输入、控制台输入、交 互界面输出、随机数据输入、内部参数输入等。
IPO程序编写方法
• 文件输入将文件作为程序输入来源，在获得文件控制权后，需要根 据文件格式解析内部具体数据。例如统计excel文件数据的数量，需 要首先获得excel文件的控制权，打开文件后根据excel中数据存储 方式获得所需处理的数据，进而开展计算 • 网络输入将互联网上的数据作为输入来源。使用网络数据需要明确 网络协议和使用特定的网络接口。例如，捕获并处理互联网上的数据 ，需要使用HTTP协议并解析HTML格式
本章小结
• 修改整数除法：两个整数的一般除法（/）返回一个浮点数，不再返 回一个整数，如果想返回整数，用整数除法（//） • 修改八进制整数格式：使用0o开头，而不再使用0开头，例如： 0o237，而不是0237。 • 增加关键字：增加as、with、True、False、None为关键字。 • 去掉raw_input()函数：用input()替代raw_input()，input()返回一 个字符串。
IPO程序编写方法
• 随机数据输入将随机数作为程序输入，这需要使用特定的随机数发 成器程序或调用相关函数。4.5节将详细介绍产生随机数的方法。 • 内部参数输入以程序内部定义的初始化变量作为输入，尽管程序看 似没有从外部获得输入，但程序执行之前的初始化过程为程序赋予了 执行所需的数据。
IPO程序编写方法
IPO程序编写方法
• 这个无限循环程序包含两行语句 其中，while()根据括号内部值的真假决定是否进入循环，当括号 内值为真时，进入第2行语句执行，否则跳过。由于括号内值被设 定为True（即“真”），代码将一直执行下去。
• 无限循环程序尽管没有输入也没有输出，它也有价值。通过不间断 执行，该程序快速消耗CPU的计算资源，可以用来辅助测试CPU或系 统性能。
第1章 程序设计基本方法
Python开发环境配置
安装
安装
安装
启动
• 方法1：启动Windows命令行工具，输入python
启动
• 方法2：调用IDLE来启动Python图形化运行环境
启动
• 方法3：按照语法格式编写代码，编写可以用任何文本编辑器，保 存为文件。
启动
• 方法4：打开IDLE，点击Ctrl+N打开一个新窗口，输入语句并保 存，使用快键建F5即可运行该程序