前言 本文属于个人总结,可能有不准的地方,欢迎指正!思维导图使用的mermaid语法,如果无法显示,请复制到支持mermaid输出显示的编辑器预览(比如Typora)。
Python程序设计–课程学习总结 1)-Python环境的安装
下载Python:从Python官方网站 下载适合自己操作系统的Python版本。
安装Python:按照提示完成Python的安装过程。
验证Python安装:通过在命令行输入“python –version”来验证Python是否安装成功。(如果未勾选自动配置环境变量:手动将Python的安装路径添加到系统的环境变量中,以便在任何位置都能运行Python。)
安装IDE:选择一个适合自己的Python开发环境,如PyCharm、VS Code等。
使用pip安装库:pip是Python的包管理器,可以用来安装和管理Python库。
使用虚拟环境:为每个项目创建一个独立的虚拟环境,以避免不同项目之间的库冲突。(PyCharm默认虚拟环境)
1.1)-选择合适的IDE
使用PyCharm:PyCharm是一个强大的Python开发工具,提供了代码编辑、调试、测试、版本控制等功能。
使用VS Code:VS Code是一个轻量级的代码编辑器,支持多种编程语言,包括Python。
使用Jupyter Notebook:Jupyter Notebook是一个交互式的开发环境,可以实时查看代码运行结果。
上述仅代表个人了解的IDE,可以根据自己实际需求选择适合自己的IDE。
简单的一个思维导图
graph TD;
A[下载Python] --> B[安装Python];
B --> C[验证Python安装];
C --> D[安装IDE];
D --> E[使用pip安装库];
E --> F[使用虚拟环境];
2)-理解Python程序语句 理解 Python 程序语句的主要内容包括以下几个方面:
1.简单条件语句:
使用 if
关键字进行条件判断,根据条件是否为真执行相应的语句块。
x = 10 if x > 0 : print ("x 是正数" )
2.复杂条件语句:
利用 if-elif-else
结构,处理多个条件情况,依次检查条件并执行符合条件的语句块。
score = 85 if score >= 90 : print ("优秀" ) elif 80 <= score < 90 : print ("良好" ) else : print ("需要努力" )
3.while 循环语句:
使用 while
关键字创建循环,当给定条件为真时,反复执行循环体内的语句。
count = 0 while count < 5 : print (count) count += 1
4.while 循环的退出:
使用 break
语句可以在循环体内提前终止循环,而 continue
语句则跳过当前迭代继续下一次。
num = 1 while num <= 10 : if num == 5 : break print (num) num += 1
5.for 循环:
利用 for
关键字遍历可迭代对象,如列表、元组等,执行循环体内的语句。
fruits = ["苹果" , "橙子" , "香蕉" ] for fruit in fruits: print (fruit)
6.循环注意事项:
避免无限循环,确保循环条件能在某个时刻变为假。
谨慎使用全局变量,以免影响程序逻辑。
total = 0 for i in range (5 ): total += i print (total)
7.循环的嵌套:
在一个循环体内嵌套另一个循环,可以处理更为复杂的逻辑。
for i in range (3 ): for j in range (2 ): print (i, j)
8.异常处理:
使用 try-except
结构捕获和处理异常,防止程序在出错时崩溃。
可以使用 else
子句指定在没有异常发生时执行的代码块,以及 finally
子句指定无论是否发生异常都要执行的代码块。
try : result = 10 / 0 except ZeroDivisionError: print ("除数不能为零" ) else : print ("计算结果为:" , result) finally : print ("无论如何都会执行的代码块" )
以上是 Python 程序语句的基本内容,它们为编写结构化、可维护的程序提供了强大的工具。
简单的一个思维导图
graph TD
A[理解Python程序语句] --> B[简单条件语句]
A --> C[复杂条件语句]
A --> D[while循环语句]
A --> E[while循环的退出]
A --> F[for循环]
A --> G[循环注意事项]
A --> H[循环的嵌套]
A --> I[异常处理]
B -->|if关键字| J[if条件判断]
C -->|if-elif-else结构| K[if-elif-else条件判断]
D -->|while关键字| L[while循环]
E -->|break语句| M[提前终止循环]
E -->|continue语句| N[跳过当前迭代]
F -->|for关键字| O[遍历可迭代对象]
G -->|全局变量| P[谨慎使用全局变量]
H -->|嵌套循环| Q[处理更复杂的逻辑]
I -->|try-except结构| R[捕获和处理异常]
R -->|else子句| S[没有异常时执行的代码块]
R -->|finally子句| T[无论是否发生异常都要执行的代码块]
3)Python函数与模块 1. Python函数: 函数是一组执行特定任务的代码块,通过使用 def
关键字定义。函数可以接受参数,执行特定操作,并返回结果。
def add_numbers (a, b ): result = a + b return result sum_result = add_numbers(3 , 5 ) print ("和为:" , sum_result)
2. Python变量范围: 变量的范围指的是变量在程序中的可访问性。局部变量只能在其被定义的函数内部访问,而全局变量在整个程序中都可访问。
global_var = 10 def example_function (): local_var = 5 print ("局部变量:" , local_var) example_function() print ("全局变量:" , global_var)
3. 函数调用: 通过函数名和参数列表调用函数,传递参数以执行特定的任务。
def greet (name ): print ("你好," + name + "!" ) greet("小明" )
4. 函数的默认参数: 函数可以定义具有默认值的参数,调用时如果不提供相应参数的值,则使用默认值。
def greet_with_default (name, greeting="你好" ): print (greeting + "," + name + "!" ) greet_with_default("小红" ) greet_with_default("小明" , "早上好" )
5. 函数与异常: 在函数中使用异常处理可以有效地处理错误,确保程序不会因为异常而崩溃。
def divide_numbers (a, b ): try : result = a / b print ("结果:" , result) except ZeroDivisionError: print ("除数不能为零" ) divide_numbers(10 , 2 ) divide_numbers(5 , 0 )
6. Python模块: 模块是包含 Python 代码的文件,可以通过导入模块来使用其中定义的函数和变量。
import my_modulemy_module.greet("Alice" )
简单的一个思维导图
graph TD
A[Python函数与模块] --> B[1. Python函数]
A --> C[2. Python变量范围]
A --> D[3. 函数调用]
A --> E[4. 函数的默认参数]
A --> F[5. 函数与异常]
A --> G[6. Python模块]
B --> B1[定义一个简单的函数]
B --> B2[接受两个参数并返回它们的和]
B --> B3[在函数内部定义的局部变量]
B --> B4[在函数外部访问全局变量]
C --> C1[全局变量]
C --> C2[局部变量]
D --> D1[定义一个简单的函数]
D --> D2[调用函数并输出结果]
E --> E1[带有默认参数的函数]
E --> E2[提供自定义的问候语]
F --> F1[尝试除以零并捕获异常]
F --> F2[正常情况]
F --> F3[引发除零异常]
G --> G1[创建一个名为 my_module.py 的模块]
G --> G2[包含一个简单的函数]
G --> G3[在另一个文件中导入模块并使用函数]
4)Python序列数据 1. 字符串类型: 字符串是由字符组成的序列,可以使用单引号或双引号括起来。字符串是不可变的,即不能直接修改其内容。
my_string = "Hello, World!" print (my_string)
2. 字符串函数: 字符串有许多内建函数可用于处理文本,包括查找子串、切片、转换大小写等。
text = "Python is powerful!" substring = "is" position = text.find(substring) print ("子串在位置:" , position)uppercase_text = text.upper() print ("大写字符串:" , uppercase_text)
3. 列表类型: 列表是一种有序的可变序列,可以包含不同类型的元素。列表使用方括号定义,并可以进行增删改查操作。
my_list = [1 , 2 , 3 , "apple" , "banana" ] print (my_list)my_list.append("orange" ) print ("添加元素后的列表:" , my_list)
4. 元组类型: 元组是一种有序的不可变序列,用于存储多个元素。元组使用圆括号定义,一旦创建,其内容不可更改。
my_tuple = (1 , 2 , "apple" , "banana" ) print (my_tuple)
5. 字典类型: 字典是一种无序的键值对集合,用于存储和检索数据。字典使用花括号定义,每个键值对用冒号分隔。
my_dict = {"name" : "John" , "age" : 25 , "city" : "New York" } print (my_dict)print ("姓名:" , my_dict["name" ])
6. 字典与函数: 字典可以作为函数的参数和返回值,通过字典传递多个参数或处理多个返回值。
def display_info (person_info ): print ("姓名:" , person_info["name" ]) print ("年龄:" , person_info["age" ]) print ("城市:" , person_info["city" ]) person_data = {"name" : "Alice" , "age" : 30 , "city" : "London" } display_info(person_data)
简单的一个思维导图
graph LR
A[Python序列数据] --> B[字符串类型]
A --> C[字符串函数]
A --> D[列表类型]
A --> E[元组类型]
A --> F[字典类型]
A --> G[字典与函数]
5)Python面向对象 1. 类与对象: 在 Python 中,类是一种用于创建对象的蓝图,而对象是类的实例。类定义了对象的属性和方法。
class Dog : species = "Canine" def bark (self ): print ("Woof!" ) my_dog = Dog() print ("狗的种类:" , my_dog.species)my_dog.bark()
2. 类的方法: 类的方法是在类中定义的函数,用于执行特定的操作。方法的第一个参数通常是 self
,表示对象本身。
class Calculator : def __init__ (self, value=0 ): self.result = value def add (self, x ): self.result += x def subtract (self, x ): self.result -= x my_calculator = Calculator() my_calculator.add(5 ) my_calculator.subtract(3 ) print ("计算结果:" , my_calculator.result)
3. 对象初始化: 对象初始化是通过特殊的 __init__
方法来进行的,该方法在对象创建时自动调用,用于设置对象的初始状态。
class Person : def __init__ (self, name, age ): self.name = name self.age = age person1 = Person("Alice" , 25 ) person2 = Person("Bob" , 30 ) print ("姓名:" , person1.name, "年龄:" , person1.age)print ("姓名:" , person2.name, "年龄:" , person2.age)
4. 类的继承: 继承是面向对象编程的重要概念,允许一个类继承另一个类的属性和方法。子类可以重写或扩展父类的方法。
class Animal : def speak (self ): print ("动物发出声音" ) class Dog (Animal ): def speak (self ): print ("狗叫:汪汪汪" ) my_dog = Dog() my_dog.speak()
简单的一个思维导图
graph TD
A[Python面向对象] --> B[类与对象]
A --> C[类的方法]
A --> D[对象初始化]
A --> E[类的继承]
B --> F[定义类]
B --> G[创建对象]
C --> H[定义方法]
C --> I[调用方法]
D --> J[初始化方法]
E --> K[定义父类]
E --> L[定义子类]
E --> M[继承关系]
E --> N[重写或扩展方法]
6)Python文件操作 1. 写文本文件: 在 Python 中,使用内建的 open()
函数以及文件对象的 write()
方法可以方便地写入文本文件。
with open ("example.txt" , "w" ) as file: file.write("Hello, this is a text file.\n" ) file.write("Writing some more text." )
2. 读文本文件: 通过 open()
函数以及文件对象的 read()
或 readline()
方法,可以读取文本文件中的内容。
with open ("example.txt" , "r" ) as file: content = file.read() print ("文件内容:\n" , content) file.seek(0 ) lines = file.readlines() print ("逐行读取:\n" , lines)
3. 文件编码: 在打开文件时,可以指定文件的编码格式,以确保正确地处理文本文件中的字符集。
with open ("example.txt" , "r" , encoding="utf-8" ) as file: content = file.read() print ("文件内容:\n" , content)
4. 文件指针: 文件指针是一个标记,指示文件中当前读取或写入位置的位置。在 Python 中,可以使用 seek()
方法来移动文件指针的位置。
with open ("example.txt" , "r" ) as file: content = file.read() print ("文件内容:\n" , content) file.seek(0 ) lines = file.readlines() print ("逐行读取:\n" , lines) file.seek(20 ) partial_content = file.read(10 ) print ("部分内容:\n" , partial_content)
简单的一个思维导图
graph TD
A[Python文件操作] --> B[写文本文件]
A --> C[读文本文件]
A --> D[文件编码]
A --> E[文件指针]