編程語言與Python學習（一）

1.1 編程與編程語言

1.1.1 編程語言

電腦的發明，是為了用機器解放人力，而編程的目的則是將人類的思想流程按照某種能夠被電腦識別的表達方式傳遞給電腦，從而達到讓電腦能夠像人腦一樣自動執行的效果。

編程即程式員根據需求把自己的思想流程按照某種編程語言的語法風格編寫下來，產出的結果就是包含一堆字元的文件。

能夠被電腦所識別的表達方式即編程語言，語言是溝通的介質，而編程語言是程式員與電腦溝通的介質。在編程的世界里，電腦更像是人的奴隸，人類編程的目的就命令奴隸去工作。

1.1.1.1  機器語言

由於電腦內部只能接受二進位代碼，因此，用二進位代碼0和1描述的指令稱為機器指令，全部機器指令的集合構成電腦的機器語言，用機器語言編程的程式稱為目標程式。只有目標程式才能被電腦直接識別和執行。但是機器語言編寫的程式無明顯特征，難以記憶，不便閱讀和書寫，且依賴於具體機種，局限性很大，機器語言屬於低級語言。

1.1.1.2  彙編語言

彙編語言的實質和機器語言是相同的，都是直接對硬體操作，只不過指令採用了英文縮寫的標識符，更容易識別和記憶。它同樣需要編程者將每一步具體的操作用命令的形式寫出來。彙編程式的每一句指令只能對應實際操作過程中的一個很細微的動作。例如移動、自增，因此彙編源程式一般比較冗長、複雜、容易出錯，而且使用彙編語言編程需要有更多的電腦專業知識，但彙編語言的優點也是顯而易見的，用彙編語言所能完成的操作不是一般高級語言所能夠實現的，而且源程式經彙編生成的可執行文件不僅比較小，而且執行速度很快。

1.1.1.3  高級語言

高級語言是大多數編程者的選擇。和彙編語言相比，它不但將許多相關的機器指令合成為單條指令，並且去掉了與具體操作有關但與完成工作無關的細節，例如使用堆棧、寄存器等，這樣就大大簡化了程式中的指令。同時，由於省略了很多細節，編程者也就不需要有太多的專業知識。

高級語言主要是相對於彙編語言而言，它並不是特指某一種具體的語言，而是包括了很多編程語言，像最簡單的編程語言PASCAL語言也屬於高級語言。

高級語言所編製的程式不能直接被電腦識別，必須經過轉換才能被執行，按轉換方式可將它們分為兩類：

• 編譯類：編譯是指在應用源程式執行之前，就將程式源代碼“翻譯”成目標代碼（機器語言），因此其目標程式可以脫離其語言環境獨立執行(編譯後生成的可執行文件，是cpu可以理解的2進位的機器碼組成的)，使用比較方便、效率較高。但應用程式一旦需要修改，必須先修改源代碼，再重新編譯生成新的目標文件（* .obj，也就是OBJ文件）才能執行，只有目標文件而沒有源代碼，修改很不方便。

編譯後程式運行時不需要重新翻譯，直接使用編譯的結果就行了。程式執行效率高，依賴編譯器，跨平臺性差些。如C、C++、Delphi等

• 解釋類：執行方式類似於我們日常生活中的“同聲翻譯”，應用程式源代碼一邊由相應語言的解釋器“翻譯”成目標代碼（機器語言），一邊執行，因此效率比較低，而且不能生成可獨立執行的可執行文件，應用程式不能脫離其解釋器(想運行，必須先裝上解釋器，就像跟老外說話，必須有翻譯在場)，但這種方式比較靈活，可以動態地調整、修改應用程式。如Python、Java、PHP、Ruby等語言。

註意：程式在未運行前跟普通文件無異，只有程式在運行時，文件內所寫的字元才有特定的語法意義　

編程的語言的發展經歷了機器語言，彙編語言，高級語言的發展，各個階段具有以下特點：

• 機器語言：站在電腦(奴隸)的角度，說電腦能聽懂的語言，那就是直接用二進位編程，直接操作硬體。
• 彙編語言：站在電腦(奴隸)的角度，簡寫的英文標識符取代二進位去編寫程式，本質仍然是直接操作硬體。
• 高級語言：站在人(奴隸主)的角度，說人話，即用人類的字元去編寫程式，屏蔽了硬體操作。

高級語言更貼近人類語言，因而造成了：它必須被翻譯成電腦能讀懂二進位後，才能被執行，按照翻譯方式分為：

1. 編譯型（需要編譯器，相當於用谷歌翻譯）：如C，執行速度快，調試麻煩。
2. 解釋型（需要解釋器，相當於同聲傳譯）：如python，執行速度慢，調試方便。

圖1-1  

1.1.2 語言特點

1.1.2.1  機器語言

l  優點是最底層，執行速度最快

l  缺點是最複雜，開發效率最低

1.1.2.2  彙編語言

l  優點是比較底層，執行速度最快

l  缺點是複雜，開發效率最低

1.1.2.3  高級語言

l  編譯型語言執行速度快，不依賴語言環境運行，跨平臺差

l  解釋型跨平臺好，一份代碼，到處使用，缺點是執行速度慢，依賴解釋器運行

註意：以上三種語言

學習難度：機器語言  > 彙編語言 > 高級語言

執行效率:機器語言  > 彙編語言  > 高級語言

開發效率:機器語言  < 彙編語言  < 高級語言

速度不是關鍵（瓶頸理論），開發效率高才是王道

1.2 主流編程語言介紹

世界上的編程語言有600多種，但真正大家主流在使用的最多二三十種，不同的語言有自己的特點和擅長領域，隨著電腦的不斷發展，新語言在不斷誕生，也同時有很多老舊的語言慢慢無人用了。有個權威的語言排名網站，可以看到主流的編程語言是哪些

2017年5月數據(https://www.tiobe.com/tiobe-index/ )

圖1-2  

長期語言排名

圖1-3  

1.2.1 C語言:

C語言是一種電腦程式設計語言，它既具有高級語言的特點，又具有彙編語言的特點。它由美國貝爾研究所的D.M.Ritchie於1972年推出，1978年後，C語言已先後被移植到大、中、小及微型機上，它可以作為工作系統設計語言，編寫系統應用程式，也可以作為應用程式設計語言，編寫不依賴電腦硬體的應用程式。它的應用範圍廣泛，具備很強的數據處理能力，不僅僅是在軟體開發上，而且各類科研都需要用到C語言，適於編寫系統軟體，三維，二維圖形和動畫，具體應用比如單片機以及嵌入式系統開發。

1.2.2 C++：

C++是C語言的繼承的擴展，它既可以進行C語言的過程化程式設計，又可以進行以抽象數據類型為特點的基於對象的程式設計，還可以進行以繼承和多態為特點的面向對象的程式設計。C++擅長面向對象程式設計的同時，還可以進行基於過程的程式設計，因而C++就適應的問題規模而論，大小由之。

C++不僅擁有電腦高效運行的實用性特征，同時還致力於提高大規模程式的編程質量與程式設計語言的問題描述能力。

1.2.3 JAVA:

Java是一種可以撰寫跨平臺應用軟體的面向對象的程式設計語言，是由Sun Microsystems公司於1995年5月推出的Java程式設計語言和Java平臺（即JavaSE, JavaEE, JavaME）的總稱。Java 技術具有卓越的通用性、高效性、平臺移植性和安全性，廣泛應用於個人PC、數據中心、游戲控制台、科學超級電腦、行動電話和互聯網，同時擁有全球最大的開發者專業社群。在全球雲計算和移動互聯網的產業環境下，Java更具備了顯著優勢和廣闊前景。

1.2.4 PHP:

PHP（外文名:PHP: Hypertext Preprocessor，中文名：“超文本預處理器”）是一種通用開源腳本語言。語法吸收了C語言、Java和Perl的特點，利於學習，使用廣泛，主要適用於Web開發領域

1.2.5 Ruby:

Ruby 是開源的，在Web 上免費提供，但需要一個許可證。[4]

Ruby 是一種通用的、解釋的編程語言。

Ruby 是一種真正的面向對象編程語言。

Ruby 是一種類似於 Python 和 Perl 的伺服器端腳本語言。

Ruby 可以用來編寫通用網關介面（CGI）腳本。

Ruby 可以被嵌入到超文本標記語言（HTML）。

Ruby 語法簡單，這使得新的開發人員能夠快速輕鬆地學習 Ruby

1.2.6 GO:

Go 是一個開源的編程語言，它能讓構造簡單、可靠且高效的軟體變得容易。

Go是從2007年末由Robert Griesemer, Rob Pike, Ken Thompson主持開發，後來還加入了Ian Lance Taylor, Russ Cox等人，並最終於2009年11月開源，在2012年早些時候發佈了Go 1穩定版本。現在Go的開發已經是完全開放的，並且擁有一個活躍的社區。

由其擅長併發編程

1.2.7 Python:

Python是一門優秀的綜合語言， Python的宗旨是簡明、優雅、強大，在人工智慧、雲計算、金融分析、大數據開發、WEB開發、自動化運維、測試等方嚮應用廣泛，已是全球第4大最流行的語言。

1.3 python介紹

1.3.1 關於Python

python的創始人為吉多·範羅蘇姆（Guido van Rossum）。1989年的聖誕節期間，Guido開始寫能夠解釋Python語言語法的解釋器。Python這個名字，來自Guido所摯愛的電視劇Monty Python’s Flying Circus。他希望這個新的叫做Python的語言，能符合他的理想：創造一種C和shell之間，功能全面，易學易用，可拓展的語言。

   最新的TIOBE排行榜，Python趕超PHP占據第4， Python崇尚優美、清晰、簡單，是一個優秀並廣泛使用的語言。

Python可以應用於眾多領域，如：數據分析、組件集成、網路服務、圖像處理、數值計算和科學計算等眾多領域。目前業內幾乎所有大中型互聯網企業都在使用Python，如：Youtube、Dropbox、BT、Quora（中國知乎）、豆瓣、知乎、Google、Yahoo!、Facebook、NASA、百度、騰訊、汽車之家、美團等。

1.3.2 目前Python主要應用領域

1. WEB開發——最火的Python web框架Django, 支持非同步高併發的Tornado框架，短小精悍的flask,bottle, Django官方的標語把Django定義為the framework for perfectionist with deadlines(大意是一個為完全主義者開發的高效率web框架)

2. 網路編程——支持高併發的Twisted網路框架， py3引入的asyncio使非同步編程變的非常簡單

3. 爬蟲——爬蟲領域，Python幾乎是霸主地位，Scrapy\Request\BeautifuSoap\urllib等，想爬啥就爬啥

4. 雲計算——目前最火最知名的雲計算框架就是OpenStack,Python現在的火，很大一部分就是因為雲計算

5. 人工智慧——誰會成為AI 和大數據時代的第一開發語言？這本已是一個不需要爭論的問題。如果說三年前，Matlab、Scala、R、Java 和 Python還各有機會，局面尚且不清楚，那麼三年之後，趨勢已經非常明確了，特別是前兩天 Facebook 開源了 PyTorch 之後，Python 作為 AI 時代頭牌語言的位置基本確立，未來的懸念僅僅是誰能坐穩第二把交椅。

6. 自動化運維——問問中國的每個運維人員，運維人員必須會的語言是什麼？10個人相信會給你一個相同的答案，它的名字叫Python

7. 金融分析——我個人之前在金融行業，10年的時候，我們公司寫的好多分析程式、高頻交易軟體就是用的Python,到目前,Python是金融分析、量化交易領域里用的最多的語言

8. 科學運算—— 你知道麽,97年開始，NASA就在大量使用Python在進行各種複雜的科學運算，隨著NumPy, SciPy, Matplotlib, Enthought librarys等眾多程式庫的開發，使的Python越來越適合於做科學計算、繪製高質量的2D和3D圖像。和科學計算領域最流行的商業軟體Matlab相比，Python是一門通用的程式設計語言，比Matlab所採用的腳本語言的應用範圍更廣泛

9. 游戲開發——在網路游戲開發中Python也有很多應用。相比Lua or C++,Python 比 Lua 有更高階的抽象能力，可以用更少的代碼描述游戲業務邏輯，與 Lua 相比，Python 更適合作為一種 Host 語言，即程式的入口點是在 Python 那一端會比較好，然後用 C/C++ 在非常必要的時候寫一些擴展。Python 非常適合編寫 1 萬行以上的項目，而且能夠很好地把網游項目的規模控制在 10 萬行代碼以內。另外據我所知，知名的游戲<文明> 就是用Python寫的

1.3.3 Python在一些公司的應用

谷歌：Google App Engine 、code.google.com 、Google earth 、谷歌爬蟲、Google廣告等項目都在大量使用Python開發

CIA: 美國中情局網站就是用Python開發的

NASA: 美國航天局(NASA)大量使用Python進行數據分析和運算

YouTube:世界上最大的視頻網站YouTube就是用Python開發的

Dropbox:美國最大的線上雲存儲網站，全部用Python實現，每天網站處理10億個文件的上傳和下載

Instagram:美國最大的圖片分享社交網站，每天超過3千萬張照片被分享，全部用python開發

Facebook:大量的基礎庫均通過Python實現的

Redhat: 世界上最流行的Linux發行版本中的yum包管理工具就是用python開發的

豆瓣: 公司幾乎所有的業務均是通過Python開發的

知乎: 國內最大的問答社區，通過Python開發(國外Quora)

春雨醫生：國內知名的線上醫療網站是用Python開發的

除上面之外，還有搜狐、金山、騰訊、盛大、網易、百度、阿裡、淘寶 、土豆、新浪、果殼等公司都在使用Python完成各種各樣的任務。

1.3.4 Python(解釋器)的發展史

1989年，Guido開始寫Python語言的編譯器。

 1991年，第一個Python編譯器誕生。它是用C語言實現的，並能夠調用C語言的庫文件。從一齣生，Python已經具有了：類，函數，異常處理，包含表和詞典在內的核心數據類型，以及模塊為基礎的拓展系統。

Granddaddy of Python web frameworks, Zope 1 was released in 1999

Python 1.0 - January 1994 增加了 lambda, map, filter and reduce.

Python 2.0 - October 16, 2000，加入了記憶體回收機制，構成了現在Python語言框架的基礎

Python 2.4 - November 30, 2004, 同年目前最流行的WEB框架Django 誕生

Python 2.5 - September 19, 2006

Python 2.6 - October 1, 2008

Python 2.7 - July 3, 2010

In November 2014, it was announced that Python 2.7 would be supported until 2020, and reaffirmed that there would be no 2.8 release as users were expected to move to Python 3.4+ as soon as possible

Python 3.0 - December 3, 2008 (這裡要解釋清楚 為什麼08年就出3.0，2010年反而又推出了2.7？是因為3.0不向下相容2.0，導致大家都拒絕升級3.0，無奈官方只能推出2.7過渡版本)

Python 3.1 - June 27, 2009

Python 3.2 - February 20, 2011

Python 3.3 - September 29, 2012

Python 3.4 - March 16, 2014

Python 3.5 - September 13, 2015

Python 3.6 - 2016-12-23 發佈python3.6.0版

1.3.5 Pyhton的發展前景

知乎上有一篇文章，問Python未來10年的發展前景，Alex強烈要求我告訴你們去看看他的回答

未來十年Python的前景會怎樣？ https://www.zhihu.com/question/22112542/answer/166053516

1.3.6 Python 有哪些種類?

我們現在知道了Python是一門解釋型語言，代碼想運行，必須通過解釋器執行，Python的解釋器本身也可以看作是個程式（翻譯官司是哪國人不重要），這個程式是什麼語言開發的呢？ 答案是好幾種語言？ what? 因為Python有好幾種解釋器，分別基於不同語言開發，每個解釋器特點不同，但都能正常運行我們的Python代碼，下麵分別來看下：

1.3.6.1  CPython：

CPython是使用最廣且被的Python解釋器。本教程以CPython為準。

當我們從Python官方網站下載並安裝好Python 2.7後，我們就直接獲得了一個官方版本的解釋器：CPython。這個解釋器是用C語言開發的，所以叫CPython。在命令行下運行python就是啟動CPython解釋器。

1.3.6.2  IPython

IPython是基於CPython之上的一個互動式解釋器，也就是說，IPython只是在交互方式上有所增強，但是執行Python代碼的功能和CPython是完全一樣的。好比很多國產瀏覽器雖然外觀不同，但內核其實都是調用了IE。

CPython用>>>作為提示符，而IPython用In [序號]:作為提示符。

1.3.6.3  PyPy

PyPy是另一個Python解釋器，它的目標是執行速度。PyPy採用JIT技術，對Python代碼進行動態編譯（註意不是解釋），所以可以顯著提高Python代碼的執行速度。

絕大部分Python代碼都可以在PyPy下運行，但是PyPy和CPython有一些是不同的，這就導致相同的Python代碼在兩種解釋器下執行可能會有不同的結果。如果你的代碼要放到PyPy下執行，就需要瞭解PyPy和CPython的不同點。

1.3.6.4  Jython

Jython是運行在Java平臺上的Python解釋器，可以直接把Python代碼編譯成Java位元組碼執行。

1.3.6.5  IronPython

IronPython和Jython類似，只不過IronPython是運行在微軟.Net平臺上的Python解釋器，可以直接把Python代碼編譯成.Net的位元組碼。

1.3.7 Python 2 or Python 3

目前雖然業內很多企業還在大量使用Python2.6 or 2.7，因為舊項目幾十萬甚至上百萬行的代碼想快速升級到3.0不是件容易的事，但是大家在開發新項目時幾乎都會使用3.x。

另外Python3 確實想比2.x做了很多的改進，直觀點來講，就像從XP升級到Win7的感覺一樣，棒棒的。

Py2 和Py3的具體細節區別我們在以後課程中會慢慢深入。

1.4 安裝python解釋器

Python目前已支持所有主流操作系統，在Linux,Unix,Mac系統上自帶Python環境，在Windows系統上需要安裝一下，超簡單

打開官網 https://www.python.org/downloads/windows/

圖1-4  

先安裝python2

圖1-5  

再安裝python3

圖-6  

測試安裝是否成功

windows --> 運行 --> 輸入cmd ，然後回車，彈出cmd程式，輸入python,如果能進入交互環境 ，代表安裝成功。

多版本共存

註意：在安裝目錄下找到python.exe,拷貝一份，命名為python2.exe或python3.exe，一定要保留原版，因為pip工具會調用它。

1.5 第一個python程式

進入解釋器的互動式模式：調試方便，無法永久保存代碼

腳本文件的方式（使用nodpad++演示）：永久保存代碼

強調：python解釋器執行程式是解釋執行，即打開文件讀內容，因此文件的尾碼名沒有硬性限制，但通常定義為.py結尾

1.5.1 各種語言的hello world

1.5.1.1  C++

#include <iostream>

 int main(void)

 {

  std::cout<<"Hello world";

 }

1.5.1.2  C

#include <stdio.h>

int main(void)

{

printf("\nhello world!");

return 0;

}

1.5.1.3  JAVA

public class HelloWorld{

  // 程式的入口

  public static void main(String args[]){

    // 向控制台輸出信息

    System.out.println("Hello World!");

  }

}

1.5.1.4  PHP

<?php 

             echo "hello world!"; 

?>

1.5.1.5  Ruby

日本人開發

 puts "Hello world."

1.5.1.6  GO

package main

import "fmt"

func main(){

 

    fmt.Printf("Hello World!\n God Bless You!");

 

}

1.6 變數

變數即變化的量，核心是“變”與“量”二字，變即變化，量即衡量狀態。

程式執行的本質就是一系列狀態的變化，變是程式執行的直接體現，所以我們需要有一種機制能夠反映或者說是保存下來程式執行時狀態以及狀態的變化。

1.6.1 產生一個變數的三要素(重點)

1.6.1.1  變數值：

用來表示狀態

              用變數名取變數值

       print(name)

1.6.1.2  變數值的類型：

表示不同的狀態應該用不同類型的值去表示（數字：年齡，字元串：名字）

print(type(name))

1.6.1.3  變數值的id號：

        print(id(name))

1.6.2 如何定義變數

變數名(相當於門牌號，指向值所在的空間)，等號，變數值

name='Egon'

sex='male'

age=18

level=10

1.6.3 變數的定義規範

1. 變數名只能是 字母、數字或下劃線的任意組合

2. 變數名的第一個字元不能是數字

3. 關鍵字不能聲明為變數名['and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'exec', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'not', 'or', 'pass', 'print', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

1.6.4 定義方式

1.6.4.1  駝峰體

AgeOfOldboy = 56

NumberOfStudents = 80

1.6.4.2  下劃線(推薦使用)

age_of_oldboy = 56

number_of_students = 80

1.6.4.3  定義變數名不好的方式：

1. 變數名為中文、拼音

2. 變數名過長

3. 變數名詞不達意

1.6.4.4  定義變數會有：id，type，value

1．等號比較的是value，

2 .is比較的是id

強調：

1. id相同，意味著type和value必定相同

2. value相同type肯定相同，但id可能不同,如下

>>> x='Info Egon:18'

>>> y='Info Egon:18'

>>> id(x)

4376607152

>>> id(y)

4376607408

>>>

>>> x == y

True

>>> x is y

False

1.7 常量

常量即指不變的量，如pai 3.141592653..., 或在程式運行過程中不會改變的量

假如老男孩老師的年齡會變，那這就是個變數，但在一些情況下，他的年齡不會變了，那就是常量。在Python中沒有一個專門的語法代表常量，程式員約定俗成用變數名全部大寫代表常量

AGE_OF_OLDBOY = 56

ps:在c語言中有專門的常量定義語法，const int count = 60;一旦定義為常量，更改即會報錯

1.8 執行過程

       python3 C:\test.py的過程

       1、先啟動python3.exe

       2、把C:\test.py從硬碟讀入記憶體

       3、解釋執行文件內容（識別python語法）

1.9 用戶與程式交互

l  在python3中

input：用戶輸入任何值，都存成字元串類型

l  在python2中

input：用戶輸入什麼類型，就存成什麼類型

raw_input：等於python3的input

1.10 註釋

    隨著學習的深入，用不了多久，你就可以寫複雜的上千甚至上萬行的代碼啦，有些代碼你花了很久寫出來，過了些天再回去看，發現竟然看不懂了，這太正常了。 另外，你以後在工作中會發現，一個項目多是由幾個甚至幾十個開發人員一起做，你要調用別人寫的代碼，別人也要用你的，如果代碼不加註釋，你自己都看不懂，更別說別人了，這產會挨打的。所以為了避免這種尷尬的事情發生，一定要增加你代碼的可讀性。

代碼註釋分單行和多行註釋:

單行註釋用#

多行註釋可以用三對雙引號""" """

1.10.1 代碼註釋的原則：

1. 不用全部加註釋，只需要在自己覺得重要或不好理解的部分加註釋即可

2. 註釋可以用中文或英文，但不要用拼音

1.11 文件頭

#!/usr/bin/env python

# -*- coding: utf-8 -*-

 

1.12 基本數據類型

數據即變數的值，如age=18，18則是我們保存的數據。變數的是用來反映/保持狀態以及狀態變化的，毫無疑問針對不同的狀態就應該用不同類型的數據去標識

1.12.1 數字

1.12.2 int整型

定義：age=10 #age=int(10)

用於標識：年齡，等級，身份證號，qq號，個數

在32位機器上，整數的位數為32位，取值範圍為-2**31～2**31-1，即-2147483648～2147483647

在64位系統上，整數的位數為64位，取值範圍為-2**63～2**63-1，即-9223372036854775808～9223372036854775807

註意，自從Python2.2起，如果整數發生溢出，Python會自動將整數數據轉換為長整數，所以如今在長整數數據後面不加字母L也不會導致嚴重後果了。在Python3里不再有long類型了，全都是int

1.12.3 float浮點型

定義：salary=3.1 #salary=float(3.1)

用於標識：工資，身高，體重，

>>> a= 2**64

>>> type(a)  #type()是查看數據類型的方法

<type 'long'>

>>> b = 2**60

>>> type(b)

<type 'int'>

1.12.4 字元串

在python中，加了引號的字元就是字元串類型，python並沒有字元類型。

定義：name='egon' #name=str('egon')

用於標識：描述性的內容，如姓名，性別，國籍，種族

1.12.4.1  單引號，雙引號，三引號的區別

那單引號、雙引號、多引號有什麼區別呢？ 讓我大聲告訴你，單雙引號木有任何區別，只有下麵這種情況 你需要考慮單雙的配合

msg = "My name is Egon , I'm 18 years old!"

多引號什麼作用呢？作用就是多行字元串必須用多引號

1.12.4.2  字元串拼接（只能在字元串之間進行，且只能相加或相乘）

數字可以進行加減乘除等運算，字元串呢？讓我大聲告訴你，也能？what ?是的，但只能進行"相加"和"相乘"運算。

>>> name='egon'

>>> age='18'

>>> name+age #相加其實就是簡單拼接

'egon18'

>>> name*5

'egonegonegonegonegon'

註意1：字元串相加的效率不高

字元串1+字元串3，並不會在字元串1的基礎上加字元串2，而是申請一個全新的記憶體空間存入字元串1和字元串3，相當字元串1與字元串3的空間被覆制了一次，

註意2：只能字元串加字元串，不能字元串加其他類型

1.12.5 列表

在[]內用逗號分隔，可以存放n個任意類型的值

定義：students=['egon','alex','wupeiqi',] #students=list(['egon','alex','wupeiqi',])

用於標識：存儲多個值的情況，比如一個人有多個愛好

#存放多個學生的信息：姓名，年齡，愛好

>>> students_info=[['egon',18,['play',]],['alex',18,['play','sleep']]]

>>> students_info[0][2][0] #取出第一個學生的第一個愛好

'play'

列表：在[]內，用逗號分隔開，存放多個任意類型的元素

狀態：有序存放多個值

1.12.6 字典

#為何還要用字典？

存放一個人的信息：姓名，性別，年齡，很明顯是多個值，既然是存多個值，我們完全可以基於剛剛學習的列表去存放，如下

>>> info=['egon','male',18]

定義列表的目的不單單是為了存，還要考慮取值，如果我想取出這個人的年齡，可以用

>>> info[2]

18

但這是基於我們已經知道在第3個位置存放的是年齡的前提下，我們才知道索引2對應的是年齡

即：

        #name, sex, age

info=['egon','male',18]

而這完全只是一種假設，並沒有真正意義上規定第三個位置存放的是年齡，於是我們需要尋求一種，即可以存放多個任意類型的值，又可以硬性規定值的映射關係的類型，比如key=value，這就用到了字典

字典類型：定義花括弧內，用逗號分割key:value,value可以是任意類型，但是key必須不可變類型

狀態：存放多個值

#在{}內用逗號分隔，可以存放多個key:value的值，value可以是任意類型

定義：info={'name':'egon','age':18,'sex':18} #info=dict({'name':'egon','age':18,'sex':18})

用於標識：存儲多個值的情況，每個值都有唯一一個對應的key，可以更為方便高效地取值

1.12.6.1  字典相關的嵌套、取值

info={

    'name':'egon',

    'hobbies':['play','sleep'],

    'company_info':{

        'name':'Oldboy',

        'type':'education',

        'emp_num':40,

    }

}

print(info['company_info']['name']) #取公司名

 

 

students=[

    {'name':'alex','age':38,'hobbies':['play','sleep']},

    {'name':'egon','age':18,'hobbies':['read','sleep']},

    {'name':'wupeiqi','age':58,'hobbies':['music','read','sleep']},

]

print(students[1]['hobbies'][1]) #取第二個學生的第二個愛好

1.12.7 布爾

#布爾值，一個True一個False

#電腦俗稱電腦，即我們編寫程式讓電腦運行時，應該是讓電腦無限接近人腦，或者說人腦能幹什麼，電腦就應該能幹什麼，人腦的主要作用是數據運行與邏輯運算，此處的布爾類型就模擬人的邏輯運行，即判斷一個條件成立時，用True標識，不成立則用False標識

>>> a=3

>>> b=5

>>>

>>> a > b #不成立就是False,即假

False

>>>

>>> a < b #成立就是True, 即真

True

接下來就可以根據條件結果來乾不同的事情了：

if a > b

   print(a is bigger than b )

 

else

   print(a is smaller than b )

上面是偽代碼，但意味著， 電腦已經可以像人腦一樣根據判斷結果不同，來執行不同的動作。

布爾類型的重點知識！！！：

所有數據類型都自帶布爾值

1、None，0，空（空字元串，空列表，空字典等）三種情況下布爾值為False

2、其餘均為真

1.13 可變類型與不可變類型

1.可變類型：在id不變的情況下，value可以變，則稱為可變類型，如列表，字典

2. 不可變類型：value一旦改變，id也改變，則稱為不可變類型（id變，意味著創建了新的記憶體空間）

1.14 格式化輸出

程式中經常會有這樣場景：要求用戶輸入信息，然後列印成固定的格式

比如要求用戶輸入用戶名和年齡，然後列印如下格式：

My name is xxx，my age is xxx.

很明顯，用逗號進行字元串拼接，只能把用戶輸入的名字和年齡放到末尾，無法放到指定的xxx位置，而且數字也必須經過str(數字)的轉換才能與字元串進行拼接。

    這就用到了占位符，如：%s、%d

#%s字元串占位符：可以接收字元串，也可接收數字

print('My name is %s,my age is %s' %('egon',18))

#%d數字占位符：只能接收數字

print('My name is %s,my age is %d' %('egon',18))

print('My name is %s,my age is %d' %('egon','18')) #報錯

#接收用戶輸入，列印成指定格式

name=input('your name: ')

age=input('your age: ') #用戶輸入18,會存成字元串18,無法傳給%d

print('My name is %s,my age is %s' %(name,age))

註意：

print('My name is %s,my age is %d' %(name,age)) #age為字元串類型,無法傳給%d,所以會報錯

複製代碼

1.15 基本運算符

電腦可以進行的運算有很多種，可不只加減乘除這麼簡單，運算按種類可分為算數運算、比較運算、邏輯運算、賦值運算、成員運算、身份運算、位運算，今天我們暫只學習算數運算、比較運算、邏輯運算、賦值運算

1.15.1 算數運算

    以下假設變數：a=10，b=20

圖1-7  

1.15.2 比較運算

    以下假設變數：a=10，b=20

圖1-8  

1.15.3 賦值運算

以下假設變數：a=10，b=20

圖1-9  

1.15.4 邏輯運算

圖1-10  

>>> True or Flase and False

True

>>> (True or Flase) and False

False

1.15.5 身份運算

#is比較的是id

#而==比較的是值

1.16 流程式控制制之if...else

既然我們編程的目的是為了控制電腦能夠像人腦一樣工作，那麼人腦能做什麼，就需要程式中有相應的機制去模擬。人腦無非是數學運算和邏輯運算，對於數學運算在上一節我們已經說過了。對於邏輯運算，即人根據外部條件的變化而做出不同的反映，比如:

    1 如果：女人的年齡>30歲，那麼：叫阿姨

age_of_girl=31

if age_of_girl > 30:

    print('阿姨好')

    2 如果：女人的年齡>30歲，那麼：叫阿姨，否則：叫小姐

age_of_girl=18

if age_of_girl > 30:

    print('阿姨好')

else:

    print('小姐好')

    3 如果：女人的年齡>=18並且<22歲並且身高>170並且體重<100並且是漂亮的，那麼：表白，否則：叫阿姨

age_of_girl=18

height=171

weight=99

is_pretty=True

if age_of_girl >= 18 and age_of_girl < 22 and height > 170 and weight < 100 and is_pretty == True:

    print('表白...')else:

    print('阿姨好')

1.16.1 if套if

if 條件1:

 

　　　　縮進的代碼塊

 

　　elif 條件2:

 

　　　　縮進的代碼塊

 

　　elif 條件3:

 

　　　　縮進的代碼塊

 

　　......

 

　　else:　　

 

　　　　縮進的代碼塊

#在表白的基礎上繼續：

#如果表白成功，那麼：在一起

#否則：列印。。

age_of_girl=18

height=171

weight=99

is_pretty=True

 

success=False

 

if age_of_girl >= 18 and age_of_girl < 22 and height > 170 and weight < 100 and is_pretty == True:

    if success:

        print('表白成功,在一起')

    else:

        print('什麼愛情不愛情的,愛nmlgb的愛情,愛nmlg啊...')

else:

    print('阿姨好')

4 如果：成績>=90，那麼：優秀

如果成績>=80且<90,那麼：良好

如果成績>=70且<80,那麼：普通

其他情況：很差

score=input('>>: ')

score=int(score)

 

if score >= 90:

    print('優秀')

elif score >= 80:

    print('良好')

elif score >= 70:

    print('普通')

else:

    print('很差')

練習一：用戶登陸驗證

#!/usr/bin/env python

 

name=input('請輸入用戶名字：')

password=input('請輸入密碼：')

 

if name == 'egon' and password == '123':

    print('egon login success')

else:

    print('用戶名或密碼錯誤')

練習二：根據用戶輸入內容輸出其許可權

#!/usr/bin/env python

#根據用戶輸入內容列印其許可權

 

'''

egon --> 超級管理員

tom  --> 普通管理員

jack,rain --> 業務主管

其他 --> 普通用戶

'''

name=input('請輸入用戶名字：')

 

if name == 'egon':

    print('超級管理員')

elif name == 'tom':

    print('普通管理員')

elif name == 'jack' or name == 'rain':

    print('業務主管')

else:

    print('普通用戶')

練習三

# 如果:今天是Monday,那麼:上班

# 如果:今天是Tuesday,那麼:上班

# 如果:今天是Wednesday,那麼:上班

# 如果:今天是Thursday,那麼:上班

# 如果:今天是Friday,那麼:上班

# 如果:今天是Saturday,那麼:出去浪

# 如果:今天是Sunday,那麼:出去浪

#方式一：

today=input('>>: ')

if today == 'Monday':

    print('上班')

elif today == 'Tuesday':

    print('上班')

elif today == 'Wednesday':

    print('上班')

elif today == 'Thursday':

    print('上班')

elif today == 'Friday':

    print('上班')

elif today == 'Saturday':

    print('出去浪')

elif today == 'Sunday':

    print('出去浪')

else:

    print('''必須輸入其中一種:

    Monday

    Tuesday

    Wednesday

    Thursday

    Friday

    Saturday

    Sunday

    ''')

#方式二：

today=input('>>: ')

if today == 'Saturday' or today == 'Sunday':

    print('出去浪')

 

elif today == 'Monday' or today == 'Tuesday' or today == 'Wednesday' \

    or today == 'Thursday' or today == 'Friday':

    print('上班')

else:

    print('''必須輸入其中一種:

    Monday

    Tuesday

    Wednesday

    Thursday

    Friday

    Saturday

    Sunday

    ''')

#方式三：

today=input('>>: ')

if today in ['Saturday','Sunday']:

    print('