1、2021/3/101Python程序設(shè)計(jì)Programming in Python主講：龐勝利2021/3/102目錄章節(jié)章節(jié)主要內(nèi)容主要內(nèi)容學(xué)時(shí)分配學(xué)時(shí)分配講課上機(jī)合計(jì)第一章Python語(yǔ)言介紹及開(kāi)發(fā)環(huán)境11第二章Python語(yǔ)言數(shù)據(jù)類(lèi)型、運(yùn)算符和表達(dá)式224第三章控制流123第四章函數(shù)123第五章模塊11第六章常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)224第七章面向?qū)ο缶幊?12第八章輸入輸出112第九章異常處理11第十章Python標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)使用224第十一章Python應(yīng)用347合計(jì)1616322021/3/103第一章 Python語(yǔ)言介紹及開(kāi)發(fā)環(huán)境 什么是Python Python的特色 Python可以做什么

2、Python安裝 Python開(kāi)發(fā)環(huán)境 如何運(yùn)行Python程序2021/3/104什么是Python Python語(yǔ)言是少有的一種可以稱得上既簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單又功能強(qiáng)大功能強(qiáng)大的編程語(yǔ)言。 你將驚喜地發(fā)現(xiàn)Python語(yǔ)言是多么地簡(jiǎn)單，它注重的是如何解決問(wèn)題而不是編程語(yǔ)言的語(yǔ)法和結(jié)構(gòu) 2021/3/105什么是Python Python是一種簡(jiǎn)單易學(xué)，功能強(qiáng)大的編程語(yǔ)言，它有高效率的高層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單而有效地實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο缶幊獭?Python簡(jiǎn)潔的語(yǔ)法和對(duì)動(dòng)態(tài)輸入的支持，再加上解釋性語(yǔ)言的本質(zhì)，使得它在大多數(shù)平臺(tái)上的許多領(lǐng)域都是一個(gè)理想的腳本語(yǔ)言，特別適用于快速的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)。2021/3/106Pyt

3、hon的特色的特色 簡(jiǎn)單 Python是一種代表簡(jiǎn)單主義思想的語(yǔ)言。閱讀一個(gè)良好的Python程序就感覺(jué)像是在讀英語(yǔ)一樣，盡管這個(gè)英語(yǔ)的要求非常嚴(yán)格！Python的這種偽代碼本質(zhì)是它最大的優(yōu)點(diǎn)之一。它使你能夠?qū)Ｗ⒂诮鉀Q問(wèn)題而不是去搞明白語(yǔ)言本身。 易學(xué) Python極其容易上手 Python有極其簡(jiǎn)單的語(yǔ)法 2021/3/107Python的特色的特色 免費(fèi)、開(kāi)源 Python是FLOSS（自由/開(kāi)放源碼軟件）之一。簡(jiǎn)單地說(shuō)，可以自由地發(fā)布這個(gè)軟件的拷貝、閱讀它的源代碼、對(duì)它做改動(dòng)、把它的一部分用于新的自由軟件中。 FLOSS是基于一個(gè)團(tuán)體分享知識(shí)的概念。這是為什么Python如此優(yōu)秀的原因之

4、一它是由一群希望看到一個(gè)更加優(yōu)秀的Python的人創(chuàng)造并經(jīng)常改進(jìn)著的。 Free/Libre and Open Source Software 2021/3/108Python的特色的特色 高層語(yǔ)言 當(dāng)你用Python語(yǔ)言編寫(xiě)程序的時(shí)候，你無(wú)需考慮諸如如何管理程序使用的內(nèi)存一類(lèi)的底層細(xì)節(jié) 2021/3/109Python的特色的特色 可移植性 由于它的開(kāi)源本質(zhì)，Python已經(jīng)被移植在許多平臺(tái)上（經(jīng)過(guò)改動(dòng)使它能夠工作在不同平臺(tái)上）。如果你小心地避免使用依賴于系統(tǒng)的特性，那么你的所有Python程序無(wú)需修改就可以在下述任何平臺(tái)上面運(yùn)行。 這些平臺(tái)包括：Linux、Windows、FreeBSD、

5、Macintosh、Solaris、OS/2、Amiga、AROS、AS/400、 BeOS、OS/390、z/OS、Palm OS、QNX、VMS、Psion、Acom RISC OS、VxWorks、PlayStation、Sharp Zaurus、Windows CE甚至還有PocketPC！2021/3/1010Python的特色的特色 解釋性 一個(gè)用編譯性語(yǔ)言比如C或C+寫(xiě)的程序可以從源文件（即C或C+語(yǔ)言）轉(zhuǎn)換到一個(gè)計(jì)算機(jī)使用的語(yǔ)言（二進(jìn)制代碼，即0和1）。這個(gè)過(guò)程通過(guò)編譯器和不同的標(biāo)記、選項(xiàng)完成。當(dāng)運(yùn)行程序的時(shí)候，連接/轉(zhuǎn)載器軟件把程序從硬盤(pán)復(fù)制到內(nèi)存中并且運(yùn)行。 而Python

6、語(yǔ)言寫(xiě)的程序不需要編譯成二進(jìn)制代碼。你可以直接從源代碼 運(yùn)行 程序。在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，Python解釋器把源代碼轉(zhuǎn)換成稱為字節(jié)碼的中間形式，然后再把它翻譯成計(jì)算機(jī)使用的機(jī)器語(yǔ)言并運(yùn)行。事實(shí)上，由于不再需要擔(dān)心如何編譯程序，如何確保連接轉(zhuǎn)載正確的庫(kù)等等，所有這一切使得使用Python更加簡(jiǎn)單。由于只需要把你的Python程序拷貝到另外一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，它就可以工作了，這也使得你的Python程序更加易于移植。2021/3/1011Python的特色的特色 面向?qū)ο?Python即支持面向過(guò)程的編程也支持面向?qū)ο蟮木幊?。?面向過(guò)程 的語(yǔ)言中，程序是由過(guò)程或僅僅是可重用代碼的函數(shù)構(gòu)建起來(lái)的。在 面向?qū)ο?

7、的語(yǔ)言中，程序是由數(shù)據(jù)和功能組合而成的對(duì)象構(gòu)建起來(lái)的。與其他主要的語(yǔ)言如C+和Java相比，Python以一種非常強(qiáng)大又簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο?編程。2021/3/1012Python的特色的特色 可擴(kuò)展性 如果你需要你的一段關(guān)鍵代碼運(yùn)行得更快或者希望某些算法不公開(kāi)，你可以把你的部分程序用C或C+編寫(xiě)，然后在你的Python程序中使用它們。2021/3/1013Python的特色的特色 可嵌入性 你可以把Python嵌入你的C/C+程序，從而向你的程序用戶提供腳本功能。2021/3/1014Python的特色的特色 豐富的庫(kù) Python標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)確實(shí)很龐大。它可以幫助你處理各種工作，包括正則表達(dá)

8、式、文檔生成、單元測(cè)試、線程、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)頁(yè)瀏覽器、CGI、 FTP、電子郵件、XML、XML-RPC、HTML、WAV文件、密碼系統(tǒng)、GUI（圖形用戶界面）、Tk和其他與系統(tǒng)有關(guān)的操作。 只要安裝了 Python，所有這些功能都是可用的。這被稱作Python的“功能齊全”理念。 除了標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)以外，還有許多其他高質(zhì)量的庫(kù)，如wxPython、Twisted和Python圖像庫(kù)等等。Python確實(shí)是一種十分精彩又強(qiáng)大的語(yǔ)言。它合理地結(jié)合了高性能與使得編寫(xiě)程序簡(jiǎn)單有趣的特色。 2021/3/1015Python可以做什么 系統(tǒng)編程 Python對(duì)操作系統(tǒng)服務(wù)的內(nèi)置接口，使其成為編寫(xiě)可移植的維護(hù)操作系

9、統(tǒng)的管理工具和部件的理想工具。Python程序可以搜索文件和目錄樹(shù)，可以運(yùn)行其他程序，用進(jìn)程或線程進(jìn)行并行處理等。 Python的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)綁定了POSIX以及其他常規(guī)操作系統(tǒng)工具：環(huán)境變量、文件、套接字、管道、進(jìn)程、多線程、正則表達(dá)式、命令行參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)流接口、Shell命令啟動(dòng)器、文件名擴(kuò)展等。2021/3/1016Python可以做什么 用戶圖形接口 Python的簡(jiǎn)潔以及快速的開(kāi)發(fā)周期十分適合開(kāi)發(fā)GUI程序 內(nèi)置了Tk GUIAPI，可以生成可移植的本地觀感的GUI，可以不做任何改變就可以運(yùn)行在Windows、Xwindows、MacOS等平臺(tái) wxPython GUI API Python

10、Card、Dabo等構(gòu)建在wxPython 和Tkinter基礎(chǔ)上的高級(jí)工具包 通過(guò)適當(dāng)?shù)膸?kù)，可以使用其他GUI工具包2021/3/1017Python可以做什么 Internet通信 Python提供了標(biāo)準(zhǔn)Internet模塊，可以廣泛應(yīng)用到各種網(wǎng)絡(luò)任務(wù)中，無(wú)論服務(wù)端還是在客戶端 套接字 XML-RPC、SOAP、Telnet等通信 Twisted 網(wǎng)站編程第三方工具：網(wǎng)站編程第三方工具：HTMLGen、mod_python、Django、TurboGears、Zop，使使Python能夠快速構(gòu)建功能完善和高質(zhì)量的網(wǎng)能夠快速構(gòu)建功能完善和高質(zhì)量的網(wǎng)站站2021/3/1018Python可以做

11、什么 組件集成 Python可以通過(guò)c/c+進(jìn)行擴(kuò)展，并能夠嵌套c/c+系統(tǒng)的特性，使其能夠作為一種靈活的粘合語(yǔ)言，腳本化處理其他系統(tǒng)和組件的行為 調(diào)用其他現(xiàn)有組件，如COM、基于Java實(shí)現(xiàn)的Jython、基于.NET實(shí)現(xiàn)的IronPython、各種Corba工具包等2021/3/1019Python可以做什么 數(shù)據(jù)庫(kù)編程 支持所有主流數(shù)據(jù)庫(kù)：Oracle、Sybase、MySQL、PostgreSQL、Informix、SQLite 定義了標(biāo)準(zhǔn)的、可移植的數(shù)據(jù)庫(kù)API Pickle 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)：ZODB 從關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)映射到Python類(lèi)（ORM）： SQLAlchemy 、SQLO

12、bject2021/3/1020Python可以做什么 快速原型 對(duì)Python程序來(lái)說(shuō)，Python和C編寫(xiě)的模塊看起來(lái)是一樣的，因此，可以在一開(kāi)始利用Python做系統(tǒng)原型、之后再將組件移植到C/C+ 移植時(shí)Python代碼不需要重寫(xiě)，系統(tǒng)中不需要變成C/C+的部分可以保持不變，從而使維護(hù)和使用變得輕松起來(lái)2021/3/1021Python可以做什么 數(shù)值計(jì)算和科學(xué)計(jì)算 NumPy2021/3/1022Python可以做什么 游戲、圖像、人工智能、機(jī)器人等 Pygame/Bigworld PIL PyRO（機(jī)器人控制） 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仿真器 NLTK（自然語(yǔ)言分析）2021/3/1023Pyth

13、on和其他語(yǔ)言的比較 比TCL強(qiáng)大，支持“大規(guī)模編程”，適宜于開(kāi)發(fā)大型系統(tǒng) 比Perl語(yǔ)法簡(jiǎn)潔，更具可讀性、更易于維護(hù)，有助于減少Bug 比Java更簡(jiǎn)單、更易于使用 比C+更簡(jiǎn)單、更易于使用，不與之競(jìng)爭(zhēng) 比VB更強(qiáng)大也更具備跨平臺(tái)特性 比Ruby更成熟、語(yǔ)法更具可讀性2021/3/102424Python安裝安裝 在Linux和和BSD下安裝下安裝 Linux、BSD基本上都內(nèi)置安裝了基本上都內(nèi)置安裝了Python 可以在命令行（可以在命令行（Shell）下直接運(yùn)行）下直接運(yùn)行python 二進(jìn)制安裝二進(jìn)制安裝 源代碼編譯安裝源代碼編譯安裝2021/3/102525Python安裝安裝 在W

14、indows下安裝下安裝 /download/ Activestate http:/ 安裝成功后，開(kāi)始安裝成功后，開(kāi)始-運(yùn)行運(yùn)行-cmd-Python應(yīng)該應(yīng)該可以看到下面的畫(huà)面：可以看到下面的畫(huà)面：2021/3/1026Python開(kāi)發(fā)環(huán)境 開(kāi)發(fā)Python可以使用最簡(jiǎn)單的文本編輯器 如果安裝了ActivePython，它自帶一個(gè)集成開(kāi)發(fā)工具：IDLE2021/3/1027Python開(kāi)發(fā)環(huán)境 也可以使用其他工具，推薦使用pyscipter http:/ 交互模式下編寫(xiě)代碼 Python的核心是解釋器，即用來(lái)解釋你編寫(xiě)的程序代碼，然后轉(zhuǎn)換為機(jī)器能理解的二

15、進(jìn)制代碼的工具，解釋器是代碼與機(jī)器的計(jì)算機(jī)硬件直接的軟件邏輯層 Python安裝成功后，它包含了解釋器和支持的庫(kù)（演示解釋器和庫(kù)） 啟動(dòng)解釋器，然后直接在解釋器終端中鍵入命令，按回車(chē)執(zhí)行2021/3/1029如何運(yùn)行程序 在交互模式下，想輸入多少Python命令，就輸入多少；每個(gè)命令在輸入回車(chē)后都立即運(yùn)行。 只要不重新開(kāi)啟新的解釋器，我們都在同一個(gè)會(huì)話中運(yùn)行，因此，前面定義的變量，后面的語(yǔ)句都可以使用。 一旦關(guān)閉解釋器，會(huì)話中的所有變量和敲入的語(yǔ)句將不復(fù)存在2021/3/1030如何運(yùn)行程序-源文件 為了能夠永久保存程序，并且能夠被重復(fù)執(zhí)行，我們必須要將代碼保存在文件中，因此，就需要用編輯器來(lái)

16、進(jìn)行代碼的編寫(xiě)，和其他編程語(yǔ)言一樣，不同的Python的源代碼可以直接執(zhí)行而不需要像編譯型語(yǔ)言一樣編譯成二進(jìn)制代碼。 Python源代碼文件就是普通的文本文件，只要是能編輯文本文件的編輯器都可以用來(lái)編寫(xiě)Python程序，如notepad/word等。2021/3/1031如何運(yùn)行程序-源文件一個(gè)好的編輯器會(huì)幫助你方便地編寫(xiě)Python程序，使你地編程旅程更加舒適，幫助你更加快捷安全地到達(dá)目的地（實(shí)現(xiàn)目標(biāo)）。對(duì)于編輯器的基本要求之一是語(yǔ)法加亮語(yǔ)法加亮功能，利用這一功能，你的Python程序的不同部分被標(biāo)以不同的顏色，這樣你可以更好 看清楚 你的程序，使它的運(yùn)行顯得形象化。建議使用Pyscipte

17、r或IDLE。都具備語(yǔ)法加亮功能，還有許多其他的功能，比如允許你在pyscripter或IDLE中運(yùn)行、調(diào)試你的程序。特別值得注意的是：不不要使用要使用Notepad它是一個(gè)糟糕的選擇，因?yàn)樗鼪](méi)有語(yǔ)法加亮功能，而且更加重要的是，它不支持文本縮進(jìn)。而我們將會(huì)看到文本縮進(jìn)對(duì)于我們來(lái)說(shuō)極其重要。一個(gè)好的編輯器，比如IDLE（還有VIM）將會(huì)自動(dòng)幫助你做這些事情。如果你使用Linux/FreeBSD，那么你有很多種選擇。如果你是一位有經(jīng)驗(yàn)的程序員，一定已經(jīng)在使用VIM或者Emacs了。勿庸置疑，它們是兩個(gè)功能最強(qiáng)大的編輯器。使用它們編寫(xiě)Python程序，你將從中受益。如果你是一個(gè)初學(xué)編程的人，那么可以使用Kate。只要你愿意花時(shí)間學(xué)習(xí)使用VIM或Emacs，那么我強(qiáng)烈建議你一定要學(xué)習(xí)兩者之一，因?yàn)閺拈L(zhǎng)遠(yuǎn)看來(lái)它們對(duì)你是極其有幫助的。2021/3/1032如何運(yùn)行程序-源文件 一旦建立、編寫(xiě)了符合Python語(yǔ)法要求的文本文件，就可以讓Python解釋器多次運(yùn)行文件中的語(yǔ)句，并且可以以多種形式運(yùn)