第一章 程序设计基本方法
python
- 程序运行
- 交互式
- 文件式
- 编程方法（IPO)
- 输入（input）；处理（process）；输出（output）
- 语言特点
- 语法简洁
- 生态丰富
- 多语言集成
- 其他特点
1.1程序设计语言
1.1.1程序设计语言概述
程序设计语言是计算机能够理解和识别用户操作意图的一种交互体系，它按照特定规则组织计算机指令，使计算机能够自动进行各种运算处理。也叫编程语言
1.1.2编译和解释
高级语言根据计算机执行机制的不同可以分为两类：静态语言和脚本语言，静态语言（如C语言）采用编译方式执行，脚本语言（如python语言）采用解释方式执行
编译是将源代码转换成目标代码的过程。计算机可以立即或稍后运行这个代码
解释是将源代码逐条转换成目标代码的过程。搞机语言源代码与数据一同输入给解释器，然后输出运行结果
编译和解释的区别在于编译是一次性地翻译，一旦程序被编译，不再需要编译程序或者源代码。解释则在每次程序运行时都需要解释器和源代码。这两者的区别类似于外语资料的翻译和同声传译。
简单来说，解释执行方式是逐条运行用户编写的代码，没有纵览全部代码的性能优化过程，因此执行力略低，但它支持跨硬件或操作系统平台，对升级和维护十分有利。
1.2 python语言概述
1.2.1 Python语言的发展
python 语言由Guido van Rossum设计并领导开发，最早的可用版本诞生于1991年。2000年十月，Python2.0版本发布，标志着python完成了自身涅槃，开启了新的时代。2008年12月，python3.0发布。
如何直观判断一个python程序是否为3.x版本？
Python2.x >>>print “The Zen of Python”
Python3.x >>>print( “The Zen of Python” )
1.2.2 python最小程序
python语言的最小程序只有一行代码，如下：
print("Hello World")
执行效果如下
>>>print（“Hello World”）
Hello World
其中，第一行的“>>>”是python语言运行环境的提示符，表示可以在此符号后输入python语句。第二行是python语句的执行结果。
python语言支持中文等非西文字符的直接使用，带中文的python最小程序在运行环境中的执行效果如下
>>>print（“世界，你好”）
世界，你好
1.3 python开发环境配置
python下载官网：https://python.org/downoads
python解释器有两个重要的工具
- IDLE(integrated development environment): Python集成开发环境，用来编写和调试代码
- pip：Python 第三方库安装工具，用来在当前计算机上安装第三方库
1.4 程序的基本编写方法
- 理解问题的计算部分
- IPO 程序编写方法
- 输入：文件输入、网络输入、控制台输入、交互界面输入、随机数据输入、内部参数输入等。
理解 IPO方法的输入
python程序可能不需要外部信息即可运算，这不代表没有IPO方法的输入。IPO是python程序中具体功能逻辑的表达，其输入可能是代码内部的初始化参数，不一定表现为对程序的显式信息输入。
一个代码实列：
#判断输入整数是否在[0,100]之间
num = eval(input("请输入一个整数:"))
if num > 100 or num < 0:
print("输入整数小于0或大于100")
else：
print("输入整数在0到100之间（含）")
1.5 Python程序的特点
- Python语法简单
- Python生态丰富
- Python多语言集成
- 平台无关
- 强制可读
- 支持中文
- 模式多样
- 类库便捷
1.6 Python小程序实例
实例1.1 斐波那契数列的计算
# CalFibonacci.py
a,b = 0,1
while a < 1000 : #输出不大于1000的序列
print(a,end=',')
a,b=b,a+b
实例1.2 根据圆的半径计算圆的面积
#CalCircleArea.py
r=25
area=3.1415*r*r
print(area)
print("{:.2f}".format(area)) #只输出两位小数
实例1.3 绘制五星红旗
# DrawStar.py
from turtle import *
color('red','red')
begin_fill()
for i in range(5):
fd(200)
rt(144)
end_fill()
done()
实例1.4 程序运行计实
对一个循环1000次的程序记录并输出其运行时间
# CalRunTime.py
import time
limit=10*1000*1000
start=time.perf_counter()
while true:
limit -= 1
if limit <= 0:
break
delta = time.perf_counter()-start
print("程序运行时间是：{}秒".format(delta))
实例1.5 九九乘法表输出。
for i in range(1,10):
for j in range(1,i+1):
print("{}*{}={:2}".format(j,i,i*j),end=',')
print('')
