编译和解释
计算机执行源程序的两种方式：编译和解释
- 源代码：采用某种编程语言编写的计算机程序，人类可读
例如：result = 2 + 3
- 目标代码：计算机可直接执行，人类不可读 (专家除外)
例如：11010010 00111011
编译
解释
编译和解释
- 编译：一次性翻译，之后不再需要源代码（类似英文翻译）
- 解释：每次程序运行时随翻译随执行（类似实时的同声传译）
静态语言和脚本语言
根据执行方式不同，编程语言分为两类
- 静态语言：使用编译执行的编程语言
C/C++语言、Java语言
- 脚本语言：使用解释执行的编程语言
Python语言、JavaScript语言、PHP语言
执行方式不同，优势各有不同
- 静态语言：编译器一次性生成目标代码，优化更充分
程序运行速度更快
- 脚本语言：执行程序时需要源代码，维护更灵活
源代码在维护灵活、跨多个操作系统平台
程序的基本编写方法
IPO
程序的基本编写方法
- I：Input 输入，程序的输入
- P：Process 处理，程序的主要逻辑
- O：Output 输出，程序的输出
理解IPO
- 程序的输入
文件输入、网络输入、控制台输入、交互界面输入、内部参数输入等
- 输入是一个程序的开始
- 处理是程序对输入数据进行计算产生输出结果的过程
- 处理方法统称为算法，它是程序最重要的部分
- 算法是一个程序的灵魂
- 程序的输出
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
- 输出是程序展示运算结果的方式
编程解决问题的步骤
- 分析问题：分析问题的计算部分，想清楚
- 划分边界：划分问题的功能边界，规划IPO
- 设计算法：设计问题的求解算法，关注算法
- 编写程序：编写问题的计算程序，编程序
- 调试测试：调试程序使正确运行，运行调试
- 升级维护：适应问题的升级维护，更新完善
"温度转换"问题分析
温度刻画的两种体系
- 摄氏度：中国等世界大多数国家使用
以1标准大气压下水的结冰点为0度，沸点为100度，将温度进行等分刻画
- 华氏度：美国、英国等国家使用
以1标准大气压下水的结冰点为32度，沸点为212度，将温度进行等分刻画
分析问题
直接将温度值进行转换，温度数值需要标明温度体系，即摄氏度或华氏度，转换后也需要给出温度体系。
划分边界
- 输入：带华氏或摄氏标志的温度值
- 处理：根据温度标志选择适当的温度转换算法
- 输出：带摄氏或华氏标志的温度值
输入输出格式设计
标识放在温度最后，F表示华氏度，C表示摄氏度，82F表示华氏82度，28C表示摄氏28度。
设计算法
根据华氏和摄氏温度定义，利用转换公式如下：
C = ( F – 32 ) / 1.8 F = C * 1.8 + 32
其中， C表示摄氏温度， F表示华氏温度
"温度转换"实例编写
#TempConvert.py
TempStr = input("请输入带有符号的温度值: ")
if TempStr[-1] in ['F', 'f']:
C = (eval(TempStr[0:-1]) - 32)/1.8
print("转换后的温度是{:.2f}C".format(C))
elif TempStr[-1] in ['C', 'c']:
F = 1.8*eval(TempStr[0:-1]) + 32
print("转换后的温度是{:.2f}F".format(F))
else:
print("输入格式错误")
程序的格式框架
代码高亮
缩进
缩进表达程序的格式框架
- 严格明确：缩进是语法的一部分，缩进不正确程序运行错误
- 所属关系：表达代码间包含和层次关系的唯一手段
- 长度一致：程序内一致即可，一般用4个空格或1个TAB
注释
不被程序执行的辅助性说明信息
- 单行注释：以#开头，其后内容为注释
# 这里是单行注释
- 多行注释：以'''开头和结尾
''' 这是多行注释第一行
这是多行注释第二行 '''
命名与保留字
变量
用来保存和表示数据的占位符号
- 变量采用标识符(名字) 来表示，关联标识符的过程叫命名
TempStr是变量名字
- 可以使用等号(=)向变量赋值或修改值，=被称为赋值符号
TempStr = "82F" #向变量TempStr赋值"82F"
命名
关联标识符的过程
- 命名规则: 大小写字母、数字、下划线和中文等字符及组合
如: TempStr, Python_Great, 这是门Python好课
- 注意事项: 大小写敏感、首字符不能是数字、不与保留字相同
Python和python是不同变量，123Python是不合法的
保留字
被编程语言内部定义并保留使用的标识符
- Python语言有35个保留字(也叫关键字)
if, elif, else, in
- 保留字是编程语言的基本单词，大小写敏感
if 是保留字，If 是变量
数据类型
供计算机程序理解的数据形式
- 程序设计语言不允许存在语法歧义，需要定义数据的形式
需要给10,011,101关联一种计算机可以理解的形式
- 程序设计语言通过一定方式向计算机表达数据的形式
"123"表示文本字符串123，123则表示数字123
数据类型
10,011,101
- 整数类型： 10011101
- 字符串类型： "10,011,101"
- 列表类型： [10, 011, 101]
字符串
由0个或多个字符组成的有序字符序列
- 字符串由一对单引号或一对双引号表示
"请输入带有符号的温度值: "或者 'C'
- 字符串是字符的有序序列，可以对其中的字符进行索引
"请" 是 "请输入带有符号的温度值: " 的第0个字符
使用[ ]获取字符串中一个或多个字符
- 索引：返回字符串中单个字符 <字符串>[M]
"请输入带有符号的温度值: "[0] 或者 TempStr[-1]
- 切片：返回字符串中一段字符子串 <字符串>[M: N]
"请输入带有符号的温度值: "[1:3] 或者 TempStr[0:-1]
数字类型
整数和浮点数都是数字类型
- 整数：数学中的整数
32 或者 -89
- 浮点数：数学中的实数，带有小数部分
1.8 或者 -1.8 或者 -1.0
列表类型
由0个或多个数据组成的有序序列
- 列表使用[ ]表示，采用逗号(,)分隔各元素
['F','f']表示两个元素'F'和'f'
- 使用保留字 in 判断一个元素是否在列表中
TempStr[-1] in ['C','c']判断前者是否与列表中某个元素相同
语句与函数
赋值语句
由赋值符号构成的一行代码
- 赋值语句用来给变量赋予新的数据值
C=(eval(TempStr[0:-1])-32)/1.8 #右侧运算结果赋给变量C
- 赋值语句右侧的数据类型同时作用于变量
TempStr=input("") #input()返回一个字符串，TempStr也是字符串
分支语句
由判断条件决定程序运行方向的语句
- 使用保留字if elif else构成条件判断的分支结构
if TempStr[-1] in ['F','f']:#如果条件为True则执行冒号后语句
- 每个保留字所在行最后存在一个冒号(:)，语法的一部分
冒号及后续缩进用来表示后续语句与条件的所属关系
函数
根据输入参数产生不同输出的功能过程
- 类似数学中的函数， y = f(x)
print("输入格式错误") #打印输出 "输入格式错误"
- 函数采用 <函数名>(<参数>) 方式使用
eval(TempStr[0:-1]) # TempStr[0:-1]是参数
Python程序的输入输出
输入函数 input()
从控制台获得用户输入的函数
- input()函数的使用格式：
<变量> = input(<提示信息字符串>)
- 用户输入的信息以字符串类型保存在<变量>中
TempStr = input("请输入") # TempStr保存用户输入的信息
输出函数 print()
以字符形式向控制台输出结果的函数
- print()函数的基本使用格式：
print(<拟输出字符串或字符串变量>)
- 字符串类型的一对引号仅在程序内部使用，输出无引号
print("输入格式错误") # 向控制台输出 输入格式错误
评估函数 eval()
去掉参数最外侧引号并执行余下语句的函数
- eval()函数的基本使用格式：eval(<字符串或字符串变量>)
>>> eval('"1+2"')
'1+2'
>>> eval('print("Hello")')
Hello
>>> eval("1")
1
>>> eval("1+2")
3