python 全栈开发，Day1(python介绍,变量,if,while)

一，Python介绍

python的出生与应用
　　python的创始人为吉多·范罗苏姆（Guido van Rossum）。1989年的圣诞节期间，吉多·范罗苏姆（中文名字：龟叔）为了在阿姆斯特丹打发时间，决心开发一个新的脚本解释程序，作为ABC语言的一种继承。

目前Python主要应用领域：

1. 云计算: 云计算最火的语言， 典型应用OpenStack
2. WEB开发: 众多优秀的WEB框架，众多大型网站均为Python开发，Youtube, Dropbox, 豆瓣。。。， 典型WEB框架有Django
3. 科学运算、人工智能: 典型库NumPy, SciPy, Matplotlib, Enthought librarys,pandas
4. 系统运维: 运维人员必备语言
5. 金融：量化交易，金融分析，在金融工程领域，Python不但在用，且用的最多，而且重要性逐年提高。原因：作为动态语言的Python，语言结构清晰简单，库丰富，成熟稳定，科学计算和统计分析都很牛逼，生产效率远远高于c,c++,java,尤其擅长策略回测
6. 图形GUI: PyQT, WxPython,TkInter

二，计算机基础

cpu:

　　相当于人的大脑，运算与控制中心。
　　速度 飞机
内存:暂

　　时存储，供给CPU数据。 
　　速度 高铁。成本高，断电即消失。
硬盘:

　　相当于电脑的数据库，存储着大量的数据，文件，音频文件。
　　速度 走。成本低
操作系统:

　　执行者，支配所有关系。windows,linux,mac...

python流行的原因
1.大量第三方库
2.Diango

三、python的历史

Python崇尚优美、清晰、简单，是一个优秀并广泛使用的语言。
python 2x和3x在同一年诞生,2x是10月，3是12月
python 2x：源码混乱，重复代码较多，冗余。
python 3x: 源码规范，崇尚优美、清晰，简单

四、python 2x,python 3x的区别

1.print方法有区别
python 3x print('内容')
python 2x print()或者print '内容'

2.编码方式不一样
python 3x 默认编码：utf-8
python 2x 默认编码： ascii 只包含英文字母和特殊字符以及数字
不支持中文
解决方式:
在头部增加

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

3.input不同
python 2x: raw_input()
python 3x: input()

五、开发语言的分类

解释型：当程序运行时，将代码一行一行的解释成二进制，再运行。
优点：排错快，开发效率高，可以跨平台
缺点：执行效率相对低
典型：python,

编译型：将代码一次性全部编译成二进制，然后运行。
缺点：排错慢，开发效率低，不能跨平台(操作系统)。
优点：执行效率高
典型：C

python的种类

CPython 默认解释器，转换为字节码，再转换为c语言010101...
IPython
PyPy 一次性全部转化成二进制，执行效率高。
Jython 把Python代码编译成Java字节码执行
IronPython

虽然解释器不同，但是写python代码的规则还是统一的。

六、运行第一个python程序

如果想要windows电脑同时有2个python环境，Python2.7和Python3.5

先安装python2.7

1、下载安装包
https://www.python.org/downloads/
2、安装
默认安装路径：C:python27

勾选添加环境变量

再安装python3.5

选择自定义安装，勾选添加环境变量

安装路径设置为C:Python35

进入目录C:Python27

将python.exe更改为python2.exe

打开windows命令行模式

输入python2就是2.7版本

输入python就是3.5版本

新建一个test.py文件，内容如下

print('你好,世界')

使用命令行方式

我的代码路径在E:python_scriptday1

进入目录，执行代码

使用python2执行

执行报错

因为默认python2x编码是ascii，不支持中文

在第一行添加

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

再次执行，就可以了

如果python安装完成之后，发现执行python有问题时
可以把所有python版本卸载，重新安装一次，确保环境变量已经删除，文件后缀是可以显示的。

七、变量

变量：把程序运行的中间结果临时的存在内存里，以便后续的代码调用。

变量定义的规则：

1，变量必须由数字，字母，下划线任意组合。
2，变量不能以数字开头。
3，变量不能是python中的关键字。(不用背)
['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']
4，变量要具有可描述性。
5，变量不能是中文。
6，变量不能太长。
7，官方推荐：

#驼峰体
AgeOfOldboy = 56
NumberOfStudents = 100
#下划线
age_of_oldboy = 56
number_of_students = 80

 一般推荐使用第2种，也就是下划线的方式。

下面几个例子，判断变量名是否合法

w__ = 22
e_a_ = '太白'
e$ = 'fdsa'
-_ = '15'
2g = 33
__ = '老村长'

3，4，5行的变量，是不合法的，其他的都是合法的。

赋值计算
先计算等号右边的，把计算的值赋值给左边的

python是解释型语言，代码是一行一行执行
后面的变量会覆盖前面的。

age1 = 12
age2 = age1
age3 = age2
age2 = 6
print(age1,age2,age3)

执行输出

12 6 12

看一个图

age1~3的值，存储在内存中。当age2等于6时，age2值的指向就发生了变化，值为6

7.常量
常量即指不变的量，如pai 3.141592653..., 或在程序运行过程中不会改变的量
默认全部大写的变量，称之为常量。

CITY_LIST = 'beijing'

11.注释
为什么有注释？
帮助你记起之前的代码，或者帮助别人看懂你的代码
不宜多，精就行

单行注释： #被注释内容
多行注释： '''被注释内容''' 或者 """被注释内容"""

#定义一个变量
name1 = "taibai"
'''
虞美人·碧苔深锁长门路
 
清代：王国维
 
碧苔深锁长门路。总为蛾眉误。自来积毁骨能销。何况真红一点臂砂娇。
妾身但使分明在。肯把朱颜悔。从今不复梦承恩。且自簪花坐赏镜中人。
'''

八、基础数据类型初始

int（整型）

在32位机器上，整数的位数为32位，取值范围为-2**31～2**31-1，即-2147483648～2147483647

在64位系统上，整数的位数为64位，取值范围为-2**63～2**63-1，即-9223372036854775808～9223372036854775807

long（长整型）

跟C语言不同，Python的长整数没有指定位宽，即：Python没有限制长整数数值的大小，但实际上由于机器内存有限，我们使用的长整数数值不可能无限大。

注意，自从Python2.2起，如果整数发生溢出，Python会自动将整数数据转换为长整数，所以如今在长整数数据后面不加字母L也不会导致严重后果了。
注意：在Python3里不再有long类型了，全都是int长整型

字符串类型（str）

在Python中,加了引号的字符都被认为是字符串！

msg = "My name is xiao,I'm 22 years old!"
num = '12'

这种会出错

msg = "My name is xiao,I"m 22 "years old!"

双引号，只看2头的，从左到右

一般3个引号的，用到多行的场景，有行号符的。
一行很少用3个引号的

shi = '''
马汗踏成泥，朝驰几万蹄。
雪中行地角，火处宿天倪。
塞迥心常怯，乡遥梦亦迷。
那知故园月，也到铁关西。
'''
print(shi)

执行输出

马汗踏成泥，朝驰几万蹄。
雪中行地角，火处宿天倪。
塞迥心常怯，乡遥梦亦迷。
那知故园月，也到铁关西。

3个单引号，没有赋值，是用来注释的

比如上面的唐诗《虞美人·碧苔深锁长门路》

字符串只能相加和相乘

相加

n1 = '她的名字是'
n2 = '南宫紫菱'
n3 = n1 + n2
print(n3)

执行输出

她的名字是南宫紫菱

相乘

n1 = '我好爱你!'
print(n1 * 3)

执行输出

我好爱你!我好爱你!我好爱你!

九、布尔值（True，False）

布尔类型很简单，就两个值 ，一个True(真)，一个False(假), 主要用记逻辑判断

print(1 > 2)

执行输出

False

返回false
布尔值是不带引号的

print(1 > 2 and 3 < 4 or 4 > 5)

执行输出

False

布尔值判断时，如果出现false,结果返回false

十、查看数据类型

使用type()方法

n1 = 'nan'
n2 = False
n3 = 'False'
print(type(n1))
print(type(n2))
print(type(n3))

执行输出

<class 'str'>
<class 'bool'>
<class 'str'>

十一、用户交互 input

input出来的数据类型，都是字符串

name = input('请输入你的名字: ')
age = input('请输入你的年龄: ')
hobby = input('请输入你的爱好: ')
s = '我的名字是' + name + '
我的年龄是' + age + '
我的爱好是' + hobby
print(s)

执行效果

十二、if语句

第一种结构

if 条件:
    结果

举例

if 3 > 2:
    print(666)

执行输出

666

第二种结构

if 条件:
    结果
else:
    结果

举例

if 3 > 2:
    print(666)
else:
    print(333)

执行输出

666

第三种结构

if 条件1:
    结果1
elif 条件2:
    结果2
elif 条件3:
    结果3

举例

choice = input('请输入你猜的数字：')
if choice == '2':
    print('我请你吃饭')
elif choice == '6':
    print('免一周作业')
elif choice == '3':
    print('一起去玩耍')

执行输出

第4种结构

if 条件1:
    结果1
elif 条件2:
    结果2
elif 条件3:
    结果3
else:
    结果4

举例

choice = input('请输入你猜的数字：')
if choice == '2':
    print('我请你吃饭')
elif choice == '6':
    print('免一周作业')
elif choice == '3':
    print('一起去玩耍')
else:
    print('输入错误')

执行输出

== 表示做比较
= 表示赋值

第5种结构

if 条件:
    if 条件:
        结果
    else:
        结果
else:
    结果

只要需求存在，就可以一直嵌套if

举例

age = int(input('请猜我的年龄：'))
if True:
    if age == 18:
        print('恭喜你猜对了')
    else:
        print('这都看不出来...')
else:
    print('输入错误')

执行输出

字符串之间不能比较大小，只能比较相等

int ---> str str(12)  转换成字符串，使用str()
str ---> int int(12) 全部由数字组成的字符串才能转化为数字

十三、while循环

用来执行重复的代码

while True:
    print('痒')
    print('凉凉')
    print('体面')
    print('社会摇')

执行输出

痒
凉凉
体面
社会摇

...

while True 代表死循环

另外一个例子

print(222)
while True:
    print(111)
    print(333)
print(444)

执行输出

222

111
333

111
333

....

444永远不会执行

跳出循环的条件:
1.改变条件
2.breck

标志位flag

从1打印到100

#标志位
flag = True
#初始值
count = 1
while flag:
    #第一次，打印初始值。之后打印自增值
    print(count)
    #循环一次，自增1
    count = count + 1
    #当等于100时，循环终止
    if count == 100:
        #打印100
        print(count)
        flag = False

执行输出

1

2

3

...

100

第2种写法

#初始值
count = 1
while count < 101:
    #第一次，打印初始值。之后打印自增值
    print(count)
    #循环一次，自增1
    count = count + 1

执行输出，效果同上

breck：结束循环

while True:
    print(111)
    print(222)
    break
    print(333)

执行输出

111

222

遇到breck，终止循环，下面的代码不执行

continue:结束本次循环，继续下一次循环。
continue 相当于见底了

while True:
    print(111)
    print(222)
    continue
    print(333)

执行输出

111

222

....

333永远不会执行，为什么呢？遇到continue时，下面代码不执行，继续执行下一次循环，由于循环无法终止，所以最后一行代码，始终不会执行。

使用breck方式，打印1到100

#初始值
count = 1
while True:
    #第一次，打印初始值。之后打印自增值
    print(count)
    #循环一次，自增1
    count = count + 1
    if count == 101:
        break
        执行输出1到100

执行输出1到100

十四、相关练习题

1、使用while循环输入 1 2 3 4 5 6     8 9 10

2、求1-100的所有数的和

3、输出 1-100 内的所有奇数

4、输出 1-100 内的所有偶数

5、求1-2+3-4+5 ... 99的所有数的和

6、用户登陆（三次机会重试）

习题分析：

1、使用while循环输入 1 2 3 4 5 6 8 9 10

观察题目，发现1～10，少了一个数字7

思路如下：

1.先输出1～10

#初始值
count = 0
while count < 10:
    count = count + 1
    print(count)

执行输出1～10

2.遇到7的时候，不执行print()就可以了

如果直接用breck，那么循环就终止了。这个时候，需要用到continue了

最终代码如下:

#初始值
count = 0
while count < 10:
    #自增1
    count = count + 1
    #判断为7时，终止此次循环，继续下一次循环
    if count == 7:
        continue
    print(count)

执行输出

1
2
3
4
5
6
8
9
10

2、求1-100的所有数的和

思路如下:

1.先输出1～100

#初始值
count = 0
while count < 100:
    #自增1
    count = count + 1
    print(count)

2.需要定义一个总和变量the_sum，每次要向前推进加数字，就比如吃豆游戏一样

#初始值
count = 0
#总和的初始值
the_sum = 0
while count < 100:
    #自增1
    count = count + 1
    the_sum = the_sum + count
    print(the_sum)
 
print(the_sum)

执行输出

1
3
6

...

5050

上面的代码，我把每次相加的结果给打印出来了。

0+1+2+3+....+100

计算过程是从左至右的，0+1=1，再计算1+2=3，再计算3+3=6....

解释一下代码执行过程

第一次count=0,the_sum=0 执行到第7行时，count=1,那么the_sum结果1，所以输出1

第二次count=1(因为whlie循环会迭代),执行到第7行时,count=2(1+1=2)，那么the_sum的结果为3。因为第一次the_sum的值为1，所以这里为1+2=3

第三次,count=2,执行到第7行时,count=3，那么the_sum的结果为6(3+3=6)

所以最终结果为4950+100=5050

 3、输出 1-100 内的所有奇数

先来介绍求奇数和偶数的方法

用数字和2整除，取余 %
等于1为奇数
等于0为偶数

思路和第2题类似

1.先输出1～100

#初始值
count = 0
while count < 100:
    #自增1
    count = count + 1
    print(count)

执行输出1～100

2.用count和2整除取余，如果为1，输出数字，否则不输出

#初始值
count = 0
while count < 100:
    #自增1
    count = count + 1
    #取余,和2整除
    yushu = count % 2
    #为1表示奇数
    if yushu == 1:
        print(count)

执行输出

1
3
5

...

99

4、输出 1-100 内的所有偶数

方法和第3题类似，把取余部分修改一下

#初始值
count = 0
while count < 100:
    #自增1
    count = count + 1
    #取余,和2整除
    yushu = count % 2
    #为0表示偶数
    if yushu == 0:
        print(count)

执行输出

2
4
6

...

100

5、求1-2+3-4+5 ... 99的所有数的和

从这个公式可以发现出规律

为偶数的是做减法

为奇数的是做加法

思路：

在第二个题目基础上来做，第二个是1到100的求和

1.先把第2题的代码贴过来

2.在此基础上做一下稍微的改动，最终代码如下:

# 初始值
count = 0
#计算最终值的初始值
final_value = 0
while count < 99:
    #自增1
    count = count + 1
    #取余,和2整除
    yushu = count % 2
    # 为1表示奇数
    if yushu == 1:
        # 做加法运算
        final_value = final_value + count
        print(final_value)
    # 偶数
    else:
        # 做减法运算
        final_value = final_value - count
        print(final_value)
 
print(final_value)

执行输出

1
-1
2

...

50

最终结果为50

注意： 这里最后一个数字是99，而不是100，所以是while count < 99

上面的代码，我把每次计算的结果给打印出来了。

0+1-2+3-4....+99

计算过程是从左至右的，0+1=1，再计算1-2=-1，再计算-1+3=2....

解释一下代码执行过程

第一次count=0,final_value=0，执行到第7行时，count=1。做取余计算 1 / 2，结果为1。

if判断等于1，结果成立，所以为奇数。计算等式final_value + count  也就是0+1=1,输出1

第二次count=1,final_value=1，执行到第7行时，count=2。做取余计算 2 / 2，结果为0。

if判断等于1，结果不成立，所以为偶数。计算等式final_value - count  也就是1-2=-1,输出-1

第三次count=2,final_value=-1，执行到第7行时，count=3。做取余计算 3 / 2，结果为1。

if判断等于1，结果成立，所以为奇数。计算等式final_value + count  也就是-1+3=2,输出2

所以最终结果为-49+99=50

6、用户登陆（三次机会重试）
思路

1.先来做简单的登录验证

username = input('请输入用户名：')
password = input('请输入密码：')
if username == "xiao" and password == '123':
    print('ok')
else:
    print('登录失败超过三次,请稍后重试!')

2.用while循环来执行输入框，可以无限次尝试登录

while True:
    username = input('请输入用户名：')
    password = input('请输入密码：')
    if username == "xiao" and password == '123':
        print('ok')
    else:
        print('登录失败超过三次,请稍后重试!')

3.做一个变量用来记录登录失败次数，初始为0，如果登录失败，次数加1。达到3次，直接结束程序。

#登录次数
logins = 0
while True:
    #判断登录次数
    if logins == 3:
        print('登录失败超过三次,请稍后重试!')
        break
    username = input('请输入用户名：')
    password = input('请输入密码：')
    #判断用户名和密码
    if username == "xiao" and password == '123':
        print('ok')
        break
    else:
        #次数加1
        logins += 1
        print('登录失败!')

执行输出：