python基本程序要素
0.引言
一个Python程序主要由以下几个核心要素构成:
变量
数据类型
运算符
控制流(条件与循环)
函数
数据结构(列表、字典等)
输入与输出
注释
1.变量
1. 变量
变量就像是数据的“标签”或“容器”,用于存储信息。在Python中,你不需要提前声明变量的类型,直接赋值即可创建。
语法: 变量名 = 值
# 定义变量
name = "Alice" # 字符串变量
age = 25 # 整数变量
height = 1.75 # 浮点数变量
is_student = True # 布尔型变量# 使用变量
print("姓名:", name)
print("年龄:", age)
命名规则:
只能包含字母、数字和下划线(如
my_var
,var1
)。不能以数字开头(如
1var
是错误的)。不能是Python的关键字(如
if
,for
,while
等)。建议使用描述性的名字(如
user_age
比ua
更好)。
2. 基本数据类型
数据类型定义了变量可以存储哪种数据。Python有几种内置的基本数据类型:
整数: 没有小数点的数字,如
10
,-5
,0
。浮点数: 有小数点的数字,如
3.14
,-0.001
,2.0
。字符串: 由字符组成的文本,用单引号或双引号包围,如
"hello"
,'Python'
。- 布尔值: 只有两个值:
True
和False
,用于逻辑判断。
# 整数
count = 10# 浮点数
price = 19.99# 字符串
greeting = "Hello, World!"# 布尔值
is_active = True
3.运算符
运算符用于对变量和值进行操作。
算术运算符:
+
(加),-
(减),*
(乘),/
(除),%
(取模,求余数),**
(幂)。比较运算符:
==
(等于),!=
(不等于),>
(大于),<
(小于),>=
(大于等于),<=
(小于等于)。- 逻辑运算符:
and
(与),or
(或),not
(非)。
a = 10
b = 3# 算术运算
print(a + b) # 13
print(a / b) # 3.333...
print(a % b) # 1 (10除以3余1)# 比较运算
print(a > b) # True
print(a == b) # False# 逻辑运算
x = True
y = False
print(x and y) # False (两个都为真才为真)
print(x or y) # True (一个为真就为真)
print(not x) # False (取反)
4.控制流
控制流语句决定了代码的执行顺序。
A. 条件语句 (if
, elif
, else
)
根据条件真假执行不同的代码块。
score = 85if score >= 90:print("优秀")
elif score >= 70:print("良好")
elif score >= 60:print("及格")
else:print("不及格")
# 输出:良好
B. 循环语句
for
循环: 用于遍历一个序列(如列表、字符串)。
while
循环: 在条件为真时重复执行代码块。
# for 循环遍历列表
fruits = ["apple", "banana", "orange"]
for fruit in fruits:print(f"I like {fruit}")# while 循环
count = 5
while count > 0:print(count)count -= 1 # count = count - 1
print("发射!")
5.函数
函数是一段可重复使用的代码块,用于执行特定任务。使用 def
关键字来定义函数。
# 定义一个函数
def greet(name):"""这是一个问候函数(这里是文档字符串)"""return f"Hello, {name}!"# 调用函数
message = greet("Bob")
print(message) # 输出:Hello, Bob!
name
是参数。return
语句用于返回结果。如果函数没有return语句,默认返回None
。"""文档字符串"""
用于描述函数的功能,是一个好习惯
6.数据结构
列表
有序、可变的元素集合。
my_list = [1, 2, 3, "apple", True]
my_list.append("banana") # 添加元素
print(my_list[0]) # 访问第一个元素,输出:1
字典
无序的键值对集合。
my_dict = {"name": "Alice", "age": 25, "city": "New York"}
print(my_dict["name"]) # 通过键访问值,输出:Alice
my_dict["age"] = 26 # 修改值
my_dict["job"] = "Engineer" # 添加新的键值对
等等
7. 输入与输出
输出: 使用
print()
函数。- 输入: 使用
input()
函数,它从用户那里获取字符串输入。
# 输出
print("请输入你的名字:")# 输入
user_name = input() # 程序会暂停,等待用户输入# 更常见的写法是合并在一起
user_name = input("请输入你的名字:")
print(f"你好,{user_name}!")# 注意:input() 返回的是字符串,如果需要数字,要转换类型
age = int(input("请输入你的年龄:"))
8.注释
注释是写给程序员看的说明,不会被Python执行。用 #
开头。
# 这是一个单行注释"""
这是多行注释(实际上是一个多行字符串,但常被用作注释)
可以写很多行
"""def calculate_area(radius):# 计算圆的面积area = 3.14159 * radius ** 2return area
9.一个完整的简单程序示例
将以上要素组合起来,就是一个完整的程序:
# 这是一个简单的猜数字游戏# 导入random模块,用于生成随机数
import random# 定义一个主函数
def guess_number():# 生成一个1到10的随机数secret_number = random.randint(1, 10)guess = 0print("欢迎来到猜数字游戏!")print("我想了一个1到10之间的数字,你来猜猜看。")# 循环,直到猜对为止while guess != secret_number:# 获取用户输入并转换为整数guess = int(input("请输入你的猜测:"))# 条件判断if guess < secret_number:print("猜小了!再试试。")elif guess > secret_number:print("猜大了!再试试。")else:print(f"恭喜你!猜对了,数字就是 {secret_number}!")# 调用函数,启动游戏
guess_number()