Python语言基础入门：从零开始掌握Python编程

Python作为一种简洁高效的编程语言，在数据分析、人工智能、Web开发等领域广受欢迎。本文将带你系统学习Python语言的基础知识，为你的编程之旅打下坚实基础。

1. Python简介与开发环境

什么是Python？

Python是一种解释型、面向对象的高级编程语言，以其简洁的语法和强大的功能而闻名。

Python的主要特点：

• 解释执行，无需编译
• 变量无需预先声明类型
• 代码缩进决定程序结构
• 大小写敏感

开发环境配置

推荐使用以下两种开发环境：

Jupyter Lab - Jupyter Notebook的升级版，支持多语言和模块化界面

# 启动Jupyter Lab
jupyter lab

PyCharm - 专业的Python IDE，功能强大

2. Python程序框架基础

注释（Comment）

注释是代码中的重要组成部分，用于解释代码功能：

# 单行注释 - 以#开头，后面所有内容都是注释'''
多行注释
使用三个单引号包围
可以跨越多行
'''"""
也可以使用三个双引号
作为多行注释
"""

代码缩进（Indent）

Python使用缩进来表示代码块，这是语法要求而非风格选择：

# 正确的缩进示例
if bmi < 18.5:print("体重偏轻")  # 缩进4个空格print("建议增加营养")  # 同一代码块保持相同缩进
else:print("体重正常")

常见缩进错误：

• 混用空格和制表符
• 同一代码块缩进不一致
• 该缩进时没有缩进

3. 标识符与变量

命名规则

• 由字母、数字、下划线和中文组成
• 大小写敏感（high与High是不同的变量）
• 首字符不能为数字
• 不能与保留字相同

合法标识符示例：

high = 1.75
_weight_ = 65
高度 = "tall"

非法标识符示例：

10high = 1.75  # 错误：以数字开头
if = 5         # 错误：使用保留字

变量（Variable）

Python变量是数据的占位符，无需预先定义类型：

# 变量赋值示例
height = 1.75      # 浮点数变量
weight = 65        # 整数变量
name = "张三"      # 字符串变量# 变量类型由赋值数据决定
bmi = weight / height ** 2  # bmi自动成为浮点数类型

4. 基本数据类型

主要数据类型

• 整数（int）：50, 100000, -1
• 浮点数（float）：3.14, -2.18, 50.0
• 字符串（string）：有序的字符序列

字符串操作

字符串定义：

# 三种定义方式
str1 = "Hello World!"
str2 = 'Python编程'
str3 = '''多行
字符串
示例'''

字符串索引与切片：

number = '0123456789'# 单个字符访问
print(number[0])    # 输出：0（正向索引）
print(number[-1])   # 输出：9（反向索引）# 切片操作
print(number[0:2])   # 输出：01（从0到2，不包括2）
print(number[3:7])   # 输出：3456
print(number[6:-1])  # 输出：678
print(number[:3])    # 输出：012（从开始到3）
print(number[6:])    # 输出：6789（从6到结束）
print(number[::2])   # 输出：02468（步长为2）
print(number[::-1])  # 输出：9876543210（反转字符串）

字符串格式化：

# format()方法格式化
name = "李明"
age = 25
print("我叫{}，今年{}岁".format(name, age))
# 输出：我叫李明，今年25岁# 格式控制
bmi = 19.5312
print("BMI={:.1f}，您的体重偏轻！".format(bmi))
# 输出：BMI=19.5，您的体重偏轻！# 对齐控制
print("{:*^30}".format("居中"))   # **************居中**************
print("{:*<30}".format("靠左"))   # 靠左****************************

5. 运算符与表达式

算术运算符

a = 10
b = 3print(a + b)   # 13
print(a - b)   # 7
print(a * b)   # 30
print(a / b)   # 3.333...
print(a // b)  # 3（整除）
print(a % b)   # 1（取余）
print(a ** b)  # 1000（幂运算）

比较运算符

x = 5
y = 10print(x == y)  # False
print(x != y)  # True
print(x < y)   # True
print(x > y)   # False

逻辑运算符

age = 25
score = 85# and: 两个条件都满足
if age >= 18 and score >= 60:print("成年人且及格")# or: 至少一个条件满足
if age < 18 or age > 65:print("未成年或老年人")# not: 条件取反
if not score < 60:print("没有不及格")

6. 条件语句

if…elif…else结构

# BMI计算与判断示例
height, weight = eval(input("请输入用逗号分隔的身高(米),体重(公斤)："))
bmi = weight / height ** 2if bmi < 18.5:print("BMI={:.1f}，您的体重偏轻！".format(bmi))
elif bmi >= 18.5 and bmi < 25:print("BMI={:.1f}，您的体重适中！".format(bmi))
elif bmi >= 25 and bmi < 35:print("BMI={:.1f}，您的体重偏胖！".format(bmi))
else:print("BMI={:.1f}，您的体重肥胖！".format(bmi))

7. 输入输出函数

input() - 获取用户输入

# 单个输入
name = input("请输入您的姓名：")# 多个输入（需要分割）
data = input("请输入用逗号分隔的身高和体重：")
height, weight = data.split(",")#多行输入
lines = []  # 创建一个空列表来存储输入行
print("请输入多行内容（输入空行，即直接按回车键结束）:")
while True:line = input()  # 获取用户输入的一行if line == "":  # 检查是否为空行break       # 如果是空行，退出循环lines.append(line)  # 如果不是空行，添加到列表print("您输入的内容是:")
for line in lines:print(line)

eval() - 执行字符串表达式

# eval()函数示例
result1 = eval('3.14')          # 3.14
result2 = eval('2 * 3.14 + 1.5') # 7.78
result3 = eval('1.6, 50')       # (1.6, 50) - 元组# 注意：eval()会执行任何有效的Python表达式，使用时要小心安全风险

print() - 输出结果

# 基本输出
print("Hello World!")# 格式化输出
name = "Python"
version = 3.9
print("欢迎使用{} {}!".format(name, version))# 多参数输出
print("姓名:", name, "版本:", version, sep=" | ")

8. 循环结构

for循环

# 遍历字符串
text = "Python"
for char in text:print(char)# 使用range()函数
for i in range(5):      # 生成0-4的序列print(i)# 遍历列表
fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子"]
for fruit in fruits:print("我喜欢吃" + fruit)

while循环

# 猜数字游戏示例
import randomtarget = random.randint(1, 100)
guess = 0
count = 0while guess != target:guess = int(input("请猜一个1-100的数字："))count += 1if guess < target:print("猜小了！")elif guess > target:print("猜大了！")else:print("恭喜！你猜了{}次猜对了！".format(count))

break语句

# 在循环中使用break退出
for i in range(10):if i == 5:break  # 当i等于5时退出循环print(i)
# 输出：0 1 2 3 4

总结

Python语言以其简洁的语法和强大的功能，成为初学者和专业开发者的首选。通过掌握本文介绍的基础知识，你已经具备了：

• Python开发环境搭建能力
• 基本语法和程序结构理解
• 数据类型和运算符使用
• 条件判断和循环控制
• 输入输出处理能力