亲爱的小朋友们,欢迎来到神奇的Python编程世界!在这里,你将学会用代码和电脑“对话”,让电脑按照你的想法做事,是不是超级酷?别担心,编程一点也不难,就像玩游戏一样有趣,让我们一起开启这场充满惊喜的编程冒险吧!
一、认识Python
(一)Python是什么
Python是一种超级友好的编程语言,就像一个万能的魔法棒。它能帮我们做很多有趣的事情,比如制作好玩的小游戏、画出漂亮的图画、处理各种有趣的数据。而且呀,很多大公司像谷歌、微软都在使用Python,它可是编程界的超级明星呢!
(二)为什么要学Python
学习Python,你就像拥有了一把神奇的钥匙。这把钥匙能打开未来科技世界的大门,让你学会用一种全新的方式思考问题,锻炼你的逻辑思维能力。而且,学会Python后,你可以创造出专属于自己的小游戏、小作品,说不定还能成为同学们眼中的编程小天才呢!
(三)安装Python
下载Python:我们要先给电脑安装Python这个“魔法工具”。打开电脑上的浏览器,在搜索引擎里输入“Python下载”,然后找到Python的官方网站。在网站上找到适合你电脑系统(Windows、Mac 或者 Linux)的Python版本,点击下载按钮,就像下载一个好玩的游戏一样简单。
安装过程:下载完成后,找到下载好的文件,双击它开始安装。安装的时候,会出现一些小提示和步骤,你只要按照提示,一步一步点击“下一步”就好啦。注意哦,在安装的过程中,有一个选项可以勾选“Add Python to PATH”,一定要记得勾选上,这样电脑就能很容易找到Python这个魔法工具啦。
(四)运行Python
IDLE的使用:安装好Python后,在电脑的开始菜单里找到“Python IDLE”,它就像是Python的魔法控制台。打开IDLE,你会看到一个闪烁的光标,这就表示Python已经准备好,等待你发出指令啦!你可以在光标后面输入一些简单的指令,比如“print('Hello, Python!')”,然后按下回车键,神奇的事情发生了,屏幕上会出现“Hello, Python!”这句话,这就是Python在和你打招呼呢!
运行简单代码:除了在IDLE里直接输入代码,我们还可以创建一个新的Python文件。在IDLE的菜单栏里点击“File”,然后选择“New File”,这样就会出现一个新的空白文件。在这个文件里,你可以输入更多有趣的代码,比如:
python
print('I love Python!')
print(5 + 3)
输入完代码后,点击菜单栏里的“File”,选择“Save”,给你的文件取一个好听的名字,比如“first_program.py”。注意哦,文件的扩展名一定要是“.py”,这是Python文件的标志。保存好文件后,点击菜单栏里的“Run”,选择“Run Module”,或者直接按下快捷键F5,你就可以看到代码运行的结果啦!
二、Python基础语法
(一)注释
注释就像是给代码写的小日记,用来记录代码的作用和想法。在Python里,我们用“#”符号来写注释。比如:
python
# 这是一条注释,用来告诉别人这行代码的作用
print('This is a sentence.')
在上面的代码中,“# 这是一条注释,用来告诉别人这行代码的作用”就是注释内容,Python在运行的时候会忽略掉注释,只执行后面的“print('This is a sentence.')”这行代码。写注释是一个非常好的习惯,它能让你和其他小伙伴更容易理解代码的意思。
(二)变量
变量的定义:变量就像是一个个小盒子,我们可以把各种东西装进去。在Python里,定义变量非常简单,只要给变量取一个名字,然后用等号“=”把你想要装进去的东西和变量连接起来就可以啦。比如:
python
my_name = '小明'
my_age = 10
在上面的代码中,“my_name”和“my_age”就是变量的名字,“小明”和“10”就是装在变量里的东西。我们可以把“my_name”想象成一个写着“我的名字”的小盒子,里面装着“小明”这个名字;把“my_age”想象成一个写着“我的年龄”的小盒子,里面装着数字“10”。
变量的使用:定义好变量后,我们就可以使用它们啦。比如,我们可以用“print()”函数把变量里的东西打印出来:
python
my_name = '小明'
my_age = 10
print('我的名字是', my_name)
print('我今年', my_age, '岁了')
在上面的代码中,“print('我的名字是', my_name)”这行代码会把“我的名字是”和变量“my_name”里的内容一起打印出来,也就是“我的名字是 小明”;“print('我今年', my_age, '岁了')”这行代码会把“我今年”、变量“my_age”里的内容和“岁了”一起打印出来,也就是“我今年 10 岁了”。变量还可以用来进行各种计算,比如:
python
a = 5
b = 3
c = a + b
print('a和b相加的结果是', c)
在上面的代码中,我们先定义了两个变量“a”和“b”,分别赋值为“5”和“3”,然后用“c = a + b”这行代码把“a”和“b”相加的结果存到变量“c”里,最后用“print()”函数把结果打印出来。
(三)数据类型
数字类型:在Python里,数字类型主要有整数(int)和浮点数(float)。整数就是我们平时说的整数,比如1、2、3、-5、0等等;浮点数就是带有小数点的数字,比如3.14、2.5、-1.23等等。我们可以用数字类型进行各种数学运算,比如加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)、取余(%)等等。
python
# 整数运算
a = 5
b = 3
print('a + b 的结果是', a + b)
print('a - b 的结果是', a - b)
print('a * b 的结果是', a * b)
print('a / b 的结果是', a / b)
print('a % b 的结果是', a % b)
# 浮点数运算
x = 3.14
y = 2.5
print('x + y 的结果是', x + y)
print('x - y 的结果是', x - y)
print('x * y 的结果是', x * y)
print('x / y 的结果是', x / y)
字符串类型:字符串就是由一系列字符组成的,比如一句话、一个单词、一个名字等等。在Python里,我们用单引号(')或者双引号(")把字符串括起来。比如:
python
my_name = '小明'
my_sentence = "我喜欢Python编程!"
我们可以用“+”号把两个字符串连接起来,也可以用“*”号把一个字符串重复多次。
python
name1 = '小'
name2 = '红'
full_name = name1 + name2
print('完整的名字是', full_name)
message = 'Hello,'* 3
print(message)
布尔类型:布尔类型只有两个值,分别是True(真)和False(假)。它通常用于判断条件是否成立,比如判断一个数是否大于另一个数,一个字符串是否包含某个字符等等。
python
a = 5
b = 3
print('a大于b吗?', a > b)
print('a小于b吗?', a < b)
(四)运算符
算术运算符:算术运算符就是我们平时做数学运算用的符号,比如加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)、取余(%)、整除(//)、幂运算(**)等等。
python
# 加
result1 = 3 + 5
print('3 + 5 的结果是', result1)
# 减
result2 = 10 - 4
print('10 - 4 的结果是', result2)
# 乘
result3 = 6 * 7
print('6 * 7 的结果是', result3)
# 除
result4 = 15 / 3
print('15 / 3 的结果是', result4)
# 取余
result5 = 17 % 5
print('17 % 5 的结果是', result5)
# 整除
result6 = 17 // 5
print('17 // 5 的结果是', result6)
# 幂运算
result7 = 2 ** 3
print('2 ** 3 的结果是', result7)
比较运算符:比较运算符用于比较两个值的大小或者是否相等,结果是一个布尔值(True或False)。比较运算符有大于(>)、小于(<)、大于等于(>=)、小于等于(<=)、等于(==)、不等于(!=)。
python
a = 8
b = 5
print('a大于b吗?', a > b)
print('a小于b吗?', a < b)
print('a大于等于b吗?', a >= b)
print('a小于等于b吗?', a <= b)
print('a等于b吗?', a == b)
print('a不等于b吗?', a!= b)
逻辑运算符:逻辑运算符用于连接多个条件,结果也是一个布尔值。逻辑运算符有与(and)、或(or)、非(not)。
python
a = 5
b = 3
c = 10
print('a大于b并且a小于c吗?', a > b and a < c)
print('a小于b或者a大于c吗?', a < b or a > c)
print('a不等于b吗?', not (a == b))
(五)输入输出
输出函数print():我们已经学会了用“print()”函数把信息打印到屏幕上,它可以打印数字、字符串、变量等等。“print()”函数还可以同时打印多个内容,用逗号隔开就可以啦。
python
name = '小美'
age = 12
print('我的名字是', name, ',我今年', age, '岁了。')
输入函数input():“input()”函数可以让我们从键盘输入一些信息,然后把这些信息存到变量里。比如,我们可以用“input()”函数让用户输入自己的名字:
python
name = input('请输入你的名字:')
print('你好,', name, '!欢迎来到Python的世界!')
在上面的代码中,“input('请输入你的名字:')”这行代码会在屏幕上显示“请输入你的名字:”,然后等待用户输入。用户输入名字后,按下回车键,输入的名字就会被存到变量“name”里,接着“print('你好,', name, '!欢迎来到Python的世界!')”这行代码会把欢迎信息打印出来。
三、流程控制
(一)条件语句
if语句:if语句就像是一个小法官,它会根据条件是否成立来决定执行哪段代码。if语句的基本格式是:
python
if 条件:
条件成立时执行的代码
比如,我们要判断一个数是否大于10:
python
num = 15
if num > 10:
print(num, '大于10')
在上面的代码中,“if num > 10:”就是判断条件,如果变量“num”的值大于10,就会执行下面缩进的代码“print(num, '大于10')”。注意哦,在Python里,缩进是非常重要的,它表示代码的层次关系。缩进可以用4个空格或者一个Tab键来表示,一般我们用4个空格。
if - else语句:if - else语句可以在条件成立时执行一段代码,条件不成立时执行另一段代码。它的基本格式是:
python
if 条件:
条件成立时执行的代码
else:
条件不成立时执行的代码
比如,我们要判断一个数是奇数还是偶数:
python
num = 7
if num % 2 == 0:
print(num, '是偶数')
else:
print(num, '是奇数')
在上面的代码中,“if num % 2 == 0:”是判断条件,如果变量“num”除以2的余数等于0,就表示“num”是偶数,会执行“print(num, '是偶数')”这段代码;否则,就表示“num”是奇数,会执行“else”后面缩进的代码“print(num, '是奇数')”。
if - elif - else语句:if - elif - else语句可以用来判断多个条件,它的基本格式是:
python
if 条件1:
条件1成立时执行的代码
elif 条件2:
条件2成立时执行的代码
else:
以上条件都不成立时执行的代码
比如,我们要根据一个学生的成绩来判断他的等级:
python
score = 85
if score >= 90:
print('成绩等级为A')
elif score >= 80:
print('成绩等级为B')
elif score >= 70:
print('成绩等级为C')
elif score >= 60:
print('成绩等级为D')
else:
print('成绩等级为E')
在上面的代码中,会依次判断每个条件,当某个条件成立时,就会执行对应的代码,然后跳出整个if - elif - else语句。如果所有条件都不成立,就会执行“else”后面的代码。
(二)循环语句
for循环:for循环就像是一个勤劳的小工人,它可以按照我们的要求重复执行一段代码。for循环的基本格式是:
python
for 变量 in 序列:
循环体代码
这里的“序列”可以是一个列表、字符串、范围等等。比如,我们要打印数字1到5:
python
for i in range(1, 6):
print(i)
在上面的代码中,“range(1, 6)”会生成一个包含1、2、3、4、5的范围,“for i in range(1, 6):”表示让变量“i”依次取这个范围内的每个值,然后执行下面缩进的代码“print(i)”,也就是把“i”的值打印出来。
while循环:while循环也是用来重复执行一段代码的,它会在条件成立时一直循环,直到条件不成立为止。while循环的基本格式是:
python
while 条件:
循环体代码
比如,我们要打印数字1到10:
python
i = 1
while i <= 10:
print(i)
i = i + 1
在上面的代码中,“while i <= 10:”是判断条件,只要变量“i”的值小于等于10,就会执行下面缩进的代码“print(i)”和“i = i + 1”。“print(i)”会把“i”的值打印出来,“i = i + 1”会让“i”的值增加1,这样“i”的值就会不断变化,直到“i”的值大于10时,循环结束。
(三)循环控制语句
break语句:break语句可以用来立即终止循环,跳出循环体。比如,我们要在一个循环中找到数字5,然后停止循环:
python
for i in range(1, 11):
if i == 5:
break
print(i)
在上面的代码中,当变量“i”的值等于5时,会执行“break”语句,这样就会立即终止循环,不再执行后面的“print(i)”代码。
continue语句:continue语句可以用来跳过当前循环的剩余代码,直接开始下一次循环。比如,我们要打印1到10之间的奇数:
python
for i in range(1, 11):
if i % 2 == 0:
continue
print(i)
在上面的代码中,当变量“i”的值是偶数时,会执行“continue”语句,这样就会跳过后面的“print(i)”代码,直接开始下一次循环,只有当“i”的值是奇数时,才会执行“print(i)”代码,把“i”的值打印出来。
四、函数
(一)函数的定义与调用
定义函数:函数就像是一个超级小助手,它可以帮我们完成一些特定的任务。定义函数的基本格式是:
python
def 函数名(参数列表):
函数体代码
return 返回值
比如,我们定义一个函数来计算两个数的和:
python
def add_numbers(a, b):
result = a + b
return result
在这个例子中, def 是定义函数的关键字, add_numbers 是函数名, (a, b) 是参数列表,这里的 a 和 b 就像是两个小盒子,在调用函数时可以往里面装不同的数字。函数体里我们先计算 a 和 b 的和并存到 result 变量里,最后用 return 把结果返回。
调用函数:定义好函数后,就可以像使用魔法一样调用它啦。调用函数的格式很简单,就是 函数名(参数值) 。接着上面的例子,我们这样调用 add_numbers 函数:
python
sum_result = add_numbers(3, 5)
print('两数之和是:', sum_result)
这里我们把数字3和5作为参数值传递给 add_numbers 函数,函数计算出它们的和并返回,我们把返回值存到 sum_result 变量里,然后打印出来。是不是很神奇?就好像我们有一个专门做加法的小机器,只要把数字放进去,它就能吐出结果。
(二)函数参数
必备参数:前面例子里的 a 和 b 就是必备参数。调用函数时,必须按照定义的顺序为这些参数提供值。比如我们定义一个打印个人信息的函数:
python
def print_person_info(name, age):
print('姓名是:', name)
print('年龄是:', age)
print_person_info('小花', 11)
这里 name 和 age 是必备参数,调用函数时我们给 name 传入 '小花' ,给 age 传入 11 ,这样函数就能正确打印出个人信息啦。如果少传或者传错顺序,就像把零件装错位置,程序会报错哦。
默认参数:有时候我们希望函数的某些参数有一个默认值,当调用函数没有传入这个参数时,就使用默认值。比如定义一个函数来计算圆的面积,我们可以给圆周率 pi 设置默认值:
python
def calculate_circle_area(radius, pi=3.14):
area = pi * radius * radius
return area
area1 = calculate_circle_area(5)
area2 = calculate_circle_area(5, 3.14159)
print('使用默认pi值的圆面积:', area1)
print('使用自定义pi值的圆面积:', area2)
在这个函数里, pi 就是默认参数,默认值是 3.14 。当我们调用 calculate_circle_area(5) 时,没有给 pi 传值,就会使用默认的 3.14 来计算面积;当调用 calculate_circle_area(5, 3.14159) 时,给 pi 传入了新的值 3.14159 ,就会用这个新值来计算面积。
(三)函数返回值
返回单个值:之前我们看到的函数大多返回单个值,像 add_numbers 函数返回两个数相加的结果, calculate_circle_area 函数返回圆的面积。返回值可以是数字、字符串、布尔值等等任何数据类型。比如下面这个判断一个数是否为偶数的函数:
python
def is_even_number(num):
if num % 2 == 0:
return True
else:
return False
result = is_even_number(6)
print('6是偶数吗?', result)
is_even_number 函数根据传入的数字是否为偶数返回 True 或 False ,我们把返回值存到 result 变量里,然后打印判断结果。
返回多个值:在Python里,函数也可以返回多个值。其实返回多个值本质上是返回一个包含多个值的元组(一种不可变的序列类型,这里简单理解为可以装多个值的特殊容器)。比如定义一个函数,同时返回两个数的和与差:
python
def calculate_sum_and_difference(a, b):
sum_result = a + b
difference_result = a - b
return sum_result, difference_result
sum_value, difference_value = calculate_sum_and_difference(8, 3)
print('两数之和是:', sum_value)
print('两数之差是:', difference_value)
在这个函数里,我们使用 return sum_result, difference_result 返回了两个值。调用函数时,我们用两个变量 sum_value 和 difference_value 来接收返回的两个值,是不是很方便?就好像一次从函数这个小机器里拿到了两个不同的宝贝。
通过这部分初级篇的学习,你已经掌握了Python编程的很多基础知识啦,包括Python的基本语法、流程控制以及函数的初步使用。接下来,你就可以用这些知识去编写更有趣的程序,让电脑帮你实现更多奇妙的想法,快去试试吧!