The Little Python

这是什么？
这是为编程新人写的Python编程帖子。科班出身的同学也不要走，可以点评一下我写的是否准确。

为什么要发这个帖子？
目测地里有很多想转CS的，而编程是CS最重要的事情（没有之一）。本帖就是给编程新手写的教学贴。当然，有一定编程基础的同学也可能有所收获，可能会对以前不理解的概念有明确的认识。

为什么取名叫The Little Python？
很不厚道地说，这是为了模仿《The Little Schemer》的风格。《The Little Schemer》就是Scheme语言的入门书，用很浅显的话语讲述了Scheme编程语言的编程原理。

你打算怎么写这个入门系列？
模仿《The Little Schemer》，写成一问一答的风格。很多同学看到满篇的术语从而对学习CS丧失信心。所以我使用很浅显的语言解释Python程序，术语越少越好。把这个帖子写成系列，先写写开头，看看同学们的反应。如果同学们欢迎，我将接着写下去。同学们的支持是我最大的鼓励。

为什么选择Python？
因为Python语言就是为编程新手设计的。学习Python语言编程时，不用拘泥于机器的细节，只用描述计算过程。同时，输入Python语言后，可以立即运行，立即看到效果，避免了C/C++/Java语言的复杂的处理过程。（其实这一段我本打算加几个术语的，但我还是忍住了没加。从这里可以看出这个帖子的写作风格）

赋值与变量

这行程序是什么意思？

1. x=1

复制代码

等号右侧的运算结果为1，给这个结果取个名字x。

这行程序又是什么意思？

1. y=1+2

复制代码

等号右侧的运算结果为3，给这个结果取个名字y。

这段程序又是什么意思？

1. z=1
   
2. y=z+1

复制代码

程序有多行时，先执行前面的运算，再执行后面的运算。第一行表示给等号右侧的结果1取个名字z。第二行右侧的z+1表示，首先找出z代表的值，即为1，然后用z的值加上1，得到2，最后将这个运算结果取个名字y。

这是什么运算？
这叫“赋值”运算。

赋值用得着这么解释么？赋值不和数学的等号一样的么？
对于前面的两个例子，你可以把它当作和数学的等号解释。但是后面的例子你很难用数学的等号解释了，虽然赋值运算的符号是等号。

假设x=1，这是什么意思？

1. x=x+1

复制代码

首先计算等号右侧的x+1。先找出x的值为1，然后将这个值加1，得到2。给这个结果取个名字x。

左右两侧可以用同一个字母么？
可以，例如上一问中左侧的字母恰好取得和右侧的一样。虽然是同一个字母，代表的值不一样。后续的程序，就用最近的值，原先的值就被代替了。

假设a=1，b=2，下面这行程序是什么意思？

1. a,b=b,a

复制代码

将等号右侧的运算结果2,1，依次取名字a,b。从而得到a=2，b=1（直接说交换a与b的值不就完了么？）。

假设a=1，b=2，c=3，下面这行程序是什么意思？

1. a,b,c=c,a,b

复制代码

将等号右侧的运算结果3,1,2，依次取名字a,b,c。得到a=3，b=1，c=2。

像上一问的a,b,c之类的字母，叫什么名字？
叫做“变量”，因为它们的值会变。

变量只能有一个字母么？
变量的名字叫做变量名（因为变量包括名字和对应的值，所以不能混淆“变量”和“变量名”）。变量名可以有多个字母，只是字母之间不能有空格。例如variable就是一个变量，它有8个字母。

a1是一个变量名么？
是的，变量名可以包含数字。

1a是一个变量名么？
不是，数字不能放在开头。

_1是一个变量名么？
是的，变量名可以包含下划线_。

while是一个变量名么？
不是，因为while有特殊用途。这种有特殊用途的名字，称为关键字或者保留字（keyword）

数据类型

如何查看Python的某个变量（例如x）的值是整数还是小数？

1. type(x)

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假设x=1，x是什么类型？
输入type(x)即可得到<type 'int'>，表示它是一个整数。

输入type(1.0)返回<type 'float'>是什么意思？
表示返回的结果是一个类型，这个类型名叫float，就是小数。

为什么叫float？
因为小数的小数位不固定（相比之下，整数的小数点固定在末尾），所以又叫浮点数，在Python里面也叫float。

为什么我输入type(100000000000000000000000000000000000000000)得到long？
因为这个数超过了（普通）整数的范围，所以是长整数，又叫long。

是不是只有非常大的数才是长整数，较小的数就是整数？
不是，所有的整数包含在长整数之内。如果在一个（普通）整数后面加上L，就得到长整数。例如1L就是一个长整数。

如果我要表示复数1+i，可不可以写1+j？
不行，j前面必须有数。否则，这个j就不表示虚数单位，而表示一个变量。

假设a=1,b=2，我想表示复数a+bi，怎么写？
必须写成complex(a,b)，不能写成a+bj。因为在Python里，a+bj表示变量a和bj的值相加。只有j前面跟上一个整数，j才表示虚数单位。

同样都是数，为什么非要分成整数、长整数、小数和复数？
因为这四种数的加减乘除的运算方式不一样，所以必须指定使用哪种数，这样才能确定正确的运算方式。

怎么把整数变量x变成小数？

1. float(x)

复制代码

怎么把小数变量y变成整数？

1. int(y)

复制代码

注意，转换的方式是截取整数部分。

怎么把小数变量y变成复数？

1. complex(y)

复制代码

如果我想让这个复数包括实部y和虚部z，怎么办？

1. complex(y,z)

复制代码

1.0+2为什么得到3.0？
计算时，Python将运算符两侧的数或变量变成同一种类型。左边是小数，右边是整数，先将整数变成小数，再进行运算，结果也是小数。相当于1.0+float(2)。

为什么1.0+(1.0+0j)得到2.0+0j？
因为运算符两侧有一边是复数时，将另外一边转换成复数再计算，相当于complex(1.0)+(1.0+0j)。

为什么float(3/2)的结果是1.0而不是1.5?
float(3/2)的意思是，先计算3/2，再把运算结果转换成小数。由于3和2都是整数，3/2的结果是1，转换成小数后就是1.0。

那怎么得到3/2=1.5？
将运算符两侧的某个数转换成小数，例如

1. 3.0/2

复制代码

或者

1. float(3)/2

复制代码

运算符两边的类型不一样，到底转换哪种类型？
这四种数的优先次序依次是复数、小数、长整数、整数。排在后面的转换成排在前面的。

什么是字符串（string）？
字符串就是可以显示在屏幕上（但不一定非要显示在屏幕上）的一段文本。

Python怎么表示字符串？
在字符串的前后都加上单引号或双引号，例如'hello world'和"hello world"。

怎么把字符串显示在屏幕上？
例如我想显示hello world，可以用下面这一行程序

1. print('hello world')

复制代码

变量的值可以是字符串么？
可以，例如，我把x的值设定为字符串'hello world'

1. x='hello world'
   
2. print(x)

复制代码

既然引号不是字符串的一部分，怎么表示字符串内的引号？
两种办法。第一种：交替使用单引号和双引号。例如，双引号表示字符串的边界，而单引号则是真正的字符

1. "This isn't a string."

复制代码

第二种，在字符串内的单引号前加上反斜杠\，表示紧跟在反斜杠\后面的一个或几个字符组合在一起，表示一个真正的字符，不能按照字面意义解释。

1. 'This isn\'t a string.'

复制代码

反斜杠后面还可以紧跟什么字符？表示什么含义？
\n表示换行，\t表示tab键，\\表示”一个“反斜杠，\'表示单引号，\"表示双引号。

假设我的字符串有三个反斜杠\，怎么表示？

1. '\\\\\\'

复制代码

啊，反斜杠太多了，我都数不清到底表示几个反斜杠，怎么办？
在字符串开头的引号前面加上r或R。例如，可以这样表示三个反斜杠

1. R'\\\'

复制代码

字符串开头加上R，反斜杠就是反斜杠，不用转换成别的字符。

我的字符串有两行，为什么这样表示是错的？

1. 'The first line.
   
2. The second line'

复制代码

因为字符串的两个单引号必须包含在程序里面的同一行内，除非在行尾加上\。要想表示多行字符串，可以用两种方法。第一种，使用\n表示换行。

1. 'The first line.\nThe second line'

复制代码

第二种，使用连续的三个引号"""或'''。

1. '''The first line.
   
2. The second line.'''

复制代码

基本运算

如何用Python进行四则运算？
打开Python（这句话以后就不说了。编程序要熟能生巧，光看我的帖子是不行的）。先计算第一个式子：1+1

1. 1+1

复制代码

Python返回2，这就是运算结果。
再来一个：2-1

1. 2-1

复制代码

Python返回1。
再试一个2*3

1. 2*3

复制代码

Python返回6。
最后试一个4/2

1. 4/2

复制代码

Python返回2。

为什么我输入8/5，得到1？
Python规定，当除法的两个数都是整数时，运算结果也是整数。去最接近但不大于商的整数作为运算结果。这条规定就是Python手册所说的“地板除”（floor division）。所以，上面的运算相当于数学里面的[8/5]=[1.6]=1。注意，在Python 3.3里面，8/5得到1.6，如果想得到地板除，请用//代替/。

要想得到8/5=1.6，怎么办？
改用下面的程序

1. 8.0/5

复制代码

或者

1. 8/5.0

复制代码

或者

1. 8.0/5.0

复制代码

因为，Python规定，只要四则运算中有一个数是小数，就得出小数运算结果。换句话说，只有当运算符两边的数都是整数时，才返回整数结果。

怎么得到7除以4的小数值？
输入如下程序

1. 7.0/4

复制代码

怎么得到10除以3的小数值？
输入如下程序

1. 10.0/3

复制代码

在Python中输入5.0/2，会得到什么结果？
2.5

*为什么要区分整数和小数？（加星号表示这个问题有一定难度，下同）
这个问题问得好。这里简单说明一下。计算机的记忆容量，也就是二进制位数是有限的。在有限的容量内，要么（1）用二进制准确地表示一个数，但牺牲数的范围（只表示整数），这就是整数；（2）用二进制表示范围尽量大的数（例如100000000和0.00001），但牺牲精确度（试试3*1.4就明白了）。总之，精度和范围不可兼得，这是计算机的一个基本限制。

怎么得到2的3次方？
输入

1. 2**3

复制代码

注意，两个星号必须相连，否则Python将两个星号识别为两次乘法，而不是乘方。

*怎么得到2的平方根？
在Python中，开方不是基本运算。输入如下程序才能得到2的平方根

1. import math
   
2. math.sqrt(2)

复制代码

Python里面怎么输入负数？
在数字前面加上负号-。例如

1. -2.5

复制代码

Python如何输入复数1+i？（学文科的同学可以跳过此问）
Python使用j或者J作为虚数单位，所以，输入

1. 1+1j

复制代码

复数除法也分地板除和精确除么？（学文科的同学可以跳过此问）
不分，输入

1. (1+0j)/2

复制代码

返回0.5+0j而不是0+0j。这是因为，Python规定，运算符两侧只要有一个是复数，结果也是复数。而复数不能比大小，所以没有地板除。

怎么得到复数的实部和虚部？（学文科的同学可以跳过此问）
假如我想得到1+2i的实部，输入

1. (1+2j).real

复制代码

必须加括号，程序的含义就变成，先求出2i的实部（就是零），再加上1。
得到1+2i的虚部，输入

1. (1+2j).imag

复制代码

要想令x=1，怎么办？
输入

1. x=1

复制代码

要想令y=x，怎么办？
输入

1. y=x

复制代码

注意，等号右边的字母必须有值。

字母可以参与运算么？
可以，但是算式内所有的字母必须有值，不能有未知字母。例如，求1/x在x=2下的值，输入

1. x=2
   
2. 1.0/x

复制代码

Python有科学计数法么？例如，如何表示1乘以10的7次方？

1. 1e7

复制代码

字母e和E表示“乘以10的多少次方”。注意，e与前后的数字都没有空格。

可以用这样的表示法么？

1. 1e(1e7)

复制代码

不行，e不是运算符，它是数的一部分。e前面只能写小数和整数，后面只能写整数（包括负整数，但负号必须紧跟e）。

入门

什么是程序？
程序没什么神秘的，它就是一个计算过程。这里的计算不仅仅指数字的运算，它就是“符号变换“的代名词。例如，把一串字母”cheng xu she ji“变成汉字"程序设计”，就是一个计算过程。

你能举个例子么？
例如南宋时期秦九韶的“大衍求一术”。“置诸元数，两两连环求等，约奇弗约偶，遍约毕，乃变元数，皆曰定母，列右行，各立天元一为子，列左行，以定诸母，互乘左行之子，各得名曰衍数，次以各定母满去衍数，各余名曰奇数，以奇数与定母，用大衍术求一。”（这段话从维基百科上抄的，我也不懂）。

这段文字描述了一个计算的规则，先算什么，后算什么，最后得到什么结果。这就是一个程序。（对CS科班的同学说一句：这里我不严格地区分“算法”和“程序”。在我看来，只要写下来的、明确的、可操作的规则，就是“程序”。而有人认为只有用Python等程序语言描述的计算过程，才是程序；而类似“大衍求一术”的东西，只能叫做“算法”。这里先搁置争议，还是学习Python要紧。）

上面那段程序看不懂，怎么办？
正是因为用文言文写下的计算规则很难懂，计算机更不懂，所以我们使用其他的语言描述这个规则。这里我们使用Python语言。

Python语言如何描述一个计算规则？
首先，Python语言定义了一组基本运算，例如加、减、乘、除和赋值（这是第一个术语，后面再解释）。在这些基本运算的基础上，Python语言提供了将基本的运算组合起来（也就是指明先进行哪个基本运算，再进行哪个基本运算）的方法。编写程序，其实就是合理地安排基本运算及其次序，从而得出想要的结果。

怎么在电脑上运行Python语言？
首先要下载Python语言的相关软件，官方网站传送门 www.python.org。然后打开文本编辑器，如记事本或者Python软件提供的IDLE，输入Python程序，再运行即可。

我去Python网站上看到2.7和3.3两个版本，用哪个？
本文以Python 2.7为准。因为市面上大部分的Python图书都以2.7为准，3.4不成熟，相关的图书、程序较少。不过，我尽量使用2.7和3.4都通用的部分。这样学习3.3也容易。
我等不及了，你赶快教我写第一个Python程序吧？
好的，打开Python，输入

1. print('hello world')

复制代码

在输入回车。就可以看到那个黑窗口（苹果的是白窗口）里面多了一行hello world。
学习一门语言的第一个程序，肯定是输出hello world。:D

支持LZ，坚持住～

LZ，写成一个tutorial啊。

给楼主提个建议 可以写成一个系列 每个贴子一个主题 把这里做成汇总 这样你写起来方便 看的同学也方便

写的很好，很适合我这种0基础的。。。感谢楼主

感谢lz分享~！正好准备学，很有用！！！