Chinese Python Tutor

非程序员 Python 编程概念-快速 Python 语言入门教学，课程，课件，教材，自学，概念

Python 的中文意思是巨蟒，大蟒蛇。

计算机编程主要概念

 

首先，要明确一点，那就是，编程是不需要任何数理化知识的，最多最多只需要会数数，1，2，3，4，5的往上数。只有在编程解决数学问题的时候，才会用到数学知识。一般情况下，网络应用，文件处理、分割，数据提取，报表通知这些应用的编程，根本不需要任何数学知识。

计算机语言编程的主要内容就这些：数字，文字，重复，公式，变量

• 数字: 1, 2, 3, 5.6, 120, 32.4, 3.1415926, -3, -0.123，反正是个数都算。

• 文字: 您好，我好，你太牛了，很黄很暴力，这类的文字。一般用双引号(“)或者单引号(‘)括起来。术语叫字符串 ，就是一堆字符，串起来。

• 重复: 重复的做一件事对于计算机来说叫做循环(loop)。计算机是一个很笨的机器，基本上只会做加，减，乘，除，大于，小于，等于和循环这些简单的工作。编程就是把复杂的问题，拆成简单的单元让他重复。

循环具体来说，就是先设定一个条件，当条件符合的时候，重复执行一系列操作。直到设定的条件不再符合了，就可以结束循环了。

幸亏有下面讲到的公式，所以很多较复杂的问题已经有了解决方法，我们只是重复的套用别人做好的解决公式就可以了，不用拆得太细。

Python 语言最大的优势，就是这个语言中包含了大量解决常见问题的公式，您想干的事，基本上都有人帮您干了，您只是需要把他们组织，捆绑起来就可以了。比如下载文件的公式，分析网页内容的公式，压缩文件的公式，处理电子邮件的公式等等。

• 公式: 一个公式类似一份菜谱。每份菜谱，把需要的材料和要做的活儿列出来，炒菜的时候带入不同比例的材料分量，菜就做好了。因为需要用英语来写这个菜谱，为了少打几个字，会使用一些数学符号，所以常类比成数学公式， (a+b)²= a² + 2ab + b² 这种。只不过编程时列出来的公式内容与数学无关，更像洗菜，切菜，炒菜这样的步骤。

方便起见，还是用上面的数学公式来类比吧。公式使用的时候带入具体数值，比如：(3+4)² = 3² + 2*3*4 + 4² = 9+24+16 = 49 。前面的 (a+b)² 就是我们的公式名。当然编程时，我们会用一些比较容易明白的词组做为公式名，或者说是菜名，比如“和的平方”这种，英语或者拼音都可以，这里他需要两个参数a，b；后面的 a² + 2ab + b² 是列出具体怎么算出来的步骤，这就是我们的公式内容。

在编程的时候，使用的公式不是数学公式，所有没有什么数学推导，推论之类的玩意儿。只是把我们想做的操作，捆成一堆，以便我们可以在不同的地方重复使用这些操作，这就是编程的公式了。这样就不用每次干同样的事的时候，进行重复的细节工作。 

再比如说洗衣服吧，泡衣服，打肥皂，搓衣服，用清水投三遍，拧干，再晾起来。这些每次洗衣服都要重复的事情，全被洗衣机变成一件事了，只要每次放进不同的衣服，再放进重量不同的洗衣粉，一按“开始”键，就可以让他去洗了。完了打开盖，洗好了。

这洗衣机就是我们的公式，洗的过程就是我们捆绑进去的各种每次洗衣服都要重复的操作，洗衣机厂帮我们弄好了。而每次放进去的不同量的衣服，不同重量的洗衣粉，就是套公式用的参数了，就是上面例子里的a啊，b啊的东西。

几个小公式可以组合成大公式，做更复杂的工作。例如您要是工作，学习忙，没时间干家务，或者纯粹就是个懒字，那么就请回来一位家务助理。得，家务助理用洗衣机，吸尘器，微波炉等等公式，再加上他自己对这些公式的进一步操作，组合，循环，把这些小公式捆绑起来，就成为一个大公式了。您每次交了钱，回家一看，卫生就打扫了，饭也做好了。这家务助理做的工作，对于您来说，也就是一个更复杂的公式了，每次打电话预约，交钱就可以套用完成家务的公式了。

在程序里，公式的术语叫“函数”或者“方法”。我们如果说“定义一个函数”，那就是列出一条公式所要做的事情和需要的材料，用的时候，拿来参数a,b什么的，套一下公式就行了。

为了让程序的结构清晰，我们往往会定义很多函数。把复杂的问题分成很多小的，简单的问题。每个小问题放到一个单独的函数里，然后在解决复杂问题的函数里，使用这些小的问题函数解决大问题。更重要的是我们可以大量的使用别人写好的函数来解决自己的问题，也就是买洗衣机而不是自己造洗衣机。 

函数的作用是让程序结构清晰，而且可以在不同的地方重复套用。

• 变量: 就是上面的a，b这种可以代表任何值，可以放进不定值的单词，变量，变量，他代表的量可能会改变。我们用变量来存储我们程序中用到的各种数字，文字，公式。所谓参数，就是定义公式时用到的变量，就叫参数，换个马甲而已。

换成术语，我们有：

数字 (number)
=>
数字

字符串 (string)
=>
文字

循环 (loop)
=>
重复

函数／方法 (function/method)
=>
公式

变量 (variable)
=>
变量

到这里，基本上编程就没什么可学得了。剩下的就是掌握各种不同编程语言特定的函数和循环的书写格式，再掌握了别人已经写好的函数的用法，组合起来就得了。

基本编程

 

最基本的Python程序：

print ("世界，您好！")

 

存到文件 hello.py 里，然后命令行下输入 python hello.py 就可以看到结果了。

这里就用到了函数和字符串，在屏幕上输出一行：世界，您好！

Python 里函数的用法是：函数名(参数1, 参数2)

这里 print 是函数；在屏幕上打印内容，”世界，您好！”是参数，套 print 这个公式用的。

学会怎么用函数了，再学会定义函数的格式，就差不多了。

Python 里注释符号是”#”。就是说，在 # 符号后的那一行文字，都当做解释，不做为程序的命令。

print ("打酱油！") # print ("关我屁事")

 

只打印出 “打酱油”，剩下的，因为是在 # 后面，所以程序把他们当做注释语言自动忽略了。

定义函数

def a_b_pingfang(a, b):

    c = a**2 + 2*a*b + b**2

    return c

 

我们定义一个(a+b)²的函数，def 是英语 define 的缩写，意思是定义函数，定义公式。

第 1 行就是说我们要定义一个函数名叫 a_b_pingfang 的函数，用他的时候，需要两个参 数 a 和 b。尾巴上有个冒号，冒号的意思是说：“下面的一段话就是公式定义了，要注意了”。

计算机编程里，* 代表乘法，/代表除法，** 代表乘方， b**2 就是 b 的二次方。 

注意： Python 是用 缩进空格 来表示段落的，冒号(:)来表示段落开始。

第 2 行先缩进4个空格，说明下面缩进4格的，都是同一段落，用来具体计算上面定义的公式的。把 a 2+2*a*b+b 2 的计算结果，放到c里。

c类似于a，b，都是表示一个变量，他可以用来存放数字，文字，甚至函数。这里他存放的是用a，b计算后得到的结果。因为不是在函数名里，所以术语叫做“变量”，用在函数名里，就叫参数了。

“变量”就是用一个单词来代表一个可以变化的量的。单词里可以有字母，数字和下加线(_)，数字不能打头。

第 3 行，把函数执行的结果，告诉使用者。这里把存在c里的结果，传回给函数的使用者。

return 命令的意思，就是立即结束函数的执行，把return后面的值传给调用者，可以传回多个值。

return 不是必需的，函数执行到最后一行，如果没有return，会自动结束。

如果前面有 return ，则提前结束。

现在可以使用这个公式了，我们把套公式叫调用函数 ：

ping2 = a_b_pingfang(2, 3)

 

ping2 里存放了 a_b_pingfang(2, 3)得到的结果，也就是上面 return c 这句，把 c 的内容，传给了外面的ping2。

把结果打印出来：

print(ping2)

 

全部程序就是：

def a_b_pingfang(a, b):

    c = a**2 + 2*a*b + b**2

    return c

ping2 = a_b_pingfang(2, 3)

print(ping2)

 

存到 test2.py ，跑 python test2.py 就可以看到输出 25。

循环 (loop)

 

当然还有循环，怎么让程序重复的做事？我们有 while(当…), for(对于…) 命令来进行循环控制。

a = 0

while a < 100:

   a = a + 1

   print (a)

 

这个循环说，当 a < 100 的时候，把 a 增加 1，再把他打印出来，然后重复。当 a 等于100了，条件不符合了，就结束了。

我们有 <, >, ==, <=, >=, != 来判断大于，小于，等于，小于等于，大于等于，不等于。

还有 and(并且), or(或者), not(不是) 来进行逻辑运算，所谓逻辑运算，就是测试多个不同判断之间的关系的：

(a == 1) and (b != 2) 来测试这两个判断是否同时成立：a 等于 1 并且 b 不等于 2。 (a == 1) or (b != 2) 来测试这两个判断里是否有至少一个成立：a 等于 1 或者 b 不等于 2。 not a == 1 来测试这个判断是否是错的。错的就是对的，对的就是错的，颠倒黑白：不是 a 等于 1，那就是 a 不等于 1 了，好像有点脱裤子放屁。其实在别的更复杂的判断组合里更有用些。 

我们还有 break(中断) 来打断循环，和 continue(继续) 来立刻回到循环开始，也可以用 if(如果) 命令来进行判断：

a = 0

while True:

    a = a + 1

    if a >= 100:

        break

    print (a)

 

这里 True(正确) 表示永远正确，相对的是 False(错误) 表示永远错误。这一段是说一直执行，因为 while 的条件总是正确，就是说“当符合总是正确的条件的时候，不断重复”，当然是永远正确，永远重复了。下面在 if 处判断如果a大于等于100，如果是，那么执行 if 下的段落，这里我们打断了循环。如果条件不符，就跳过 if 下面的小段落，该干嘛干嘛，具体到这里就是打印 a 然后继续执行循环。

for 循环是利用下面介绍的的列表数据结构对列表进行循环。

Python 数据概念

 

下面具体说到Python特异功能，他有几个特殊的存储数据的格式。

• 列表: list
• 元组: tuple
• 字典: dict (dictionary)
• 集合: set

列表 (list)

 

列表：把很多变量存进一个列表里，叫列的意思，就因为他像列车一样，一节一节车厢，每厢放一个变量。格式为 b, c, 1, 3, 5, ‘葡萄’, ‘葡萄皮儿’，可以看到，方括号里，可以放具体的数字，文字，也可以放变量，用逗号分隔。

这些内容是在固定位置上，可以通过他们的位置，来提取：

alist = [1, 3, 5, '很傻', '葡萄', '葡萄皮儿', a, var1]

print (alist[0]) # 打印 1

print (alist[3]) # 打印 "很傻"

在Python里，次序是从0开始数的，开始是0，然后是1，2，3，4，5，所以上面的列表 alist的第一个内容，可以用alist[0]来提取，第二个用alist[1]来提取。就像年龄一样，一生下来是零岁，一年以后才是一岁，不是中国传统那样，生下来就一岁，那是虚岁。蟒蛇语言他只认准确的东西，不玩儿虚的。

print (alist[4]) # 打印 '葡萄'

这里，我们可以介绍用 for 循环来访问这个列表里的所有内容：

for me in alist:

    print (me)

 

上面这一段，打印所有alist里的内容。

这个循环是，对于列表 alist ，从 0 位置开始，访问他的每一个位置，把这个位置上的值， 放到 me 里，然后针对不同的 me 值，重复执行下面段落的内容。

in 表示 me 在 alist 里，也可以用来判断：

  if "葡萄" in alist:     print ("葡萄在alist里！")

列表的内容是可以改变的，我们可以把第4个位置设为”很天真”:

alist[3] = alist[3] + ' 很天真'print (alist[3]) # 打印 '很傻 很天真'

 

下面说道的元组的内容就不能改变了。

元组 (tuple)

 

元组：元组就是列表，但是他的内容是不能改变的，用圆括号()来表示。 他的内容只能一开始就设定。但是，元组和列表之间是可以用函数互相转变的，转成列表就可以改变内容，转回元组就不能改了。

元组是用圆括号来表示，所以叫元组嘛。

atuple = (2, 3, "老子")

alist = list(atuple) # 变成 [2, 3, "老子"]

alist[0] = 0

tuple2 = tuple(alist) # 变回 (0, 3, "老子")

 

在 Python 里，字符串也是一种特殊的元组，也就是内容不可变的字符列表。

txt = 'abcdefg'print(txt[1]) # 打印 b

字典 (dict)

 

字典：字典就像一般的字典，一个字，一个解释，再一个字，再一个解释。用大括号表示：

adict = {1: "我是解释",

 2: "我是解释2",

   "我是3": 3,

   "我是4": 4  }

 

前面的字叫钥匙(key)或者索引，后面的解释，叫”值”。索引不能重复，必须是唯一的。

我们可以看到，前面的字，和后面的解释可以是数字，文字，还可以是函数或者元组。但是前面的字，不能是列表，因为列表内容是可变的，可变的东西都不能做索引。

我们用索引来提取，设定或者增加值，而不是用位置：

adict[1] # "我是解释"

adict["我是3"] # 3

adict[1] = 2 # 设定新的值

adict["新索引"] = "没头脑和不高兴" # 增加一个新索引和值

集合 (set)

 

集合: 集合就是数学上用的集合，把一堆东西放到一起，类似列表，不同的地方是内容不重复，而且也没有次序。

aset = set([1, 2, 3, 2, 4, 6]) # 去掉重复内容，所以是 1,2,3,4,6

 

可以看出，建立一个集合的方式，是使用set()函数，函数的参数可以是列表，或者元祖，反正是一串儿的都可以。

集合的用处是利用他内容不可重复的特性，来去掉重复的内容。至于其他的合集，交集也是这个特性的延伸。

集合也是可以变成列表的，利用 list() 函数。

alist = list(aset) # 内容 [1,2,3,4,6]

模块 (module)

 

Python 里包涵了很多别人写好的函数、方法让我们直接利用。譬如写网络程序的函数，数 学计算的函数，分析电邮文件的函数，加密的函数。我们要做的就是套公式！

这些函数分门别类的放到叫“模块”的东西里。一个模块里，包括很多功能相类的函数。而具体实现上，一个模块，就是一个Python的程序文件。

如果模块还需要细分更多层，那么每层就是一个文件目录。里面有很多做为模块的Python文件。

要使用模块，我们用“进口”这个命令: import

import time

now = time.clock()

print (now)

 

这里，我们先进口 time 模块，然后使用 time 模块里的函数 clock() ，得到当前时间，打印出来。

用个英文句点表示模块time里的clock函数: 模块名.函数名

在 Python 里，我们会用到很多别人写的模块，能自己少写点儿源码，尽量少写，懒不是？

类 (class)

 

其实编程来说，类并不是必须的，但是因为很多Python提供的模块，里面的函数都是包在类里面的，所以我们需要介绍一下类。

面向对象编程，是现在比较流行的编程方式，是个人都得用“面像对象”的思路来编程，来显得自己跟得上形式。其实面对对象并不是必须的，光棍并不可耻。

类就是种类的意思。

基本上面对对象就是把同类的函数，变量打包放到一个包袱里，这个包袱就叫“类”。挺土气是吧？其实面对对象也并不就一定时髦，也可以俗不可耐，就看您包袱打的怎么样了。

这个“类”一般上是以具体的东西为模板，譬如物种：人类，猫类；物品：家俱类，电器类。他里面打包的函数，基本上是针对这个类进行操作的，譬如人说话，人吃饭，人的鼻子人的嘴，猫逮耗子，家居磨损。

使用类的时候，我们先具体化他，把种类变成个体。人类变成某人，猫类变成某猫，家俱变成某件家俱。这个具体化的类，就是所谓的“对象(object)”。然后我们就可以使用这个具体人，猫，家居的函数，针对具体的人，物进行操作了，所谓操作对象。

定义类

class RenLei:

    def __init__(self, mingzi):  # self 是一个固定参数名，代表这个对象自己。

        self.mingzi = mingzi     # 把名字存到对象自己的 mingzi 变量上。

        self.xingbie = "nv3"     # 性别，预设为女

    def shui2(self):             # 谁函数，提取姓名

        return self.mingzi    def gai3ming2(self, xin_mingzi):    # 改名函数

        self.mingzi = xin_mingzi

 

上面的例子，一开始就要求给这个对象一个名字。

• 目的: 我们在程序中定义类的目的，主要就是定义一些针对这个 类本身的变量（如上例: mingzi, xingbie）进行操作的函数。把这些变量和相应的操作函数捆绑到一起，形成一个有机的整体，便于进行复杂的操作；而且有了分类，程序结构也更加清晰一点。

• self: 在类的定义里，每一个函数，他的第一个参数，都是规定死的，必须是 self。 self代表这个对象自己。在对象内部，这个对像本身的变量，函数，都是通过这个self来存取的。

因为我们建立类的目的，是对类内部变量进行操作，所以这个代表对象本身的变量 self ，在我们类的函数中，就很重要了。

在使用类里的函数时，不用提供 self 这个参数，程序自动提供 self，让我们使用他的内部函数，变量。我们只要提供其他参数即可。

• __init__(): 这个类函数是一个特殊的函数，他代表从类具体化到对象的时候，需要套用的公式。

通过类建立对象的时候，程序会自动调用 __init__()函数。所以他叫做初始化函数。建立对象的时候，有什么一开始的要求，都可以通过他来指定，比如要求“脚不大好头发没有麻子”。

当然如果没有初始要求，也可以不定义这个函数，那么程序就不会自动调用他了。

• 属性: 而类本身的变量，有个专用名词叫类的属性。这些属性可以让我们保留类的一些状态值，并且通过类函数来提取或者改变这些状态。例如：除了人的名字，性别外，还可以保留一个吃饱的状态，吃饭函数可以顺手把这个状态设定成“吃撑了”，过了半个小时，可以通过别的函数把这个状态又改成饥饿状态了(消化能力是强了点儿)。

定义类的属性的方法，一般是在 __init__ 这个类函数里，使用

self.属性名 = 初始值

的方式来定义的。如果没有初始值，Python 有一个特殊的 None 符号，来代表没有值，所有没有值的地方都可以用他。

• 类函数: 而类函数的定义，是直接在类里面，缩进四个空格，像一般函数定义就可以了。只是别忘了第一个参数，一定要是 self 。

具体化类，建立对象

 

具体化类，也可以说是建立对象。就像按照一个商品目录买回来一件具体的商品，跟上淘宝网一样。

他的格式是，直接把类的名称当作一个函数来使用，也就是后面加括号()和参数。这个函数对应的参数，则是这个类的 __init__() 函数所要求的参数。如果没有 __init__() 函数，则不需要给参数。

使用类为函数后，会自动返回一个变量，这个变量就是我们的对象了。

所以我们建立一个具体的人的对象，那么就把人类这个类当函数来呼叫：RenLei("如花") ，他会自动返回一个名字叫如花的人的对象。

# 建立对象，提供的参数对应__init__() 函数，self 这个参数程序会自动提供，不用我们提供。

xiaozhang1 = RenLei("小张")  # 建立一个叫小张的人

mingzi = xiaozhang1.shui2()  # 使用“对象名.函数名()”的格式来调用类里的函数。

print (mingzi) # 打印 "小张"

字符串的对象性质

 

Python 里的字符串，列表，元组，字典，他们本身都是面对对象的类，所以带有很多函数可以对自己进行操作，譬如：

a = "脚不大好 头发没有 麻子".split()

 

split是字符串这个类的函数，他可以把字符串在给定位置分割，当我们不给他参数的时候，会在所有空白位置分割，然后返回一个列表，里面是被割裂的字符串。

结果，a 的内容是 ["脚不大好", "头发没有", "麻子"]，这是一个有3个元素的列表。

对于字符串，列表，字典之类的操作，请熟读说明手册对他们的说明，Python编程，主要就靠字符串，列表和字典了。

Python 程序员编程习惯

 

重中之重: 大量的使用 list 这个列表方式来存储、操作数据。一字长蛇阵是蟒蛇的绝招，多用没错。

写一个 Python 程序，我们一般的步骤是：

1. 进口所有会用到到模块 import
2. 定义我们自己的类和函数。对于每个函数里要用到的函数，被调用的函数一般放在调用函数的前面定义。这样我们读程序的时候，如果从上到下，就知道调用的函数，在前面是怎么定义的，有什么功能，需要什么参数，返回什么值。
3. 在文件的最下面，调用上面定义的函数和类，开始工作。
4. 命令行的选项是通过 sys.argv 这个列表得到的。
5. 尽量使用Python提供的内建函数和模块里的函数，所以我们对Python的模块说明手册要很熟悉。
6. 程序的清晰比简洁重要，多写注释，表明自己下面要做什么。越清晰的程序越容易修改。否则十天半个月后您想给自己的程序加个新功能，结果根本看不懂原来的程序了，可怎么加？

Python 运行，是从文件的上面往下走的，看到一条命令执行一条命令，一直到最后一行。当我们定义函数和类的时候，他们只是定义，而没有执行，所以Python 看到他们，先存起来，直到看到定义外的具体命令，才真正的执行。如果这个命令调用上面的函数，那么就把存起来的函数执行一下。

完整例子

 

把一个两列的文件input.txt，分割成两个文件col1.txt, col2.txt，一个文件一列。 input.txt 内容:

a1 啊阿

ai1 挨埃哀

ao2 熬鳌翱獒

 

程序内容：

def split_file(filename): # 把文件分成两列

    col1 = [] # 存储第一列

    col2 = []    fd = open(filename) # open 函数用来打开文件，返回一个文件对象

    text = fd.read() # fd.read 读入文件fd 的内容。

    lines = text.splitlines() # 把读入的内容分行

    for line in lines: # 循环每一行

        part = line.split(None, 1) # 分割一行。

        col1.append(part[0]) # 把分割的第一部分放到col1后面。

        col2.append(part[1])

    return col1, col2 # 返回 col1, col2

def write_list(filename, alist): # 把文字列表内容写入文件

    fd = open(filename, 'w') # 打开输出文件col1.txt，'w'指定使用写入模式。

    for line in alist:

        fd.write(line + '\n')

def main(): # 主函数，程序进入点，习惯性叫他 main()

    filename = 'input.txt'            # 把输入文件名

    input.txt 放进一个变量

    col1, col2 = split_file(filename) # 调用分割函数，结果存入 col1, col2

    write_list('col1.txt', col1)      # 调用写入函数

    write_list('col2.txt', col2)

main() # 唯一的函数外命令，程序开始执行，调用上面的 main() 函数数。

 

这里，输入的文件名是写死的 input.txt ，我们可以使用模块 optparse 来通过命令行读取用户提供的文件，会更灵活些，那些就是您研究过 optparse 以后的事了。

参考资料

基础资料

 

更多的功能，函数，请参考Python的官方教学和手册。

先熟悉:

• 内建函数
• 内建数据类型 (字符串，数字，列表，字典，文件对象)
• sys 模块
• re 模块
• os 模块
• optparse 模块

熟悉这些，基本上编程没问题了。

中文编码

 

对于中文的各种编码，我们只要知道字符串的两个函数：encode() 和 decode()，他们可以把各种编码与标准的统一码进行转换。

    # 把统一码转成 GBK 码    "我们就是花朵".encode("GBK")

    # 把使用 UTF-8 编码的字符串转成统一码    "你们才是花朵，你们全家都是花朵".decode("UTF-8")

 

这两个函数还有一些容错设计，具体参看他们的说明。

网络编程

 

如果需要网络编程，还要熟悉网络相关的模块:

• urllib2
• cookielib
• xml.etree.elementtree
• email

图形界面

 

如果想要图形界面，建议使用PyGTK或者PyQt图形界面函数库，这时候，也需要熟悉面对对象编程的概念。

Python 小例子

 

Acire 是一个 Python 编程范例的互动程序。他提供了大量介绍 Python 函数使用方法的范例，可以很容易的查看，试用，修改这些演示源码。

深入学习

 

深入 Python是一本经典的参考书，虽然没有涵盖所有Python模块的内容，但是对初学者基本够用。而且他是一个自由文件，说俗了就是合法免费的，又有中文翻译版，难得。

也可以参考 Python 绝对简明手册这个中文说明。

对于英文不好的人，建议买一本有Python函数模块介绍的中文书，作为参考书，在编程的时候，边编边翻书。

当然还有 Python 的官方网站，不过是以英文为主了: http://www.python.org/doc/

Python 的中文意思是巨蟒，大蟒蛇。但是这个语言的具体出处是一个叫Monty Python的英 国电视剧。

本文来自hashao