教师资格证计算机专业课——考点(Python编程)

一、Python的基本数据类型

Python3 中有六个标准的数据类型: Number(数字)、String(字符)、List(列表)、Tuple(元组)、Set(集合)以及 Dictionary (字典)。

其中，Number(数字)、String (字符串 )、Tuple (元组)为不可变数据类型，List (列表)、Dictionary(字典)、Set (集合)为可变数据类型。

1、Number（数字）

Python3 支持 int、float、bool、complex（复数）。

在Python 3里，只有一种整数类型 int，表示为长整型，没有 python2 中的 Long。像大多数语言一样，数值类型的赋值和计算都是很直观的。内置的 type() 函数可以用来查询变量所指的对象类型。

2、String（字符串）

Python中的字符串用单引号 ' 或双引号 " 括起来，同时使用反斜杠 \ 转义特殊字符。

字符串的截取的语法格式如下：变量[头下标:尾下标]。

索引值以 0 为开始值，-1 为从末尾的开始位置。

加号 + 是字符串的连接符， 星号 * 表示复制当前字符串，紧跟的数字为复制的次数。实例如下：

str = 'Hello word'

print (str) # 输出字符串

print (str[0:-1]) # 输出第一个到倒数第二个的所有字符

print (str[0]) # 输出字符串第一个字符

print (str[2:5]) # 输出从第三个开始到第五个的字符

print (str[2:]) # 输出从第三个开始的后的所有字符

print (str * 2) # 输出字符串两次

print (str + "TEST") # 连接字符串

3、List（列表）

List（列表） 是 Python 中使用最频繁的数据类型。

列表可以完成大多数集合类的数据结构实现。列表中元素的类型可以不相同，它支持数字，字符串甚至可以包含列表（所谓嵌套）。

列表是写在方括号 [] 之间、用逗号分隔开的元素列表。

和字符串一样，列表同样可以被索引和截取，列表被截取后返回一个包含所需元素的新列表。

列表截取的语法格式如下：变量[头下标:尾下标]

索引值以 0 为开始值，-1 为从末尾的开始位置。

加号 + 是字符串的连接符， 星号 * 表示复制当前字符串，紧跟的数字为复制的次数。实例如下：

list = [ 'abcd', 786 , 2.23, 'hello', 70.2 ]

tinylist = [123, 'hello']

print (list) # 输出完整列表

print (list[0]) # 输出列表第一个元素

print (list[1:3]) # 从第二个开始输出到第三个元素

print (list[2:]) # 输出从第三个元素开始的所有元素

print (tinylist * 2) # 输出两次列表

print (list + tinylist) # 连接列表

4、元组（tuple）

元组（tuple）与列表类似，不同之处在于元组的元素不能修改。元组写在小括号 () 里，元素之间用逗号隔开。元组与字符串类似，可以被索引且下标索引从0开始，-1 为从末尾开始的位置。也可以进行截取（看上面，这里不再赘述）。其实，可以把字符串看作一种特殊的元组。元组中的元素类型也可以不相同：

tuple = ( 'abcd', 786 , 2.23, 'hello', 70.2 )

tinytuple = (123, 'hello')

print (tuple) # 输出完整元组

print (tuple[0]) # 输出元组的第一个元素

print (tuple[1:3]) # 输出从第二个元素开始到第三个元素

print (tuple[2:]) # 输出从第三个元素开始的所有元素

print (tinytuple * 2) # 输出两次元组

print (tuple + tinytuple) # 连接元组

string、list 和 tuple 都属于 sequence（序列）。

注意：

• 1、与字符串一样，元组的元素不能修改。
• 2、元组也可以被索引和切片，方法一样。
• 3、注意构造包含 0 或 1 个元素的元组的特殊语法规则。
• 4、元组也可以使用+操作符进行拼接。

5、集合（set）

集合（set）是由一个或数个形态各异的大小整体组成的，构成集合的事物或对象称作元素或是成员。基本功能是进行成员关系测试和删除重复元素。可以使用大括号 { } 或者 set() 函数创建集合，注意：创建一个空集合必须用 set() 而不是 { }，因为 { } 是用来创建一个空字典。

创建格式：parame = {value01,value02,...} 或者 set(value)。

实例：

student = {'Tom', 'Jim', 'Mary', 'Tom', 'Jack', 'Rose'}

print(student) # 输出集合，重复的元素被自动去掉

# 成员测试

if 'Rose' in student :

print('Rose 在集合中')

else :

print('Rose 不在集合中') # set可以进行集合运算

a = set('abracadabra')

b = set('alacazam')

print(a)

print(a - b) # a 和 b 的差集

print(a | b) # a 和 b 的并集

print(a & b) # a 和 b 的交集

print(a ^ b) # a 和 b 中不同时存在的元素

输出结果：

{'Mary', 'Jim', 'Rose', 'Jack', 'Tom'}
Rose 在集合中
{'b', 'a', 'c', 'r', 'd'}
{'b', 'd', 'r'}
{'l', 'r', 'a', 'c', 'z', 'm', 'b', 'd'}
{'a', 'c'}
{'l', 'r', 'z', 'm', 'b', 'd'}

6、字典（dictionary）

字典（dictionary）是Python中另一个非常有用的内置数据类型。

列表是有序的对象集合，字典是无序的对象集合。两者之间的区别在于：字典当中的元素是通过键来存取的，而不是通过偏移存取。

字典是一种映射类型，字典用 { } 标识，它是一个无序的 键(key) : 值(value) 的集合。

键(key)必须使用不可变类型。

在同一个字典中，键(key)必须是唯一的。

注意：

• 1、字典是一种映射类型，它的元素是键值对。
• 2、字典的关键字必须为不可变类型，且不能重复。
• 3、创建空字典使用 { }。

二、Python运算符及其优先级

1、算数运算符

以下假设变量a为10，变量b为21：

>>> 9//2
4
>>> -9//2
-5

2、比较运算符

以下假设变量a为10，变量b为20：

3、赋值运算符

以下假设变量a为10，变量b为20：

if (n := len(a)) > 10:
    print(f"List is too long ({n} elements, expected <= 10)")

4、位运算符

按位运算符是把数字看作二进制来进行计算的。Python中的按位运算法则如下：a = 0011 1100 ；b = 0000 1101。

5、逻辑运算符

Python语言支持逻辑运算符，以下假设变量 a 为 10, b为 20:

6、成员运算符

除了以上的一些运算符之外，Python还支持成员运算符，测试实例中包含了一系列的成员，包括字符串，列表或元组。

7、身份运算符

身份运算符用于比较两个对象的存储单元

8、运算符优先级

以下表格列出了从最高到最低优先级的所有运算符：

三、Python程序设计

1、选择结构

Python 语言的选择结构包括if、if...else、if...elif 三种结构。其特点是:

(1)用elif代替了 else if，所以i语可的关键字为:if ...elif...else。

(2)每个条件后面要使用冒号: ，表示接下来是满足条件后要执行的语句块。

(3)使用缩进来划分语句块，相同缩进数的语句在一起组成一个语句块。

(4)在Python 中没有 switch ...case 语句。if、if...else、if...elif 三种结构如下表所示。

if结构：if<表达式>：语句

if...else结构：if<表达式>:

语句 1

Else:

语句2

if...elif结构：if<表达式> ：

语句 1

elif< 表达式2>:

语句 2

elif<表达式n>:

语句 n

else:

语句 n+1

2、循环结构

（1）while循环

while 语句先判断表达式，后执行语句，循环体至少执行0次。while 循环语句如下:

while<表达式>:

语句

或

while< 表达式>:

语句

else:

语句

（2）for循环

Python 的 for 循环可以历任何序列的项，如一个列表或者一个字符串。for 循环语句如下:

for<变量 >in<序列>:

<语块>

或

for<变量 >in<序列>:

<语块 1>

else:

<语块2>

当循环执行完毕（即遍历完 iterable 中的所有元素）后，会执行 else 子句中的代码，如果在循环过程中遇到了 break 语句，则会中断循环，此时不会执行 else 子句。

四、经典循环例题

例题1：有1、2、3、4个数字，能组成多少个互不相同且无重复数字的三位数？都是多少？

分析：可填在百位、十位、个位的数字都是1、2、3、4。组成所有的排列后再去掉不满足条件的排列。

源代码：

for i in range(1,5):

for j in range(1,5):

for k in range(1,5):

if( i != k ) and (i != j) and (j !=k):

print(i,j,k)

例题2：百元买百鸡。假定小鸡每只5角，公鸡每只2元，母鸡每只3元，编程求解购鸡方案。

分析：小鸡加上公鸡加上母鸡等于100只，3*母鸡加上2*公鸡 加上0.5*小鸡等于100块钱。

源代码：

for x in range(0,34):

for y in range(0,51):

for z in range(0,101):

if x+y+z==100 and 3*x+2*y+0.5*z==100:

print(x,y,z,sep="\t")#"\t"为制表符