适用于孩子的Python编码2—玩转数字和变量

第一篇文章中,您了解了什么是程序,什么是python,如何在本地计算机上安装python,还了解了一些python编程的基本概念,例如函数和变量。


在这里,我们将学习如何使用Python,以及python中的变量,python中的数字类型!最后我们通过编写一个完整的计算周长和面积的程序来提升我们的编程能力!


安装海归编辑器

先让我们在安装一个适合孩子使用的python软件!因为python自带的编辑器python.exe和IDLEX.exe只是适合测试或者安装扩展插件使用, 不适合开发使用,所以这次我们使用一个适合孩子编程的可爱的卡通版免费国产python软件—海龟编辑器(点击下载)。

下载完成后,直接双击安装,

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显示正在安装,等待安装进度完成。安装完成后,软件会自动打开如下:

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好了,现在我们已经有了适合小朋友自己使用的python学习工具了!


用python做算术计算

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平时,当我们要求两个数字之和(例如137 + 923)或两个数字的乘积(例如190×18)时,我们会使用计算器或铅笔和纸来计算出结果。现在我们使用python来计算一下,看看编程是如何实现的?  

我们在海龟编辑器中输入:

print(135+17)

 输入的时候,小括号和加号要用英文输入法,中文输入法会出现报错。然后点击右下角的“运行”,

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会看到在控制台上显示结果:152。

print()函数是python内置函数,主要作用是把要显示的内容打印输出到屏幕上,如果我们只写135+17,点击运行,程序也计算出了结果,但是不会显示到屏幕上,我们只能看到一行“程序 运行结束”的提示!

下边在计算一下乘法,我在再接着输入:

print(190*18)

点击右下角的运行,

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我们会看到结果是3420。注意乘法是用星号(*)代表乘法符号(×),在大多数编程语言中,都是用星号表示乘法,用斜杠(/)表示除法。接下来我们可以自己测试一下除法运算!

下面我们计算一个实际例题:A,B,C,D,E 5人在一次满分为100分的考试中,得分分别是91分,93分,89分,97分,95分,求出这5人的平均分是多少?


我们先分析题目,求平均分可以分为两步:先计算出总分,再用总分数除以总人数,就求出平均分,然后写代码实现:

第一步:

print(91+93+89+97+95)

点击右下角运行,

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第二步:用求出的总数465除以5,

print(465/5)

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已经帮我们计算出来,平均分就是93分!是不是很有意思,电脑能帮我们计算数学题了!但是前提我们要分析问题,然后编程就是为了和计算机沟通,让计算机帮我们做运算工作!

上边我们用编程实现了简单的计算,接下来我们继续用表达式来继续优化我们的程序代码!


什么是表达式

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当我们与别人沟通或者写作时,会用一些短语(比如:5元钱)或者语句(这个玩具要5元钱)来表达或描述我们的意思。

Python编程具有类似于短语和句子的概念,这些概念称为表达式和语句。不同的是写作用时一般句号表示一个语句,在代码中用一行来代表一个语句,表达式包含在语句代码中,一般用小括号()括起来表示。

在python中,我们可以使用值,变量和运算符来创建称为表达式的小段代码,例如 

4 + 2   数值表达式

a + b    变量表达式

表达式可以合并为语句,例如:

sum = 4 + 2    程序语句

if (a + b > 16 )   程序语句

语句是单行或短代码段,它们在程序中执行某些操作,在此示例中,4 + 2 是一个表达式,并且是该语句 sum= 4 + 12 的一部分, a+b>16是一个表达式,if (a + b > 16 ) 是一个程序语句。

在编辑器中编写程序时,必须使用完整的语句,而不仅仅是表达式。


编码注释

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注释是对程序的解释说明,在任何编程语言中,都包含注释,便于人们理解,并且一般注释代码都不会被编译器和解释器执行。

在Python代码中,语句中#符号后的所有内容均为注释,并且被Python解释器忽略,python解释器会将它们视为机器看不到的代码,如上图中的机器人,看不到注释代码。

注释的作用:

  1. 注释可用于解释Python代码。
  2. 注释可用于使代码更具可读性。
  3. 注释可用于在测试代码时阻止执行。
  4. 检查以下python代码段并运行它

在海龟编辑器中写入一下代码,验证注释的使用:

print(40+50) #print(40+50)

#print(40+60)

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如上图,可以看到#号后边的代码都没有执行!不管#处于什么位置,解释器会跳过#注释语句,后边的语句正常执行!


变量

是计算机语言中能储存计算结果或能表示值的抽象概念,可以把变量看作装货物的集装箱,它的作用主要是存储数据。

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正如我在第一篇文章中提到的,变量就像标签一样,将它们视为带有标签的容器。我们可以用变量存储数据以供以后在程序中使用。
数据是您可能想要记录的任何信息,例如数字,名称或任何类型的文本(在Python中,文本称为字符串),项目列表等。
例如,下面是一个名为age的变量,该变量存储数字值9:
>>>年龄= 9
变量的名称始终位于等号的左侧,要存储的值始终位于右侧,如下图所示。

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要在Python中创建变量,我们要使用变量名称,等号(=)和值。变量可以存储数字,单词,甚至完整的句子,例如“您好,我的名字叫小欧,我的年龄是9岁!”。 

该变量可用于在程序执行期间保存不同的值。

检查并执行以下源代码:

my_age = 21

print('Now the value of the my_age is', my_age)

my_age = 103

my_age = 1000

print('The final value of the my_age is', my_age)

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该程序将不同的值分配给名为的相同变量my_age,并在进行一些分配后将其打印出来,以显示值的变化方式:最开始my_age的值是21,最后my_age的值是1000。大家要开动脑筋,想清楚为什么最后的值是1000?值103跑哪了?


变量的语法规则

知道了什么是变量和变量的作用,我们还要知道命名变量的语法规则,以便Python能够理解它们:

  1. 除了下划线(_)之外,不要在变量名中包含符号,否则会出现语法错误。变量名内的空格也不允许。
  2. 请勿以数字开头的变量名称,例如3player。可以在变量名中的其他地方使用数字,例如player3。
  3. 您无需在等号的两边添加空格:没有它们,您的程序将正常运行。但是它们确实使代码更易于阅读,因此添加它们是一个好主意。例如player='Little Vin',等于player = 'Little Vin',增加空间只会使它们更具可读性。

下图说明了所应用语法规则的一些示例:

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提示:由于变量名称中不允许使用空格,因此,当您想使用复合名称作为变量名称时,我建议使用_(下划线)来分隔单词,例如,如果您想将变量命名为“ temperature”摄氏”使用temperature_celsius或“圆圈区域”使用circle_area。


Python中的数字

python中的数字是一种数据类型,叫数字类型,还有字符串类型等,Python中数字类型根据其数值类型分为三种数值类型:

  1. int:整数,

    整数是正数或负数诸如,10、32,-6、194689和-5的值是整数,但3.14和6.025不是整数,是浮点数(float)。  
  2. float:浮点数,也就是小数。

    并非所有数字都是整数。带小数点的数用于表示无法用整数描述的值。  
  3. complex; 复数,复数使用的比较少,现在我们先忽略复数

看以下整数代码例子:

x = 8 

y = 96855286564375657641 

z = -1234

温度= -10

在上面的Python代码段中,x,y,z和温度的数值类型均为int。

看以下浮点数(float)例子:

x = 17.8 

y = 1.9 

z = -23.61

温度= -2.45
在上面的代码中,所有变量的值都是小数即浮点数(float)类型。

有时我们需要把数据转换成整数比如四舍五入,可以用python内置函数int()来转换,int(10.08)得到数值是10。

有时我们又需要小数形式,比如要保持数据一致精确到小数点后两位,可以用python的内置函数float(10)来转换,它的值是10.00。

注意:如果尝试调用int()和float()转化的前提是都是数字类型的值,如果是其他类型的值会产生错误。


编码练习:矩形面积和周长计算器


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周长是要计算巨型四个边的长度和。例如,如果要在地形周围建立矩形围栏,则需要知道需要多少米的电线。只需计算地形的周长-汇总所有方面,您就会知道需要多少电线。那只是它的应用之一。

面积是要计算矩形占用的实际空间有多大。例如,如果您想知道需要多少瓷砖来覆盖您的厨房地板,则面积就是您需要为其计算的值。

假设矩形的边长为A和B,计算周长和面积的方式为:

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如上图:矩形面积= A * B    

矩形的周长= A + A + B + B = 2A + 2B = 2(A + B)  
如果您还不了解数学的细节,请不要担心,我们将仅使用它来创建代码,程序将为我们执行计算。
输入i下代码并运行:

# 我们来输入要计算的长方形边长
side_A = input('Enter the value of side A: ')
side_B = input('Enter the value of side B: ')

# 把输入的边长A和编程B转换为整数
side_A = int(side_A)
side_B = int(side_B)

# 计算长方形周长
perimeter = 2 * (side_A + side_B)

# 计算长方形面积
area = side_A * side_B

# 打印周周长和面积
print('长方形的周长是', perimeter)
print('长方形的面积是', area)

运行后,我们会看到”Enter the value of side A:“,用鼠标光标在冒号后单击输入数字35.01,

回车后,我们会看到”Enter the value of side B:“,用鼠标光标在冒号后单击输入数字12.18,

回车后看到计算的最终结果如下图:

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请记住,程序总是从上到下逐行执行。我们添加了一些注释,只是为了让我们的代码更容易被其他人读懂,程序并不执行注释语句。

我们最后再分析一下,以上代码执行的情况是:

  1. 程序要求2个用户输入,每次输入1个数据。
  2. 像以前的程序一样,然后我们需要将边值转换为int。
  3. 该程序使用公式计算周长2*(sideA + sideB)。此处需要使用括号来强制执行操作的优先顺序,否则2*sideA将先计算括号,然后再添加到括号中sideB,从而导致错误的答案。
  4. 面积也通过简单的乘法计算 sideA *sideB
  5. 最后两行仅显示字符串和所有计算后获得的变量值。。

So easy!是不是很酷呢?!


下一步是什么?
在上边的练习中,您可以使用数学运算来编写复杂的程序。
在下一篇文章中,我将介绍其他Python基本数据类型的详细信息,然后进行实际练习。



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