周家敏学习日记

Anatasha

第一章：程序设计与计算思维

1.    程序设计：

（1）步骤：

分析问题——设计算法——程序编写——对源程序进行编辑、编译和连接——运行程序，分析结果——文档编写

（2）分类：

1. 按照结构性质分类：结构化程序设计

非结构化程序设计

2.    按照用户的要求分类：过程式程序设计

非过程式程序设计

3.    按照程序设计的成分性质分类：顺序程序设计

并发程序设计

并行程序设计

分布式程序设计

4.  按照程序设计风格分类：逻辑式程序设计

函数式程序设计

对象式程序设计

2. 计算机语言：机器语言、汇编语言、高级语言

3. Python：

（1）    特点：

1.可运行在多种计算机平台和操作系统中

2.自动内存回收

3.面向对象特性（object_oriented），支持多重继承（multiple inheritance）、重载（override）

4.强大的动态数据类型支持，不同数据类型相加会引发一个异常。

5.强大的类库支持，使编写文件处理、正则表达式，网络连接等程序变得相当容易。

6交互命令行模块能方便地进行小代码调试和学习。

7.可以通过C或C++编写的模块进行功能扩展。

（2）应用：

1. 系统编程，提供大量系统接口API，能方便进行系统维护和管理。

2. 图形处理，有PIL、Tkinter等图形库支持，能方便进行图形处理。

3. 数学处理，NumPy扩展提供大量与许多标准数学库的接口。

4. 文本处理，提供re模块支持正则表达式，提供SGML，XML分析模块。

5. 数据库编程，程序员可通过遵循Python DB-API（数据库应用程序编程接口）规范的模块与Microsoft SQL Server、Oracle、Sybase、DB2、Mysql等数据库通信。Python自带有一个Gadfly模块，提供了一个完整的SQL环境。

6. 网络编程，提供丰富的模块支持sockets编程，能方便快速地开发分布式应用程序。

7. 作为Web应用的开发语言，支持最新的XML技术。

8. 可用于多媒体应用。

9. Pygame是Python开发游戏的一个库（http://www.pygame.org）

（3）编辑与环境

1.解释程序可以作为计算器使用；IDE环境

2.程序：一、print（“hello”）

      二、input：a=input("请输入一个数字：\n")

print(a)

print(a+a)

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第二章：算法概述

一、计算机程序与算法：
1、程序的开发过程：
问题分析——算法设计——编写程序——测试程序
               \数据类型分析/
二、算法的描述：
（可用流程图、伪代码、自然语言等）
例子1：摄氏度转华氏度：
问题分析：华氏度=1.8*摄氏度+32
算法设计：输入摄氏度——计算华氏度——输出
编写程序：


测试程序：


例2：有一串随机数列，要找到这个数列中最大的数。
问题分析：逐一比较，取最大值
算法分析：创建列表——比较大小——输出最大值
编写程序：


测试程序：



三、 常用算法简介
1、简单算法：使用公式
2、复杂算法：用简单问题的解逐步逼近原始问题解，适合于计算机求解。
例子：求252和105的最大公约数
解法一：
问题分析：使用辗转相除法
算法设计：设定函数——while循环求两数求余均为0——输入数字——输出
编写程序：
   
测试：


解法二：
问题分析：欧几里得算法
算法设计：设定函数——递归p、q的最大公约数=q与p%q的最大公约数——输入——输出
编写：


测试：

Anatasha

第三章：数据表示和计算

一、数据和数据类型的概念
1.数据的表示：数值数据、文本数据、复合类数据

2．概念：内存中存储和处理数据需要区分数据类型，不同的数据类型占用不同的字节数，并有着不同的编码和运算机制。
例：进制之间的转换：
a = int(input("输入数字："))
print ("转换为二进制为：", bin(a))  
print ("转换为八进制为：", oct(a))
print ("转换为十六进制为：", hex(a))

3.python内置数据类型：
简单数据类型：整型 int ，浮点型 float，复数 complex，布尔类型bool
序列对象：字符串str，元组tuple，列表list
其他类型：集合类型set，字典类型 dict

4.常量和变量：
标识符：为一些特定对象的命名
关键字：不可改变
例：求解三边为3厘米，4厘米，5厘米三角形面积的表达式，其中求平方根的函数为sqrt。
import math
a,b,c = 3,4,5  #同时为多个变量赋值
s = (a+b+c)/2  #再添加变量
m=math.sqrt( s * ( s-a) * (s-b) * (s-c) )
print（m） #6.0

5.动态类型：变量使用前根据中变量存放的数据不同，决定其数据类型
例：
a, b, c, d = 10,10.5,True,4+3j  #同时赋值
print(type(a), type(b), type(c), type(d))  # type() 函数可查询变量所指的对象类型
#<class 'int'> <class 'float'> <class 'bool'> <class 'complex'>

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第三章：数据表示和计算

二、数值数据的表示与计算

1、数值数据的常量表示

整型数据int：0o123(八进制)，0b123（二进制），0xff（十六进制）

浮点型数据float：小数和指数

布尔类型数据bool：Ture、False

复数类型数据complex：real+ imag（J/j后缀）

2、数值数据的计算

（1）表达式：

例：计算半径为4.5的球的体积

T = 3.1415926  #赋值

r = 4.5

V = (4/3)*T*r*r*r  #公式计算

print(V) #输出

（2）运算：

a. 运算符：//：整除，%：求余，**：求乘方，!=：不等于等等

b. 例：浮点数的误差

  

#不能用==来判断是否相等，而是要检查两个浮点数的差值是否足够小，是则认为是相等的。

c. 逻辑运算：and or not

例：判断某年是否为闰年

   

3、内置函数、模块和标准库：

（1）内置函数：

#reper（）将任意值转为字符串

>>> x = 10 * 3.25

>>> y = 200 * 200

>>> s = ' x is ' + repr(x) + ',and y is ' + repr(y)

>>> print( s )

#round（）四舍五入

>>> round(78.3456)

78.35

# len( )计算字符串的长度

>>> len("Good morning")

12

（2）非内置模块：

导入：import [模块名]或者from [模块名] import [函数名]

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第三章：数据的计算和表示

三、文本数据的表示和操作：

1、文本的表示：

（1）转义字符·：

\+字符可转义

如：\a响铃；\b退格；\t横向制表符；\n换行；\oyy八进制yy代表的字符

（2）字符串对象标识示例：

  #id() 函数用于获取对象的内存地址。

2、字符串类型数据的基本计算：

（1）连接和复制操作

#连接

>>>’ac’+’bd’

‘acbd’

#复制

>>>s=’ab’

>>>t=s*2

>>>print(t)

abab

（2） 索引操作

3、字符串（str）对象的方法：

S.capitalize():返回首字符大写后的字符串，S对象不变

S.strip():返回删去前后空格后的字符串，S对象不变

S.count(sub[,start[,end]]): 计算子串sub在S对象中出现的次数，start和end定义起始位置。

S.find(sub[,start[,end]]): 计算子串sub在S对象中首次出现的位置

S.join(iterable): 将序列对象中所有字符串合并成一个字符串，S对象为连接分隔符。

S.split(sep=None): 将S对象按分隔符sep拆分为字符串列表，默认为空格。

S.lower/upper():返回所有字符改小/大写后的字符串，S对象不变

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第三章  数据表示和计算

批量数据表示与操作

1、批量数据的构造

（1）列表（list）、元组（tuple）、字典（dict）、集合（set）、字符串(str)

（2）序列基本操作

例：

a = input("字符串:" )

print(len(a)) #计算序列成员个数

print(a[2]) #引用序列第三个成员

print(a[2:7]) #引用序列第三个到第六个成员

print(a[2:7:2]) #引用序列第三个到第七个，间隔2的子序列

测试结果：

  

2、元组和列表：

（1）元组:

>>>t7=tuple('Python')  #tuple()可以生成一个空的元组，也可以将字符串、列表、集合等转化为元组

>>> t7

('P', 'y', 't', 'h', 'o', 'n')

>>>t7[2]  #元素访问

‘t’

（2）列表：【list（）与tuple（）相似用法】

例：家庭用电量维护和分析

t = [ ]  #初始列表，盛放月份用电量数据

t.append(271)   #在列表t尾部添加对象

t1 = [151,78,92,83,134,357,421,210,88,92,135]

t.extend (t1)  #将列表t1的表项扩充到t

t.remove(421)  #移除为“421”的表项

t.insert(7,425)  #在第“7+1”处添加表项

print(t)

Max = t.index(max(t))+1  #求取最大值

print(Max)

s = t.copy()  #返回t的备份的新对象

s.sort() #在列表中从高到低排列

print(s)

s.reverse() #倒置列表，以求最大的三个月份用电量值

m1,m2,m3=t.index(s[0])+1,t.index(s[1])+1,t.index(s[2])+1 #计算某值在元组中出现的次数

print(m1,m2,m3)

测试结果：

  

Anatasha

第四章 基本控制结构的程序设计

1、顺序结构

2、分支结构：

（1）简单分支与双分支：

例如：

numA=3

numB=4

if numA <= numB:

   print ("numB是比较大的数")  #简单分支

else:

   print ("numA是比较大的数")  #双分支

（2）分支嵌套与多分支

例如：求三个数最大值：

解1：分支嵌套

numA=3

numB=4

numC=5

if numA <= numB:

   if numC<numB:

       print ("numB是最大的数")

   else:

       print ("numC是最大的数")

else:

   if numC<numA:

       print ("numA是最大的数")

   else:

        print ("numC是最大的数")

解2：多分支

numA=3

numB=4

numC=5

if  numA>=numB and numA>=numC:

   print("numA是最大值")

elif numB>=numC and numB>=numA:

   print("numB是最大值")

else:

    print("numC是最大值")

3、循环结构：

（1）for循环语句：

例：输出武将名字

name = ["李元霸","宇文成都","秦琼"]

for i in name:

print("武将姓名：", i )

（2）range()函数：遍历数字序列

例子：鸡兔同笼，35个头，94只脚。

for x in range(1,23):  #兔子数量极端化

    y= 35 - x

   if 4*x + 2*y == 94:   #二元一次方程求解

       print('兔子有%s只，鸡有%s只'%(x, y))

（3）while循环：

例：已知银行存款利率为1.9%，编写程序计算并输出需要存多少年，10000的存款本金才会连本带利翻一番

m = 10000

while m<20000:

      years+=1

      m=m*(1+0.019)

print(years,"年以后，存款会翻番")

（5）应用：

例：输出星号

for i in range(1,11):

   s=""

   for j in range(0,i):

       s +="*"

   print (s)

结果：

*

**

***

****

*****

******

*******

********

*********

**********

Anatasha

第四章：基本控制结构的程序设计

3、约瑟夫环：

例：一共有三十个人，从1-30依次编号。每个人开始报数，报到9的人自动出列，当有人出列后，从后一个人开始重新从1报数，以此类推，求出列的前十五个人的号码。

list=[x for x in range(1,31)]

for x in list:

print(x)

del_number=-1

print("被剔除：")

for i in range(1,15):    #生成编号

  j=0;

  k=del_number+1

  while j<9:

    if(k==len(list)):

      k=0

    if(list[k]!=-1):

      j=j+1

    k=k+1

   del_number = k-1

  print(list[del_number])

  list[del_number]=-1    #用-1标记被踢出的位置

4、字符串数据操作：

（1）字符串和list的相互转化：

例：某字符串mystr存储的内容是一串数字“0122202341020303”，现在要求把该数奇数位置上的数字用‘-’代替。

mystr="0122202341020303"

li=list(mystr)

for i in range(1,len(li),2):  #步长为2

     li='-'

mystr="".join(li)   #join将列表转化为字符串

print(mystr)

Anatasha

第四章：基本控制结构的程序设计

4、字符串数据操作：

（2）字符查找：

例：在一个输入的字符串中查找是否有字符“梦”存在。

while True:

   str=input("请输入：（quit退出）\n")

   if(str=="quit"):

       break

   else:

       find=False

       for i in str:

         if i=="梦":

              find=True

              break

       if find:

           print("找到")

       else:

           print("没有找到")

结果：

      

（3）字符串遍历：

例：输入任何一个数字，如果数字中的每位数字之和（最高位除外），等于最高位上的数，则输出找到了，否则输出找不到。

while True:

   sum=0

   str=input("请输入一个数字(quit退出)\n")

   if(str=="quit"):

       break

   else:

       for i in range(1,len(str)):

         sum=sum+int(str)

       if sum==int(str[0]):

           print("找到")

       else:

           print("没找到")

结果：

      

（4）字符串截取：

例：输入产品编号，输出生产日期（编号=两位数字+出厂日期）

while True:

    str=input("请输入一个产品编码quit退出)\n")

   if(str=="quit"):

       break

   else:

       year=str[2:6]+"年"

       month=str[6:8]+"月"

       day=str[8:10]+"日"

       print("商品的出厂日期是"+year+month+day)

结果：

      

Anatasha

第三章  数据表示和计算

补充集合：

1、 列表去重：

list = [1,1,1,2,2,3,4,4]

s = set(list)  #可变合集

print(s)

2、 集合运算：

s1 = {'a'}

s2 = {'b','c'}

s1 |= s2 #将s2并入s1

print(s1)

s3 = s1 | s2  #求其并集

print(s3)

s4 = s1 & s2  #求其交集

print(s4)

s5 = s1 - s2  #求其差集

print(s5)

3、集合对象的方法：

s1.update(s2)：将s2的元素并入s1

s1.union(s2 )：s1|s2，返回一个新的集合对象

s1.difference(s2)：s1-s2，返回一个新的集合对象

s1.intersection(s2)：s1&s2，返回一个新的集合对象

4、应用：

两个小队举行活动评测投票，按队员序号投票，第一小队队员序号为1、2、3、4、5，第二小队队员的序号为6、7、8、9、10，可以对投票数据进行分析，投票数据为1,5,9,3,9,1,1,7,5,7,7,3,3,1,5,7,4,4,5,4,9,5,5,9（建立集合s2表示第一小队队员序号，s3表示第二小队队员序号）

s1={1,5,9,3,9,1,1,7,5,7,7,3,3,3,1,5,7,4,4,5,4,9,5,5,9}

s2={1,2,3,4,5}

s3={6,7,8,9,10}

print(s1) #集合去重复后表示获得选票的队员

a = s1 - s3 #第一队获得票

print(a)

b = s2-(s1-s3)  #第一队没有获票

print(b)

c = s1-s2   #第二队获得票

print(c)

d = s3-(s1-s2)  #第二队没有获票

print(d)