第2章 Python程序实例解析1温度转换程序实例2温度刻画存在不同体系，摄氏度以1标准大气压下水的结冰点为0度，沸点为100度，将温度进行等分刻画。华氏度以1标准大气压下水的结冰点为32度，沸点为212度，将温度进行等分刻画。问题：如何利用Python程序进行摄氏度和华氏度之间的转换温度体系步骤1：分析问题。这里给出三个角度。第一，利用程序进行温度转换，由用户输入温度值，程序给出输出结果。这是最直观的理解。（我们将以第一种理解角度为例编写并讲解余下程序步骤。）温度转换实例第二，可以通过程序自动监听温度信息发布渠道（如收音机、电视机等）给出的温度播报源数据，通过语音识别、图像识别等方法自动获得温度值，再由程序完成转换输出给用户。这种角度相比第一种不需要用户给出输入。第三，随着互联网的高度普及和接入的便捷，程序也可以定期从温度信息发布网站获得温度值，再将温度信息转换成旅行者熟悉的方式。温度转换实例步骤2：划分边界：在确定问题计算部分的基础上进一步划分问题边界，即明确问题的输入数据、输出数据和对数据处理的要求。由于程序可能接收华氏温度和摄氏温度，并转换为另一种，该功能的IPO描述如下： 输入：华氏或者摄氏温度值、温度标识 处理：温度转化算法 输出：华氏或者摄氏温度值、温度标识温度转换实例步骤3：设计算法， F表示华氏度，82F表示华氏82度 C表示摄氏度，28C表示摄氏28度根据华氏和摄氏温度定义，转换公式如下： C = ( F 32 ) / 1.8 F = C * 1.8 + 32温度转换实例步骤4：编写程序温度转换实例步骤5：调试、运行程序 在系统命令行上运行如下命令执行程序： C:python TempConvert.py或者：使用IDLE打开上述文件，按F5运行（推荐）输入数值，观察输出温度转换实例步骤6：升级维护 与人一样，任何程序都有生命周期。促使程序生命结束的事件有很多，例如：平台更换、使用方式变化、算法改进等。对于上述例子，只要中国、美国使用不同的温度标准，温度转换的问题将一直存在。随着问题使用场景、输入和输出要求等因素的变化，程序将需要不断地维护和升级温度转换实例Python语法元素分析11Python语言采用严格的“缩进”来表明程序的格式框架。缩进指每一行代码开始前的空白区域，用来表示代码之间的包含和层次关系。 1个缩进 = 4个空格缩进是Python语言中表明程序框架的唯一手段程序的格式框架单层缩进 多层缩进 程序的格式框架注释：程序员在代码中加入的说明信息，不被计算机执行注释的两种方法：单行注释以#开头 #Here are the comments多行注释以 开头和结尾 This is a multiline comment used in Python注释注释主要有三个用途。第一，标明作者和版权信息。在每个源代码文件开始若干行增加注释，标记编写代码的作者、日期、用途、版权声明等信息第二，解释代码原理或用途。在程序关键代码附近增加注释，解释关键代码作用，增加程序的可读性。第三，辅助程序调试。在调试程序时候，可以通过单行或多行注释临时“去掉”一行或连续多行与当前调试无关的代码，辅助程序员找到程序发生问题的可能位置。注释常量：程序中值不发生改变的元素变量：程序中值发生改变或者可以发生改变的元素Python语言允许采用大写字母、小写字母、数字、下划线(_)和汉字等字符及其组合给变量命名，但名字的首字符不能是数字，中间不能出现空格，长度没有限制注意：标识符对大小写敏感，python和Python是两个不同的名字 命名与保留字Python 3.x保留字列表 (33个)命名与保留字存储和处理文本信息在计算机应用中十分常见。“文本”在程序中用字符串（string）类型来表示。Python语言中，字符串是用两个双引号 或者单引号 括起来的一个或多个字符。实例代码1.1中第2、3、5、6、8、10行代码都包含带有双引号的字符串。字符串字符串包括两种序号体系：正向递增序号和反向递减序号。如果字符串长度为L：正向递增需要以最左侧字符序号为0，向右依次递增，最右侧字符序号为L-1；反向递减序号以最右侧字符序号为-1，向左依次递减，最左侧字符序号为-L。字符串Python语言中，= 表示“赋值”，即将等号右侧的值计算后将结果值赋给左侧变量，包含等号（=）的语句称为“赋值语句”Python字符串的两种序号体系同步赋值语句：同时给多个变量赋值 , , = , , 赋值语句例：将变量x和y交换采用单个赋值，需要3行语句：即通过一个临时变量t缓存x的原始值，然后将y值赋给x，再将x的原始值通过t赋值给y。t = xx = yy = t赋值语句采用同步赋值语句，仅需要一行代码： x, y = y, x赋值语句获得用户输入之前，input()函数可以包含一些提示性文字 = input()Imput( )函数分支语句是控制程序运行的一类重要语句，它的作用是根据判断条件选择程序执行路径，使用方式如下：if : elif : . else: 分支语句if、elif、else都是保留字，else后面不增加条件，表示不满足其他if语句的所有其余情况。实例代码1.1中第3、6、9行采用了“if-elif-else”类型的分支语句，如下：分支语句其中，第3行if语句包含第一个条件表达式：TempStr-1 in F, f该表达式由保留字in组成，表示判断字符串TempStr的最后一个字符（TempStr-1）是否在一个由F或者f组成的集合中，即TempStr-1是否等于F或者f。如果相等，则返回True，否则返回False。分支语句对于if语句来说，当in表达式返回True时，执行第4、5行语句内容，如果返回False，则执行第6行的elif语句，判断下一个条件。第3行语句判断用户输入的温度值是否是华氏度。同理，第6行elif语句判断字符串TempStr的最后一个字符（TempStr-1）是否在一个由C或者c组成的“集合”中，如果条件成立，则继续执行第7、8行语句，否则执行第9行语句。第6行语句判断用户输入的温度值是否是摄氏度。分支语句第9行else语句没有判断条件，表示当所有if、elif条件都不满足时所执行的语句。表示用户输入的内容不符合预定义的摄氏温度值和华氏温度值格式，对于该程序来说，用户输入出现了错误。分支语句用户输入两个数字，计算它们的平均数，并输出平均数Eval（）函数简单说，eval()的作用是将输入的字符串内容变成Python语句，并执行这个语句。实例代码1.1使用eval()函数将用户的部分输入（TempStr0:-1）由字符串转换成数字，假设用户输入102C，经过eval()函数处理，将变成Python内部可进行数学运算的数值102。Eval（）函数使用eval()函数处理字符串需要注意合理使用，例如，如果直接输入字符串hello，eval()函数将去掉两个引号，解释其为一个变量，由于之前没有定义过hello变量，解释器报错。当输入字符串hello时，eval()函数去掉外部双引号后，内部还有一个引号，则hello被解释为字符串。eval()函数还有很多作用，请读者在实践中逐步挖掘。Eval（）函数Eval（）函数如果希望用户输入一个数字，可以是小数或负数，并用程序对这个数字进行计算，可以采用eval(input()的组合，例如：Eval（）函数实例代码1.1中第5、8、10行是print()输出函数，用来输出字符信息，也能够以字符形式输出变量。当输出纯字符信息时，可以直接将待输出内容传递给print()函数，如第10行。当输出变量值时，需要采用格式化输出方式，通过format()方法将待输出变量整理成期望输出的格式，如第5和8行。print()函数具体来说，print()函数用槽格式和format()方法将变量和字符串结合到一起输出。例如第5行，输出的模板字符串是转转换换后后的的温温度度是是:.2fC，其中大括号表示一个槽位置，这个括号中的内容由字符串后面紧跟的format()方法中的参数C填充。大括号:.2f中内容表示变量C输出的格式，具体表示输出数值取两位小数值print()函数用两个小例子感受一下这段程序的魅力吧print()函数循环语句：控制程序运行，根据判断条件或计数条件确定一段程序的运行次数遍历循环，基本过程如下for i in range (): 例如，使某一段程序连续运行10次for i in range (10): 循环语句实例代码1.1和实例代码1.2都是由一个序列表达式组成，程序按照顺序方式从头执行到尾。实际编程中，一般将特定功能代码编写在一个函数里，便于阅读和复用，也使程序模块化更好。函数可以理解为对一组表达特定功能表达式的封装，它与数学函数类似，能够接收变量并输出结果。input()、print()、eval()都是Python解释器内置的函数。函数经过函数改造后的温度转换程序实例代码1.3如下所示。函数实例代码第2行的def保留字定义了一个函数，从第2行到第10行，该函数名字为tempConvert()，它使用一个参数ValueStr。tempConvert()函数所属代码是第2行后与之有缩进关系的代码，即第3到10行。在这些代码中，ValueStr变量作为输入函数的字符串使用。由def保留字定义的函数在程序中不直接执行，需要使用函数名称调用才能执行。函数第11行由于没有缩进，它与第2行是平行关系，程序第1行到第10行不直接执行，从第11行开始执行，接收用户输入并存到变量TempStr中。第12行调用tempConvert()函数，并将TempStr当作参数传递给这个函数的ValueStr内部变量。接下来，程序根据tempConvert()函数定义执行函数内容，完成温度转换功能。简单说，程序代码1.3通过def语句定义了tempConvert()函数，并将原有功能封装在这个函数中，通过最后一行语句调用tempConvert()函数执行这些功能。函数