CS-第 6 周

Python 编程入门：简洁高效的代码

Python 作为一门易于学习和应用的编程语言，深受初学者和专业人士的喜爱。不同于 C 语言的编译型特性，Python 是一种解释型语言，代码无需单独编译即可在 Python 解释器中直接运行。

例如，经典的 "Hello, world!" 程序在 Python 中只需一行代码：

print("Hello, world")

简洁明了，无需分号或额外的库函数。Python 能够以更精简的代码实现 C 语言中更为复杂的逻辑。

Python 的变量声明也更加灵活。在 C 语言中，需要显式声明变量类型，例如 int counter = 0;，而在 Python 中，则可以直接赋值：counter = 0。Python 解释器会根据变量的值自动推断其数据类型。常用的 Python 数据类型包括：

• 布尔值 (bool)
• 浮点数 (float)
• 整数 (int)
• 字符串 (str)

Python 不区分 C 语言中的 long 和 double 类型，它会根据数值大小自动选择合适的数据类型。

此外，Python 还提供了丰富的内置数据结构，例如：

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

这些数据结构在 C 语言中也能实现，但 Python 提供了更简洁易用的方式。

条件语句与循环

Python 的条件语句使用 if、elif (相当于 C 语言的 else if) 和 else 关键字，并以冒号 : 结尾，使用缩进代替 C 语言中的 {} 来表示代码块。括号 () 在条件表达式中是可选的。

from cs50 import get_int

x = get_int("输入 x: ")
y = get_int("输入 y: ")

if x > y:
    print("x 大于 y")
else:
    print("x 小于等于 y")

逻辑运算符 || 在 Python 中使用 or 代替。Python 使用 str 类型来表示字符或字符串。

from cs50 import get_string

s = get_string("确认修改吗? (y/n): ")

if s == "y" or s == "Y":
    print("确认")
elif s == "n" or s == "N":
    print("取消")

Python 的循环结构与 C 语言类似，但更简洁易懂。while 循环用于重复执行代码块，直到条件为假。for 循环用于遍历序列，例如列表或字符串。

for i in range(3):
    print("喵")

Python 会自动处理循环变量的递增。

函数与模块化

为了提高代码的可重用性和可读性，可以使用函数将代码块封装起来。

def main():
    meow(3)

def meow(n):
    for i in range(n):
        print("喵")

main()

列表与字典

Python 的列表可以存储多个值，并通过索引访问元素。

scores = [72, 73, 33]
average = sum(scores) / len(scores)
print(f"平均分: {average}")

len() 函数用于获取列表的长度，sum() 函数用于计算列表元素的总和。

可以使用 append() 方法向列表添加元素，使用 in 运算符检查元素是否存在于列表中。

字典是键值对的集合，用于快速查找。

people = {
    "张三": "+86-138-1234-5678",
    "李四": "+86-136-9876-5432",
}

name = get_string("姓名: ")
if name in people:
    print(f"电话号码: {people[name]}")
else:
    print("未找到")

命令行参数

Python 使用 sys 模块处理命令行参数。

from sys import argv

if len(argv) == 2:
    print(f"你好, {argv[1]}")
else:
    print("你好, 世界")

argv 列表包含命令行参数，第一个元素是程序名。

退出代码

使用 sys.exit() 函数可以返回退出代码，用于指示程序的执行状态。0 表示成功，非 0 值表示错误。

本文基于 cs50x 2024 的课程资料编写。

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