Python学习 day1

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发布时间 : 2025-03-16 15:34

字数:2.3k 阅读 :

第 1 天学习计划
详细学习步骤
1. 1. 理论学习（1 小时）
2. 2. 实践任务（1 小时）
  1. 任务目标
  2. 步骤分解
学习总结
下一步建议

今天！我们将详细展开阶段 1 第 1 周第 1 天的学习内容，帮助你循序渐进地掌握 Python 基础知识，并完成实践任务。今天的主题是 Python 基础：安装环境（Python 3.x、VS Code），学习变量、数据类型、运算符，最终完成实践任务：编写代码计算圆的面积和周长，尝试用不同数据类型存储变量。

第 1 天学习计划

学习内容：Python 基础：安装环境（Python 3.x、VS Code），学习变量、数据类型、运算符
资源推荐：《Python 速成课程》第 1-2 章，Python 官方文档（https://docs.python.org/3/tutorial/）
实践任务：编写代码：计算圆的面积和周长，尝试用不同数据类型存储变量
时间分配：2 小时（理论 1 小时，实践 1 小时）

详细学习步骤

1. 理论学习（1 小时）

我们将分步骤讲解今天的知识点，确保你理解每个概念。

1.1 安装 Python 环境（15 分钟）

知识点：

Python 是什么：Python 是一种高级、解释型、通用编程语言，广泛用于 Web 开发、数据科学、AI/ML 等领域。
Python 版本：目前主流版本是 Python 3.x（例如 3.11 或 3.12）。Python 2.x 已于 2020 年停止支持，不建议使用。
安装步骤：根据操作系统（Windows、macOS、Linux）下载并安装 Python。

学习步骤：

检查是否已安装 Python：
- 打开终端（Windows：cmd 或 PowerShell；macOS/Linux：Terminal）。
- 输入命令 python --version 或 python3 --version。
- 如果显示版本号（如 Python 3.11.5），说明已安装；否则需要安装。
下载 Python：
- 访问 Python 官网（https://www.python.org/downloads/）。
- 下载适合你操作系统的最新版本（建议 3.11 或 3.12）。
- Windows 用户：下载 .exe 文件；macOS/Linux 用户：下载相应安装包。
安装 Python：
- Windows：运行 .exe 文件，勾选“Add Python to PATH”选项，然后点击“Install Now”。
- macOS/Linux：按照提示安装（macOS 可能需要 brew install python3，Linux 可能需要 sudo apt install python3）。
验证安装：
- 再次运行 python --version 或 python3 --version，确认版本号。
- 运行 python 或 python3 进入 Python 交互式环境，输入 print("Hello, Python!") 验证是否正常工作。

小练习：

运行 python --version 确认版本。
在 Python 交互式环境中输入 2 + 3，观察输出是否为 5。

1.2 安装 VS Code（10 分钟）

知识点：

VS Code（Visual Studio Code）是一款轻量级代码编辑器，支持 Python 开发，适合初学者。
配置 Python 扩展：VS Code 需要安装 Python 扩展以支持代码高亮、调试等功能。

学习步骤：

下载 VS Code：
- 访问 VS Code 官网（https://code.visualstudio.com/）。
- 下载适合你操作系统的版本（Windows、macOS、Linux）。
安装 VS Code：
- 按照提示完成安装（通常是双击安装包，点击“Next”或“Install”）。
安装 Python 扩展：
- 打开 VS Code。
- 点击左侧活动栏的“扩展”图标（或按快捷键 Ctrl+Shift+X）。
- 在搜索框中输入 Python，找到 Microsoft 官方的 Python 扩展，点击“Install”。
配置 Python 解释器：
- 按 Ctrl+Shift+P 打开命令面板。
- 输入 Python: Select Interpreter，选择你安装的 Python 版本（例如 Python 3.11.5）。
测试环境：
- 创建一个新文件，命名为 test.py。
- 输入以下代码：
  1
  print("Hello from VS Code!")
- 点击右上角的“运行”按钮（三角形图标），或按 F5，确认输出 Hello from VS Code!。

小练习：

运行 test.py 文件，确认输出。
尝试修改代码为 print("I am learning Python!")，重新运行。

1.3 变量与数据类型（20 分钟）

知识点：

变量：变量是用来存储数据的容器，Python 中变量无需声明类型。
变量命名规则：
- 只能包含字母、数字、下划线（_），且不能以数字开头。
- 区分大小写（age 和 Age 是不同的变量）。
- 不能使用 Python 关键字（如 if、for、print）。
基本数据类型：
- 整数（int）：如 42。
- 浮点数（float）：如 3.14。
- 字符串（str）：如 "hello"（用单引号或双引号）。
- 布尔值（bool）：如 True、False。
查看变量类型：使用 type() 函数。
类型转换：用 int()、float()、str() 等函数转换类型。

学习步骤：

创建变量：

在 VS Code 中新建文件 variables.py。

输入以下代码：

age = 25           # 整数
height = 1.75      # 浮点数
name = "Alice"     # 字符串
is_student = True  # 布尔值
print(age, height, name, is_student)

运行代码，观察输出：25 1.75 Alice True。

查看类型：

修改代码，添加 type()：

print(type(age))      # 输出：<class 'int'>
print(type(height))   # 输出：<class 'float'>
print(type(name))     # 输出：<class 'str'>
print(type(is_student))  # 输出：<class 'bool'>

运行代码，确认类型。

类型转换：

输入以下代码：

1
2
3

num_str = "123"    # 字符串
num = int(num_str) # 转换为整数
print(num + 10)    # 输出：133

再尝试浮点数转换：

1
2
3

float_str = "3.14"
float_num = float(float_str)
print(float_num + 2.0)  # 输出：5.14

小练习：

创建变量 score = 95.5 和 subject = "Math"，打印它们的类型。
将字符串 "42.5" 转换为浮点数，打印结果。

1.4 运算符（15 分钟）

知识点：

算术运算符：
- +（加）、-（减）、*（乘）、/（除）、//（整除）、%（取模）、**（幂）。
比较运算符：
- ==（等于）、!=（不等于）、<（小于）、>（大于）、<=（小于等于）、>=（大于等于）。
逻辑运算符：
- and（与）、or（或）、not（非）。
赋值运算符：
- =（赋值）、+=、-=, 等。

学习步骤：

算术运算：

在 operators.py 文件中输入：

a = 10
b = 3
print(a + b)   # 输出：13
print(a - b)   # 输出：7
print(a * b)   # 输出：30
print(a / b)   # 输出：3.333...
print(a // b)  # 输出：3
print(a % b)   # 输出：1
print(a ** 2)  # 输出：100

运行代码，理解每个运算符的作用。

比较与逻辑运算：

输入：

x = 5
y = 10
print(x < y)      # 输出：True
print(x == y)     # 输出：False
print(x > 3 and y < 15)  # 输出：True
print(x > 7 or y < 5)    # 输出：False
print(not x == 5)        # 输出：False

运行代码，观察结果。

赋值运算：

输入：

num = 20
num += 5  # 等价于 num = num + 5
print(num)  # 输出：25
num *= 2  # 等价于 num = num * 2
print(num)  # 输出：50

小练习：

计算 (8 + 4) * 2 和 15 % 4。
判断 7 > 3 and 4 < 10 的结果。

2. 实践任务（1 小时）

任务：编写代码计算圆的面积和周长，尝试用不同数据类型存储变量。

任务目标

计算圆的面积（公式：面积 = π * 半径^2）和周长（公式：周长 = 2 * π * 半径）。
使用不同数据类型（如整数、浮点数、字符串）存储变量。

步骤分解

创建文件（5 分钟）：
- 在 VS Code 中新建文件 circle.py。
导入 math 模块获取 π（5 分钟）：
- Python 的 math 模块提供了数学常量和函数。
- 输入：
  1
  2
  import math
  print(math.pi) # 输出：3.141592653589793
- 确认 math.pi 可用。

定义半径并计算（20 分钟）：

使用不同数据类型存储半径：

# 使用浮点数存储半径
radius_float = 5.0
# 使用整数存储半径
radius_int = 5
# 使用字符串存储半径（需转换）
radius_str = "5.0"
radius_from_str = float(radius_str)

# 计算面积和周长（基于浮点数半径）
area = math.pi * radius_float ** 2
circumference = 2 * math.pi * radius_float

# 打印结果
print("半径（浮点数）:", radius_float)
print("面积:", area)
print("周长:", circumference)

# 验证其他数据类型
print("半径（整数）:", radius_int)
print("半径（从字符串转换）:", radius_from_str)

运行代码，输出示例：

半径（浮点数）: 5.0
面积: 78.53981633974483
周长: 31.41592653589793
半径（整数）: 5
半径（从字符串转换）: 5.0

尝试不同数据类型（15 分钟）：

修改半径值，测试不同类型：

# 尝试更大的半径
radius_float = 10.5
area = math.pi * radius_float ** 2
circumference = 2 * math.pi * radius_float
print("新半径（浮点数）:", radius_float)
print("新面积:", area)
print("新周长:", circumference)

# 尝试字符串转换错误情况
radius_str_invalid = "abc"  # 无法转换为浮点数
try:
    radius_from_str = float(radius_str_invalid)
except ValueError:
    print("错误：无法将", radius_str_invalid, "转换为浮点数")

运行代码，观察输出和错误处理。

验证与总结（15 分钟）：
- 检查计算结果是否正确（可以用计算器验证）。
- 确保使用了不同数据类型（int、float、str）存储半径，并完成了类型转换。
- 保存代码，提交到 GitHub（如果已学习 Git）。

学习总结

知识点掌握：
- 安装了 Python 和 VS Code，配置了开发环境。
- 理解了变量的定义和命名规则。
- 掌握了基本数据类型（int、float、str、bool）和类型转换。
- 学会了基本运算符（算术、比较、逻辑、赋值）。
实践任务完成：
- 成功编写代码计算圆的面积和周长。
- 使用了不同数据类型（int、float、str）存储半径，并进行了类型转换。
遇到问题：
- 如果安装过程中遇到问题，可以参考 Python 官网的安装指南或搜索错误信息。
- 如果类型转换报错（如 ValueError），说明输入的字符串无法转换为数值。

下一步建议

复习：回顾今天的代码，确保理解每个部分的作用。
扩展练习：
- 尝试计算其他图形的面积（如矩形、三角形）。
- 编写代码，将浮点数 3.14 转换为字符串并拼接输出，例如 "Pi is " + str(3.14)。
准备：明天将学习条件语句和循环，预习《Python 速成课程》第 3-4 章。

如果在学习或实践过程中遇到任何问题，随时告诉我，我会进一步协助你！祝你学习顺利！

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