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一、Python 语言介绍

1、Python 发展历史

Python 是由 Guido van Rossum 吉多·范罗苏姆在八十年代末和九十年代初在荷兰国家数学和计算机科学研究所设计出来的。Python 本身也是由诸多其他语言发展而来的,这包括 ABC、lisp、perl、C、C++、Unix shell 和其他的脚本语言等等。像 Perl 语言一样Python 源代码同样遵循 GPL(GNU General Public License)协议。现在 Python 是由一个核心开发团队在维护Guido van Rossum吉多·范罗苏姆 仍然占据着至关重要的作用,指导其进展。

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Guido van Rossum吉多·范罗苏姆个人事迹

2002年在比利时布鲁塞尔举办的自由及开源软件开发者欧洲会议上吉多·范罗苏姆获得了由自由软件基金会颁发的2001年自由软件进步奖。

2003年五月吉多获得了荷兰 UNIX用户小组奖。

2006年他被美国计算机协会ACM认定为著名工程师。

2005年12月吉多·范罗苏姆加入Google。他用Python语言为Google写了面向网页的代码浏览工具。在那里他把一半的时间用来维护Python的开发。

2012年12月7日Dropbox宣布吉多·范罗苏姆加入Dropbox公司。

2、Python 简介

Python 是一个高层次的结合了解释性、编译性、互动性和面向对象的脚本语言。Python 的设计具有很强的可读性,相比其他语言经常使用英文关键字,其他语言的一些标点符号,它具有比其他语言更有特色语法结构

Python是一种解释型、面向对象、动态数据类型的高级程序设计语言。Python由Guido van Rossum于1989年底发明第一个公开发行版发行于1991年。像Perl语言一样, Python 源代码同样遵循 GPL(GNU General Public License)协议。

3、Python 特点

  • **1.易于学习:**Python有相对较少的关键字结构简单和一个明确定义的语法学习起来更加简单。
  • **2.易于阅读:**Python代码定义的更清晰。
  • **3.易于维护:**Python的成功在于它的源代码是相当容易维护的。
  • **4.一个广泛的标准库:**Python的最大的优势之一是丰富的库跨平台的在UNIXWindows和Macintosh兼容很好。
  • **5.互动模式:**互动模式的支持,您可以从终端输入执行代码并获得结果的语言,互动的测试和调试代码片断。
  • **6.可移植:**基于其开放源代码的特性Python已经被移植也就是使其工作到许多平台。
  • **7.可扩展:**如果你需要一段运行很快的关键代码或者是想要编写一些不愿开放的算法你可以使用C或C++完成那部分程序然后从你的Python程序中调用。
  • **8.数据库:**Python提供所有主要的商业数据库的接口。
  • **9.GUI编程**Python支持GUI可以创建和移植到许多系统调用。
  • 10.可嵌入: 你可以将Python嵌入到C/C++程序,让你的程序的用户获得"脚本化"的能力。

4、Python 的能力

2019年最新的TIOBE排行榜显示Python 仅次于 C 排行在第三位。

编程语言TIOBE排行榜

Python可以应用于众多领域数据分析、组件集成、网络服务、图像处理、数值计算和科学计算等众多领域。目前业内几乎所有大中型互联网企业都在使用PythonYoutube、Dropbox、BT、Quora中国知乎、豆瓣、知乎、Google、Yahoo!、Facebook、NASA、百度、腾讯、汽车之家、美团等。互联网公司广泛使用Python来做的事一般有自动化运维自动化测试大数据分析、爬虫、Web 等。

5、Python 与其他语言比较

  • C 和 Python、Java、C#等

  C语言 代码编译得到机器码 机器码在处理器上直接执行每一条指令控制CPU工作

  其他语言: 代码编译得到字节码 ,虚拟机执行字节码并转换成机器码再后在处理器上执行

  • Python 和 CPython这门语言是由C开发而来

  对于使用Python的类库齐全并且使用简洁如果要实现同样的功能Python 10行代码可以解决C可能就需要100行甚至更多.

  对于速度Python的运行速度相较与C相比绝逼是慢了

  • Python 和 Java、C#等

  对于使用Linux原装Python其他语言没有以上几门语言都有非常丰富的类库支持

  对于速度Python在速度上可能稍显逊色

所以Python和其他语言没有什么本质区别其他区别在于擅长某领域、人才丰富、先入为主。

6、Python 解释器的种类

  • CPython

    当我们从Python官方网站下载并安装好Python 后我们就直接获得了一个官方版本的解释器CPython。这个解释器是用C语言开发的所以叫CPython。在命令行下运行python就是启动CPython解释器。

  • IPython

   IPython是基于CPython之上的一个交互式解释器也就是说IPython只是在交互方式上有所增强但是执行Python代码的功能和CPython是完全一样的。好比很多国产浏览器虽然外观不同但内核其实都是调用了IE。

   CPython用>>>作为提示符而IPython用In [序号]:作为提示符。

  • Jyhton

    Jython是运行在Java平台上的Python解释器可以直接把Python代码编译成Java字节码执行。

  • IronPython

    IronPython和Jython类似只不过IronPython是运行在微软.Net平台上的Python解释器可以直接把Python代码编译成.Net的字节码。

  • PyPy特殊

    PyPy是另一个Python解释器它的目标是执行速度。PyPy采用JIT技术对Python代码进行动态编译注意不是解释所以可以显著提高Python代码的执行速度。

   绝大部分Python代码都可以在PyPy下运行但是PyPy和CPython有一些是不同的这就导致相同的Python代码在两种解释器下执行可能会有不同的结果。如果你的代码要放到PyPy下执行就需要了解PyPy和CPython的不同点

  • RubyPython、Brython... 等

  • PyPy在Python的基础上对Python的字节码进一步处理从而提升执行速度

二、Linux 编译安装Python3

1、源码安装

1、安装依赖软件包

yum -y install gcc gcc-c++ zlib-devel bzip2-devel openssl-devel  sqlite-devel readline-devel libffi-devel # python3.7版本安装

前提条件是:你的系统已经安装了开发工具包。

2、下载

curl -o python3.6.5.tgz https://www.python.org/ftp/python/3.6.5/Python-3.6.5.tgz
// 或者
wget  https://www.python.org/ftp/python/3.6.5/Python-3.6.5.tgz

3、解压安装

tar -xf Python-3.6.5.tgz
cd Python-3.6.5/

进入目录后,执行下面的命令

修改文件 Python-3.6.5/Modules/Setup.dist 去掉如下几行的注释

readline readline.c -lreadline -ltermcap

SSL=/usr/local/ssl
_ssl _ssl.c \
        -DUSE_SSL -I$(SSL)/include -I$(SSL)/include/openssl \
        -L$(SSL)/lib -lssl -lcrypto

或者在 shell 命令提示符下执行如下命令:

sed -ri 's/^#readline/readline/' Modules/Setup.dist
sed -ri 's/^#(SSL=)/\1/' Modules/Setup.dist
sed -ri 's/^#(_ssl)/\1/' Modules/Setup.dist 
sed -ri 's/^#([\t]*-DUSE)/\1/' Modules/Setup.dist 
sed -ri 's/^#([\t]*-L\$\(SSL\))/\1/' Modules/Setup.dist

开始编译安装

./configure --enable-shared --prefix=/usr/local/python3
make -j 2 && make install

--enable-shared 指定安装共享库共享库在使用其他需调用python的软件时会用到比如使用mod_wgsi 连接Apache与python时需要。

4、配置共享库文件

为所有用户设置共享库目录

用 vim 编辑器打开配置文件 /etc/profile.d/python3.sh

vim /etc/profile.d/python3.sh

在文件末尾写上如下内容:

# python3.6 共享库目录
export PATH=$PATH:/usr/local/python3/bin

编辑文件 /etc/ld.so.conf.d/python3.conf,并且添加如下内容:

/usr/local/python3/lib

保存退出文件后, 执行如下命令 加载配置信息使其生效

ldconfig

执行如下命令,使环境变量生效

source /etc/profile.d/python3.sh

5、测试python3

$ python3
Python 3.6.3 (default, Dec 17 2017, 04:11:01)
[GCC 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-11)] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> print('qf')
qf
>>> exit()

输入 exit() 即可退出 python3

6、测试 pip3

一般情况下你不需要执行下面的安装命令。

[root@newrain ~]# pip3 -V
pip 9.0.3 from /usr/local/lib/python3.6/site-packages (python 3.6)

假如上面显示的含有 python3.6 就没问题了,说名 pip3 安装的模块会安装到上面显示的目录下

特殊问题

假如 Python Shell 中敲击方向键显示「[[C[[D」 可以安装以下包

一般情况下你不需要执行下面的安装命令。

pip3 install gnureadline

2、 配置使用国内源安装第三方模块

1、创建配置文件

配置 pip3 使用国内源

mkdir ~/.pip
vi ~/.pip/pip.conf
# Windows 下使用 pip.ini
(1):在windows文件管理器中,输入 %APPDATA%
(2):会定位到一个新的目录下在该目录下新建pip文件夹然后到pip文件夹里面去新建个pip.ini文件

写入如下内容:

[global]
timeout = 6000
index-url=https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple

豆瓣源: https://pypi.douban.com/simple/

阿里源: https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple

清华: https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

阿里云: http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/

中国科技大学 https://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/

华中理工大学: http://pypi.hustunique.com/

山东理工大学: http://pypi.sdutlinux.org/

示例: 比如安装一个执行远程主机命令的模块

[root@newrain ~]# pip3 install gnureadline
Looking in indexes: https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple
Collecting gnureadline
  Downloading https://mirrors.aliyun.com/pypi/packages/2b/36/60b53a1793af9a60539b5ee6fed4f3702280bd5a88ab41600a51510002a1/gnureadline-8.0.0-cp37-cp37m-manylinux1_x86_64.whl (283kB)
    100% |████████████████████████████████| 286kB 387kB/s 
Installing collected packages: gnureadline
Successfully installed gnureadline-8.0.0
You are using pip version 19.0.3, however version 19.3.1 is available.
You should consider upgrading via the 'pip install --upgrade pip' command. # 最后两行为警告内容,无需理会

三、Windows 10 安装 Python3 和 pip3

1、下载Python3

下载地址:https://www.python.org/downloads/windows/

注意window版本有32位和64位这里我下载的是64位。如果自定义安装报错使用默认安装install now即可

image-20200313134054996

2、安装Python3

1、下载好安装包后双击安装出现下面的安装步骤选择自定义安装和自动添加到path环境变量中。

image-20200313132646256

image-20200313132724576

image-20200313132756209

image-20200313132813410

image-20200313134148680

2、如果忘记勾选环境变量安装成功后会自动添加到环境变量中如下图

aaa

在你的win10中查看表示安装成功。

image-20200313134211443

3、下载 pip3

下载地址:https://pypi.org/project/pip/#downloads

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4、安装 pip3

下载保存到python路径下且解压压缩包

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以管理员身份启动cmd。进入解压的文件路径执行 python setup.py install

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安装完成后配置pip环境变量

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输入pip list 出现如下界面说明pip安装配置ok

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补充内容

一,我们操作代码的方式 终端 文件 终端 字符串需要用引号

文件 文件名以.py结尾 解释器申明 终端执行文件

输入命令的执行流程 属于代码-->解释器--->语法词法分析

在 /root 目录下创建 hello.py 文件,内容如下:

print("hello,world")

执行 hello.py 文件,即: python /root/hello.py

python内部执行过程如下

img

二、解释器

上一步中执行 python3 /root/hello.py 时,明确的指出 hello.py 脚本由 python 解释器来执行。

如果想要类似于执行shell脚本一样执行python脚本 ./hello.py ,那么就需要在 hello.py 文件的头部指定解释器,如下:

#!/usr/bin/env python3
print("hello,world")

如此一来,执行: ./hello.py 即可。

ps执行前需给予 hello.py 执行权限chmod 755 hello.py

#!/usr/bin/env python3 
print("hello,世界")

三、内容编码

python解释器在加载 .py 文件中的代码时会对内容进行编码默认ascill

ASCIIAmerican Standard Code for Information Interchange美国标准信息交换代码是基于拉丁字母的一套电脑编码系统主要用于显示现代英语和其他西欧语言其最多只能用 8 位来表示一个字节2**8 = 256所以ASCII码最多只能表示 256 个符号。

显然ASCII码无法将世界上的各种文字和符号全部表示所以就需要新出一种可以代表所有字符和符号的编码Unicode 

Unicode统一码、万国码、单一码是一种在计算机上使用的字符编码。Unicode 是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的,它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码,规定虽有的字符和符号最少由 16 位来表示2个字节2 **16 = 65536此处说的的是最少2个字节可能更多

UTF-8是对Unicode编码的压缩和优化他不再使用最少使用2个字节而是将所有的字符和符号进行分类ascii码中的内容用1个字节保存、欧洲的字符用2个字节保存东亚的字符用3个字节保存...

所以python解释器在加载 .py 文件中的代码时会对内容进行编码默认ascill如果是如下代码的话

报错ascii码无法表示中文

四、注释

  • Shell 注释方法:
    • 单行注释: # 被注释内容
    • 多行注释 :<<! 备注释内容 !
  • Python 注释方法
    • 单行注释:# 被注释内容
    • 多行注释:""" 被注释内容 """

五、执行脚本传入参数

Python有大量的模块从而使得开发Python程序非常简洁。类库有包括三中

  • Python内部提供的模块
  • 业内开源的模块
  • 程序员自己开发的模块温馨提示python的模块可以是c语言等

Python内部提供一个 sys 的模块,其中的 sys.argv 用来捕获执行执行python脚本时传入的参数

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
import sys
print(sys.argv)

六、输入

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# 将用户输入的内容赋值给 name 变量
name = input("请输入用户名:")
# 打印输入的内容
print(name)

四、变量

1、变量的声明

python语言是动态语言

  • 变量不需要事先声明
  • 变量的类型不需要声明

每个变量在使用前都必须赋值,变量赋值以后该变量才会被创建。

在 Python 中,变量就是变量,它没有类型,我们所说的 类型是变量所指的内存中对象的类型。

等号(=)用来给变量赋值。

等号(=)运算符左边是一个变量名,等号(=)运算符右边是其指向的具体的值。

a = 1
a = '千锋'

2、变量命名规则

可以包含以下字符

  • 大小写字母a-z,A-Z

  • 变量名区分大小写; a 和 A 是不同的变量

  • 数字0-9

  • 下划线_

    ==不可以以数字开头==

3、变量命名潜规则

  • 不要以单下划线和双下划线开头_user或 __user
  • 变量命名要易读user_name,而不是username
  • 不用使用标准库中(内置)的模块名或者第三方的模块名
  • 不要用这些 Python 内置的关键字:
>>> import keyword
>>> keyword.kwlist
['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

> 上面打印出来的数据在 Python 中被称为列表 列表是 Python中一种数据结构关于数据结构后面的章节会详细说明
>列表的都是 Python3 中的关键字

#可以使用一下方法验证,返回 True 就是 Python 的关键字
>>> keyword.iskeyword('del')
True
>>>

4、变量赋值

python 中使用等号 = 对变量进行赋值,。

等号左边被称为变量名,等号右边称为变量的值,确切的说是对象

n = 5

5、Python 中的变量是什么

在 python 中究竟该如何正确理解变量的赋值过程呢?

s = 'hello'

以上的变量赋值,应该说成把变量分配给对象更合理。

hello 这个字符串对象会在内存中先被创建,之后再把变量名 s 分配给这个对象。

page19image5508560.png

所以要理解 Python 中的变量赋值,应该始终先看等号右边。

对象是在右边先被创建或者被获取,在此之后左边的变量名才会被绑定到对象上,这就像为对象贴上了标签。

变量名本质上是对象的标签或者说是对象的名字,当然一个对象可以有多个标签或者名字。 比如: 张三 和 小张 指的都是同一个人

请看下面的代码示例:

a = 1
b = a
a = 2
print(b)  # b 会是 ?

a = 1 时如下图:

page20image5532224.png

b = a 时如下图:

page20image5530976.png

a = 2 时如下图:

page20image5531184.png

上面的 b = a 我们称它为 传递引用,此时对象会拥有两个名称(标签) ,分别是 ab

6、变量的多元赋值

在 Python3 中你可以这样给变量赋值

In [2]: x, y, z = 1, 2, 3

In [3]: x
Out[3]: 1

In [4]: y
Out[4]: 2

In [5]: z
Out[5]: 3

当然也可以这样

In [10]: a, b, c = 'abc'

In [11]: a
Out[11]: 'a'

In [12]: b
Out[12]: 'b'

In [13]: c
Out[13]: 'c'

假如你需要对一个序列类型中的数据进行一一解开赋值,那就需要等号左边的变量名和序列类型数据中的元素个数相同。

这种多元赋值方式在 Python 中也可以称为元组解包。

7、Python 中对象(变量的值)都有三个特性

# 唯一标识,是对象在内存中的整数表示形式,在 CPython 中可以理解为# 内存地址
# 可以用 id 这个函数查看 
id(10)    # 直接给一个对象
id(n)      # 给你变量名
# 类型, 对象都有不同的类型,用 type 这个函数查看
type(10)
type(n)
# 值,对象本身
10

六、运算符

1、算数运算

#!/usr/bin/python3
 
a = 21
b = 10
c = 0
 
c = a + b
print ("c 的值为:", c)
 
c = a - b
print ("c 的值为:", c)
 
c = a * b
print ("c 的值为:", c)
 
c = a / b
print ("c 的值为:", c)
 
c = a % b
print ("c 的值为:", c)

# 修改变量 a 、b 、c
a = 2
b = 3
c = a**b 
print ("c 的值为:", c)
 
a = 10
b = 5
c = a//b 
print ("c 的值为:", c)
c 的值为 31
c 的值为 11
c 的值为 210
c 的值为 2.1
c 的值为 1
c 的值为 8
c 的值为 2

2、比较运算

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3、赋值运算

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#!/usr/bin/python3
a = 21
b = 10
c = 0
 
if ( a == b ):
   print ("a 等于 b")
else:
   print ("a 不等于 b")
 
if ( a != b ):
   print ("a 不等于 b")
else:
   print ("a 等于 b")
 
if ( a < b ):
   print ("a 小于 b")
else:
   print ("a 大于等于 b")
 
if ( a > b ):
   print ("a 大于 b")
else:
   print ("小于等于 b")
 
# 修改变量 a 和 b 的值
a = 5;
b = 20;
if ( a <= b ):
   print ("a 小于等于 b")
else:
   print ("a 大于  b")
 
if ( b >= a ):
   print ("b 大于等于 a")
else:
   print ("b 小于 a")
1 - a 不等于 b
2 - a 不等于 b
3 - a 大于等于 b
4 - a 大于 b
5 - a 小于等于 b
6 - b 大于等于 a

4、逻辑运算

#!/usr/bin/python3
 
a = 10
b = 20

if ( a and b ):
   print ("变量 a 和 b 都为 true")
else:
   print ("变量 a 和 b 有一个不为 true")
 
if ( a or b ):
   print ("变量 a 和 b 都为 true或其中一个变量为 true")
else:
   print ("变量 a 和 b 都不为 true")

# 修改变量 a 的值
a = 0
if ( a and b ):
   print ("变量 a 和 b 都为 true")
else:
   print ("变量 a 和 b 有一个不为 true")
 
if ( a or b ):
   print ("变量 a 和 b 都为 true或其中一个变量为 true")
else:
   print ("变量 a 和 b 都不为 true")
 
if not( a and b ):
   print ("变量 a 和 b 都为 false或其中一个变量为 false")
else:
   print ("变量 a 和 b 都为 true")
1 - 变量 a  b 都为 true
2 - 变量 a  b 都为 true或其中一个变量为 true
3 - 变量 a  b 有一个不为 true
4 - 变量 a  b 都为 true或其中一个变量为 true
5 - 变量 a  b 都为 false或其中一个变量为 false

5、成员运算

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#!/usr/bin/python3
 
a = 10
b = 20
list = [1, 2, 3, 4, 5 ];
 
if ( a in list ):
   print ("变量 a 在给定的列表中 list 中")
else:
   print ("变量 a 不在给定的列表中 list 中")
 
if ( b not in list ):
   print ("变量 b 不在给定的列表中 list 中")
else:
   print ("变量 b 在给定的列表中 list 中")
 
# 修改变量 a 的值
a = 2
if ( a in list ):
   print ("变量 a 在给定的列表中 list 中")
else:
   print ("变量 a 不在给定的列表中 list 中")
1 - 变量 a 不在给定的列表中 list 
2 - 变量 b 不在给定的列表中 list 
3 - 变量 a 在给定的列表中 list 

七、流程控制语句

1、判断

基本的语法格式:

#if 条件语句:   # 注意这里必须以英文的冒号结束
#    条件语句为真时,执行的语句
n = input("输入数字>>:")
n = int(n)    # input 接收到的数据,都是字符串类型
if n == 5:
    print('相等')
n = input("输入数字>>:")
n = int(n)
if n == 5:
    print('相等')
else:               # else 后边必须有英文的冒号
    print('No')
    
#_*_ coding:utf-8 _*_
n = input("输入数字>>:")
# 必须输入数字来测试
if not n:           # 如果为空
    print("空值")    # 输出 空值
else:    #否则
    n = int(n)       # n 转化为整型
    if n == 5:       # 如果等于5
        print('ok')    # 输出ok
    elif n > 5:        # 如果 大于5
        print('大了')  # 输出大了
    else:               # 否则
        print('小了')   #输出小了

2、嵌套

n = input("输入数字>>:")
if n.isdigit():
    f_n = int(n)
    if f_n == 5:
        print('ok')
    elif f_n > 5:
        print('大了')
    else:
        print('小了')
else:
    print('请输入数字')

3、循环

while True:
    n = input("输入数字>>:")
    n = int(n)
    if n == 5:
        print('相等')
        break
    elif n > 5:
        print('大了')
    else:
        print('小了')

4、迭代

  • 什么是迭代

迭代 是重复反馈过程的活动,其目的通常是为了接近并到达所需的目标或结果。

每一次对过程的重复被称为一次“迭代”。

  • for 循环英语for loop

是一种编程语言的迭代陈述,能够让程式码反复的执行。

它跟其他的循环如while循环最大的不同是它拥有一个循环计数器。

这使得for循环能够知道在迭代过程中的执行顺序,记住上次被循环元素的位置。

for i in 'hello world':
    print(i)

range(n)

产生一个可被循环的整数序列,默认序列的元素从 零 开始

产生的元素数量是 n

for i in range(5):
    print(i)

break 和 continue

for i in range(0, 10):
    print(i)
    if i < 3:
        inp_num = int(input(">>:").strip())
        # inp_num = int(inp_num)
        if inp_num == 15:
            print('You get it')
            break
        elif inp_num > 15:
            print("高了")
        else:
            print("低了")
    else:
        print("Game over")
        break
for i in range(2, 10, 2):
    print("循环到", i)
    if i == 4:
        continue
    print(i)
    if i == 6:
        break

range(开始索引号:结束索引号:步长) 其道理和切片一样

5、扩展知识

for … else

•1. 当 for 循环体正常执行完毕时,再执行一下 else 后面的代码

•2. 当 执行了 break 后,就不再执行 else 后面的代码了

for i in range(2):
    if i == 10:
        print('get it')
        n = i
        break
else:
    print("Nothing")

6、作业

1、使用while循环输出 1 2 3 4 5 6 8 9 10

2、求1-100的所有数的和

3、输出 1-100 内的所有奇数

4、输出 1-100 内的所有偶数

5、求1-2+3-4+5 ... 99的所有数的和

6、用户登陆三次机会重试

7、猜数游戏

要求:

  1. 提示用户输入一个数字 inp = input()
  2. 判断用户输入的值是否等于 18 == inp
  3. 允许用户尝试 3 次
  4. 假如 3 次机会都没有猜对,就再次提示用户是否继续
  5. 用户输出 y ,就再给 3 次机会。 输入 n 则退出游戏

打印九九乘法表 shell python