如何像计算机科学家那样思考Python篇（第一、二章）

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本文是对《如何像计算机科学家那样思考》此书的翻译，主要是对代码的记录，并不是对全书的全面翻译。

这篇博客主要是《如何像计算机科学家那样思考》此书的翻译，主要是对代码的记录，并不是对全书的全面翻译。

程序之路

第一个程序

这个程序只是简单地在屏幕上显示一段文字
Python2.7

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print "Hello, World!"

输出结果：

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Hello, World!

Python3.5

Python3.5改变了print的语法，如果直接使用2.7的语法会报错

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>>> print "Hello world"
  File "<stdin>", line 1
    print "Hello world"
                      ^
SyntaxError: Missing parentheses in call to 'print'

正确的写法

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print("Hello, World!")

输出结果：

1
Hello, World!

变量，表达式和语句

值和数据类型

值是最基础的事物之一（比如一个字母或者数字），也是程序所操作和控制的基础事物。

我们看到过的值有2和"Hello, World!"，它们属于不同的数据类型2是整数类型，"Hello, World!"是字符串类型（因为它是由一串字符组成的）。你和编译器都知道这是字符串，因为他被两个双引号包围。

如果你不清楚一个值的类型是什么，那么可以使用下面的代码来得到值的类型

Python2.7

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>>> type("Hello, World!")
<type 'str'>
>>> type(17)
<type 'int'>

Python3.5

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>>> type("Hello, World!")
<class 'str'>
>>> type(17)
<class 'int'>

显而易见的，字符串属于类型str，整数属于类型int。不过带有小数点的数字属于类型float

Python2.7

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>>> type(3.2)
<type 'float'>

Python3.5

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>>> type(3.2)
<class 'float'>

Python中的字符串可以用单引号包括或者用双引号包括。如果最外面用双引号代表字符串，那么字符串里面可以包含单引号，比如"Bruce's beard。同样的，如果最外面使用单引号代表字符串，里面可以包含双引号，比如'The knights who say "Ni!"'。

此外还有使用三个单引号进行包含的字符串，例如：

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>>> print('''"Oh no", she exclaimed, "Ben's bike is broken!"''')
"Oh no", she exclaimed, "Ben's bike is broken!"
>>>

另外，平时针对大整数的使用逗号分割的写法在Python中是不识别的（虽然不会有语法错误），例如：

Python2.7

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>>> print 1,000,000
1 0 0

Python3.5

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>>> print(42,000)
42 0
>>>

变量

编程语言其中一个重要的特性就是操作控制变量的能力。

赋值语句可以产生新的变量并且赋给他们值：

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>>> message = "What's up, Doc?"
>>> n = 17
>>> pi = 3.14159

上面这个例子给出了三个句子。第一个把字符串"What's up, Doc?"赋值给一个叫做message的新变量。第二个语句把整数17赋值给n，第三个语句把浮点数3.14159赋给pi。

这里注意，赋值运算符**=，并不是我们平时数学意义上的等号（哪怕他们是同样的符号）。赋值运算符把等号左边称为变量名字，右边是想要付给这个变量的值**，这就是为什么你输入以下代码会报错：

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>>> 17 = n
File "<interactive input>", line 1
SyntaxError: can't assign to literal

变量名和关键字（保留字）

通常来说，程序员会为他们的变量选择恰当的名字——他们会记录下这个变量的用途。

变量名可以很长。其中可以包含字母和数字，但是必须以字母开头。尽管使用大写字母是合法的，但是传统上我们不会这样做。变量名是大小写敏感的：Bruce和bruce是不同的变量。

下划线字符（_）是可以使用在变量名中的，它经常被用于变量名中用于切分多个单词的情况，比如说my_name或者price_of_tea_in_china。

如果你使用了不合法的变量名，Python会报错：

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>>> 76trombones = "big parade"
SyntaxError: invalid syntax
>>> more$ = 1000000
SyntaxError: invalid syntax
>>> class = "Computer Science 101"
SyntaxError: invalid syntax

76trombones是不合法的，因为他没有使用字母开头。more$是不合法的，因为它里面包含了一个不合法的美元符号$。但是class这个变量名哪里错了呢？

这其实是因为class是Python语言定义的关键字之一。关键字定义了编程语言的语法规则和结构，他们不能被当做变量名使用。

Python 关键字

Python2.7

Python3.5

语句

一个语句就是一条Python解释器能够执行的指令。我们现在看到了两种语句：print和赋值语句。

当你在命令行中输入一个语句，Python会执行并且把结果显示出来（如果有结果的话）。print语句的结果是一个值，赋值语句不会产生结果。

一个脚本通常包含一序列的语句，如果有多于一个的语句的话，结果会按照脚本中语句执行的顺序来显示，例如脚本：

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print 1
x = 2
print x

会产生输出：

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2
1
2

表达式求值

一个表达式是值，变量，运算符的组合。如果你在命令行中输入一个表达式，解释器会计算并且把表达式的结果显示出来：

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>>> 1 + 1
2

表达式的求值会产生一个值，这也是为什么表达式可以放在赋值语句的右边。单独的一个值本身也是一个简单的表达式，一个变量也是一个表达式

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>>> 17
17
>>> x
2

但是计算一个表达式和打印一个值并不是同样的事情，例如：

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>>> message = "What's up, Doc?"
>>> message
"What's up, Doc?"
>>> print message
What's up, Doc?

操作数和操作符

操作符是特别的符号，用来代表计算类型，比如加号和乘号。被操作符使用到的值，称为操作数。

以下是一些合法的Python表达式：

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20+32   hour-1   hour*60+minute   minute/60   5**2   (5+9)*(15-7)

符号+,-和*，以及用来进行优先级分组的小括号，在Python中和数学中有着相同的用法。*是乘法的符号，**是幂次运算的符号：

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>>> 2 ** 3
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>>> 3 ** 2
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在Python3中，除法符号/总是会按照浮点数的除法运算方法进行计算（在Python2.7中是整除的意思）。当我们想要使用整除的时候，可以使用//，也被叫做向下取整除法。

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>>> 7 / 4
1.75
>>> 7 // 4
1
>>> minutes = 645
>>> hours = minutes // 60
>>> hours
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参考代码

参考文献