1.1 Python基础语法

🎯 学习目标

通过简易计算器项目，掌握Python编程的基础语法

📝 项目预览：简易计算器

我们将创建一个能够进行基本数学运算的计算器，通过这个项目学习：

• 变量和数据类型
• 基本运算符
• 用户输入处理
• 条件判断
• 循环控制

1. 变量和数据类型

什么是变量？

变量就像是一个标签，用来存储数据。在Python中，创建变量非常简单：

# 创建变量并赋值
num1 = 10      # 整数
num2 = 5       # 整数
pi = 3.14      # 小数（浮点数）
name = "小明"  # 文字（字符串）

常见的数据类型

代码演示：变量定义

# 定义变量
num1 = 10
num2 = 5

# 打印变量内容
print("数字1:", num1)    # 输出：数字1: 10
print("数字2:", num2)    # 输出：数字2: 5

# 查看变量类型
print("num1的类型:", type(num1))  # 输出：<class 'int'>
print("num2的类型:", type(num2))  # 输出：<class 'int'>

2. 基本运算符

算术运算符

算术运算符用来进行数学计算：

代码演示：基本运算

# 基本运算演示
num1 = 10
num2 = 5

print("加法:", num1 + num2)    # 15
print("减法:", num1 - num2)    # 5
print("乘法:", num1 * num2)    # 50
print("除法:", num1 / num2)    # 2.0
print("取余:", num1 % num2)    # 0

3. 用户输入处理

获取用户输入

使用 input() 函数获取用户输入：

# 获取用户输入
user_input = input("请输入一个数字: ")
print("你输入的是:", user_input)

数据类型转换

用户输入的内容都是字符串，需要转换为数字才能计算：

# 字符串转换为数字
str_num = "123"
int_num = int(str_num)      # 转换为整数
float_num = float(str_num)  # 转换为小数

print("字符串:", str_num)
print("整数:", int_num)
print("小数:", float_num)

代码演示：用户输入计算

# 获取用户输入并计算
try:
    num1 = float(input("请输入第一个数字: "))
    num2 = float(input("请输入第二个数字: "))
    
    result = num1 + num2
    print(f"{num1} + {num2} = {result}")
    
except ValueError:
    print("错误：请输入有效的数字！")

4. 条件判断

if 语句

if语句用来根据条件执行不同的代码：

# 基本if语句
age = 18

if age >= 18:
    print("你已经成年了")
else:
    print("你还未成年")

比较运算符

代码演示：数字比较

# 比较两个数字的大小
num1 = float(input("请输入第一个数字: "))
num2 = float(input("请输入第二个数字: "))

if num1 > num2:
    print(f"{num1} 大于 {num2}")
elif num1 < num2:
    print(f"{num1} 小于 {num2}")
else:
    print(f"{num1} 等于 {num2}")

5. 循环控制

while 循环

while循环会重复执行代码，直到条件不满足：

# 简单的while循环
count = 1
while count <= 5:
    print("这是第", count, "次循环")
    count = count + 1

无限循环和break

使用 break 可以退出循环：

# 菜单选择的循环
while True:
    print("1. 加法")
    print("2. 退出")
    
    choice = input("请选择: ")
    
    if choice == '1':
        # 执行加法运算
        pass
    elif choice == '2':
        print("再见！")
        break  # 退出循环
    else:
        print("无效选择，请重新输入！")

6. 格式化输出

f-string 格式化

f-string 是Python中很方便的格式化方法：

# f-string 格式化
name = "小明"
age = 18
score = 95.5

# 基本用法
print(f"姓名: {name}, 年龄: {age}")

# 控制小数位数
print(f"分数: {score:.1f}")  # 保留1位小数
print(f"分数: {score:.2f}")  # 保留2位小数

# 在计算器中的应用
num1 = 10
num2 = 3
result = num1 / num2
print(f"{num1} ÷ {num2} = {result:.2f}")  # 输出: 10 ÷ 3 = 3.33

7. 异常处理

try-except 语句

处理可能出现的错误：

try:
    num = int(input("请输入一个整数: "))
    print("你输入的是:", num)
except ValueError:
    print("错误：请输入有效的整数！")

📋 简易计算器完整代码解析

让我们看看计算器项目中的关键代码：

# 获取用户输入
try:
    user_num1 = float(input("请输入第一个数字: "))
    user_num2 = float(input("请输入第二个数字: "))
    
    # 条件判断
    if user_num1 > user_num2:
        print(f"{user_num1} 大于 {user_num2}")
    elif user_num1 < user_num2:
        print(f"{user_num1} 小于 {user_num2}")
    else:
        print(f"{user_num1} 等于 {user_num2}")
    
    # 循环菜单
    while True:
        print("\n请选择运算类型：")
        print("1. 加法")
        print("2. 减法")
        print("3. 退出")
        
        choice = input("请输入选择 (1-3): ")
        
        if choice == '1':
            result = user_num1 + user_num2
            print(f"{user_num1} + {user_num2} = {result}")
        elif choice == '2':
            result = user_num1 - user_num2
            print(f"{user_num1} - {user_num2} = {result}")
        elif choice == '3':
            print("感谢使用计算器，再见！")
            break
        else:
            print("无效选择，请重新输入！")
            
except ValueError:
    print("错误：请输入有效的数字！")

🎯 学习要点总结

1. 变量定义：使用 = 给变量赋值
2. 数据类型：整数、小数、字符串等
3. 基本运算：+, -, *, / 等运算符
4. 用户输入：input() 函数获取输入
5. 条件判断：if, elif, else 语句
6. 循环控制：while 循环和 break
7. 格式化输出：f-string 的使用
8. 异常处理：try-except 处理错误

💡 练习建议

1. 运行代码：打开 code/第一阶段/1.1_简易计算器.py 文件，运行看看效果
2. 修改尝试：试着修改数字、添加新的运算功能
3. 自己编写：尝试写一个更简单的版本
4. 错误调试：故意输入错误的数据，看看程序如何处理

🚀 下一步

完成这个项目后，你将掌握Python的基础语法，可以继续学习：

• 1.2 单位转换器：学习函数和模块的使用
• 1.3 个人日记本：学习文件操作和异常处理

记住：编程最重要的是动手实践！不要只看不练，多写代码才能真正掌握。

学习愉快！如果有任何问题，记得多运行代码、多尝试修改！