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第三章 算法的程序实现
用计算机编程解决问题的一般过程：抽象与建模---设计算法----编程程序----调试运行程序。
一、数据类型
1、字符型：string,简写为：str,包括汉字、字符、字符串以及标点符号。使用的时候用“”或者’’或者’’’ ’’’括住。（注引号都是英文状态）
2、整型：interger,简写为：int，包括正整数，零，负整数。
3、实型：float，主要指的就是小数。
二、运算符、常用函数、表达式
1、算术运算符
基本运算 运算符 优先级 示例
指数次幂 ** 1 2**8表示28
乘 * 2 a*b表示a乘以b
除 / 2 5.2/2计算结果为2.6
整除 // 2 5//2计算结果为2
求余 % 2 17 % 3计算结果为2
加 + 3 a+b表示a加b的和
减 - 3 a-b表示a减去b的差
2、关系运算符
关系运算 运算符 优先级 示例
大于 > 4 100>99结果为True
小于 < 4 1.2<-23结果为False
大于等于 >= 4 Sin(1)>=0结果为True
小于等于 <= 4 Sqr(3)<=0结果为False
等于 == 4 12==13结果为False
不等于 ！= 4 12！=13结果为True
in x in y 5 “5”in’2’结果为False
3、逻辑运算符
关系运算 运算符 优先级 示例
非（求反） not 6 not(12>13)结果为True
与（并且） and 7 (23>10) and (30<23)结果为False
或（或者） or 8 (23>10) or (30<23)结果为True
4、运算符的执行顺序：算术运算符 > 关系运算符 > 逻辑运算符
5、当一个表达式中同时出现多种运算符时，运算次序由运算符的优先级决定，优先级高的运算符先运算，优先级相同的从左向右进行运算。优先程序最高级别为1，级别数字越大，优先级越低。
三、变量与赋值运算
1、变量：在程序执行过程中，有些数据是未知可变的，我们使用变量来存储。
2、变量命名要点：①只能由字母、数字或下划线组成。②不能以数字开头。③区分字母大小写。如HELLO和Hello不是同一个变量。④不能以保留字作变量名，如if、For、while等。
3、变量的赋值: 变量名 = 表达式或值
Number=0
Number=Number+1
Number+=1 等价于 Number=Number+1
四、基本数据结构
1、字符串和列表
索引 0 1 2 3 4 5
字符串 p y t h o n
索引 -6 -5 -4 -3 -2 -1
字符串是由0个或多个字符串组成的序列
列表也是由0个或多个元素组成的序列,但是元素可以是数字,字符串等混合类型的数据。甚至是其他的列表。
列表用方括号”[]”来表示,元素之间以逗号,分隔。
字符串,列表中的元素都是都是通过索引来定位的。
若访问的不是单个元素,而是一定范围内的多个元素,可以通过冒号:间隔的两个索引参数来实现。对象名[start:end:step]，其中end取不到,step默认为1。
例：s1=”123”,s2=”456”
s1+s2 结果：”123456” s1*2 结果：”123123”
list1=[1,3,5] list2=[2,4,6]
list1+list2 结果：[1,3,5,2,4,6] List1*2 结果：[1,3,5,1,3,5]
2、字典:
字典中每个元素包含两个部分内容:键和值。
键通常用字符串或数值来表示,值可以是任意类型的数据。键和值两者一一对应,且每个键只能对应一个值。
例如：dict1={“a”：12,“b”:13} dict1[“a”] 结果：12
五、顺序结构的实现
1、Python常见的内联函数
input()函数实现了用户和计算机程序的交互输入,返回值为字符串型，参数为提示信息prompt，由用户输入内容。
print()输出函数
int() 将字符串和数字转换成整型
float() 将字符串和数字转换成实型
abs() 返回绝对值 len() 返回序列的长度
help() 提供交互式帮助
ord() 字符转为对应的ASCII码（十进制） chr()ASCII码转为对应的字符
round(x,y) 对x进行四舍五入保留y位小数
max() 返回序列的最大值 min() 返回序列的最小值
六、分支语句
1、双分支：
if <条件>:
<语句A>
else：
<语句B>
2、多分支结构
if <条件1>:
<语句A>
elif <条件2>:
<语句B>
elif <条件3>:
<语句C>
.....
else：
<语句x>
七、循环语句
1、for循环for语句的格式：
for <变量> in <序列>:
<循环体>
for语句通过遍历序列中的元素实现循环，并通过序列的元素数量来控制循环次数，即循环过程，序列中的每个元素都会依次被赋值给变量，并分别执行一次循环体。
range() 函数可创建一个整数列表，一般用在 for 循环中。
使用方式: range(start, stop[, step])
start: 计数从 start 开始。默认是从 0 开始。
range(4) 相当于 range(0,4)
stop: 计数到 stop 结束，不包括 stop。
range(0,4) 表达 [0, 1, 2, 3]
step：步长，默认为1。range(0,3) 相当于 range(0, 3, 1)
2、while循环语句的格式：
while 条件:
<循环体>
while循环在执行时，首先会判断条件是否为真，如果条件为真，执行一次循环体，在此判断条件是否为真，如果仍为真，那么再执行一次循环体，以此类推，直到条件为假时退出while语句。
八、函数与模块
1、在用算法解决问题的过程中，经常采用模块化程序设计思想，将问题分解成若干个子问题，并用相对独立的程序段来针对性的解决各个子问题，提高程序设计的效率。对于常用的程序代码，以模块化的形式进行保存，需要时可重复调用。
2、定义函数的语法规则如下：
def 函数名（参数集合）：
<函数体>
[return 函数值]
3、调用函数语法：
函数名（实参）
4、模块的导入有两种方法：
方法一：import math
math.sqrt(9)
方法二：from math import sqrt
sqrt(9)
math模块
名称 含义
math.e 自然常数e
math.pi 圆周率pi
math.ceil(x) 对X向上取整，比如x=1.2，返回2
math.floor(x) 对X向下取整，比如x=1.2，返回1
math.pow(x, y) 指数运算，得到x的y次方，返回结果为实型 内建函数pow(x,y)返回结果为整型
math.log(x) 对数运算，默认基数为e
math.sin(x) 返回x（弧度）的三角正弦值
math.cos(x) 返回x（弧度）的三角余弦值
math.tan(x) 返回x（弧度）的三角正切值
math.degrees(x) 弧度转成角度
math.radians(x) 角度转成弧度
random模块
名称 含义
random.random() 随机生成一个[0,1)范围内的实数
random.uniform(a,b) 随机生成一个[a,b]范围内的实数
random.randint(a,b) 随机生成一个[a,b]范围内的整数
random.choice(seq) 从序列的元素中挑选一个元素 如random.choice(range(10)),从0到9中随机挑选一个整数
random.sample(seq,k) 从序列中随机挑选k个元素
random.shuffle(seq) 将序列的所有元素随机排序
九、解析和枚举算法的应用
1、解析算法的基本思想是指根据问题的前提条件与所求结果之间的关系，找出求解问题的数学表达式，并通过表达式的计算来实现问题的求解。
2、枚举算法的基本思想是把问题所有的可能的解一一列举（循环结构），然后判断每一个列举的可能解是否为正确解（选择结构）。

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