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Python入门

一 编程与编程语言

python是一门编程语言,作为学习python的开始,需要事先搞明白:编程的目的是什么?什么是编程语言?什么是编程?

编程的目的:

#计算机的发明,是为了用机器取代/解放人力,而编程的目的则是将人类的思想流程按照某种能够被计算机识别的表达方式传递给计算机,从而达到让计算机能够像人脑/电脑一样自动执行的效果。

什么是编程语言?

#上面提及的能够被计算机所识别的表达方式即编程语言,语言是沟通的介质,而编程语言是程序员与计算机沟通的介质。在编程的世界里,计算机更像是人的奴隶,人类编程的目的就命令奴隶去工作。

什么是编程?

#编程即程序员根据需求把自己的思想流程按照某种编程语言的语法风格编写下来,产出的结果就是包含一堆字符的文件。

#强调:程序在未运行前跟普通文件无异,只有程序在运行时,文件内所写的字符才有特定的语法意义

所以我有话对大家说

Python入门 View Code

二 编程语言分类

编程的语言的发展经历了

#机器语言:站在计算机(奴隶)的角度,说计算机能听懂的语言,那就是直接用二进制编程,直接操作硬件;

#汇编语言:站在计算机(奴隶)的角度,简写的英文标识符取代二进制去编写程序,本质仍然是直接操作硬件;

#高级语言:站在人(奴隶主)的角度,说人话,即用人类的字符去编写程序,屏蔽了硬件操作

高级语言更贴近人类语言,因而造成了:它必须被翻译成计算机能读懂二进制后,才能被执行,按照翻译方式分为

#1. 编译型(需要编译器,相当于用谷歌翻译):如C,执行速度快,调试麻烦

#2. 解释型(需要解释器,相当于同声传译):如python,执行速度慢,调试方便

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总结:

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机器语言
#优点是最底层,执行速度最快
#缺点是最复杂,开发效率最低

汇编语言
#优点是比较底层,执行速度最快
#缺点是复杂,开发效率最低

高级语言
#编译型语言执行速度快,不依赖语言环境运行,跨平台差
#解释型跨平台好,一份代码,到处使用,缺点是执行速度慢,依赖解释器运行
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PS:
学习难度从高到低

执行效率从高到低

开发效率从低到高

速度不是关键(瓶颈理论),开发效率高才是王道

Python入门 机器语言、汇编语言、高级语言详解

三 主流编程语言介绍

    世界上的编程语言有600多种,但真正大家主流在使用的最多二三十种,不同的语言有自己的特点和擅长领域,随着计算机的不断发展,新语言在不断诞生,也同时有很多老旧的语言慢慢无人用了。有个权威的语言排名网站,可以看到主流的编程语言是哪些

Python入门

长期语言排名

 Python入门

Python入门 几个主流的编程语言介绍

四 python介绍

介绍

    python的创始人为吉多·范罗苏姆(Guido van Rossum)。1989年的圣诞节期间,Guido开始写能够解释Python语言语法的解释器。Python这个名字,来自Guido所挚爱的电视剧Monty Python’s Flying Circus。他希望这个新的叫做Python的语言,能符合他的理想:创造一种C和shell之间,功能全面,易学易用,可拓展的语言。

    最新的TIOBE排行榜,Python赶超PHP占据第4, Python崇尚优美、清晰、简单,是一个优秀并广泛使用的语言。

Python可以应用于众多领域,如: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Python,如:Youtube、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。

    目前Python主要应用领域

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    Python在一些公司的应用

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    Python(解释器)的发展史

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    Python 有哪些种类?

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    Python 2 or Python 3 ?

Python入门 View Code

五 安装python解释器

Python目前已支持所有主流操作系统,在Linux,Unix,Mac系统上自带Python环境,在Windows系统上需要安装一下,超简单

打开官网 https://www.python.org/downloads/windows/ 下载中心

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#测试安装是否成功
windows --> 运行 --> 输入cmd ,然后回车,弹出cmd程序,输入python,如果能进入交互环境 ,代表安装成功。

 

#多版本共存演示
注意:在安装目录下找到python.exe,拷贝一份,命名为python2.exe或python3.exe,一定要保留原版,因为pip工具会调用它。

六 第一个python程序

#进入解释器的交互式模式:调试方便,无法永久保存代码

#脚本文件的方式(使用nodpad++演示):永久保存代码

强调:python解释器执行程序是解释执行,即打开文件读内容,因此文件的后缀名没有硬性限制,但通常定义为.py结尾

Python入门 精通各种语言的hello world,看一看还是python的好

七 变量

什么是变量

#变量即变化的量,核心是“变”与“量”二字,变即变化,量即衡量状态。

为什么要有变量

#程序执行的本质就是一系列状态的变化,变是程序执行的直接体现,所以我们需要有一种机制能够反映或者说是保存下来程序执行时状态以及状态的变化。
#比如:
    英雄的等级为1,打怪升级(变)为10
    僵尸的存活状态True,被植物打死了,于是变为False
    人的名字为egon,也可以修改为Egon

如何定义变量(图解)

#变量名(相当于门牌号,指向值所在的空间),等号,变量值
name='Egon'
sex='male'
age=18
level=10

变量的定义规范

#1. 变量名只能是 字母、数字或下划线的任意组合
#2. 变量名的第一个字符不能是数字
#3. 关键字不能声明为变量名['and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'exec', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'not', 'or', 'pass', 'print', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

定义方式:

#驼峰体
AgeOfOldboy = 56 
NumberOfStudents = 80
#下划线(推荐使用)
age_of_oldboy = 56 
number_of_students = 80

定义变量名不好的方式

#1. 变量名为中文、拼音
#2. 变量名过长
#3. 变量名词不达意

定义变量会有:id,type,value

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#1 等号比较的是value,
#2 is比较的是id

#强调:
#1. id相同,意味着type和value必定相同
#2. value相同type肯定相同,但id可能不同,如下
>>> x='Info Egon:18'
>>> y='Info Egon:18'
>>> id(x)
4376607152
>>> id(y)
4376607408
>>> 
>>> x == y
True
>>> x is y
False
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Python入门 小整数池

变量的修改与内存管理(引用计数与垃圾回收机制)

#图解...

常量

常量即指不变的量,如pai 3.141592653..., 或在程序运行过程中不会改变的量
举例,假如老男孩老师的年龄会变,那这就是个变量,但在一些情况下,他的年龄不会变了,那就是常量。在Python中没有一个专门的语法代表常量,程序员约定俗成用变量名全部大写代表常量
AGE_OF_OLDBOY = 56

#ps:在c语言中有专门的常量定义语法,const int count = 60;一旦定义为常量,更改即会报错

八 用户与程序交互

古时候,我们去银行取钱,需要有一个银行业务员等着我们把自己的账号密码输入给他,然后他去进行验证,成功后,我们再将取款金额输入/告诉他

骄傲的现代人,会为客户提供一台ATM机(就是一台计算机),让ATM机跟用户交互,从而取代人力。然而机器是死的,我们必须为其编写程序来运行,这就要求我们的编程语言中能够有一种能与用户交互,接收用户输入数据的机制

#在python3中
input:用户输入任何值,都存成字符串类型

#在python2中
input:用户输入什么类型,就存成什么类型
raw_input:等于python3的input

 

注释

随着学习的深入,用不了多久,你就可以写复杂的上千甚至上万行的代码啦,有些代码你花了很久写出来,过了些天再回去看,发现竟然看不懂了,这太正常了。 另外,你以后在工作中会发现,一个项目多是由几个甚至几十个开发人员一起做,你要调用别人写的代码,别人也要用你的,如果代码不加注释,你自己都看不懂,更别说别人了,这产会挨打的。所以为了避免这种尴尬的事情发生,一定要增加你代码的可读性。

代码注释分单行和多行注释, 单行注释用#,多行注释可以用三对双引号""" """

代码注释的原则:

#1. 不用全部加注释,只需要在自己觉得重要或不好理解的部分加注释即可
#2. 注释可以用中文或英文,但不要用拼音

文件头

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

九 基本数据类型

什么是数据?为何要有多种类型的数据?

#数据即变量的值,如age=18,18则是我们保存的数据。
#变量的是用来反映/保持状态以及状态变化的,毫无疑问针对不同的状态就应该用不同类型的数据去标识
Python入门 了解:Python是一门解释型的强类型动态语言

 

数字

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#int整型
定义:age=10 #age=int(10)
用于标识:年龄,等级,身份证号,qq号,个数

#float浮点型
定义:salary=3.1 #salary=float(3.1)
用于标识:工资,身高,体重,
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Python入门 其他数据类型(了解部分)

 

字符串

#在python中,加了引号的字符就是字符串类型,python并没有字符类型。
定义:name='egon' #name=str('egon') 
用于标识:描述性的内容,如姓名,性别,国籍,种族
Python入门 单引号,双引号,三引号的区别
Python入门 字符串拼接(只能在字符串之间进行,且只能相加或相乘)

 

列表

#在[]内用逗号分隔,可以存放n个任意类型的值
定义:students=['egon','alex','wupeiqi',] #students=list(['egon','alex','wupeiqi',]) 
用于标识:存储多个值的情况,比如一个人有多个爱好
Python入门 列表嵌套、取值

 

    字典

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#为何还要用字典?
存放一个人的信息:姓名,性别,年龄,很明显是多个值,既然是存多个值,我们完全可以基于刚刚学习的列表去存放,如下
>>> info=['egon','male',18]
定义列表的目的不单单是为了存,还要考虑取值,如果我想取出这个人的年龄,可以用
>>> info[2]
18
但这是基于我们已经知道在第3个位置存放的是年龄的前提下,我们才知道索引2对应的是年龄
即:
        #name, sex, age
info=['egon','male',18]
而这完全只是一种假设,并没有真正意义上规定第三个位置存放的是年龄,于是我们需要寻求一种,即可以存放多个任意类型的值,又可以硬性规定值的映射关系的类型,比如key=value,这就用到了字典
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#在{}内用逗号分隔,可以存放多个key:value的值,value可以是任意类型
定义:info={'name':'egon','age':18,'sex':18} #info=dict({'name':'egon','age':18,'sex':18})
用于标识:存储多个值的情况,每个值都有唯一一个对应的key,可以更为方便高效地取值
Python入门 字典相关的嵌套、取值

 

    布尔

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#布尔值,一个True一个False
#计算机俗称电脑,即我们编写程序让计算机运行时,应该是让计算机无限接近人脑,或者说人脑能干什么,计算机就应该能干什么,人脑的主要作用是数据运行与逻辑运算,此处的布尔类型就模拟人的逻辑运行,即判断一个条件成立时,用True标识,不成立则用False标识
>>> a=3
>>> b=5
>>> 
>>> a > b #不成立就是False,即假
False
>>> 
>>> a < b #成立就是True, 即真
True

接下来就可以根据条件结果来干不同的事情了:
if a > b 
   print(a is bigger than b )

else 
   print(a is smaller than b )
上面是伪代码,但意味着, 计算机已经可以像人脑一样根据判断结果不同,来执行不同的动作。 
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布尔类型的重点知识!!!:

#所有数据类型都自带布尔值
1、None,0,空(空字符串,空列表,空字典等)三种情况下布尔值为False
2、其余均为真

 

    重点

#1.可变类型:在id不变的情况下,value可以变,则称为可变类型,如列表,字典

#2. 不可变类型:value一旦改变,id也改变,则称为不可变类型(id变,意味着创建了新的内存空间)

十 格式化输出

程序中经常会有这样场景:要求用户输入信息,然后打印成固定的格式

比如要求用户输入用户名和年龄,然后打印如下格式:

My name is xxx,my age is xxx.

很明显,用逗号进行字符串拼接,只能把用户输入的名字和年龄放到末尾,无法放到指定的xxx位置,而且数字也必须经过str(数字)的转换才能与字符串进行拼接。

这就用到了占位符,如:%s、%d

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#%s字符串占位符:可以接收字符串,也可接收数字
print('My name is %s,my age is %s' %('egon',18))
#%d数字占位符:只能接收数字
print('My name is %s,my age is %d' %('egon',18))
print('My name is %s,my age is %d' %('egon','18')) #报错

#接收用户输入,打印成指定格式
name=input('your name: ')
age=input('your age: ') #用户输入18,会存成字符串18,无法传给%d

print('My name is %s,my age is %s' %(name,age))

#注意:
#print('My name is %s,my age is %d' %(name,age)) #age为字符串类型,无法传给%d,所以会报错
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Python入门 小练习

十一 基本运算符

    计算机可以进行的运算有很多种,可不只加减乘除这么简单,运算按种类可分为算数运算、比较运算、逻辑运算、赋值运算、成员运算、身份运算、位运算,今天我们暂只学习算数运算、比较运算、逻辑运算、赋值运算

    算数运算

    以下假设变量:a=10,b=20

Python入门

 

    比较运算

    以下假设变量:a=10,b=20

 Python入门

 

    赋值运算

    以下假设变量:a=10,b=20

Python入门

 

    逻辑运算

Python入门

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#1、三者的优先级关系:not>and>or,同一优先级默认从左往右计算。
>>> 3>4 and 4>3 or 1==3 and 'x' == 'x' or 3 >3
False

#2、最好使用括号来区别优先级,其实意义与上面的一样
'''
原理为:
(1) not的优先级最高,就是把紧跟其后的那个条件结果取反,所以not与紧跟其后的条件不可分割

(2) 如果语句中全部是用and连接,或者全部用or连接,那么按照从左到右的顺序依次计算即可

(3) 如果语句中既有and也有or,那么先用括号把and的左右两个条件给括起来,然后再进行运算
'''
>>> (3>4 and 4>3) or (1==3 and 'x' == 'x') or 3 >3
False 

#3、短路运算:逻辑运算的结果一旦可以确定,那么就以当前处计算到的值作为最终结果返回
>>> 10 and 0 or '' and 0 or 'abc' or 'egon' == 'dsb' and 333 or 10 > 4
我们用括号来明确一下优先级
>>> (10 and 0) or ('' and 0) or 'abc' or ('egon' == 'dsb' and 333) or 10 > 4
短路:       0      ''            'abc'                    
            假     假              真

返回:                            'abc'

#4、短路运算面试题:
>>> 1 or 3
1
>>> 1 and 3
3
>>> 0 and 2 and 1
0
>>> 0 and 2 or 1
1
>>> 0 and 2 or 1 or 4
1
>>> 0 or False and 1
False
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    身份运算

#is比较的是id
#而==比较的是值

十二 流程控制之if…else

既然我们编程的目的是为了控制计算机能够像人脑一样工作,那么人脑能做什么,就需要程序中有相应的机制去模拟。人脑无非是数学运算和逻辑运算,对于数学运算在上一节我们已经说过了。对于逻辑运算,即人根据外部条件的变化而做出不同的反映,比如

1 如果:女人的年龄>30岁,那么:叫阿姨

age_of_girl=31
if age_of_girl > 30:
    print('阿姨好')

2 如果:女人的年龄>30岁,那么:叫阿姨,否则:叫小姐

age_of_girl=18
if age_of_girl > 30:
    print('阿姨好')
else:
    print('小姐好')

3 如果:女人的年龄>=18并且<22岁并且身高>170并且体重<100并且是漂亮的,那么:表白,否则:叫阿姨

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age_of_girl=18
height=171
weight=99
is_pretty=True
if age_of_girl >= 18 and age_of_girl < 22 and height > 170 and weight < 100 and is_pretty == True:
    print('表白...')else:
    print('阿姨好')
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Python入门 if套if

    4 如果:成绩>=90,那么:优秀

       如果成绩>=80且<90,那么:良好

       如果成绩>=70且<80,那么:普通

       其他情况:很差

Python入门 View Code
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  if 条件1:

    缩进的代码块

  elif 条件2:

    缩进的代码块

  elif 条件3:

    缩进的代码块

  ......

  else:  

    缩进的代码块
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Python入门 练习一:用户登陆验证
Python入门 练习二:根据用户输入内容输出其权限
Python入门 练习三

十三 流程控制之while循环

    1 为何要用循环

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#上节课我们已经学会用if .. else 来猜年龄的游戏啦,但是只能猜一次就中的机率太小了,如果我想给玩家3次机会呢?就是程序启动后,玩家最多可以试3次,这个怎么弄呢?你总不会想着把代码复制3次吧。。。。

age_of_oldboy = 48

guess = int(input(">>:"))

if guess > age_of_oldboy :
    print("猜的太大了,往小里试试...")

elif guess < age_of_oldboy :
    print("猜的太小了,往大里试试...")

else:
    print("恭喜你,猜对了...")

#第2次
guess = int(input(">>:"))

if guess > age_of_oldboy :
    print("猜的太大了,往小里试试...")

elif guess < age_of_oldboy :
    print("猜的太小了,往大里试试...")

else:
    print("恭喜你,猜对了...")

#第3次
guess = int(input(">>:"))

if guess > age_of_oldboy :
    print("猜的太大了,往小里试试...")

elif guess < age_of_oldboy :
    print("猜的太小了,往大里试试...")

else:
    print("恭喜你,猜对了...")

#即使是小白的你,也觉得的太low了是不是,以后要修改功能还得修改3次,因此记住,写重复的代码是程序员最不耻的行为。
那么如何做到不用写重复代码又能让程序重复一段代码多次呢? 循环语句就派上用场啦
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    2 条件循环:while,语法如下

while 条件:    
    # 循环体
 
    # 如果条件为真,那么循环体则执行,执行完毕后再次循环,重新判断条件。。。
    # 如果条件为假,那么循环体不执行,循环终止
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#打印0-10
count=0
while count <= 10:
    print('loop',count)
    count+=1

#打印0-10之间的偶数
count=0
while count <= 10:
    if count%2 == 0:
        print('loop',count)
    count+=1

#打印0-10之间的奇数
count=0
while count <= 10:
    if count%2 == 1:
        print('loop',count)
    count+=1
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    3 死循环

import time
num=0
while True:
    print('count',num)
    time.sleep(1)
    num+=1

    4 循环嵌套与tag

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  tag=True 

  while tag:

    ......

    while tag:

      ........

      while tag:

        tag=False
#练习,要求如下:复制代码
    1 循环验证用户输入的用户名与密码
    2 认证通过后,运行用户重复执行命令
    3 当用户输入命令为quit时,则退出整个程序
Python入门 View Code

4 break与continue

Python入门 View Code

    5 while+else

Python入门 View Code

6 while循环练习题

复制代码
#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:猜年龄游戏
要求:
    允许用户最多尝试3次,3次都没猜对的话,就直接退出,如果猜对了,打印恭喜信息并退出
#8:猜年龄游戏升级版 
要求:
    允许用户最多尝试3次
    每尝试3次后,如果还没猜对,就问用户是否还想继续玩,如果回答Y或y, 就继续让其猜3次,以此往复,如果回答N或n,就退出程序
    如何猜对了,就直接退出
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Python入门 View Code

十四 流程控制之for循环

1 迭代式循环:for,语法如下

for i in range(10):

缩进的代码块

2 break与continue(同上)

3 循环嵌套

Python入门 打印九九乘法表
Python入门 打印金字塔

for+else

十五 开发工具IDE

1 为何要用IDE

到现在为止,我们也是写过代码的人啦,但你有没有发现,每次写代码要新建文件、写完保存时还要选择存放地点,执行时还要切换到命令行调用python解释器,好麻烦呀,能否一气呵成,让我简单的写代码?此时开发工具IDE上场啦,一个好的IDE能帮你大大提升开发效率。

很多语言都有比较流行的开发工具,比如JAVA 的Eclipse, C#,C++的VisualStudio, Python的是啥呢? Pycharm,最好的Python 开发IDE

2 安装

下载地址:https://www.jetbrains.com/pycharm/download 选择Professional 专业版

Comunnity社区版是免费的,但支持的功能不多,比如以后我们会学的Django就不支持,所以还是用专业版,但专业版是收费的,一年一千多,不便宜。唉,万能的淘宝。。。不宜再多说啦。

注册完成后启动,会让你先创建一个项目,其实就是一个文件夹,我们以后的代码都存在这里面

Python入门

3 创建目录

你以后写的项目可能有成百上千个代码文件 ,全放在一起可不好,所以一般把同样功能的代码放在一个目录,我们现在以天为单位,为每天的学习创建一个目录day1,day2,day3…这样

Python入门

4 创建代码文件

Python入门

5 执行代码

Python入门

十六 扩展阅读

核心风格:http://www.cnblogs.com/linhaifeng/articles/5936688.html

十七 作业

1 练习题

  1. 简述编译型与解释型语言的区别,且分别列出你知道的哪些语言属于编译型,哪些属于解释型
  2. 执行 Python 脚本的两种方式是什么
  3. Pyhton 单行注释和多行注释分别用什么?
  4. 布尔值分别有什么?
  5. 声明变量注意事项有那些?
  6. 如何查看变量在内存中的地址?
  7. 写代码
    1. 实现用户输入用户名和密码,当用户名为 seven 且 密码为 123 时,显示登陆成功,否则登陆失败!
    2. 实现用户输入用户名和密码,当用户名为 seven 且 密码为 123 时,显示登陆成功,否则登陆失败,失败时允许重复输入三次
    3. 实现用户输入用户名和密码,当用户名为 seven 或 alex 且 密码为 123 时,显示登陆成功,否则登陆失败,失败时允许重复输入三次
  8. 写代码
    a. 使用while循环实现输出2-3+4-5+6…+100 的和
    b. 使用 while 循环实现输出 1,2,3,4,5, 7,8,9, 11,12 使用 while 循环实现输出 1-100 内的所有奇数

    e. 使用 while 循环实现输出 1-100 内的所有偶数

  9. 现有如下两个变量,请简述 n1 和 n2 是什么关系?

      n1 = 123456
      n2 = n1

2 作业:编写登陆接口

基础需求:

  • 让用户输入用户名密码
  • 认证成功后显示欢迎信息
  • 输错三次后退出程序
Python入门 View Code

 

升级需求:

  • 可以支持多个用户登录 (提示,通过列表存多个账户信息)
  • 用户3次认证失败后,退出程序,再次启动程序尝试登录时,还是锁定状态(提示:需把用户锁定的状态存到文件里)
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