板块二：Python基础知识 —— 开始写真正的代码

写给刚高中毕业的你： 板块一我们认识了Python这个"翻译官"。现在开始，你要学的是"翻译官的语言规则"。别怕，规则不多，而且每个规则我们都边学边练。

01 变量 —— 给数据贴个标签

你可以把变量想象成一个有名字的盒子，你把东西放进去，以后想用的时候叫盒子的名字就行。

先看代码

name = "小明"
age = 18
score = 95.5

• name、age、score 就是变量名（盒子的标签）
• = 是赋值符号，意思是"把右边的东西放进左边的盒子里"
• "小明" 是文本（叫字符串），18 是整数，95.5 是小数（叫浮点数）

用变量

name = "小明"
print(name)  # 输出：小明

age = 18
print(age)   # 输出：18

# 变量还可以参与计算
new_age = age + 1
print(new_age)  # 输出：19

🎯 核心理解： 变量就是给数据起个名字，方便以后反复使用。你可以随时改变变量里存的值（所以叫"变"量）。

变量的命名规则（简单记三条）

1. 只能包含字母、数字、下划线（不能有空格或特殊符号如 @#￥%）
2. 不能以数字开头（1name 不行，name1 可以）
3. 不能和Python的关键字冲突（比如 if、for、while 这些不能当变量名）

✅ 好习惯： 变量名要能看懂意思。score 比 s 好，student_name 比 sn 好。

02 数据类型 —— 盒子里的东西分种类

不同的数据有不同的类型，不同类型能做的事不一样。

最常用的四种类型

如何查看数据的类型

name = "小明"
age = 18
score = 95.5
is_pass = True

print(type(name))   # <class 'str'>
print(type(age))    # <class 'int'>
print(type(score))  # <class 'float'>
print(type(is_pass))# <class 'bool'>

类型之间的转换

# 数字转字符串
age = 18
text = "我今年" + str(age) + "岁"
print(text)  # 我今年18岁

# 字符串转数字
num_str = "100"
num = int(num_str)
print(num + 50)  # 150

🎯 核心理解： 不同类型的数据有不同的"操作权限"。比如数字可以做加法，字符串不能做加法（但可以做拼接）。

03 输入与输出 —— 和程序对话

程序不是死的。你可以用 input() 让用户输入信息，用 print() 把结果显示出来。

print() —— 输出

print("你好")               # 直接输出文本
print(3 + 5)                # 输出计算结果：8

name = "小明"
print("我的名字是", name)   # 输出：我的名字是 小明

input() —— 输入

name = input("请输入你的名字：")
print("你好，" + name + "！")

运行效果：

请输入你的名字：小明
你好，小明！

⚠️ 重要： input() 获取到的永远是字符串类型。如果需要数字，要手动转换。

age_str = input("请输入你的年龄：")
age = int(age_str)   # 把字符串转成整数
print("明年你", age + 1, "岁")

04 条件判断 —— 让程序自己"做选择"

程序遇到不同情况要做出不同反应，这就需要 if 语句。

if 的基本结构

score = 85

if score >= 60:
    print("及格了！")

if-else —— 二选一

score = 55

if score >= 60:
    print("及格了！")
else:
    print("不及格，继续加油")

if-elif-else —— 多选一

score = 85

if score >= 90:
    print("优秀")
elif score >= 70:
    print("良好")
elif score >= 60:
    print("及格")
else:
    print("不及格")

运行效果：

良好

常用的比较运算符

⚠️ 重点提醒： = 是赋值，== 是比较。写反了程序会出错。

# 错误示范
if score = 60:   # 这会把60赋给score，而不是比较

# 正确写法
if score == 60:  # 这才是比较

🎯 核心理解： if 让程序有了"判断力"，能根据不同情况执行不同代码。这是所有智能程序的基础。

05 循环 —— 让程序重复干活

重复做同一件事是电脑最擅长的。用 for 和 while 可以让程序批量执行任务。

for 循环 —— 遍历已知范围

# 重复5次
for i in range(5):
    print("第", i, "次循环")

运行效果：

第 0 次循环
第 1 次循环
第 2 次循环
第 3 次循环
第 4 次循环

range(5) 会生成 0,1,2,3,4 这5个数字。注意从0开始。

# 遍历列表中的每个元素
names = ["小明", "小红", "小刚"]
for name in names:
    print(name, "你好！")

运行效果：

小明 你好！
小红 你好！
小刚 你好！

while 循环 —— 条件满足就一直执行

count = 0
while count < 5:
    print("当前计数：", count)
    count = count + 1   # 必须更新条件，否则会永远循环

运行效果：

当前计数： 0
当前计数： 1
当前计数： 2
当前计数： 3
当前计数： 4

⚠️ 致命警告： while 循环如果不更新条件，会变成死循环（程序永远停不下来）。

# ❌ 死循环（千万不要运行）
count = 0
while count < 5:
    print("停不下来")
    # 忘记写 count = count + 1

break —— 强行跳出循环

for i in range(10):
    if i == 5:
        break      # i等于5时跳出循环
    print(i)

运行效果：

0
1
2
3
4

continue —— 跳过本次循环

for i in range(5):
    if i == 2:
        continue   # i等于2时跳过本次，继续下一次
    print(i)

运行效果：

0
1
3
4

🎯 核心理解： 循环让程序有了"批量处理"的能力。当你要处理一堆数据时，循环就是最强的工具。

06 列表 —— 数据的有序"队列"

列表可以存储一串数据，并按顺序访问它们。

创建和使用列表

# 创建一个列表
students = ["小明", "小红", "小刚", "小丽"]

# 通过索引访问（索引从0开始）
print(students[0])   # 小明
print(students[2])   # 小刚

# 查看列表长度
print(len(students)) # 4

# 往列表末尾添加一个元素
students.append("小华")
print(students)      # ['小明', '小红', '小刚', '小丽', '小华']

# 删除指定位置的元素
del students[1]      # 删除"小红"
print(students)      # ['小明', '小刚', '小丽', '小华']

⚠️ 重要： 列表的索引从 0 开始。所以 students[0] 是第一个，students[3] 是第四个。

遍历列表（最常用）

students = ["小明", "小红", "小刚"]

for name in students:
    print(name, "考了90分")

运行效果：

小明 考了90分
小红 考了90分
小刚 考了90分

列表切片 —— 取其中一部分

nums = [0, 1, 2, 3, 4, 5]
print(nums[1:4])   # [1, 2, 3]（从索引1到索引3，不包含4）
print(nums[:3])    # [0, 1, 2]（从头到索引2）
print(nums[3:])    # [3, 4, 5]（从索引3到尾）

🎯 核心理解： 列表就像一排带编号的储物柜，你可以往每个格子里放东西，通过编号（索引）快速找到它。

07 字典 —— 数据带"名牌"

列表是按"编号"找东西，字典是按"名字"找东西。

创建和使用字典

# 创建一个字典，保存一个人的信息
person = {
    "name": "小明",
    "age": 18,
    "score": 95.5
}

# 通过"键"来访问"值"
print(person["name"])   # 小明
print(person["age"])    # 18

# 修改值
person["score"] = 98
print(person["score"])  # 98

# 添加新的键值对
person["city"] = "北京"
print(person)           # {'name': '小明', 'age': 18, 'score': 98, 'city': '北京'}

字典和列表的配合使用（非常常见）

# 一个列表里存了多个字典
students = [
    {"name": "小明", "score": 95},
    {"name": "小红", "score": 88},
    {"name": "小刚", "score": 76}
]

# 遍历每个学生
for stu in students:
    print(stu["name"], "考了", stu["score"], "分")

运行效果：

小明 考了 95 分
小红 考了 88 分
小刚 考了 76 分

🎯 核心理解： 字典适合保存"有名字的数据"，比如一个人的信息、一个商品的信息。当你需要根据名称找内容时，字典比列表更方便。

08 函数 —— 把"动作"打包

函数就是把一段代码打包成一个工具，起个名字，以后想用的时候直接"调用"就行。

定义一个简单的函数

def say_hello():
    print("你好！")

# 调用函数
say_hello()   # 输出：你好！

带参数的函数

def say_hello(name):
    print("你好，", name, "！")

say_hello("小明")   # 输出：你好， 小明 ！
say_hello("小红")   # 输出：你好， 小红 ！

带返回值的函数

def add(a, b):
    return a + b

result = add(3, 5)
print(result)   # 输出：8

return 是"返回"的意思，把结果交还给调用者。

参数的默认值

def say_hello(name="同学"):
    print("你好，", name, "！")

say_hello()          # 输出：你好， 同学 ！
say_hello("小明")    # 输出：你好， 小明 ！

🎯 核心理解： 函数让你写一次代码，反复使用。写程序时，凡是重复出现的代码，都应该考虑"打包"成函数。

09 模块与包 —— 用别人写好的代码

Python 最大的优势就是有海量"现成的工具"可以用。这些工具叫模块。

导入模块

# 导入整个模块
import math

print(math.sqrt(16))   # 4.0（开平方）
print(math.pi)         # 3.141592653589793（圆周率）

# 只导入模块中的特定功能
from random import randint

num = randint(1, 10)   # 生成1到10之间的随机整数
print(num)

# 给模块起别名（让名字变短）
import datetime as dt

now = dt.datetime.now()
print(now)

自己写模块

如果你把一些常用函数存在 my_tools.py 文件里，在另一个文件中可以这样导入：

# 假设 my_tools.py 里有一个 add 函数
from my_tools import add

print(add(3, 5))

🎯 核心理解： 学Python某种意义上就是在学"有哪些好用的模块，以及怎么用它们"。

10 文件操作 —— 把数据"存下来"

程序运行时的数据存在内存里，关掉程序就没了。用文件可以把数据永久保存在硬盘上。

写文件

# 写入文本文件
with open("test.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("你好，Python！\n")
    f.write("第二行内容")

"w" 表示写入模式。如果文件不存在会自动创建，存在则覆盖原有内容。
encoding="utf-8" 是为了支持中文，建议每次都写上。

读文件

with open("test.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    content = f.read()
    print(content)

逐行读取

with open("test.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    for line in f:
        print(line)   # 每行依次打印

"r" 表示读取模式。如果文件不存在会报错。

文件模式速查

🎯 核心理解： 文件操作让程序"有记忆"。没有文件操作，程序每次重启都是一片空白。

11 异常处理 —— 让程序"不崩溃"

程序运行时不可避免会遇到错误。如果什么都不做，程序就直接崩溃退出。用 try-except 可以"接住"错误，让程序继续运行。

基本写法

try:
    num = int(input("请输入一个数字："))
    print("你输入了：", num)
except ValueError:
    print("输入的不是有效数字，请重新运行")

运行效果：

请输入一个数字：abc
输入的不是有效数字，请重新运行

程序没有崩溃，而是给了用户一个友好的提示。

捕获多种异常

try:
    nums = [1, 2, 3]
    index = int(input("请输入索引："))
    print(nums[index])
except ValueError:
    print("请输入数字")
except IndexError:
    print("索引超出范围")

无论是否报错都执行（finally）

try:
    f = open("test.txt", "r")
    print(f.read())
except FileNotFoundError:
    print("文件不存在")
finally:
    print("程序执行完毕")   # 无论成功还是失败都会执行

🎯 核心理解： 异常处理让你可以控制"程序出错时该怎么办"，而不是任由它崩溃。

12 面向对象入门 —— 用"类"来组织代码

前面学的函数是把"动作"打包。类（class）是把"属性"和"动作"打包在一起。

定义一个类

class Student:
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name      # 属性：名字
        self.score = score    # 属性：分数
    
    def say_hello(self):
        print("你好，我是", self.name)
    
    def show_score(self):
        print(self.name, "考了", self.score, "分")

__init__ 是初始化方法，在创建对象时自动执行。
self 表示"对象自己"。

创建并使用对象

# 创建一个学生对象
stu1 = Student("小明", 95)

stu1.say_hello()      # 你好，我是 小明
stu1.show_score()     # 小明 考了 95 分

# 创建另一个学生
stu2 = Student("小红", 88)
stu2.show_score()     # 小红 考了 88 分

类的继承（简单了解）

class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    
    def say_hello(self):
        print("你好，我是", self.name)

class Student(Person):
    def __init__(self, name, score):
        super().__init__(name)   # 调用父类的初始化
        self.score = score
    
    def show_score(self):
        print(self.name, "考了", self.score, "分")

stu = Student("小明", 95)
stu.say_hello()   # 继承自 Person，输出：你好，我是 小明
stu.show_score()  # 特有方法，输出：小明 考了 95 分

🎯 核心理解： 面向对象是一种代码组织方式，当你的程序变复杂时，它能帮你保持代码清晰。你可以把它看作更高级的"打包"。

本章小结

板块二到这里就结束了。你应该已经接触了 Python 的全部核心语法：

下章预告： 板块三 —— 入门案例。我们会用你学到的知识做几个完整的项目，包括猜数字游戏、学生成绩管理系统、Todo List 工具。

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