CS50 Week 6 Python¶

Python 基础知识。

Python 语法¶

打印文本¶

Python

print("hello, world")

不是printf；
不需要换行符\n，就能自动换行；
如果不想自动换行，可以添加参数end，用print("hello, world", end="")。
行末没有分号。

条件语句¶

Python

if x < y:
    print("x is less than y")
elif x > y:
    print("x is greater than y")
else:
    print("x is equal to y")

条件语句没有圆括号()；
执行语句不需要用花括号括起来，但要注意缩进；
elif就是else if。

`while`循环¶

Python

while True:
    print("meow")

True和False的首字母要大写。

Python

i = 0
while i < 3:
    print("meow")
    i += 1

不能用i++，但可以用i += 1。据说这是因为 Python 的开发者们认为：不需要多种语法来完成同样的事情。

`for`循环¶

Python

for i in [0, 1, 2]:
    print("hello, world")

in后面可以是一个列表。

Python

for i in range(3):
    print("hello, world")

range(3)函数会生成一个长度为 3 的列表，从 0 开始，但不包括 3。

数据结构¶

bool：True和False。
float
int：不用担心整数溢出的问题。
str
range：一列数字。
list：列表。列表元素的值可以改变。
tuple：元组。元组元素的值不可以改变。
dict：字典，包含key和value。
set：一个集合，它里面的所有元素都是唯一的，没有重复的元素。

库¶

运行一个 Python 程序，不需要像 C 语言那样编译再运行，只需要一步：

Bash

python hello.py

Python 是解释型语言，它会将我们的源代码一行一行地翻译成 CPU 能理解的语言。

使用库给图片加滤镜¶

Python

from PIL import Image, ImageFilter

before = Image.open("bridge.bmp")
after = before.filter(ImageFilter.BoxBlur(10))
after.save("out.bmp")

Python 和 C：编程难度与运行效率¶

使用 Python 实现字典的读写、查询长度功能：

Python

words = set()


def check(word):
    if word.lower() in words:
        return True
    else:
        return False


def load(dictionary):
    file = open(dictionary, "r")
    for line in file:
        word = line.rstrip()
        words.add(word)
    file.close()
    return True


def size():
    return len(words)


def unload():
    return True

我们不需要定义复杂的数据结构，不需要从底层开始编写函数，这主要得益于 Python 中丰富的库。这些库是由一些开发者提供的，让我们能够站在巨人的肩膀上继续开发，免去了繁琐的底层代码设计。因此，Python 的代码通常十分易懂、易写。

C 语言的代码虽然需要写很多底层代码，但它的编译运行速度很快。许多对运行效率要求较高的大型项目都使用 C 语言进行开发。

Input¶

Python

answer = input("What's your name? ")
print("hello, " + answer)

input()：可以接收用户的输入，为字符串格式。

Python

x = int(input("x: "))
y = int(input("y: "))
print(x + y)

使用int()可以将字符串转换为整型格式，才能进行加减运算。

如果用户输入一个字符串（而不是数字），就不能做int的转化内，因此会报错，报错类型是ValueError：

Bash

$ python calculator.py
x: cat 
Traceback (most recent call last):
  File "/workspaces/20377622/calculator.py", line 1, in <module>
    x = int(input("x: "))
ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'cat'

为了防止用户输入的不是数字，可以用try和except：

Python

try:
    x = int(input("x: "))
except ValueError:
    print("That is not an int!")
    exit()
try:
    y = int(input("y: "))
except ValueError:
    print("That is not an int!")
    exit()
print(x + y)

除法¶

在 Python 中，两个整数的除法如果不整除，自动会得到浮点数。而在 C 语言中是只取整数的。

Python

from cs50 import get_int

x = get_int("x: ")
y = get_int("y: ")

z = x / y
print(z)

Bash

$ python calculator.py
x: 1
y: 10
0.1

如果确实希望除法取整，可以用z = x // y：

在 C 语言中，//是注释。而在 Python 中，//是除法取整，#是注释。

浮点数的精度¶

Python 中的浮点数仍然不是完全精确的：

Python

from cs50 import get_int

x = get_int("x: ")
y = get_int("y: ")

z = x / y
print(f"{z:.50f}")

Bash

$ python calculator.py
x: 1
y: 10
0.10000000000000000555111512312578270211815834045410

自定义函数¶

自定义的函数要先被定义再被调用，否则会报错。

Python

for i in range(3):
    meow()


def meow():
    print("meow")

上面的代码会报错：NameError: name 'meow' is not defined。

Python 中没有main函数，我们可以自定义main函数，并在代码的最后调用main函数。

Python

def main():
    for i in range(3):
        meow()


def meow():
    print("meow")


main()

如果是写一些库文件，那么可以把下面的代码放在底部，防止每次调用库函数的时候都运行整个库文件：

Python

if __name__ == "__main__":
    main()

这在调试库文件的时候非常有用。

命令行参数¶

使用sys库中的argv模块，可以在命令行中接收参数。

Python

from sys import argv

if len(argv) == 2:
    print(f"hello, {argv[1]}")
else:
    print("hello, world")

Text Only

$ python argv.py
hello, world
$ python argv.py David
hello, David

argv[0]是程序名，即argv.py。
argv[1]是David。

退出代码¶

用sys.exit可以指定退出代码：

Python

from sys import argv, exit

if len(argv) != 2:
    print("Missing command-line argument")
    exit(1)

print(f"hello, {argv[1]}")
exit(0)

更多强大的库¶

文本转语音¶

Python

import pyttsx3

engine = pyttsx3.init()
engine.say("hello, world")
engine.runAndWait()

人脸识别¶

Python

# Find faces in picture
# https://github.com/ageitgey/face_recognition/blob/master/examples/find_faces_in_picture.py

from PIL import Image
import face_recognition

# Load the jpg file into a NumPy array
image = face_recognition.load_image_file("office.jpg")

# Find all the faces in the image using the default HOG-based model.
# This method is fairly accurate, but not as accurate as the CNN model and not GPU accelerated.
# See also: find_faces_in_picture_cnn.py
face_locations = face_recognition.face_locations(image)

for face_location in face_locations:
    # Print the location of each face in this image
    top, right, bottom, left = face_location

    # You can access the actual face itself like this:
    face_image = image[top:bottom, left:right]
    pil_image = Image.fromarray(face_image)
    pil_image.show()

语音识别¶

Python

# Responds to a name
# https://pypi.org/project/SpeechRecognition/

import re
import speech_recognition

# Obtain audio from the microphone
recognizer = speech_recognition.Recognizer()
with speech_recognition.Microphone() as source:
    print("Say something:")
    audio = recognizer.listen(source)

# Recognize speech using Google Speech Recognition
words = recognizer.recognize_google(audio)

# Respond to speech
matches = re.search("my name is (.*)", words)
if matches:
    print(f"Hey, {matches[1]}.")
else:
    print("Hey, you.")

生成二维码¶

Python

import os
import qrcode

img = qrcode.make("https://youtu.be/xvFZjo5PgG0")
img.save("qr.png", "PNG")
os.system("open qr.png")

CS50 Week 6 Python¶

Python 语法¶

打印文本¶

条件语句¶

while循环¶

for循环¶

数据结构¶

库¶

使用库给图片加滤镜¶

Python 和 C：编程难度与运行效率¶

Input¶

除法¶

浮点数的精度¶

自定义函数¶

命令行参数¶

退出代码¶

更多强大的库¶

文本转语音¶

人脸识别¶

语音识别¶

生成二维码¶

评论

`while`循环¶

`for`循环¶