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feat(python基础): 新增循环与字符串教学课程

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2026-07-27 13:38:25 +08:00
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488
01_python基础/1_6_循环/README.md Normal file
View File

@@ -0,0 +1,488 @@
# 第 1-6 课：循环
## 一、本课目标
完成本课后，你应该能够：
1. 解释循环为什么能减少重复代码；
2. 使用 `for` 循环按照指定次数重复执行代码；
3. 使用 `range()` 生成整数序列；
4. 使用 `while` 在条件成立期间重复执行；
5. 使用计数器记录执行次数；
6. 使用累加器汇总一组数据；
7. 在循环中结合 `if` 进行判断；
8. 使用 `break` 提前结束循环；
9. 使用 `continue` 跳过本次循环；
10. 识别并避免常见的死循环。
## 二、前置知识
开始本课前，你应该已经掌握：
- 变量与基础数据类型；
- 数字计算和比较运算；
- `if...elif...else` 条件判断；
- `input()` 和类型转换；
- 代码块需要使用四个空格缩进。
## 三、为什么需要循环
如果要输出五次学习提醒，可以重复写五行：
```python
print("开始学习 Python")
print("开始学习 Python")
print("开始学习 Python")
print("开始学习 Python")
print("开始学习 Python")
```
这种写法存在明显问题：
- 重复代码很多；
- 修改文字时要修改多个位置；
- 执行次数较大时无法手工编写；
- 容易漏写或写错。
循环（Loop）可以让一段代码重复执行：
```python
for count in range(5):
print("开始学习 Python")
```
循环的核心思想是：让计算机负责重复，人只需要描述重复规则。
## 四、`for` 循环
`for` 循环适合处理“已经知道重复次数”或“依次处理一组数据”的场景。
基本结构：
```python
for 循环变量 in 可迭代对象:
重复执行的代码
```
第一次接触“可迭代对象”时，可以先把它理解为能够依次提供数据的对象。字符串、列表和 `range()` 都可以依次提供数据。
示例：
```python
for count in range(3):
print("正在进行 Agent 学习打卡")
```
输出三次相同内容。
每次循环时，`range(3)` 会依次提供一个整数，并临时保存到循环变量 `count` 中。
## 五、认识 `range()`
`range()` 用于表示一个整数范围，经常与 `for` 配合。
### 5.1 `range(结束值)`
```python
for number in range(5):
print(number)
```
输出：
```text
0
1
2
3
4
```
关键规则：从 `0` 开始，包含开始值，不包含结束值。
因此 `range(5)` 提供 5 个整数，但最后一个整数是 `4`。这种“不包含结束值”的规则在 Python 中非常常见。
### 5.2 `range(开始值, 结束值)`
```python
for day in range(1, 6):
print(day)
```
输出 `1` 到 `5`。`6` 仍然不包含在范围中。
如果希望显示“第 1 次”到“第 5 次”，`range(1, 6)` 通常比 `range(5)` 更直观。
### 5.3 `range(开始值, 结束值, 步长)`
步长表示每次增加多少：
```python
for number in range(0, 11, 2):
print(number)
```
输出：
```text
0
2
4
6
8
10
```
步长也可以是负数：
```python
for number in range(5, 0, -1):
print(number)
```
输出从 `5` 到 `1`，可用于倒计时。
## 六、使用循环变量
循环变量会在每次循环时保存当前数据：
```python
for day in range(1, 4):
print(f"第 {day} 天：完成 Python 学习")
```
输出：
```text
第 1 天：完成 Python 学习
第 2 天：完成 Python 学习
第 3 天：完成 Python 学习
```
循环变量应使用有意义的名称，例如 `day`、`task_number`，避免长期使用难以理解的 `a`、`x`。
## 七、遍历字符串
`for` 也能依次取得字符串中的每个字符：
```python
for character in "Agent":
print(character)
```
输出：
```text
A
g
e
n
t
```
这种“从头到尾依次取出数据”的操作称为遍历（Traversal）。以后学习列表、字典和文件时，会经常使用遍历。
## 八、计数器
计数器（Counter）是用来记录次数的变量。
```python
completed_count = 0
for task_number in range(1, 6):
completed_count += 1
print(f"已完成 {completed_count} 个任务")
```
执行过程：
1. 循环前把计数器初始化为 `0`；
2. 每次循环执行 `completed_count += 1`；
3. 循环五次后，计数器变为 `5`。
初始化必须写在循环外。如果写在循环内，每次都会重新变回 `0`。
## 九、累加器
累加器（Accumulator）用于把多次产生的数值汇总起来。
```python
total_hours = 0.0
for day in range(1, 6):
daily_hours = float(input(f"请输入第 {day} 天的学习小时数："))
total_hours += daily_hours
print(f"总学习时间：{total_hours} 小时")
```
`total_hours` 的变化过程可能是：
```text
初始值：0.0
第 1 天后：2.0
第 2 天后：3.5
第 3 天后：6.0
```
计数器通常每次增加固定值；累加器通常加入每次得到的实际数据。
## 十、循环与条件判断结合
循环中可以使用 `if`：
```python
passed_count = 0
for score in range(55, 101, 15):
if score >= 60:
passed_count += 1
print(f"{score} 分：通过")
else:
print(f"{score} 分：未通过")
print(f"通过数量：{passed_count}")
```
注意缩进层级：
- `for` 内部缩进一级；
- `if` 内部再缩进一级；
- 回到循环外时取消全部循环缩进。
## 十一、`while` 循环
`while` 的中文含义是“当……时”。只要条件为 `True`，循环就会继续。
基本结构：
```python
while 条件:
重复执行的代码
```
示例：
```python
current_day = 1
while current_day <= 3:
print(f"完成第 {current_day} 天学习")
current_day += 1
```
执行过程：
1. `current_day` 初始为 `1`；
2. 判断 `current_day <= 3`，成立则执行循环；
3. 输出后把 `current_day` 增加 `1`；
4. 回到条件处重新判断；
5. 当 `current_day` 变为 `4` 时，条件为 `False`，循环结束。
## 十二、`for` 和 `while` 如何选择
通常可以这样判断：
- 已知需要重复多少次：优先考虑 `for`；
- 不知道次数，只知道结束条件：优先考虑 `while`。
示例场景：
```text
依次处理 7 天学习记录 → for
重复询问密码直到输入正确 → while
输出 1 到 100 → for
余额大于 0 时继续扣费 → while
```
两者有时可以互相改写，但应选择更能表达业务意图的方式。
## 十三、避免死循环
死循环（Infinite Loop）是无法自然结束的循环。
错误示例：
```text
current_day = 1
while current_day <= 3:
print(current_day)
```
循环中没有修改 `current_day`，条件会一直为 `True`，程序不断输出 `1`。
编写 `while` 时必须检查：
1. 条件中的变量是否会发生变化；
2. 变化方向是否会逐渐接近结束条件；
3. 是否存在明确的退出方式。
如果程序意外进入死循环，可以在终端中按 `Ctrl + C` 尝试停止。
## 十四、使用 `break` 提前结束循环
`break` 表示立即结束当前循环：
```python
while True:
command = input("请输入命令，输入 exit 结束：")
if command == "exit":
break
print(f"正在处理命令：{command}")
print("程序已结束")
```
`while True` 本身会无限循环，但遇到 `break` 后可以退出。只有存在清晰退出条件时，才应使用这种结构。
`break` 只结束它所在的最近一层循环，不会直接结束整个 Python 程序。
## 十五、使用 `continue` 跳过本次循环
`continue` 表示跳过本次循环剩余代码，直接开始下一次循环：
```python
for day in range(1, 6):
if day == 3:
continue
print(f"记录第 {day} 天学习数据")
```
第 3 天不会输出，其他天正常输出。
可以把两者简单区分为：
- `break`：整个循环到此结束；
- `continue`：只跳过当前这一次，循环还会继续。
## 十六、嵌套循环初步认识
循环内部还可以包含循环：
```python
for week in range(1, 3):
for day in range(1, 4):
print(f"第 {week} 周，第 {day} 天")
```
外层循环每执行一次，内层循环都会完整执行三次，因此一共输出 `2 × 3 = 6` 行。
嵌套循环容易增加理解和运行成本。本课只要求看懂简单结构，练习不强制使用。
## 十七、运行本课示例
在 PowerShell 中执行：
```powershell
cd D:\Code\Python\01_python基础\1_6_循环
python loops.py
```
示例会演示：
- `range()` 的三种常见形式；
- 计数和累加；
- 循环结合条件判断；
- `while` 的变量更新；
- `break` 和 `continue`。
示例不需要用户输入，可以直接运行并对照注释观察结果。
## 十八、常见错误
### 18.1 忘记冒号
`for` 和 `while` 行末都必须使用英文冒号 `:`。
### 18.2 循环体没有缩进
属于循环的代码必须统一缩进四个空格。
### 18.3 `range()` 结束值理解错误
`range(1, 5)` 提供 `1、2、3、4`，不包含 `5`。
### 18.4 把计数器初始化写在循环内
这样每次循环都会重置，无法正确累计。
### 18.5 `while` 忘记更新条件变量
这很可能造成死循环。
### 18.6 混淆 `break` 与 `continue`
`break` 结束循环，`continue` 只跳过当前一次。
### 18.7 循环变量命名没有含义
优先使用 `day`、`task_number` 等名称，帮助读者理解当前遍历的数据。
## 十九、课堂练习
打开 `practice.py`，完成“Agent 学习打卡统计器”。程序需要收集连续多天的学习时长，统计总时长、有效学习天数和达标情况。
运行命令：
```powershell
python practice.py
```
建议先使用以下数据测试：
```text
计划打卡天数：5
第 1 天：2
第 2 天：0
第 3 天：1.5
第 4 天：-1
第 5 天：3
```
约定：
- `-1` 表示本次数据无效，使用 `continue` 跳过；
- `0` 是有效记录，但不算完成学习；
- 大于 `0` 算一个有效学习日；
- 累计学习时长达到 `5` 小时视为总目标达标。
使用上述数据时，预期总时长为 `6.5` 小时，有效学习日为 `3` 天，无效记录为 `1` 条，总目标达标。
## 二十、思考题
1. `range(5)` 会提供哪些整数？
2. 为什么 `range(1, 6)` 可以表示第 1 到第 5 次？
3. 计数器与累加器有什么区别？
4. 哪些场景更适合使用 `while`？
5. `break` 和 `continue` 有什么区别？
6. `while` 循环为什么容易出现死循环？
7. 循环中的 `if` 为什么通常会比循环多一级缩进？
## 二十一、本课小结
- 循环用于重复执行代码；
- `for` 适合已知次数或依次处理数据的场景；
- `range()` 包含开始值，不包含结束值；
- 计数器记录次数，累加器汇总数值；
- `while` 在条件为真时持续执行；
- `while` 中必须确保条件最终能够变为假；
- `break` 提前结束循环；
- `continue` 跳过当前一次循环；
- 循环可以与条件判断结合，实现更真实的业务逻辑。
## 二十二、验收标准
- [ ] 能使用 `for` 和 `range()` 重复执行代码；
- [ ] 能解释 `range()` 为什么不包含结束值；
- [ ] 能使用计数器和累加器；
- [ ] 能在循环中使用条件判断；
- [ ] 能编写可以正常结束的 `while` 循环；
- [ ] 能区分 `break` 和 `continue`；
- [ ] 能完成并运行 `practice.py`；
- [ ] 能使用建议数据得到正确统计结果；
- [ ] 能回答七道思考题。

103
01_python基础/1_6_循环/loops.py Normal file
View File

@@ -0,0 +1,103 @@
# 第 1-6 课示例：循环
#
# 本文件依次演示 for、range()、计数器、累加器、while、break 和 continue。
# 每段示例都会直接运行，不要求用户输入，便于重复观察结果。
# 一、使用 range(结束值)
# range(3) 依次提供 0、1、2，不包含结束值 3。
for number in range(3):
print(f"range(3) 当前数字：{number}")
# 二、指定开始值和结束值
# range(1, 4) 依次提供 1、2、3，适合显示自然的次数编号。
for day in range(1, 4):
print(f"第 {day} 天：完成 Python 学习")
# 三、指定步长
# 从 0 开始，每次增加 2，在到达 11 前结束。
for even_number in range(0, 11, 2):
print(f"当前偶数：{even_number}")
# 四、遍历字符串
# for 会依次取得字符串中的每一个字符。
for character in "Agent":
print(f"当前字符：{character}")
# 五、使用计数器
# 计数器必须在循环外初始化，否则每次循环都会重新变为 0。
completed_count = 0
for task_number in range(1, 6):
completed_count += 1
print(f"完成第 {task_number} 个任务")
print(f"任务完成总数：{completed_count}")
# 六、使用累加器
# daily_hours 表示五天的学习时长。
# 列表会在后续课程详细讲解，本例只需知道 for 能依次取得其中的数字。
daily_hours = [2.0, 1.5, 0.0, 2.5, 3.0]
total_hours = 0.0
for hours in daily_hours:
total_hours += hours
print(f"五天总学习时长：{total_hours} 小时")
# 七、循环结合条件判断
# 只有学习时长大于 0 的记录才算有效学习日。
effective_days = 0
for hours in daily_hours:
if hours > 0:
effective_days += 1
print(f"有效学习日：{effective_days} 天")
# 八、while 循环
# 每次循环末尾增加 current_day，确保条件最终会变为 False。
current_day = 1
while current_day <= 3:
print(f"while 正在处理第 {current_day} 天")
current_day += 1
# 九、使用 continue 跳过无效数据
# -1 表示无效记录；遇到它时跳过本次循环的剩余代码。
learning_records = [2.0, -1.0, 1.5, 0.0]
valid_total_hours = 0.0
for hours in learning_records:
if hours == -1:
print("发现无效记录，本次跳过")
continue
valid_total_hours += hours
print(f"排除无效记录后的总时长：{valid_total_hours} 小时")
# 十、使用 break 提前结束循环
# 当 task_number 等于 4 时结束循环，因此不会处理第 4、5 个任务。
for task_number in range(1, 6):
if task_number == 4:
print("收到停止信号，提前结束任务循环")
break
print(f"正在处理第 {task_number} 个任务")
# 十一、简单嵌套循环
# 外层循环执行两次；每次都会让内层循环完整执行三次。
for week in range(1, 3):
for day in range(1, 4):
print(f"第 {week} 周，第 {day} 天")

96
01_python基础/1_6_循环/practice.py Normal file
View File

@@ -0,0 +1,96 @@
# 第 1-6 课课堂练习：Agent 学习打卡统计器
#
# 完成要求：
# 1. 根据注释使用 for、range()、if、continue、计数器和累加器。
# 2. 输入内容需要转换为正确的数字类型。
# 3. 使用有意义的英文蛇形变量名。
# 4. 注意冒号和四个空格缩进。
# 5. 不要删除题目注释。
# 6. 完成后使用题目提供的数据检查结果。
# 练习一：接收计划打卡天数。
# 使用 int() 转换，并保存到 planned_days。
# 练习二：在循环开始前创建三个统计变量：
# 1. total_hours：总学习时长，初始值为 0.0；
# 2. effective_days：有效学习日数量，初始值为 0；
# 3. invalid_records：无效记录数量，初始值为 0。
# 练习三：使用 for 和 range() 循环 planned_days 次。
# 建议让循环变量 day 从 1 开始，这样提示语可以直接显示“第几天”。
# 注意：range() 的结束值不包含在结果中，需要自行计算正确结束值。
# 练习四：在循环中接收当天学习小时数。
# 提示语应包含当前 day，例如“请输入第 1 天的学习小时数”。
# 使用 float() 转换，并保存到 daily_hours。
# 练习五：在循环中判断 daily_hours 是否等于 -1。
# 如果等于 -1：
# 1. invalid_records 增加 1；
# 2. 输出“本条记录无效，已跳过”；
# 3. 使用 continue 跳过本次循环剩余代码。
# 练习六：对于没有被 continue 跳过的有效记录：
# 1. 把 daily_hours 累加到 total_hours；
# 2. 如果 daily_hours 大于 0，让 effective_days 增加 1；
# 3. 如果 daily_hours 等于 0，输出“今天没有完成学习”。
# 练习七：循环结束后，判断总目标是否达标。
# total_hours 大于或等于 5 时，target_reached 为 True，否则为 False。
# 请直接使用比较运算生成布尔值，不必使用 if 分别赋值。
# 练习八：使用字符串乘法输出 30 个等号，再使用 f-string 输出统计报告：
# 1. 计划打卡天数 planned_days；
# 2. 总学习时长 total_hours；
# 3. 有效学习日 effective_days；
# 4. 无效记录 invalid_records；
# 5. 总目标是否达标 target_reached。
# 练习九：使用 if...else 输出最终建议：
# - target_reached 为 True：输出“学习总时长已达标，请保持节奏。”
# - target_reached 为 False：输出“学习总时长尚未达标，请继续努力。”
# 练习十：额外完成一个独立的 while 循环。
# 1. 创建 review_count，初始值为 1；
# 2. 当 review_count 小于或等于 3 时，输出“正在进行第几次复习”；
# 3. 每次循环末尾让 review_count 增加 1；
# 4. 确保循环能够正常结束。
# 第一次运行请使用以下数据：
# 计划打卡天数：5
# 第 1 天：2
# 第 2 天：0
# 第 3 天：1.5
# 第 4 天：-1
# 第 5 天：3
#
# 预期结果：
# total_hours = 6.5
# effective_days = 3
# invalid_records = 1
# target_reached = True
# while 循环依次输出第 1、2、3 次复习，然后正常结束。
# 第二次运行可以测试未达标情况：
# 计划打卡天数：3
# 第 1 天：1
# 第 2 天：0
# 第 3 天：2
#
# 预期结果：
# total_hours = 3.0
# effective_days = 2
# invalid_records = 0
# target_reached = False
# 完成后进行自查：
# 1. for 循环是否正好执行 planned_days 次；
# 2. -1 是否只增加无效记录，没有加入总时长；
# 3. 0 是否加入总时长，但没有增加有效学习日；
# 4. continue 是否位于无效数据分支中；
# 5. 统计变量是否都在循环外初始化；
# 6. while 循环是否能够在三次后正常结束。

637
01_python基础/1_7_字符串/README.md Normal file
View File

@@ -0,0 +1,637 @@
# 第 1-7 课：字符串
## 一、本课目标
完成本课后，你应该能够：
1. 解释字符串是什么；
2. 使用索引读取字符串中的单个字符；
3. 使用切片取得字符串的一部分；
4. 使用 `len()` 获取字符串长度；
5. 使用 `for` 遍历字符串；
6. 使用常见字符串方法清理、转换和查找文本；
7. 使用 `in` 判断字符串是否包含指定内容；
8. 使用 `split()` 分割字符串，使用 `join()` 连接文本；
9. 理解字符串不可变的含义；
10. 编写一个简单的 Agent 提示词文本分析器。
## 二、前置知识
开始本课前，你应该已经掌握：
- 创建字符串变量；
- 使用 `input()` 接收字符串；
- 使用 f-string 输出变量；
- 使用条件判断；
- 使用 `for` 循环遍历数据。
## 三、字符串是什么
字符串（String，类型名为 `str`）是一串按照顺序排列的字符。
```python
prompt = "请帮我分析这段代码"
```
这个字符串包含中文字符。字符串也可以包含：
- 英文字母；
- 数字字符；
- 空格；
- 标点符号；
- 换行符等特殊字符。
只要内容被成对的单引号或双引号包围，Python 就会把它看作字符串：
```python
name = "Bruce"
age_text = "18"
empty_text = ""
```
`age_text` 看起来像数字，但它的数据类型仍然是字符串。
## 四、字符串中的字符有位置
字符串中的每个字符都有编号，这个编号称为索引（Index）。
Python 的索引从 `0` 开始：
```text
字符串： A g e n t
正索引： 0 1 2 3 4
负索引：-5 -4 -3 -2 -1
```
读取单个字符：
```python
word = "Agent"
print(word[0]) # A
print(word[1]) # g
print(word[-1]) # t
```
方括号 `[]` 用于指定索引。
### 4.1 负索引
负索引从字符串末尾开始：
- `-1` 表示最后一个字符；
- `-2` 表示倒数第二个字符；
- 依此类推。
需要取得最后一个字符时，`word[-1]` 比先计算字符串长度更方便。
### 4.2 索引越界
`"Agent"` 只有 5 个字符，有效正索引是 `0` 到 `4`。
```text
word[5]
```
会产生 `IndexError`，中文可以理解为“索引超出有效范围”。
## 五、使用 `len()` 获取长度
`len()` 返回字符串包含的字符数量：
```python
prompt = "Hello"
prompt_length = len(prompt)
print(prompt_length)
```
输出为 `5`。
空格和标点也会占用字符位置：
```python
print(len("A B")) # 结果为 3
```
`len()` 常用于：
- 检查用户输入是否过短或过长；
- 统计提示词长度；
- 判断字符串是否为空；
- 配合索引和循环处理文本。
## 六、字符串切片
切片（Slicing）用于取得字符串的一部分。
基本形式：
```python
字符串[开始索引:结束索引]
```
切片包含开始索引，不包含结束索引：
```python
word = "Python"
print(word[0:3]) # Pyt
print(word[2:6]) # thon
```
这种规则与 `range()` 相似：包含开始，不包含结束。
### 6.1 省略开始或结束索引
```python
word = "Python"
print(word[:3]) # 从开头到索引 3 之前：Pyt
print(word[3:]) # 从索引 3 到末尾：hon
print(word[:]) # 整个字符串：Python
```
### 6.2 使用负索引切片
```python
file_name = "report.txt"
print(file_name[-3:]) # txt
```
### 6.3 指定步长
完整形式：
```python
字符串[开始索引:结束索引:步长]
```
```python
word = "Python"
print(word[::2]) # Pto
print(word[::-1]) # nohtyP
```
`[::-1]` 常用于反转字符串。现阶段理解其结果即可，不需要死记复杂切片组合。
### 6.4 切片通常不会越界报错
```python
word = "Agent"
print(word[0:100])
```
结果仍然是 `Agent`。单个索引越界通常报错，而切片结束位置超过长度时会安全地取到末尾。
## 七、遍历字符串
字符串可以使用 `for` 逐个处理字符：
```python
for character in "Agent":
print(character)
```
统计字母出现次数：
```python
letter_count = 0
for character in "Agent application":
if character == "a":
letter_count += 1
print(letter_count)
```
需要注意英文大小写。`"A"` 和 `"a"` 是不同字符。
## 八、字符串方法是什么
方法（Method）是某种数据自身提供的操作。
字符串方法通常写成：
```python
字符串.方法名()
```
例如：
```python
user_input = " Python "
clean_text = user_input.strip()
```
点号 `.` 表示使用这个字符串提供的 `strip()` 方法。
方法与面向对象有关，将在后续阶段系统学习。本课先掌握常用字符串方法的用途。
## 九、清理字符串
### 9.1 `strip()`
`strip()` 删除字符串开头和结尾的空白：
```python
raw_text = " Python Agent "
clean_text = raw_text.strip()
print(clean_text)
```
输出：
```text
Python Agent
```
它不会删除字符串中间的正常空格。
### 9.2 `lstrip()` 与 `rstrip()`
- `lstrip()`：只清理左侧；
- `rstrip()`：只清理右侧。
处理用户输入时，`strip()` 最常用。
## 十、转换英文字母大小写
```python
technology = "FastAPI"
print(technology.lower()) # fastapi
print(technology.upper()) # FASTAPI
```
常见方法：
- `lower()`：转成小写；
- `upper()`：转成大写；
- `title()`：让英文单词首字母大写；
- `capitalize()`：让字符串首字符大写，其余英文字符转为小写。
大小写转换常用于不区分大小写的输入判断：
```python
answer = input("是否继续（yes/no）：").strip().lower()
if answer == "yes":
print("继续执行")
```
这样输入 `YES`、`Yes` 或两侧带空格时也能正确识别。
## 十一、替换文本
`replace()` 返回替换后的新字符串：
```python
old_text = "我正在学习 Java"
new_text = old_text.replace("Java", "Python")
print(new_text)
```
输出：
```text
我正在学习 Python
```
原始变量 `old_text` 不会自动改变。
## 十二、查找和统计
### 12.1 使用 `in`
`in` 判断某段内容是否包含在字符串中，结果是布尔值：
```python
prompt = "请使用 Python 编写 Agent"
contains_python = "Python" in prompt
print(contains_python)
```
### 12.2 `find()`
`find()` 返回第一次出现的位置：
```python
text = "Python Agent"
print(text.find("Agent")) # 7
print(text.find("Java")) # -1
```
找不到时返回 `-1`。
### 12.3 `count()`
`count()` 统计内容出现次数：
```python
text = "Agent Agent Python"
print(text.count("Agent"))
```
输出为 `2`。
### 12.4 开头和结尾判断
```python
file_name = "agent.py"
print(file_name.startswith("agent"))
print(file_name.endswith(".py"))
```
`startswith()` 和 `endswith()` 都返回布尔值。
## 十三、分割字符串
`split()` 按照指定分隔符拆分字符串：
```python
technologies = "Python,FastAPI,Django"
technology_list = technologies.split(",")
print(technology_list)
```
输出：
```text
['Python', 'FastAPI', 'Django']
```
这个结果是列表（List）。列表是可以保存多个数据的容器，将在下一课详细学习。本课只需要知道：`split()` 能把一段文本拆成多个部分。
如果不提供分隔符，`split()` 会按照连续空白进行分割：
```python
words = "Python Agent 开发".split()
```
## 十四、连接多个字符串
`join()` 使用指定字符串连接多个文本：
```python
technology_list = ["Python", "FastAPI", "Django"]
result = " -> ".join(technology_list)
print(result)
```
输出：
```text
Python -> FastAPI -> Django
```
可以这样理解：用 `" -> "` 把列表中的每个字符串连接起来。
被连接的数据必须是字符串。如果列表中包含整数，直接使用 `join()` 会报 `TypeError`。
## 十五、字符串判断方法
常见判断方法：
| 方法 | 作用 |
| --- | --- |
| `isdigit()` | 是否全部由数字字符组成 |
| `isalpha()` | 是否全部由字母字符组成 |
| `isalnum()` | 是否全部由字母或数字字符组成 |
| `isspace()` | 是否全部由空白字符组成 |
示例：
```python
age_text = "18"
if age_text.isdigit():
age = int(age_text)
print(f"年龄：{age}")
else:
print("请输入整数数字")
```
`isdigit()` 能帮助我们在调用 `int()` 前检查简单的非负整数字符串，但它不能覆盖负数、小数等所有数字形式。
## 十六、字符串是不可变的
不可变（Immutable）表示字符串创建后，不能直接修改其中某个字符。
错误示例：
```text
word = "Agent"
word[0] = "a"
```
这会产生 `TypeError`。
字符串方法通常返回一个新字符串：
```python
original_text = " Python "
clean_text = original_text.strip()
print(original_text)
print(clean_text)
```
如果希望变量以后使用处理后的结果，需要重新赋值：
```python
text = text.strip().lower()
```
## 十七、转义字符
反斜杠 `\` 可以与其他字符组成特殊含义：
| 写法 | 作用 |
| --- | --- |
| `\n` | 换行 |
| `\t` | 制表符 |
| `\"` | 在双引号字符串中表示双引号 |
| `\\` | 表示一个反斜杠 |
示例：
```python
print("第一行\n第二行")
print("名称\t时长")
```
Windows 路径中包含反斜杠。可以使用原始字符串，在开头添加 `r`：
```python
project_path = r"D:\Code\Python"
```
原始字符串会减少反斜杠被当作转义符解释的情况。
## 十八、多行字符串
三个双引号或三个单引号可以创建多行字符串：
```python
report = """Agent 学习报告
学习方向：Python
当前状态：进行中"""
print(report)
```
多行字符串会保留代码中的换行。需要注意开头和结尾位置，避免无意中加入额外空行。
## 十九、f-string 格式控制
f-string 除了插入变量，还能简单控制数字格式：
```python
total_hours = 6.5
progress = 0.756
print(f"总时长：{total_hours:.2f} 小时")
print(f"完成率：{progress:.1%}")
```
输出：
```text
总时长：6.50 小时
完成率：75.6%
```
- `.2f`：浮点数保留两位小数；
- `.1%`：转为百分比并保留一位小数。
这是常用格式，现阶段能够模仿使用即可。
## 二十、方法链
多个字符串方法可以连续调用：
```python
raw_answer = " YES "
clean_answer = raw_answer.strip().lower()
print(clean_answer)
```
执行顺序从左到右：
1. `strip()` 得到 `"YES"`；
2. `lower()` 得到 `"yes"`；
3. 最终结果保存到 `clean_answer`。
方法链不宜过长。处理步骤复杂时，可以使用多个含义清晰的中间变量。
## 二十一、运行本课示例
在 PowerShell 中执行：
```powershell
cd D:\Code\Python\01_python基础\1_7_字符串
python strings.py
```
示例无需用户输入，会依次展示索引、切片、遍历和常用字符串方法。
## 二十二、常见错误
### 22.1 索引从 1 开始计算
Python 字符串第一个字符的索引是 `0`，不是 `1`。
### 22.2 切片包含结束索引
切片不包含结束索引。`text[0:3]` 取得索引 `0、1、2`。
### 22.3 调用方法后忘记保存结果
```python
text = " Python "
text.strip()
print(text)
```
原变量仍然保留空格。应写成：
```python
text = text.strip()
```
### 22.4 查找内容时忽略大小写
`"python" in "Python Agent"` 为 `False`。如果业务允许忽略大小写，可以先统一使用 `lower()`。
### 22.5 混淆 `split()` 和 `join()`
- `split()`：一个字符串拆成多个部分；
- `join()`：多个字符串连接成一个字符串。
### 22.6 直接修改字符串字符
字符串不可变，不能执行 `text[0] = "A"`。
## 二十三、课堂练习
打开 `practice.py`，完成“Agent 提示词文本分析器”。程序需要清理用户输入，分析长度、关键词、单词数量和文件名，并生成格式化报告。
运行命令：
```powershell
python practice.py
```
建议第一次输入：
```text
请使用 Python 帮我开发一个 Agent 应用
```
预期能判断其中包含 `python` 和 `agent` 关键词。判断关键词时应忽略英文大小写。
## 二十四、思考题
1. `"Agent"[0]` 和 `"Agent"[-1]` 分别是什么？
2. 为什么 `text[0:3]` 不包含索引 `3`？
3. `strip()` 会不会删除字符串中间的空格？
4. `replace()` 会直接修改原字符串吗？
5. `split()` 和 `join()` 的方向有什么不同？
6. 为什么字符串方法的返回结果经常需要重新赋值？
7. 如何忽略大小写判断文本中是否包含 `python`？
## 二十五、本课小结
- 字符串是有顺序的字符集合；
- 索引从 `0` 开始，`-1` 表示最后一个字符；
- 切片包含开始索引，不包含结束索引；
- `len()` 返回字符数量；
- 字符串可以使用 `for` 遍历；
- `strip()`、`lower()`、`replace()` 等方法返回新字符串；
- `in`、`find()`、`count()` 可以查找文本；
- `split()` 拆分字符串，`join()` 连接多个字符串；
- 字符串不可变，不能直接修改某个字符；
- f-string 可以控制小数和百分比格式。
## 二十六、验收标准
- [ ] 能使用正索引和负索引读取字符；
- [ ] 能使用切片取得字符串的一部分；
- [ ] 能使用 `len()` 和 `for` 分析文本；
- [ ] 能清理输入并统一英文大小写；
- [ ] 能查找和统计指定内容；
- [ ] 能使用 `split()` 和 `join()`；
- [ ] 能解释字符串不可变；
- [ ] 能完成并运行 `practice.py`；
- [ ] 能回答七道思考题。

101
01_python基础/1_7_字符串/practice.py Normal file
View File

@@ -0,0 +1,101 @@
# 第 1-7 课课堂练习：Agent 提示词文本分析器
#
# 完成要求：
# 1. 根据注释使用字符串索引、切片和常用方法。
# 2. 判断英文关键词时忽略大小写。
# 3. 使用有意义的英文蛇形变量名。
# 4. 不要删除题目注释。
# 5. 完成后使用题目提供的文本测试结果。
# 练习一：使用 input() 接收一段 Agent 提示词。
# 将原始输入保存到 raw_prompt。
# 练习二：使用 strip() 清理提示词两侧空白。
# 将结果保存到 clean_prompt。
# 练习三：使用 len() 统计清理后的字符数量。
# 将结果保存到 prompt_length。
# 练习四：创建用于忽略大小写判断的字符串。
# 对 clean_prompt 调用 lower()，将结果保存到 lower_prompt。
# 练习五：使用 in 完成两个关键词判断：
# 1. lower_prompt 是否包含 "python"，结果保存到 contains_python；
# 2. lower_prompt 是否包含 "agent"，结果保存到 contains_agent。
# 练习六：使用 count() 统计 lower_prompt 中 "agent" 出现的次数。
# 将结果保存到 agent_count。
# 练习七：使用 split() 按照空白拆分 clean_prompt。
# 不需要给 split() 传入参数。
# 将结果保存到 word_list，再使用 len() 统计分割后的数量，保存到 word_count。
# 提示：中文句子通常不会按每个汉字拆分；本练习统计的是空白分隔后的文本片段。
# 练习八：使用索引和切片取得摘要信息。
# 先使用 if 判断 prompt_length 是否大于 0，避免空字符串索引越界：
# - 非空时：first_character 保存第一个字符，last_character 保存最后一个字符；
# - 空字符串时：两个变量都保存 "无"。
# 再使用切片 clean_prompt[:10] 取得最多前 10 个字符，保存到 preview_text。
# 练习九：使用 replace() 将 clean_prompt 中的 "帮我" 替换为 "协助我"。
# 将结果保存到 improved_prompt。
# 练习十：创建字符串 "Python,FastAPI,Django"。
# 使用 split(",") 将它拆分并保存到 technology_list。
# 再使用 " -> ".join(technology_list) 连接，保存到 technology_path。
# 练习十一：接收一个 Python 文件名并清理两侧空白。
# 使用 endswith(".py") 判断是否为小写 .py 结尾，结果保存到 is_python_file。
# 练习十二：使用 30 个等号输出分隔线，再使用 f-string 输出分析报告：
# 1. 清理后的提示词；
# 2. 字符数量 prompt_length；
# 3. 文本片段数量 word_count；
# 4. 第一个字符和最后一个字符；
# 5. 前 10 个字符 preview_text；
# 6. 是否包含 Python；
# 7. 是否包含 Agent；
# 8. Agent 出现次数；
# 9. 替换后的提示词 improved_prompt；
# 10. 技术路线 technology_path；
# 11. 文件名是否以 .py 结尾。
# 练习十三：根据分析结果输出一条建议：
# - clean_prompt 为空：输出“提示词不能为空。”
# - 不包含 Agent：输出“建议明确说明 Agent 相关任务。”
# - 不包含 Python：输出“建议补充需要使用的编程语言。”
# - 同时包含 Agent 和 Python：输出“提示词包含核心技术信息。”
# 请使用 if...elif...else，并注意判断顺序。
# 第一次测试建议输入：
# 提示词： 请使用 Python 帮我开发一个 Agent 应用
# 文件名：agent_service.py
#
# 预期核心结果：
# contains_python = True
# contains_agent = True
# agent_count = 1
# is_python_file = True
# 最终建议为“提示词包含核心技术信息。”
# 第二次测试建议输入：
# 提示词：请帮我整理学习计划
# 文件名：notes.txt
#
# 预期核心结果：
# contains_python = False
# contains_agent = False
# is_python_file = False
# 最终建议优先提示缺少 Agent 相关任务。
# 完成后进行自查：
# 1. 是否先 strip() 再进行长度和关键词分析；
# 2. 是否使用 lower_prompt 进行英文关键词判断；
# 3. 空字符串是否避免了索引越界；
# 4. 切片是否最多取得前 10 个字符；
# 5. split() 与 join() 的方向是否正确；
# 6. 最终建议的判断顺序是否正确。

105
01_python基础/1_7_字符串/strings.py Normal file
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@@ -0,0 +1,105 @@
# 第 1-7 课示例：字符串
#
# 本文件集中演示字符串索引、切片、遍历和常见方法。
# 建议运行后对照每段注释观察结果，不需要用户输入。
# 一、索引
# 正索引从 0 开始，负索引从 -1 开始倒数。
technology = "Python"
print(f"第一个字符：{technology[0]}")
print(f"最后一个字符：{technology[-1]}")
# 二、长度
# 空格和标点同样会计入字符串长度。
prompt = "Python Agent"
print(f"提示词长度：{len(prompt)}")
# 三、切片
# 切片包含开始索引，不包含结束索引。
print(f"前三个字符：{technology[0:3]}")
print(f"从索引 3 到末尾：{technology[3:]}")
print(f"反转字符串：{technology[::-1]}")
# 四、遍历字符串
# for 会依次取得字符串中的每一个字符。
for character in "Agent":
print(f"当前字符：{character}")
# 五、清理两侧空白并转换大小写
raw_text = " Python Agent "
clean_text = raw_text.strip()
lower_text = clean_text.lower()
upper_text = clean_text.upper()
print(f"清理结果：{clean_text}")
print(f"小写结果：{lower_text}")
print(f"大写结果：{upper_text}")
# 六、替换文本
# replace() 返回新字符串，不会直接修改原字符串。
old_goal = "学习 Java 开发"
new_goal = old_goal.replace("Java", "Python")
print(f"原目标：{old_goal}")
print(f"新目标：{new_goal}")
# 七、查找和统计
analysis_text = "Python Agent Python FastAPI"
contains_agent = "Agent" in analysis_text
python_position = analysis_text.find("Python")
python_count = analysis_text.count("Python")
print(f"是否包含 Agent：{contains_agent}")
print(f"Python 首次出现位置：{python_position}")
print(f"Python 出现次数：{python_count}")
# 八、判断开头与结尾
file_name = "agent_service.py"
print(f"是否以 agent 开头：{file_name.startswith('agent')}")
print(f"是否为 Python 文件：{file_name.endswith('.py')}")
# 九、分割与连接
# split() 得到列表；列表将在下一课系统学习。
technology_text = "Python,FastAPI,Django"
technology_list = technology_text.split(",")
technology_path = " -> ".join(technology_list)
print(f"分割结果：{technology_list}")
print(f"连接结果：{technology_path}")
# 十、字符串判断方法
age_text = "18"
code_text = "Agent2026"
print(f"年龄是否全部为数字：{age_text.isdigit()}")
print(f"代码是否只包含字母和数字：{code_text.isalnum()}")
# 十一、方法链
# 先清理两侧空白，再统一转为小写。
raw_answer = " YES "
clean_answer = raw_answer.strip().lower()
print(f"标准化回答：{clean_answer}")
# 十二、转义字符和原始字符串
print("第一行\n第二行")
project_path = r"D:\Code\Python"
print(f"项目路径：{project_path}")
# 十三、f-string 数字格式
total_hours = 6.5
progress = 0.756
print(f"总时长：{total_hours:.2f} 小时")
print(f"完成率：{progress:.1%}")

10
README.md
View File

@@ -189,11 +189,11 @@ Python/
## 当前学习进度
- 当前阶段：第一阶段——Python 基础语法。
- 当前课程：`1_5_条件判断`。
- 当前状态：第五课学习中。
- 已完成课程：`1_1_hello_world`、`1_2_变量与数据类型`、`1_3_输入与输出`、`1_4_运算符`。
- 已创建课程目录：`01_python基础/1_1_hello_world/`、`01_python基础/1_2_变量与数据类型/`、`01_python基础/1_3_输入与输出/`、`01_python基础/1_4_运算符/`、`01_python基础/1_5_条件判断/`。
- 下一步：阅读第五课讲义、运行分支示例并完成课堂练习。
- 当前课程：`1_7_字符串`。
- 当前状态：第七课学习中。
- 已完成课程：`1_1_hello_world` 至 `1_6_循环`。
- 已创建课程目录：`01_python基础/1_1_hello_world/` 至 `01_python基础/1_7_字符串/`。
- 下一步：阅读第七课讲义、运行字符串示例并完成课堂练习。
## 建议环境