python应用（4）：变量与流程

程序是什么？就是一堆代码啰。但是代码是有组织而来的，不是凭空堆砌出来的。有一个“古老”的说法：程序=数据结构+算法，意思是，程序是由一些数据结构（数据的组织结构）加上某些算法而形成的。从这个角度，算法才是主驱动力，而数据结构是服务于算法的（当然你可能因为有了某个很好用的数据结构而设计了某个算法，但算法仍然是主角）。那算法又是什么？算法就是设计好的，达成某个事情的步骤。所以，从这个角度，程序只是某些步骤的表现，这些步骤也叫流程，而程序就是流程表现。

我赞成这个“古老”说法（或者是我对它的解读），程序只是封装流程的外壳，因而，程序跟算法是两码事，虽然它们是有关联的。程序只是算法的一种表现，但不是唯一的表现，算法还可以用笔写到纸上，还可以用算盘表现出来，还可以通过一些对答、比喻或类比表达出来，还可以通过实际操作表现出来。算法可以是通用的设计步骤，也可以是某个领域的特有的设计步骤。算法有专门的设计与分析，它并不需要程序来支撑。算法是魂，程序是壳，存在这些情况：“算法很强，但程序很烂”（壳写不好）、“程序很强，但算法很烂”（魂设计不好，但很会封装）。

如果程序只是一个壳，那是不是就不重要了呢？肯定不是了，写壳，也是技术活，也要设计，也讲经验，也要学习。而且，程序能手是可以通过程序去设计算法的，比如他们可以熟悉地通过if/while这些结构去设计算法，当然，这不是必须的，也未必是好的设计算法的办法。特别是，对于程序开发，比如前后端、客户端等开发，你不熟悉掌握写程序（写壳）的技能与知识，你是站不住脚的，但未必要求你要有很强的算法设计能力。

好了，说了一堆废话。其实我是想说python的语言特性，掌握这些特性才能更快更好地把壳写好。跟练习打篮球一样，一开始先把分解动作做好，之后再连贯起来--那如果不练分解而直接连贯，行不行？也行，练分解不是必须的，特别是对工具的使用，边用边搜索也是个好办法，但本文的介绍，是从分解开始。

python的语言特性可以分：变量、数据类型（数据结构）、语句、代码组织等。

（1）变量

变量，就是值可以改变的量，所以变量是用来存放值的。在python中定义一个变量，就是把一个值给这个变量，所以你想忘记初始化都不行，你一定要把值给变量的，而在给值时，这个变量的类型就确定下来了，是的，变量都有类型。python内置了不少好用的类型（也可以叫数据结构），这个后续再详细介绍。

需要什么变量？这个跟流程有关，比如，假设流程是把输入的两个数相加，那就可以考虑使用两个变量，用于保存输入的值，比如这样：

最简单的想法，就是流程中需要保存（临时或长期保存）什么值，就设计什么变量。

（2）流程

流程是主角。

如果说一个程序的逻辑不行，一般是说程序在流程处理上不行，而经常说的“程序算法”，说的就是流程的设计。程序是对流程的封装，前提是，这个流程要想好，要设计好，当然，流程（或算法）也不一定要你来设计，别人设计你来翻译也是可以的。

程序就是对流程的翻译。所以，以前有一段时间，部门主管教我写代码，是要我先用注释把流程的每一步写好，然后再写代码翻译。当然由于注释可能是不必要的负担，才慢慢地不写步骤上的注释，但意思就是要形成习惯：先设计好流程，再来写代码。

不管流程的具体内容是什么，从结构来看，流程可以区分成三种：顺序流程、分支流程、循环流程。

顺序流程，就是从上到下一句一句地执行的流程，这样的流程必然会存在。分支流程（if/else），就是根据不同的条件，选择执行的操作。循环流程，就是重复地执行某些操作。

这三种流程，基本上都是混合使用，以组合拳的方式出现，比如下面的“猜数字”：

# -*- coding: utf-8 -*-
import random

secret=random.randint(0,100)
temp=input("请说出我想的数字：");
guess=int(temp)
while guess!=secret:
    if guess>secret:
        print("没有这么大，说个小的！")
    else:
		print("太小了，说个大的！")
    temp=input("猜错了，再来一次吧：")
    guess=int(temp)
print("厉害，猜对了！")

上面这个“猜数字”游戏，用到了循环（while)与分支（if..else）的流程。

具体上，对于分支流程，一般有两种表达形式：

if ... else

if ... elif ... else

对于循环流程，一般有两种表达形式：

while xx:

for xx in []:

再写两个程序，一个打印“钻石”，一个打印九九乘法表：

i=1
while i<=17:
    cnt = i
    if i>9:
        cnt = 18-i
    starcnt = (cnt-1)//2
    spacecnt = 4-starcnt
    print(" "*spacecnt, end="")
    print("*"*starcnt,end="")
    print("*", end="")
    print("*" * starcnt, end="")
    print(" " * spacecnt)
    i+=2

j=1
while j<=9:
    i=1
    while i<=j:
        print("%d * %d = %d"%(i,j,i*j), end="\t")
        i+=1
    print("")
    j+=1

发现规律并设计，是得到流程的重要办法。

打印效果如下：

好了，以上介绍了变量跟流程，特别是对流程的翻译即语句的使用。一门语言是一种工具，你要学着去用，边用边试错，才能更好更快地掌握它，不要拘泥于细节，除非细节影响到你解决问题了。

有缘再见，see you。