在上一节 数学运算 中，我们学会了在 Python 终端计算圆的面积，如下：

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>>> pi = 3.14159
>>> pi * 1.5 ** 2
7.065

但是，这样的方式多用于临时计算，不够灵活。 那么，我们能否编写一个完整的程序，根据用户输入的圆半径，计算圆面积并输出到屏幕呢？

首先，我们来对程序进行分解：

1. 获取用户输入内容，即圆的半径；
2. 根据输入内容，计算圆的面积；
3. 输出相应的计算结果；

背景

开始讨论弱引用（ weakref ）之前，我们先来看看什么是弱引用？它到底有什么作用？

假设我们有一个多线程程序，并发处理应用数据：

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# 占用大量资源，创建销毁成本很高
class Data:
    def __init__(self, key):
        pass

应用数据 Data 由一个 key 唯一标识，同一个数据可能被多个线程同时访问。由于 Data 需要占用很多系统资源，创建和消费的成本很高。我们希望 Data 在程序中只维护一个副本，就算被多个线程同时访问，也不想重复创建。

考试成绩出来了，同学们都考得怎么样呢？心里不禁忐忑起来。

老师说，成绩达到 60 分或以上的才及格，不及格的童鞋要完成额外布置的作业！！！ 那么，怎么让 Python 帮我们判断成绩是不是及格呢？

if 语句

我们可以用 if 语句来判断某个成绩是否及格，示例程序如下：

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# -*- encoding=utf8 -*-

# 提示用户输入分数，获取用户输入内容，并保存到变量 data
data = input('请输入分数：')

# 将用户输入分数从字符串转成整数数值，并保存到变量 score
score = int(data)

# 判断分数是否大于等于60
if score >= 60:
    print('成绩及格！')

线程是计算机程序实现并发处理的重要手段，它共享进程地址空间等资源，却可独立调度。与进程相比，线程更加轻量级，线程间通讯也更为便捷。

线程使用方法因操作系统而异，操作系统原生多线程编程 API 也是五花八门。 Python 将线程编程 原语 进一步抽象，并提供一套简洁的通用 API ，复杂度已降到最低。

接下来，我们以一个最简单的例子，一览为快。

在前面的章节，我们学习了如何在屏幕上输出文本，例如 Hello world。 那么，如果要输出 3 次 Hello world ，该如何操作呢？ 我们可以暴力解决，连写 3 行代码：

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print('Hello world')
print('Hello world')
print('Hello world')

但是，如果要输出 1000 次？10000 次呢？显然，这种方式并不理想。

为了更好地执行重复性任务，循环 语句应运而生。 循环语句是程序控制结构中的一种，可以让计算机重复执行任务。 Python 中有两种不同的循环语句，我们分别介绍：

• for语句
• while语句

for语句

借助 for 循环结构，我们可以这样输出 3 次 Hello world ：

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>>> for i in range(3):
...     print('Hello world')
...
Hello world
Hello world
Hello world

进程是系统进行资源分配和调度的基本单位，拥有独立的地址空间。与线程相比，进程由于资源独立，运行更为稳定。另一方面，进程却不如线程轻量，创建开销更大。

合理应用多进程编程技巧，对提升程序多核处理能力意义重大。然而，进程使用方法因操作系统而异，操作系统原生多进程编程 API 也是五花八门。 Python 将进程编程 原语 进一步抽象，并提供一套简洁的通用 API ，复杂度已降到最低。

接下来，我们以一个最简单的例子，一览为快。

班里成立了一支篮球队，最初由 Tim 等 5 名同学组成。 如何对篮球队员进行管理呢？ 学完本节的 列表对象 ，这个问题对你来说将是小菜一碟。

概述

列表 ( list ) 是 Python 的基本数据类型之一，它是一种 有序集合 ，用 [] 将 元素 围起来，元素间以 逗号 分隔。 例如， [1, 2, 3, 4, 5] 就是一个 list ：

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>>> [1, 2, 3, 4, 5]
[1, 2, 3, 4, 5]

该列表中保存了 5 个数字，像这种用于存储数据的对象，被称为 容器对象 。

那么，怎么用 list 来管理球队成员呢？ 我们可以用一个 list 来存储这些同学的信息：

我们已经学习了 list 对象的内部结构，知道它底层是用动态数组实现的。在 list 头部进行插入或删除，都要挪动其后的所有数据，性能非常差！因此，我们不能将 list 对象作为队列使用。

好在 Python 标准库提供了另一种对象—— deque ，很好地补全了 list 的短板。deque 是一种类似 list 的线性表，但它在两端插入删除数据的时间复杂度都是 $O(1)$ ，因而可以作为队列来使用。

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from collections imoprt deque

# 创建一个deque对象作为队列
q = deque()

# 数据入队：将其插到末尾
q.append(data)

# 数据出队：从头部弹出
data = q.popleft()

您可能会问了，deque 到底跟 list 有何不同？为何两端都能同时支持 $O(1)$ 的插入删除呢？

班级新来了一个女同学 Joe ，如果要记录她的名字、性别和年龄，可以选用 Python 的哪种数据类型来保存呢？

概述

实际上， Python 提供了一种数据类型 —— 元组 ( tuple ) ，可以很好地保存此类数据。 元组是一种 有序集合，用括号 () 将元素包含在内，各个元素之间以 逗号 隔开。

例如，我们可以这样来存储 Joe 的信息，包括名字、性别和年龄：

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>>> student = ('Joe', 'female', 20)

现有一个水果篮，里面放了 3 个苹果、10 个橙子、8 个香蕉。大家想一想，如果要用 Python 来记录水果篮里面每种水果的数量，该怎么做呢？

通过 Python列表对象入门 一节，我们知道列表可以用来存储多个数据。因此，我们可以用两个列表 fruits 和 numbers ，来分别记录水果的种类和数量：

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>>> fruits = ['apple', 'orange', 'banana']
>>> numbers = [3, 10, 8]