Python基本

Python基础语法

Python基础

# print absolute value of an integer:
a = 100
if a >= 0:
    print(a)
else:
    print(-a)

• Python的语法比较简单

  • #开头的语句是注释

  • 当语句以冒号:结尾时，缩进的语句视为代码块

  • 缩进实用四个空格的缩进

  • 议input

    • 用input()读取用户的输入

    • birth = input('birth: ')
      if birth < 2000:
          print('00前')
      
      TypeError: unorderable types: str() > int()
      

    • 因为input()返回的数据类型是str，str不能直接和整数比较，必须先把str转换成整数

    • s = input('birth: ')
      birth = int(s)
      if birth < 2000:
          print('00前')
      

      可以得到正确地结果

  • 议不可变对象：str是不变对象，list是可变对象

    • 对于可变对象，比如list

      >>> a = ['c', 'b', 'a']
      >>> a.sort()
      >>> a
      ['a', 'b', 'c']
      

    • 对于不可变对象，比如str

      >>> a = 'abc'
      >>> b = a.replace('a', 'A')
      >>> b
      'Abc'
      >>> a
      'abc'
      

    • 对于不变对象来说，调用对象自身的任意方法，也不会改变该对象自身的内容。相反，这些方法会创建新的对象并返回，这样，就保证了不可变对象本身永远是不可变的

  • 注意，赋值语句：

    a, b = b, a + b
    

    相当于：

    t = (b, a + b) # t是一个tuple
    a = t[0]
    b = t[1]
    

• 数据类型

  • 整数：可以处理任意大小，用十六进制表示比较方便0xff00

  • 浮点数：小数，对于很大或很小的浮点数，就必须用科学计数法

    • 1.23x109是1.23e9，或者12.3e8，0.000012可以写成1.2e-5

  • 字符串：以单引号'或双引号"括起来的任意文本

    • 字符串内部既包含'又包含"怎么办？可以用转义字符\来标识
    • 比如\n表示换行，\t表示制表符，字符\本身也要转义，所以\\表示的字符就是\
    • r''表示''内部的字符串默认不转义

  • 布尔值

    • 以直接用True、False表示布尔值（请注意大小写）
    • 布尔值可以用and、or和not运算

  • 空值

    • 空值是Python里一个特殊的值，用None表示

• 变量：

  • 变量名必须是大小写英文、数字和_的组合，且不能用数字开头
  • 等号=是赋值语句，可以把任意数据类型赋值给变量，同一个变量可以反复赋值，而且可以是不同类型的变量
  • 这种变量本身类型不固定的语言称之为动态语言，与之对应的是静态语言。静态语言在定义变量时必须指定变量类型，如果赋值的时候类型不匹配，就会报错

• 常量：

  • 不能变的常量

  • 在python中有两种除法

    • /除法计算结果是浮点数，即使是两个整数恰好整除，结果也是浮点数：

      >>> 9 / 3
      3.0
      

    • //，称为地板除，两个整数的除法仍然是整数：

      >>> 10 // 3
      3
      

• 字符串和编码

  • 字符编码

    • 只有127个字符被编码到计算机里，也就是大小写英文字母、数字和一些符号，这个编码表被称为ASCII编码

    • Unicode把所有语言都统一到一套编码里，这样就不会再有乱码问题了

    • Unicode对于全英文会耗费空间，本着节约的精神，UTF-8编码把一个Unicode字符根据不同的数字大小编码成1-6个字节

      字符	ASCII	Unicode	UTF-8
      A	01000001	00000000 01000001	01000001
      中		01001110 00101101	11100100 10111000 10101101

    • 计算机内存中，统一使用Unicode编码，当需要保存到硬盘或者需要传输的时候，就转换为UTF-8编码

      

  • python字符串

    • ord()函数获取字符的整数表示，chr()函数把编码转换为对应的字符

      >>> ord('中')
      20013
      >>> chr(25991)
      '文'
      

    • 内存中以Unicode表示，要在网络上传输，或者保存到磁盘上，就需要把str变为以字节为单位的bytes，用带b前缀的单引号或双引号表示：

      x = b'ABC'
      

    • 以Unicode表示的str通过encode()方法可以编码为指定的bytes，例如：

      '中文'.encode('utf-8')
      b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'
      

    • bytes变为str，就需要用decode()方法：

      >>> b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'.decode('utf-8')
      '中文'
      

    • 计算str包含多少个字符，可以用len()函数：

      >>> len('ABC')
      3
      >>> len('中文')
      2
      

      如果换成bytes，len()函数就计算字节数：

      >>> len(b'ABC')
      3
      >>> len(b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87')
      6
      

  • 字符串格式化

    • 使用占位符，变量可以变化，用%%来表示一个%

      >>> 'Hello, %s' % 'world'
      'Hello, world'
      >>> 'Hi, %s, you have $%d.' % ('Michael', 1000000)
      'Hi, Michael, you have $1000000.'
      

    • 使用以f开头的字符串，字符串如果包含{xxx}，就会以对应的变量替换

      >>> r = 2.5
      >>> s = 3.14 * r ** 2
      >>> print(f'The area of a circle with radius {r} is {s:.2f}')
      The area of a circle with radius 2.5 is 19.62
      

• 使用list和tuple

  • **list ** 是一种有序的集合，可以随时添加和删除其中的元素

    • >>> classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
      >>> classmates
      ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
      

    • >>> len(classmates)
      3
      

    • 用索引来访问list中每一个位置的元素，记得索引是从0开始的：

      >>> classmates[0]
      'Michael'
      >>> classmates[3]
      IndexError: list index out of range
      

      >>> classmates[-1]
      'Tracy'
      >>> classmates[-2]
      'Bob'
      >>> classmates[-4]
      IndexError: list index out of range
      

    • 可以往list中追加元素到末尾：

      >>> classmates.append('Adam')
      >>> classmates
      ['Michael', 'Bob', 'Tracy', 'Adam']
      

      把元素插入到指定的位置，比如索引号为1的位置：

      >>> classmates.insert(1, 'Jack')
      >>> classmates
      ['Michael', 'Jack', 'Bob', 'Tracy', 'Adam']
      

    • 删除list末尾的元素，用pop()方法：

      >>> classmates.pop()
      'Adam'
      >>> classmates
      ['Michael', 'Jack', 'Bob', 'Tracy']
      

      要删除指定位置的元素，用pop(i)方法，其中i是索引位置：

      >>> classmates.pop(1)
      'Jack'
      >>> classmates
      ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
      

    • 把某个元素替换成别的元素，可以直接赋值给对应的索引位置：

      >>> classmates[1] = 'Sarah'
      >>> classmates
      ['Michael', 'Sarah', 'Tracy']
      

      list里面的元素的数据类型也可以不同，比如：

      >>> L = ['Apple', 123, True]
      

    • 拿到'php'可以写p[1]或者s[2][1],list元素也可以是另一个list

      >>> p = ['asp', 'php']
      >>> s = ['python', 'java', p, 'scheme']
      

    • 一个list中一个元素也没有，就是一个空的list，它的长度为0：

      >>> L = []
      >>> len(L)
      0
      

  • tuple : 一旦初始化就不能修改

    • 没有append()，insert()这样的方法。其他获取元素的方法和list是一样的，你可以正常地使用classmates[0]，classmates[-1]，但不能赋值成另外的元素

      >>> t = (1, 2)
      >>> t
      (1, 2)
      

    • 只有1个元素的tuple定义时必须加一个逗号,，来消除歧义：

      >>> t = (1,)
      >>> t
      (1,)
      

    • 看一个“可变的”tuple：理解:指向不变

      >>> t = ('a', 'b', ['A', 'B'])
      >>> t[2][0] = 'X'
      >>> t[2][1] = 'Y'
      >>> t
      ('a', 'b', ['X', 'Y'])
      

• 条件判断

  • if语句的完整形式就是：

    if <条件判断1>:
        <执行1>
    elif <条件判断2>:
        <执行2>
    elif <条件判断3>:
        <执行3>
    else:
        <执行4>
    

    不要少写了冒号:，用elif做更细致：

    age = 3
    if age >= 18:
        print('adult')
    elif age >= 6:
        print('teenager')
    else:
        print('kid')
    

    if判断条件还可以简写，比如写：

    if x:
        print('True')
    

    只要x是非零数值、非空字符串、非空list等，就判断为True，否则为False

  • match语句

    score = 'B'
    
    match score:
        case 'A':
            print('score is A.')
        case 'B':
            print('score is B.')
        case 'C':
            print('score is C.')
        case _: # _表示匹配到其他任何情况
            print('score is ???.')
    

    • 使用match语句时，我们依次用case xxx匹配，并且可以在最后（且仅能在最后）加一个case _表示“任意值”，代码较if ... elif ... else ...更易读

    age = 15
    
    match age:
        case x if x < 10:
            print(f'< 10 years old: {x}')
        case 10:
            print('10 years old.')
        case 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18:
            print('11~18 years old.')
        case 19:
            print('19 years old.')
        case _:
            print('not sure.')
    

    • 第一个case x if x < 10表示当age < 10成立时匹配，且赋值给变量x，第二个case 10仅匹配单个值，第三个case 11|12|...|18能匹配多个值，用|分隔

• 循环

  • for...in循环，依次把list或tuple中的每个元素迭代出来

    sum = 0
    for x in [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]:
        sum = sum + x
    print(sum)
    

    • range(101)就可以生成0-100的整数序列，计算如下：

    sum = 0
    for x in range(101):
        sum = sum + x
    print(sum)
    

  • while循环

    sum = 0
    n = 99
    while n > 0:
        sum = sum + n
        n = n - 2
    print(sum)
    

    提前结束循环，可以用break语句：

    n = 1
    while n <= 100:
        if n > 10: # 当n = 11时，条件满足，执行break语句
            break # break语句会结束当前循环
        print(n)
        n = n + 1
    print('END')
    

    用continue语句跳过某些循环：

    n = 0
    while n < 10:
        n = n + 1
        if n % 2 == 0: # 如果n是偶数，执行continue语句
            continue # continue语句会直接继续下一轮循环，后续的print()语句不会执行
        print(n)
    

• 使用dict和set

  • dict内部存放的顺序和key放入的顺序是没有关系的

    >>> d = {'Michael': 95, 'Bob': 75, 'Tracy': 85}
    >>> d['Michael']
    95
    

    通过key放入：

    >>> d['Adam'] = 67
    >>> d['Adam']
    67
    

    key不存在，dict就会报错：

    >>> d['Thomas']
    KeyError: 'Thomas'
    

    要避免key不存在的错误

    • 一是通过in判断key是否存在：

      >>> 'Thomas' in d
      False
      

    • 通过dict提供的get()方法，如果key不存在，可以返回None，或指定的value：

      >>> d.get('Thomas')
      >>> d.get('Thomas', -1)
      -1
      

    删除一个key，用pop(key)方法，对应的value也会从dict中删除：

    >>> d.pop('Bob')
    75
    >>> d
    {'Michael': 95, 'Tracy': 85}
    

  • set也是一组key的集合，但不存储value，没有重复的key

    创建一个set，用{x,y,z,...}列出每个元素：

    >>> s = {1, 2, 3}
    >>> s
    {1, 2, 3}
    

    重复元素在set中自动被过滤：

    >>> s = {1, 1, 2, 2, 3, 3}
    >>> s
    {1, 2, 3}
    

    通过add(key)方法可以添加元素到set中，可以重复添加，但不会有效果：

    >>> s.add(4)
    >>> s
    {1, 2, 3, 4}
    >>> s.add(4)
    >>> s
    {1, 2, 3, 4}
    

    通过remove(key)方法可以删除元素：

    >>> s.remove(4)
    >>> s
    {1, 2, 3}