Python基础

1. 程序设计的概述

1. 程序过程
   • 数据输入
   • 数据处理
   • 数据输出
2. 程序设计的概述
   • 分析问题，确认数学模型和方法
   • 设计算法，画出流程图
   • 选择编程工具，按算法写出程序
   • 调试过程，分析输出结果
3. 基本结构
   • 顺序结构
   • 选择结构
   • 循环结构

2. python程序的书写规则

python通过语句缩进与对齐来反映语句之间的逻辑关系，从而区分不同的语句块。缩进可以使用（四个）空格或（一个）制表符组成

3. 赋值

表达式：表达式是运算符和操作符构成的序列

1. 直接赋值
   变量 = 表达式，如a = 1
2. 复合语句赋值
   += -= *= /= //= %= **= ，如 a += 1
3. 链式赋值
   变量1 = 变量2 = 变量3，如 a = b = c = 1

链式赋值

4. 同步赋值
   变量1，变量2 = 表达式，表达式2，如a, b = 1, 2

同步赋值

4. 常量和变量

1. 常量：运行期间一直不变
2. 变量：Python 中的变量不需要声明。每个变量在使用前都必须赋值，变量赋值以后该变量才会被创建。在 Python 中，变量就是变量，它没有类型，我们所说的"类型"是变量所指的内存中对象的类型。
3. 标识符：主要用来表示常量、变量、函数和类型等程序要素的名字，是只起到标识作用的一类符号。在 Python 中，标识符由字母、数字、下划线 (_) 组成，不能由数字开头，区分大小写。
4. 关键字
5. 特殊情况：单独的下划线 (_) 是一个特殊的变量，用于上一次运算的结果。

特殊的变量

5. 数据类型

python中有六个标准的数据类型：

1. Number（数字）
2. String（字符串）
3. List（列表）
4. Tuple（元组）
5. Set（集合）
6. Dictionary（字典）
   不可变数据3个：Number，String，Tuple
   可变数据3个：List，Dictionary，Set

6.Number(数字)

1. int整型，不固定长度，只要内存允许。十进制，二级制（0b，0B），八进制（0O，0o），十六进制（0x，0X）
   转换：
   • 十进制int()
   • 二进制bin()
   • 八进制oct()
   • 十六进制hex()
   • ord(x) 将一个整数转换为一个字符
   • chr(x) 将一个字符转换为一个整数

2. float浮点型，17位有效数字精度
   float(x) 将x转换为一个浮点数
3. bool布尔型，True，False
4. complex复数
   complex(x) 将x转换为一个复数，实数部分为x，虚数部分为0
   complex(x,y)将x和y转换为一个复数，实数部分为x,虚数部分为y

7. String(字符串)

定义: ' '," ",''' ''',""" """

字符串定义

8. 转义字符

1. 无法看见的字符
2. 与语言本身语法有冲突的字符
3. 不想发生转义，可以在字符串前添加一个r或R表示原始字符串
4. 示例
   \n 换行
   \r 回车
   \\ 反斜杠符号
   \t 横向制表符
   \b 空格
   \' 单引号
   \''双引号
   \ 在行尾时，续行符

转义

9. 内置的函数

1. print() 输出函数
2. eval() 把字符串的内容作为对应的python语句来运行
3. len() 返回字符串的长度
4. max() 返回可迭代类型的最大值
5. min() 返回可迭代类型的最小值
6. range(start, end, scan)
7. abs(x) 返回x的绝对值
8. divmod(x,y) 返回x/y的商和余数
9. round(x,[n])

10. 运算符

1. 算数运算符
   +加 -减 * 乘 / 除 // 整除 ** 幂 % 余
2. 比较运算符
   == 等于 != 不等于 < 小于 > 大于 <= 小于等于 >= 大于等于
3. 赋值运算符
   = 简单的赋值运算符 += 加法赋值运算符 -= 减法赋值运算符 *= 乘法赋值运算符
   /= 除法赋值运算符 %= 取模赋值运算符 **= 幂赋值运算符 //= 取整除赋值运算符
4. 位运算符：把数字看作二进制来进行计算的
   & 按位与运算符 | 按位或运算符 ^ 按位异或运算符
   << 左移动运算符 >> 右移动运算符
5. 逻辑运算符
   and 与 or 或 not 非
6. 成员运算符
   in         x 在 y 序列中 , 如果 x 在 y 序列中返回 True。
   not in   x 不在 y 序列中 , 如果 x 不在 y 序列中返回 True。
7. 身份运算符
   is x is y, 类似 id(x) == id(y) , 如果引用的是同一个对象则返回 True，否则返回 False
   is not x is not y ， 类似 id(a) != id(b)。如果引用的不是同一个对象则返回结果 True，否则返回 False。

8. 运算符优先级，添加括号可以改变优先级

   
   运算符

11. 导入模块

1. 用法：
   import 模块名
   from 模块名 import 函数名
   from 模块名 import *
2. 模块math常用方法：
   绝对值fabs(x)
   平方根sqrt(x)
   幂函数pow(x,y)
   返回e的x次幂exp()
   ceil(x)为向上取整，如ceil（4.1）=5
   round(x,[n])为四舍五入，n代表小数点后的位数
   floor(x)向下取整，如round（4.1）=4
   fmod(x,y) 为求x/y的余数
   sin(x),cos(x),tan(x),acos(x),asin(x),atan(x)

12. 列表list

列表是最常用的Python数据类型，它可以作为一个方括号内的逗号分隔值出现。

1. 列表的定义
   创建一个列表，只要把逗号分隔的不同的数据项使用方括号括起来即可。如：list1=[1,2,3]，空列表为 []
2. 列表的访问
   list1[0] 返回一个元素
   list1[0:1] 返回一个列表
3. 列表的更新
   list[x] = 表达式，如list1[0]=1
4. 列表的删除
   del list[x],x为索引值
   del list
5. 列表的操作
   +列表加列表
   *列表乘整型数字
   in /not in 判断元素是否在列表内
   len() 返回列表长度
   max() 返回列表的最大值
   min() 返回列表的最小值
   list() 将元组转换为列表
   list.append(obj) 在列表末尾添加新的元素
   list.count(obj) 统计列表中某个元素出现的次数
   list.extend(seq) 在列表的末尾一次性添加另一个序列的多个值
   list.index(obj) 在列表中找到某个值第一个匹配项的索引值
   list.insert(index,obj) 在列表指定索引位置插入元素
   list.pop([i]) 移除列表的一个元素（默认最后一个元素），并且返回该元素的值
   list.remove(obj) 移除列表中某个值的第一个匹配项
   list.reverse() 反向列表中的元素
   list.sort() 排序原列表
   list.clear() 清空列表
   list.copy() 复制列表，如list2 = list1.copy()
6. 列表解析

13. 元组tuple

1. Python 的元组与列表类似，不同之处在于元组的元素不能修改。元组使用小括号，列表使用方括号。
2. 元组的定义
   元组创建很简单，只需要在括号中添加元素，并使用逗号隔开即可。
   空元组 （）
   只有一个元素的元组，如（1，）
   注：（1）不是一个元组，（）被视为括号
3. 元组的访问
4. 元组不允许修改
5. 元组的删除
   del tuple
6. 元组的操作
   +元组加元组
   *元组乘整型数字
   in /not in 判断元素是否在元组内
   len() 返回元组长度
   max() 返回元组的最大值
   min() 返回元组的最小值
   tuple() 将列表转换为元组

14. 集合set

1. 集合的定义
   一个无序不重复元素的序列。（无序，不重复）
2. 集合间的操作
   没有索引，不能切片
   -求两个集合的差集
   &求两个集合的交集
   |求两个集合的并集
   ^求不同时包含于两个集合的元素

3. 集合的基本操作
   1. 添加元素：
      s.add(x) 添加元素x，如果元素x已存在，不进行任何操作
      s.update(x) 添加元素，参数可以是列表，元组，字典等
   2. 移除元素
      s.remove(x) 移除元素x，如果元素x不存在，报错
      s.pop() 随机删除集合中的一个元素
   3. 计算元素的个数
      len(s)
   4. 清空集合
      s.clear()
   5. 判断元素是否在集合内
      in / not in

15.字典dict

1. 字典的定义
   字典的每个键值(key=>value)对用冒号(:)分割，每个对之间用逗号(,)分割，整个字典包括在花括号({})中 ,格式如下所示：
   d = { key1 : value1, key2 : value2 }
2. 字典的访问
   把相应的键放入到方括号中
   如果用字典里没有的键访问数据，会输出错误
3. 字典的修改
   向字典添加新内容的方法是增加新的键/值对，修改或删除已有键/值
   dict[key]=value
4. 删除字典元素
   del dict[key]
   del dict
   dict.clear() 清空字典
5. 字典键的特性
   1. 不允许同一个键出现两次，创建时如果同一个键被赋值两次，后一个值会被记住
   2. 键必须不可变，可用int，str，tuple
6. 字典的内置函数和方法
   len(dict) 计算字典元素个数
   str(dict) 输出字典

16. 选择结构

1. 条件的描述
   1. 关系运算： < > <= >= == !=
      表达式1 关系运算符 表达式2
   2. 逻辑运算： and，or，not
2. 选择结构的实现（注意缩进）
   1. 单分支选择结构
      if表达式:
          语句块
   2. 双分支选择结构
      if表达式：
          语句块
      else表达式：
          语句块
   3. 多分支选择结构
      if表达式：
          语句块
      elif表达式：
          语句块
      else表达式：
          语句块
   4. if嵌套

17. 循环结构

1. while循环（达到目标或递归）
   while表达式：
       语句块
   else（可省略）：
       语句块
2. for循环（遍历）
   for 目标变量 in 序列对象：
       语句块
   注：序列对象：可迭代对象，range（开始：结束：步长）函数
3. break语句
   可以跳出 for 和 while 的循环体。如果你从 for 或 while 循环中终止，任何对应的循环 else 块将不执行。
4. continue语句：Python跳过当前循环块中的剩余语句，然后继续进行下一轮循环。
5. else语句：循环语句可以有 else 子句，它在穷尽列表(以for循环)或条件变为 false (以while循环)导致循环终止时被执行,但循环被break终止时不执行。
6. pass语句：空语句，是为了保持程序结构的完整性。pass 不做任何事情，一般用做占位语句