【笔记】《Python语言以及应用》- 基础语法
2018-04-01 本文已影响13人
u14e
主要内容：
- Python基本元素：数字、字符串和变量
- Python容器：列表、元组、字典、集合
- 程序结构
一、Python基本元素：数字、字符串和变量
Python基本数据类型(不可变):
bool, int, float, str
1. 变量
变量名只能包含大小写字母、数字、下划线，开头不能为数字
type()检查对象的类型: type('hello') # <class 'str'>
2. 数字
常见运算: +, -, *, /(浮点数除法,结果为小数), //(整除,结果为整数), %(求余), **(幂)
自运算: -=, +=, *=, /=, ...
类型转换: int(), float()
隐式转换: int + float = float, bool + int = int
divmod(9, 5) # (1, 4) 类似于(9 // 5, 9 % 5)，获得整数和余数
3. 字符串
三元引号用于创建多行字符串: 每一行的换行符以及行首和行尾的空格都会被保留
single = 'hello world'
multi = '''
hello
world
'''
print(len(single)) # 11
print(len(multi)) # 17
类型转换: str()
转义字符: \n, \t, \', \", \\, \000(空格)
常用操作:
- 拼接
+:'a' + 'b' # ab - 复制
*:'a' * 3 # aaa - 提取单个字符
[]:'abc'[1] # b(超过偏移量报错) - 切片
[start:end:step](不包括end):-
[:]复制整个字符 -
[start:]从start到结尾 -
[:end]从开头到end-1 -
[start:end]从start到end-1 -
[start:end:step]从start到end-1, 每step个字符提取一个 -
[-n:]最后n个 -
[::-1]反向， 等同于[-1::-1] - 对于超过偏移量的，start当作0， end当作-1
-
-
len()获取长度 -
split()分割(默认使用空白字符-\n,\t,\000):'a,b,c'.split(',') # ['a', 'b', 'c'] -
join()合并:','.join(['a', 'b', 'c']) # 'a,b,c'
字符串常用方法:
-
str.startswith('a'), 是否以'a'开头 -
str.endswith('a'), 是否以'a'结尾 -
str.find('a'), 查询第一次出现'a'的位置 -
str.rfind('a'), 查询最后一次出现'a'的位置 -
str.count('a'), 统计'a'出现的次数 -
str.strip(), 移除头尾指定的字符(默认为空格) -
str.capitalize(), 首字母大写 -
str.title(), 所有单词的开头字母都大写 -
str.lower(), 小写 -
str.upper(), 大写 -
str.swapcase(), 大小写互换 -
str.replace('a ', 'hello', count), 字符串替换，count默认替换所有实例
二、Python容器：列表、元组、字典、集合
1. 列表(list: 可变、有序、重复)
创建列表: list()或者[]
转换:
- 字符串：
list('abc') # ['a', 'b', 'c'] - 元组：
list(('a', 'b', 'c')) # ['a', 'b', 'c'] - split()：
'a,b,c'.split(',') # ['a', 'b', 'c']
使用[offset]获取和修改元素((超过偏移量会报错))
使用切片[start:end:step]提取部分列表(同字符串切片)
操作数组：
-
list.append(x)尾部添加元素 -
list.extend(x)或+=合并列表 -
list.insert(i, x)指定位置之前插入元素 -
del list[i]删除指定位置的元素 -
list.remove(x)删除具有指定值的元素(只删除匹配的第一个元素) -
list.pop(i)获取并删除指定位置的元素，pop(0)头部、pop()或pop(-1)尾部 -
list.index(x)返回列表中第一个值为 x 的元素的索引 -
in判断值是否存在 -
list.count(x)记录x出现的次数 -
', '.join(list)转换为字符串 -
list.sort()改变list，sorted(list)不改变list，而是生成其副本，参数reverse=True改为降序排序 -
len(list)获取长度
数组复制:
- copy函数：
a.copy() - list()转换函数：
list(a) - 切片：
a[:]
2. 元组(tuple: 不可变)
元组占用空间小
不会意外修改元组的值
可以用作字典的键
命名元组可以替代对象
函数的参数是以元组的形式传递的
# 创建元组
empty_tuple = ()
one_char = 'a',
char_tuple = 'a', 'b', 'c'
character = ('a', 'b', 'c')
# 元组解包
a, b, c = character
# 互换
b, a = a, b
# 转换
tuple(list)
3. 字典(dict: 可变)
创建字典: {}
转换：dict()(将包含双值子序列的序列转换为字典)
lol = [['a', 1], ['b', 2], ['c', 3]] # (a list of two-item list)
lot = [('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)] # (a list of two-item tuple)
tol = (['a', 1], ['b', 2], ['c', 3]) # (a tuple of two-item list)
los = ['a1', 'b2', 'c3']
tos = ('a1', 'b2', 'c3')
dict(lol) # {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
dict(lot) # {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
dict(tol) # {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
dict(los) # {'a': '1', 'b': '2', 'c': '3'}
dict(tos) # {'a': '1', 'b': '2', 'c': '3'}
常用操作
-
dict.update(d)合并字典，新规入的字典的值取代原有的值 -
del dict[key]删除具有指定键的元素 -
dict.clear()删除所有元素 -
in判断是否存在 -
dict.get(key, default)获取元素，不存在时，返回默认值(默认为None)，(dict[key]获取不到时会报错) -
dict.keys()获取所有的键(list(dict.keys())转换为list) -
dict.values()获取所有的键(list(dict.values())转换为list) -
dict.items()获取所有的键(list(dict.items())转换为list) -
dict.copy()复制
4. 集合(set: 无序、不重复、可变)
集合就像舍弃了值, 仅剩下键的字典
创建集合: set(), {1, 3, 6, 9}
转换:
set('letter') # {'l', 'r', 't', 'e'}
set(['a', 'b', 'c']) # {'c', 'b', 'a'}
set(('a', 'b', 'c')) # {'c', 'b', 'a'}
set({'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}) # {'c', 'b', 'a'}
in检查是否存在
运算符:
a = {1, 2}
b = {2, 3}
& 交集(a.intersection(b))
a & b # {2}
| 并集(a.union(b))
a | b # {1, 2, 3}
- 差集(a.difference(b))(出现在第一个集合但不出现在第二个集合)
a - b # {1}
^ 异或集(a.symmetric_difference(b))(两个集合中的不同元素)
a ^ b # {1, 3}
<= 判断子集(a.issubset(b))
a <= b # False
>= 判断真集(a.issuperset(b))
a >= b # False
三、程序结构
1. #注释
Python没有多行注释
2. \连接
把一段长代码分成多行()
# 拼接长字符串
alphabet = ''
alphabet += 'abc'
alphabet += 'def'
# 使用\
alphabet = 'abc' + \
'def'
1 + 2 + 3
使用\
1 + 2 + \
3
3. if elif else条件判断
num = 2
if num == 1:
print('This is one')
elif num === 2:
print('This is two')
else:
print('I don\'t known')
判断假值
| 类型 | 假值 |
|---|---|
| bool | False |
| null类型 | None |
| int | 0 |
| float | 0.0 |
| str | '' |
| list | [] |
| tuple | () |
| dict | {} |
| set | set() |
4. while循环
# 读入整数,如果是奇数则输出其平方数,偶数则跳过,q来结束循环
while True:
value = input('Integer, please [q to quit]: ')
if value == 'q':
break # break 跳出循环
number = int(value)
if number % 2 == 0:
continue # 跳出本次循环,继续下一个循环
print(number, 'squared is', number**2)
循环外使用else: 如果while循环正常结束(没有使用break跳出),程序将执行可选的else片段
5. for...in迭代
list, str, tuple, dict, set都是可迭代的对象
break, continue, else和while一样
range(start, stop, step)生成自然数序列(不包括stop)
zip()并行迭代
alphabet = ['a', 'b', 'c']
number = [1, 2, 3, 4]
for c, n in zip(alphabet, number):
print(c, n)
# 在最短序列用完时停止
# a 1
# b 2
# c 3
# 配对两个元组
list(zip(alphabet, number)) # [('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)]
# 字典
dict(zip(alphabet, number)) # {'c': 3, 'a': 1, 'b': 2}
6. 推导式
列表推导式:
# [expression for item in iterable]
number_list = [x for x in range(3)] # [0, 1, 2]
# [expression for item in iterable if condition]
a_list = [x for x in range(10) if x % 2 == 0] # [0, 2, 4, 6, 8]
# 嵌套循环
rows = range(1, 4)
cols = range(1, 3)
# 传统
for row in rows:
for col in cols:
print(row, col)
# 推导式
cells = [(row, col) for row in rows for col in cols]
for row, col in cells:
print(row, col)
字典推导式:
word = 'letters'
letter_counts = {letter: word.count(letter) for letter in word}
# {'e': 2, 'l': 1, 'r': 1, 't': 2, 's': 1}
集合推导式:
a_set = {number for number in range(1, 6) if number % 2 == 1}
# {1, 3, 5}
生成器推导式: (元组没有推导式)
number_thing = (number for number in range(1, 6))
type(number_thing) # <class 'generator'>
for number in number_thing:
print(number)
# 转换为list(一个生成器只运行一次,只在运行中产生值)
list(number_thing) # [1, 2, 3, 4, 5]
list(number_thing) # []
7. 函数
使用is判断None
def is_none(thing):
if thing is None:
print('It\'s None')
elif thing:
print('It\'s True')
else:
print('It\'s False')
is_none(None) # It's None
is_none([]) # It's False
is_none(1) # It's True
参数
默认参数在函数被定义时就已经计算出来了
# bug
def buggy(arg, result=[]):
result.append(arg)
print(result)
buggy('a') # ['a']
buggy('b') # ['a', 'b']
# fix
def buggy(arg, result=None):
if result is None:
result = []
result.append(arg)
print(result)
buggy('a') # ['a']
buggy('b') # ['b']
def ours(first, middle, last):
return {'first': first, 'middle': middle, 'last': last}
ours(1, 3, 7) # 位置参数
ours(1, 3, last=5) # 关键字参数(关键字参数必须跟随在位置参数的后面)
# 使用*收集位置参数: 将一组可变数量的位置参数集合成参数值的元组
def print_args(required1, required2, *args):
print(required1, required2, args)
print_args(1, 2) # 1 2 ()
print_args(1, 2, 3, 4, 5) # 1 2 (3, 4, 5)
# 使用**收集关键字参数: 将关键字参数收集到一个字典中
def print_kwargs(required1, *args, **kwargs):
print(required1, args, kwargs)
print_kwargs(1, 2, 3, a=4, b=5) # 1 (2, 3) {'b': 5, 'a': 4}
闭包:
def outer(num):
def inner():
return 'This is %d' % num
return inner
a = outer(1)
b = outer(2)
print(a()) # This is 1
print(b()) # This is 2
lambda()函数:
def edit_story(words, func):
for word in words:
print(func(word))
edit_story(['hello', 'bye', 'see'], lambda word: word.capitalize() + '!')
# Hello!
# Bye!
# See!
8. 生成器
调用生成器函数,返回一个generator对象,供迭代器产生数据
def my_range(first=0, last=10, step=1):
number = first
while number < last:
yield number
number += step
for x in my_range(1, 5):
print(x)
9. 装饰器
在不改变源代码的情况下修改已经存在的函数
def document_it(func):
def new_func(*args, **kwargs):
print('Running function:', func.__name__)
print('arguments:', args, kwargs)
result = func(*args, **kwargs)
print('Result:', result)
return result
return new_func
@document_it
def add_ints(a, b):
print('...execute...')
return a + b
# 等价于
# def add_ints(a, b):
# print('...execute...')
# return a + b
# cooler_add_ints = document_it(add_ints)
add_ints(2, 4)
# Running function: add_ints
# arguments: (2, 4) {}
# ...execute...
# Result: 6
多个装饰器时,靠近def的装饰器最先执行
10. 命名空间和作用域
name = 'a' # global
def print_global_name():
print(name, id(name))
def print_local_name():
name = 'b' # local
print(name, id(name))
def change_global_name():
global name # 修改全局变量之前先在变量前面显式声明global
name = 'b'
print(name, id(name))
print_global_name() # a 61125472
print_local_name() # b 61127936
print(name, id(name)) # a 61125472
change_global_name() # b 61127936
print(name, id(name)) # b 61127936
11. try...except处理异常
short_list = [1, 2, 3]
while True:
value = input('Position [q to quit]?')
if value == 'q':
break
try:
position = int(value)
print(short_list[position])
except IndexError as err:
print('Bad index:', position)
except Exception as other:
print('Something else broken:', other)
