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1.Python简介
Python是一种面向对象的解释性高级编程语言,具有动态语义。虽然Python的速度可能没有C、C++等编译型语言那么快,但它能够节省编程时间。Python每行的末尾的分号可加可不加,因为Python的一行就是一行。
Python的应用领域
系统运维、网络编程、科学计算、人工智能机器人、web开发、大数据及数据库编程、云计算、教育、游戏和图像
Python的优缺点
优点:
- 面向对象
- 免费
- 可移植
- 可混合编程
- 简单易学易用
- 应用领域广泛
- 开发效率高
- 开源
缺点:
- 与C/C++相比执行速度不够快
- 不能封闭源代码
Python的运行
Python的解释执行器
CPython:C语言编写
Jython:Java编写
IronPython:.net编写
PyPy:Python编写
1.1 命名规范
- 模块尽量使用小写命名,首字母保持小写,尽量不要用下划线(除非多个单词,且数量不多的情况)
# 正确的模块名
import decoder
import html_parser
# 不推荐的模块名
import Decoder- 类名使用驼峰(CamelCase)命名风格,首字母大写,私有类可用一个下划线开头
class Farm():
pass
class AnimalFarm(Farm):
pass
class _PrivateFarm(Farm):
pass- 函数名一律小写,如有多个单词,用下划线隔开,私有函数在函数前加一个下划线_
def run():
pass
def run_with_env():
pass
class Person():
def _private_func():
pass- 变量名尽量小写, 如有多个单词,用下划线隔开;常量采用全大写,如有多个单词,使用下划线隔开
if __name__ == '__main__':
count = 0
school_name = ''
MAX_CLIENT = 100
MAX_CONNECTION = 1000
CONNECTION_TIMEOUT = 600- 常量使用以下划线分隔的大写命名
MAX_OVERFLOW = 100
Class FooBar:
def foo_bar(self, print_):
print(print_)2.快速上手
2.1数和表达式
Python的加、减、乘操作和Java语言没有什么不同,但除法(/)运算的结果为小数,即浮点数。如果,我们想丢弃小数部分,即执行整除运算,需要使用双斜杠。例如执行下面的代码,输出结果为:
print(9/2);
print(9//2);4.5
4
%是求余运算符。x%y表示的是x除以y的余数,求余运算符也可用于浮点数,甚至是用于负数,x%y等价于
x - ((x//y)*y)。例如下面的运算:
print(10 % 3)
print(10 % -3)
print(-10 % 3)
print(-10 % -3)
print(10 // 3)
print(10 // -3)
print(-10 // 3)
print(-10 // -3)
运算结果如下:
1
-2
2
-1
3
-4
-4
3**表示的是乘方(求幂)运算符。例如:
print(-3 ** 2)
print((-3)**2)十六进制、八进制和二进制数的表示方式都以0开头,如下:
print(0xAF)
print(0o10)
print(0b1011010010)执行结果:
175
8
722变量是表示(或指向)特定值的名称,这称为赋值。例如,使用名称x表示3:x=3。不同于其他一些语言,使用Python变量前必须给它赋值,因为Python变量没有默认值。
2.2函数
获取用户的输入使用input(...)函数,上面介绍到乘方运算符(**)来执行幂运算,实际上可以不使用这个运算符,而使用函数pow。我们也可以自己编写函数,通常将pow等标准函数称为内置函数。除了pow之外,可以使用abs计算绝对值,例如:
x = input("请输入一个数:");
pow(2, 3);
abs(-10.1);
round(2 / 3);
round(1 / 3);Python提供了完成各种任务的函数,但是我们不能直接使用它,因为它们包含在其他的模块中。可将模块视为扩展,通过将其导入可以扩展Python功能。如果要导入模块,可使用特殊命令import。
math中包含的函数主要有,round将浮点数圆整为与之最接近的整数;ceil与floor相反,返回大于或等于给定数的最小整数;sqrt用于计算平方根。
在有些情况下,我们希望能够像执行其他程序那样执行Python脚本。UNIX提供了实现这种目标的标准方式:让脚本的第一行以字符序列#!开始,并在它后面制定用于对脚本进行解释的Python程序的绝对路径。例如:
#!/usr/bin/env python
在Python中,井号#是一个比较特殊的字符:在代码中,井号后面到行尾的所有内容都将被忽略。
2.3字符串
Python中字符串既可以用双引号括起来,也可以用单引号括起来。但是,如果字符串中本身包含单引号(双引号),字符串应该使用双引号(单引号)括起来,当然我们也可以使用反斜杠(\)对引号进行转义。例如:
str = "Hello world";
print(str);
str2 = 'Hello,world';
print(str2);
str3 = "Let's go";
print(str3);
str4 = 'she said "Hello"';
print(str4)
运行结果如下:
Hello world
Hello,world
Let's go
she said "Hello"反斜杠在某些特殊情况下是非常的管用的。例如,在字符串同时包含单引号和双引号时,此时将必须使用反斜杠进行转义,例如:
str = "Let's say \"Hello world\"";字符串可以使用“+”号进行拼接,如果要表示很长的字符串(跨越多行的字符串),可以使用三引号(而不是普通的引号),这能够让解释器识别表示字符串开始和结束位置的引号,因此字符串本身可以包含单引号和双引号,无需使用反斜杠进行转义。
2.4 常见函数
| 函数 | 描述 |
|---|---|
| abs(number) | 返回指定数的绝对值 |
| bytes(string,encoding[,errors]) | 对指定的字符串进行编码,并以指定的方式处理错误 |
| cmath.sqrt(number) | 返回平方根,可用于负数 |
| float(object) | 将字符串或数字转换为浮点数 |
| help([object]) | 提供交互式帮助 |
| input(prompt) | 以字符串的方式获取用户输入 |
| int(object) | 将字符串或数转换成整数 |
| math.ceil(number) | 以浮点数的方式返回向上圆整的结果 |
| math.floor(number) | 以浮点数的方式返回向下圆整的结果 |
| math.sqrt(number) | 返回平方根;不能用于负数 |
| pow(x,y,[,z]) | 返回x的y次方对z求模的结果 |
| print(object,...) | 将提供的实参打印出来,并用空格分隔 |
| repr(object) | 返回指定值的字符串表示 |
| round(number[,ndigits]) | 四舍五入为指定的精度,正好为5时舍入到偶数 |
| str(object) | 将指定的值转换为字符串。用于转换bytes时,可以指定编码和错误处理方式。 |
3.列表和元组
在Python中,最基本的数据结构为序列,序列中的每个元素都有编号,即其位置或索引,其中第一个元素的索引为0,第二个元素的索引为1,以此类推。
3.1序列概述
Python内置了多种序列,其中最常用的两种是列表和元组。列表和元组的主要不同在于列表是可以修改的,而元组不可以,这意味着列表适用于需要中途添加元素的情形,而元组适用于出于某种考虑需要禁止修改序列的情形。
在需要处理一系列值时,序列很有用,在数据库中,你可以使用序列来表示人,其中第一个元素为姓名,而第二个元素为年龄。如果使用列表来表示,将类似于下面这样:
# 列表元素
student1 = ['张三', 11]
print(student1)
student2 = ['李四', 12]
student3 = ['王五', 13]
clazz = [student1, student2, student3]
print('班级的学生:', clazz)Python支持一种数据结构的基本概念,名为容器,容器基本上就是可包含其他对象的对象。两种主要的容器时序列(如列表和元组)和映射(如字典),在序列中,每个元素都有编号,而在映射中,每个元素都有键。有一种既不是序列也不是映射的容器,它就是集合。
3.2 通用的序列操作
有几种操作适用于所有的序列,包括索引、切片、相加、相乘和成员资格检查。另外Python还提供了一些内置函数,可用于确定序列的长度以及找出序列中最大和最小的元素。
3.2.1 索引
序列中的所有元素都有编号从0开始递增,这称为索引。当你使用负数索引时,Python将从右(即从最后一个元素)开始往左数,因此-1就是最后一个元素的位置。Python中没有专门用于表示字符的类型,因此一个字符就是只包含一个元素的字符串。看如下的示例:
def index():
hello = 'Hello'
# 输出第一个字符
print(hello[0])
# 输出最后一个字符
print(hello[-1])
# 赋值后直接输出
print('Hello'[0])
# 获取用户输入后直接输出
fourth = input('Year: ')[3]
print(fourth)输出结果如下:
H
o
H
Year: 2019
93.2.2 切片
除了使用索引来访问单个元素外,还可以使用切片来访问特定范围内的元素。为此,可以使用两个索引并使用冒号分割。切片适用于提取序列的一部分,其中的编号非常重要:第一个索引是包含的第一个元素的编号,但第二个索引是切片后余下的第一个元素的编号。
如果要从列表末尾开始数,可以使用负数索引;如果切片结束于序列末尾,可以省略第二个索引;同样,如果切片始于序列开头,可以省略第一个索引。示例代码如下:
def sub():
tag = '<a href="http://www.python.org">Python web site</a>'
print(tag[9:30])
print(tag[32:-4])
numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
print(numbers[3:6])
print(numbers[0:1])
print(numbers[-3:])
print(numbers[:3])执行的结果如下:
http://www.python.org
Python web site
[4, 5, 6]
[1]
[8, 9, 10]
[1, 2, 3]执行切片操作时,我们显式或隐式地指定了起点和重点,但通常都忽略了一个参数,即步长。在普通切片中,步长为1,如果执行的步长大于1,将跳过一些元素。步长不能为0,否则无法向前移动,但是可以为负数,即从右向左提取元素。
print(numbers[0:10:2])
print(numbers[3:6:3])
print(numbers[::4])
print(numbers[8:3:-1])
执行的结果如下:
[1, 3, 5, 7, 9]
[4]
[1, 5, 9]
[9, 8, 7, 6, 5]3.2.3 序列相加
可以使用加法运算符来拼接序列,但是不能拼接列表和字符串,虽然他们都是序列。一般而言,不能拼接不同类型的序列。实例代码:
def plus():
list1 = [1, 2, 3]
list2 = [4, 5, 6]
print(list1 + list2)
print('Hello,' + 'world')
print('Hello,' + list1)执行结果:
Traceback (most recent call last):
File "C:/woker/mycode/python-martin/com/basic/lec02/ListTest.py", line 51, in <module>
plus()
File "C:/woker/mycode/python-martin/com/basic/lec02/ListTest.py", line 47, in plus
print('Hello,' + list1)
TypeError: can only concatenate str (not "list") to str
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
Hello,world3.2.4 乘法
将序列与数x相乘时,将重复这个序列x次来创建一个新的序列。空列表是使用不包含任何内容的两个方括号([])表示的。如果要创建一个可以包含N个元素的空列表,可以使用[None] * N。在Python中,None表示什么都没有。示例代码:
def mul():
sequence = [None] * 10
print(sequence)
print('python' * 5)计算结果如下:
[None, None, None, None, None, None, None, None, None, None]
pythonpythonpythonpythonpython序列乘法运算示例:
def seq_mul():
sentence = input('Sentence:')
screen_width = 80
text_width = len(sentence)
box_width = text_width + 6
left_margin = (screen_width - box_width) // 2
print()
print(' ' * left_margin + '+' + '-' * (box_width - 2) + '+')
print(' ' * left_margin + '| ' + ' ' * text_width + ' |')
print(' ' * left_margin + '| ' + sentence + ' |')
print(' ' * left_margin + '| ' + ' ' * text_width + ' |')
print(' ' * left_margin + '+' + '-' * (box_width - 2) + '+')运行结果如下:
Sentence:Hello World
+---------------+
| |
| Hello World |
| |
+---------------+3.2.5 成员资格
要检查特定的值是否包含在序列中,可以使用运算符in。它检查是否满足指定的条件,并返回响应的值:满足时返回True,不满足时返回False。这样的运算符称为布尔运算符,而前述真值称为布尔值。
def check():
permissions = 'rw'
wPermission = 'w' in permissions
rPermission = 'r' in permissions
print(wPermission + rPermission)
users = ['张三', '李四', '王五']
print('张三' in users)
database = [
['zhangsan', '1234'],
['lisi', '1234'],
['wangwu', '1234'],
]
username = input('User name:')
pin = input('Pin code:')
if [username, pin] in database:
print('Access granted')执行结果:
2
True
User name:zhangsan
Pin code:1234
Access granted长度、最小值和最大值
内置函数len、min和max很有用,其中函数len返回序列包含的元素个数,而min和max分别返回序列中最小和最大的元素。
def statistic():
numbers = [100, 34, 678]
len(numbers)
max(numbers)
min(numbers)3.3 列表
列表是可变的,即可修改其内容
3.3.1 函数list
鉴于不能像修改列表那样修改字符串,因此在有些情况下使用字符串来创建列表是很有帮助的。为此,可使用函数list:
def listTest():
listStr = list('hello')
print(listStr)
# 转换成字符串
print(''.join(listStr))我们可以将任何序列而不仅仅是字符串作为list的参数。要将字符列表转换为字符串,可使用下面的表达式:''.join(somelist)
3.3.2 基本的列表操作
可对列表执行所有的标准序列操作,如切片、索引、拼接和相乘,但是列表是可以修改的。
def modify_list():
# 修改列表
x = [1, 1, 1]
x[1] = 2
print(x)
# 删除元素
names = ['Alice', 'Beth', 'Cecil', 'Dee-Dee']
del names[2]
print(names)
# 切片赋值
name = list('Perl')
print(name)
name[2:] = list('ar')
print(name)
# 切片赋值
numbers = [1, 5]
numbers[1:1] = [2, 3, 4]
print(numbers)
# 我们也可以采用相反的措施来删除切片
numbers[1:4] = []
print(numbers)输出结果如下:
[1, 2, 1]
['Alice', 'Beth', 'Dee-Dee']
['P', 'e', 'r', 'l']
['P', 'e', 'a', 'r']
[1, 2, 3, 4, 5]
[1, 5]3.3.3 列表方法
方法是与对象(列表、数、字符串等)联系紧密的函数。通常像下面这样调用方法:
object.method(arguments)append:方法append用于将一个对象附加到列表末尾。
clear:方法clear就地清空列表的内容。
copy:方法copy复制列表。
count:计算指定的元素在列表中出现了多少次。
extend:将多个值附加到列表末尾,为此可以将这些值组成的序列作为参数提供给方法extend。
index:在列表中查找指定值第一次出现的索引。
insert:用于将一个对象插入列表。
pop:从列表中删除一个元素(默认最后一个元素),并返回这一个元素。push和pop是大家普遍接受的两种栈操作(加入和取走),Python没有提供push,但可以使用append来替代。
remove:删除第一个为指定值的元素。
reserve:按相反的顺序排列列表中的元素。
sort:方法sort用于将列表就地排序。就地意味着对原来的列表进行修改,使其元素按顺序排列,而不是返回排序后的列表的副本。
高级排序:方法sort接受两个可选参数:key和reserve,这两个参数通常是按名称指定的,称为关键字参数。参数key用于指定排序的函数,reserve用于指定一个真值(True和False),以之处是否要按相反的顺序对列表进行排序。
3.4 元组:不可修改的序列
与列表一样,元组也是序列,唯一的差别在于元组是不可修改的。元组的语法非常简单,只要将一些值用逗号隔开,就能自动创建一个元组。即使只有一个元素,也必须在后面加上逗号。
函数tuple的工作原理与list很像,它将一个序列作为参数,并将其转换为元组。如果参数已经是元组,就原封不动地返回它。
def tuple_test():
tuple_a = (1, 2, 3)
print(tuple_a)
tuple_b = (12,)
print(tuple_b == 12)
print(12 == (12))
print(tuple([1, 2, 3]))
print(tuple('abc'))运行结果如下:
(1, 2, 3)
False
True
(1, 2, 3)
('a', 'b', 'c')