Python 基础

1. 规范

• Python 严格区分大小写

1.1 命名规范

• 模块名和包名：小写，单词之间用_分割
• 类名：首字母大写
• 文件名：全小写
• 函数名一律小写，单词之间用_分割
• 变量命名
  • 变量名只能包含字母、数字和下划线（不能包含空格）
  • 变量名全小写，单词之间用_分割
• 常量全大写，单词之间用_分割

1.2 下划线

• 变量
  • 成员变量，单下划线_开头
  • 私有变量，双下划线__开头
• 函数
  • 成员函数，单下划线_开头
  • 私有函数，双下划线__开头
• 模块
  • 单下划线_开头的模块：通常表示内部模块，不打算被外部直接使用（不应该直接导入）
  • 双下划线__开头的模块：通常用于特殊用途，如 __init__.py 文件

其他：
专有变量：以__开头 __结尾，一般为 Python 自有变量

单个下划线_ 也可用作临时变量，表示该变量不重要

for _ in range(10):
    print("Hello")

忽略返回值：

_ = some_function()

1.3 代码规范

• 正确的缩进，避免逻辑错误
• 分号;用于分隔同一行中的多条语句
• 换行用于分隔不同的语句，无需分号

空一行：用于类成员函数之间，或者用于区分不同逻辑块
空两行：类与类，类与函数，函数与函数之间

2. 基本语法

2.1 缩进

代码缩进在 Python 中是一种语法

2.2 关键字

查看 Python 关键字

import keyword

keyword = keyword.kwlist
print(f'len(keyword): {len(keyword)}')
print(f'keyword: {keyword}')

len(keyword): 35

['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'async', 'await', 'break', 'class', 
 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 
 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 
 'try', 'while', 'with', 'yield']

2.4 类型

Python 是强类型语言，这意味着对象的类型是无法改变的，即便其值是可变的

1. 强类型语言

result = "number" + 5
# 会抛出TypeError

# 要类型转换
result = "number" + str(5)

2. 类型不能更改
   如果有一个指向某种类型对象的变量，你不能改变这个对象的类型，但是你可以改变这个变量所指向的对象

3. 数据类型

• Python 是动态类型语言(类型推断)

type() 查看数据类型

print(type("Hello"))

3.1 布尔型（bool）

布尔值：True / False

若值并没有明确地使用布尔值 False 表示，下列情况也会被认为是 False：

布尔值    False
空        None
整数      0 0
浮点数    0 0.0
空串      ''
空列表   []
空元组    ()
空字典    {}
空集      set()

示例：

some_list = []

if not some_list:
    print("it's empty!")

3.2 整型（int）

数中的下划线
使用下划线 _ 作为数位分隔符：1_000_000

3.3 浮点数（flot）

无论是哪种运算，只要有操作数是浮点数，Python默认得到的总是浮点数
任意两个数相除时，结果总是浮点数，即便这两个数都是整数且能整除

print(4 / 2) 
# 输出 2.0

3.4 字符串（str）

单/双引号都行（便于做嵌套）
字符串就是一系列字符，用引号括起的都是字符串，其中的引号可以是单引号，也可以是双引号

message = 'I told my friend, "Python is my favorite language!"'
message2 = "The language 'Python' is named after Monty Python, not the snake."

在编程中，空白泛指任何非打印字符，如空格、制表符和换行符

3.4 列表（list）

• 列表由一系列按特定顺序排列的元素组成（有序），列表中的元素可以是不同类型的对象
• 列表用方括号 [] 表示，元素之间用逗号 , 分隔

# 初始化
motorcycles = []

# 添加元素
motorcycles.append('yamaha')
motorcycles.append('suzuki')

3.5 元组（tuple）

• 元组是一种不可变的有序集合类型
• 元组用圆括号()表示，元素之间用逗号 , 分隔

empty_tuple = ()
multi_tuple = (1, 'apple', 3.14)
single_tuple = ('banana',)

3.6 集合（set）

• 集合是一个无序的不重复元素序列
• 集合用方括号 {} 表示，元素之间用逗号 , 分隔

empty_set = set()
empty_set.add(1)

set1 = {1, 2, 3}
set2 = set([4, 5, 6])

3.7 字典（dict）

字典是一系列键值对

person = {}
# 空字典
person = {}

person = {'name': 'Alice', 'age': 25}

# 添加 or 更新键值对
person['age'] = 30

languages = {
    'Alice': ['Java', 'Python'],
    'Alan': ['Python'],
    'Tom': ['Go', 'Java']
}

4. 示例

4.1 算术运算

print(9 / 5) # 除法
print(9 // 5) # 整数
print(9 % 5) # 取模
print(2 ** 3) # 幂运算

计算乘方数

# 两个* 或者 pow()
result = 2 ** 3
result = pow(2, 3)

# 取模， (2^3) % 5
result = pow(2, 3, 5)

4.2 循环语句

def while_loop():
    number = 1
    while number < 5:
        print(number)
        number += 1

def for_loop():
    cats = ['audi', 'bmw', 'toyota']
    for cat in cats:
        if cat == 'bmw':
            print(cat.upper())
        else:
            print(cat.title())

def for_loop2():
    cats = ['audi', 'bmw', 'toyota']
    for i, cat in enumerate(cats):
        print(i, cat)

# _ 在 Python 中是一个合法的变量名，通常用于表示一个临时或不重要的变量
def func_loop():
    # 此处的 _ 代表循环的计数器，但它并没有被使用，只作为占位符
    for _ in range(2):
        print("Hello, World!")

4.3 字符串操作

title() 首字母大写

name = 'Python language'
print(f'name.title(): {name.title()}, name.lower(): {name.lower()}, name.upper(): {name.upper()}')

存储数据时，方法lower()很有用。很多时候无法依靠用户来提供正确的大小写，因此需要将字符串先转换为小写，再存储它们

格式化

# f字符串，Python 3.6 引入的，低版本使用format()
first_name = 'Alan'
last_name = 'Turing'
full_name = f'Hello,{first_name} {last_name}'
print(full_name)

# 低版本，每个变量通过一对花括号来引用
format_name = '{} {}'.format(first_name, last_name)
print(format_name)

空白符

print("Languages:\nPython\tJava\tGo")

# 移除空白符
name = ' Python '
print(f'name.rstrip():{name.rstrip()}, name.lstrip():{name.lstrip()}')
print(f'name.strip():{name.strip()}')

转为字符串

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print('列表长度:' + str(len(motorcycles)))

cars = ['bmw', 'audi', 'toyota', 'subaru']
# str.join(iterable) 将序列中的元素以指定的字符连接成一个新的字符串
print("cars: " + ' '.join(cars))

4.4 生成器

range(start, end) : 左闭右开
range(11) 代表从0到10，不包括11，相当于 range[0,11)
range里面还可以增加步长，比如range(1,11,2) 代表的是[1,3,5,7,9]

def range_loop():
    # range(start, end): start(包含) ~ end(不包含)
    for e in range(1, 3):
        print(e)
    # range(number): 从 0 开始，打印 0 ～ number(不包含)
    for e in range(3):
        print(e)

指定步长 range(start, end, step): start, start+step...

def rang_demo():
    numbers = list(range(1, 6, 2))
    print(numbers)  # [1, 3, 5]

def range_loop():
    ## 打印乘方
    squares = []
    for e in range(1, 6):
        squares.append(e ** 2)
    print(squares)

# 简化：列表解析
def range_loop2():
    squares = [e ** 2 for e in range(1, 6)]
    print(squares)

4.5 随机数

import random

# 生成一个0到1之间的随机浮点数
random_f = random.random()

# 指定范围内的随机浮点数
random_float = random.uniform(1, 3)

# 指定范围内的随机整数
random_int = random.randint(1, 3)

4.6 其他

tup = {'label':'NEGATIVE', 'score':'0.901546'}
print([tup])             # [{'label': 'NEGATIVE', 'score': '0.901546'}]
print(list(tup))         # ['label', 'score']
print(list(tup.items())) # [('label', 'NEGATIVE'), ('score', '0.901546')]