第2章 python语言基础、IPython及Jupyter notebook

python是一种解释型语言，所以可以一次执行一条语句。

IPython以及Jupyter notebook常用操作：
内省：变量名后使用'?'，显示该变量概要信息。
%run：运行任意的Python程序文件。
Ctrl+C：终止正在运行的程序。
%paste：执行剪切板中的程序。（IPython中可用，在Jupyter notebook会报错。）
%Cpaste：打开一个特殊提示符，手动粘贴待执行的python代码。

matplotlib打开方式：
IPython中：%matplotlib
Jupyter notebook中：%matplotlib inline

Python变量和参数传递：

1. 对一个变量赋值时，就等于将一个变量名绑定到一个对象上。

a = [1,2,3]
b = a
a.append(4)
#b = [1,2,3,4]

2. 一切皆为对象。
3. Python被认为是强类型语言，所有的对象都拥有一个指定的类型（或类），隐式的转换只在某些特定情况下发生。

二元操作符：
整除：//
a is b：a和b是同一个Python对象则为True。（注意跟a == b的区别）

可变对象和不可变类型。
可变对象：列表，字典，Numpy数组，大多数用户定义的类型也是可变的，可变对象中包含的对象和值是可以修改的。

a_list = ['foo',2,[4,5]]
a_list[2] = (3,4)
#a_list = ['foo',2,(3,4)]

不可变类型：字符串，元组。

a_tuple = (3,5,(4,5))
a_tuple[1] = 'four'
#TypeError

标量类型

1. 数值类型：
   int：可以存储任意大小的数字。
   float：双精度64位数值。

2. 字符串
   可以用单引号或双引号写一个字符串。
   对于含有换行的多行字符串，可以使用三个单引号'''或三个双引号"""。
   字符串属于不可变类型，你无法修改一个字符串。
   字符串是Unicode字符的序列，因此可以看作除了列表和元组之外的另一种序列。
   可以进行切片操作。
   \：转义字符，用来指明特殊符号。如果在字符串中写反斜杠则需要将其转义：

   s = '12 \\ 34'
   print(s)
   #12\34
   

   如果你有一个不含特殊符号但含有大量反斜杠的字符串时，你可以在字符串前面加一个前缀符号r，表明这些字符是原生字符：

   s = r'this\has\no\special\characters'
   

   字符串格式化：

   template = '{0:.2f} {1:s} are worith US${2:d}'
   template.format(4.5560,'Argentine Pesos',1)
   #‘4.56 Argentine Pesos are worth US$1'
   

   在这个字符串中，{0:.2f}表示将第一个参数格式化位2位小数的浮点数，{1:s}表示将第二个参数格式化为字符串，{2:d}表示将第三个参数格式化为整数。

   字节与Unicode
   在Python3.0及以上，Unicode成为字符串类型的一等类，用于更好的兼容处理ASCII和非ASCII文本。在Python早期的版本中，字符串完全是字节，而没有显式的Unicode编码。如果你知道字符的编码，就可以将其转换成Unicode。

   val = "espanol"
   val_utf8 = val.encode('utf-8')  
   #val
   

   如果你知道一个字节对象的Unicode编码，你可以再使用decode方法进行解码。

   val_utf8.decode('utf-8')
   

日期和时间
Python中内建datetime模块，提供了datetime、date和time类型。

 from datetime import datetime,date,time
  dt.datetime(2020,1,1,23,48,30)
  dt.day # 1
  dt.minute # 30
  dt.month # 1

对于datetime实例，你可以分别使用date和time方法获取它的data和time对象。

dt.date() //datetime.date(2020,1,1)
dt.time() //datetime.time(23,48,30)

strftime方法将datetime转换为字符串。

dt.strftime('%m/%d/%Y %H:/%M') # '1/1/2020 23:48'

strptime方法将字符串转换为datetime对象。

datetime.strptime('202011','%Y%m%d') //datetime.datetime(2020,1,1,0,0)

当你在聚合或分组时间序列数据时，一个常用的操作，将分秒替换为0。

dt.replace(minute = 0,second = 0) // datetime.datetime(2020,1,1,23,0)

datetime.datetime属于不可变类型，所有的方法都是产生新的对象。两个不同的datetime对象会产生一个datetime.timedelta类型的对象，表示时间间隔。

dt2 = datetime(2011,11,15,22,30)
delta = dt - dt2 // datetime.timedelta(days=2969, seconds=4660)

三元表达式
Python中的三元表达式允许你将一个if-else代码快联合起来，在一行中生成数据。
value = true-expr if condition else false-expr
与下列代码效果一致：

if condition:
    value = true-expr
else:
    value = false-expr

例：a = 1 if a < b 2

range
range函数返回一个迭代器，该迭代器生成一个等差数列。

range(10) // range(0,10)
list(range(10)) // [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
list(range(0,20,2) // [0,2,4,6,8,10,12,14,16,18]
list(range(5,0,-1)) // [5,4,3,2,1]