一 前言

Python语法简洁清晰，特色之一是强制用空白符(white space)作为语句缩进。Python具有丰富和强大的库。在日渐繁荣的机器学习、人工智能领域更是独当一面，下面来学习Python这门编程语言。

二 基础语法

2.1 数据类型

Python中最常见的数据类型：

此外，Python还提供了列表、字典等多种数据类型，还允许创建自定义数据类型，我们后面会继续讲到。

2.2 变量

Python中定义变量非常简单，只需要起好名字，用等号赋值。比如要定义一个变量叫age其值是30,则代码就是:

age = 30

变量命名规则与java等语言类似，需要遵守以下3条规则：
1．只能是一个词。
2．只能包含字母、数字和下划线。
3．不能以数字开头。

比如是无效的变量名：
page-num(不能有-符号)、page num(不能有空格),、page$num(不能有$等特殊符号)、8page(不能以数字开头)等
变量名是区分大小写的。这意味着，age、 AGE、Age 不同的变量。变量用小写字母开头是Python的编码规范。

2.3 注释

python用符号#表示注释，例

age = 30 #注释例子，注释可以提高代码的可读性，这在团队协作中尤为重要

2.4 print()函数

print()函数将括号内的字符串显示在屏幕上，在交互式环境中输入：

print('Hello Python!')

就可以用print()函数将"Hello Python!"输出到屏幕上。

2.5 input()函数

函数等待用户在键盘上输入一些文本，并按下回车键，在交互式环境中输入：

age = input()

这个函数求值为一个字符串，即用户输入的文本。如果用户输入'30'，那么该表达式就求值为age = '30'。

2.6 算术运算

Python支持基本的四则运算符：加+，减-，乘*，除/，运算符的优先级顺序也与日常计算相同：括号优先、乘除优于加减。

2.7类型转换

除了在定义变量时指定数据类型以外，Python也提供灵活改变数据类型的函数。

• str()将数值变量转换为字符，字符类型可以直接与其他文本连接或进行字符操作，但是就不能再参与算数计算了。
• float()可以将字符变量转换为浮点数（前提是字符内容必须确实是数字），
• int()函数可以将字符或浮点数转换为整数，对于浮点数,int()相当于向下取整。

2.8列表

Python内置的一种数据类型是列表：list。list是一种有序的集合，可以随时添加和删除其中的元素。

nameList = ['Jason', 'Jack', 'Paul']

nameList就是一个列表，列表的一些常用操作：

len(nameList)   #用len()函数可以获得list元素的个数 
nameList[0]     #用索引来访问list中每一个位置的元素，索引是从0开始的
nameList[-1]   #负数表示倒序取数，-1表示取最后一个元素
nameList.append('James')    #可以往list中追加元素到末尾
nameList.pop()  #删除list末尾的元素，用pop()方法
nameList.pop(i)  #删除指定位置的元素，用pop(i)方法，其中i是索引位置

2.9元组

元组和列表非常类似，但是元组一旦初始化就不能修改，比如同样的nameList

nameList = ('Jason', 'Jack', 'Paul')

元组没有append()，insert()这样的方法。其他获取元素的方法和list是一样的，可以正常地使用nameList[0]，nameList[-1]，但不能赋值成另外的元素

2.10字典

字典在其他语言中也称为map，使用键-值（key-value）存储，具有极快的查找速度。例：

d = {'Jason': 95, 'Jack': 75, 'Paul': 85}

三 控制流

根据表达式求值的结果，程序可以决定跳过指令，重复指令，或从几条指令中选择一条运行。“控制流语句”可以决定在什么条件下执行哪些Python语句。要做到这一点，让我们先看看布尔值、比较操作符和布尔操作符。

3.1布尔值、比较操作符和布尔操作符

• 布尔值就是最基本的逻辑判断：True or False
• “比较操作符”比较两个值，求值为一个布尔值。表2-1列出了比较操作符。

这些操作符根据给它们提供的值，求值为True或False，注意==与赋值运算符=的区别，两者有根本差异。

• 布尔操作符：
  布尔操作符（and、or和not）用于比较布尔值。像比较操作符一样，它们将这些表达式求值为一个布尔值。
  and操作符：and操作符总是接受两个布尔值,如果两个布尔值都为True，and操作符就将表达式求值为True，否则求值为False。
  or操作符：or操作符总是接受两个布尔值,只要有一个布尔值为真，or操作符就将表达式求值为True。如果都是False，所求值为False。
  not操作符：not操作符只作用于一个布尔值（或表达式）。not操作符求值为相反的布尔值.

有了基于布尔值的条件逻辑运算，就可以进行条件判断，由此决定程序的分支去向。

3.2If判断

（1）if语句
表示：如果条件为真，执行子句中的代码。基本结构：

• if关键字；
• 条件（即求值为True或False的表达式）；
• 冒号；
• 在下一行开始，缩进的代码块（称为if子句）。
  例：

if name == 'Jason':
    print('Hi, Jason.')

（2）else语句
只有if语句的条件为False时，else子句才会执行。基本结构：

• else关键字；
• 冒号；
• 在下一行开始，缩进的代码块（称为else子句）。
  例：

if name == 'Jason':
    print('Hi, Jason.')
else:
    print('Hello, stranger.')

（3）elif语句
elif语句是“否则如果”，总是跟在if或另一条elif语句后面，基本结构：

• elif关键字；
• 条件（即求值为True或False的表达式）；
• 冒号；
• 在下一行开始，缩进的代码块（称为elif子句）。
  例：

if name == 'Jason':
    print('Hi, Jason.')
elif name == 'cyj':
    print('Hello, cyj.')

3.3 while循环语句

利用while语句，只要while语句的条件为True，while子句中的代码就会执行。
基本结构：

• 关键字；
• 条件（求值为True或False的表达式）；
• 冒号；
• 从新行开始，缩进的代码块（称为while子句）。
  例：

count = 0
while count < 8:
    print('Hello, world.')
    count = count + 1

3.4 for循环和range()函数

while循环在条件为True时，就会继续循环。但如果你想让一个代码块执行固定次数，可以通过for循环语句和range()函数来实现。
range()有三个参数，分别表示开始、停止和步长参数。
for语句与 range()函数配合使用的基本结构如下：

• for关键字；
• 一个变量名；
• in关键字；
• 调用range()方法，最多传入3个参数；
• 冒号；
• 从下一行开始，缩退的代码块（称为for子句）。
  例：

for i in range(5):
    print('i = ' + str(i) )

3.5 break语句和continue语句

break语句:执行遇到break语句，就会马上退出当前循环子句，即退出当前循环。
continue语句:程序执行遇到continue语句，就会马上跳回到循环开始处，重新对循环条件求值，即退出当前循环子句。

四 函数

上一节已经使用了print()、input()函数，其实Python还内置了很多有用的函数，我们可以直接调用。

4.1 定义函数

在Python中，定义一个函数要使用def语句，依次写出函数名、括号、括号中的参数和冒号:，然后，在缩进块中编写函数体，函数的返回值用return语句返回。

def sayHello(name):
     print('Hello ' + name)
     return 'Hello ' + name

函数体内部的语句在执行时，一旦执行到return时，函数就执行完毕，并将结果返回。
如果没有return语句，函数执行完毕后也会返回结果，只是结果为None。return None可以简写为return。

4.2 函数的参数

Python的函数定义非常简单，但灵活度却非常大。除了正常定义的必选位置参数外，还可以使用默认参数、可变参数和关键字参数，使得函数定义出来的接口，不但能处理复杂的参数，还可以简化调用者的代码。

• 位置参数

def sayHello(name):
     print('Hello ' + name)
     return 'Hello ' + name

对于sayHello(name)函数，参数name就是一个位置参数

• 默认参数

def sayHello(name='Jason'):
     print('Hello ' + name)
     return 'Hello ' + name

然后直接调用sayHello()时，就会打印'Hello Jason'。

• 可变参数
  顾名思义，可变参数就是传入的参数个数是可变的，可以是1个、2个到任意个，还可以是0个

def calc(*numbers):
    sum = 0
    for n in numbers:
        sum = sum + n * n
    return sum

定义可变参数在参数前面加了一个*号。在函数内部，参数numbers接收到的是一个元组，因此，函数代码完全不变。但是，调用该函数时，可以传入任意个参数，包括0个参数：

calc(1, 2)
或
calc()

• 关键字参数
  可变参数允许你传入0个或任意个参数，这些可变参数在函数调用时自动组装为一个元组。而关键字参数允许你传入0个或任意个含参数名的参数，这些关键字参数在函数内部自动组装为一个 字典。

def person(name, age, **kw):
    print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)

函数person除了必选参数name和age外，还接受关键字参数kw，关键字参数在参数前面加了两个*号。在调用该函数时，可以只传入必选参数，也可以传入任意个数的关键字参数：

person('Michael', 30)   #只传入必选参数
person('Bob', 35, city='Beijing')   #可以传入任意个数的关键字参数
person('Adam', 45, gender='M', job='Engineer')   #可以传入任意个数的关键字参数