Python之基础

Python程序的组成

程序由模块组成
模块由语句，函数，类，数据等组成
语句包含表达式
表达式建立并处理数据对象

Python注释

以 # 号开头，至直行尾

数字

整型 `int`

整型数是不带小数部分的数字。包括自然数，0,及负数。如:-5,10000,0等。

整型数的字面值表示方式

十进制表示。例如：10,20,1000,99999999
二进制表示(0b开头,后跟0~1)。例如：0b111,0b101,0b11111111
八进制方式表示(0o开头，后跟0~7)。例如：0o177
十六进制表示(0x开头,后跟0~9, A~F,a-f)。例如:0x11,0xFF

进制转换:

十进制(逢十进一)
二进制(逢二进一)
八进制(逢八进一)
十六进制(逢十六进一)

练习

计算0xFFFF表示多少？# 65535
计算0b1001表示多少？# 9
计算0o71表示多少？ # 57
把13转为二进制表示？# 0b1101
把18转为十六进制表示？# 0x12

浮点型 `float`

浮点型数是带有小数部分的数字。

表示方式

小数形式。例如:3.14,3.1,3.,0.14,.14
科学计数法,格式：小数 e/E(正负号) 指数。例如:6.18E-1,2.9979e8

复数 `complex`

分为两部分：实部(real)和虚部(image),虚部以j或J结尾。

表示方式

1j, (2j), 1+1J, 3-4J, (-100+100J)

布尔类型数 `bool`

用来表示真和假两个状态的类型。

表示方式

True 表示真(条件满足或成立),值为1。
Flase 表示假(条件不满足或不成立),值为0。

数值对象的构造(创建)函数

float(obj) 用字符串或数字转换为浮点数，如果不能出参数则返回0
int(x,base=10) 或 int(x=0) 用数字或字符串转换为整数，如果不给出参数，则返回0,base是指字符串参数的进制
complex(r=0.0, i=0.0) 用数字创建一个复数(实部为r, 虚部为i)
bool(x) 用x创建一个布尔值(True/False)
- 返回假值的情况
  - None
  - False
  - 0
  - 0.0
  - 0j
  - 空字符串
  - () 空元组
  - [] 空列表
  - {} 空字典
  - set() 空集合

字符串

作用

用来记录文本（文字）信息

字符串的表示方法

在非注释中，凡是用引号括起来的部分都是字符串

单引号 `
双引号 "
三单引号 '''
三双引号 """

空字符串的字面值表示方式

''  # 单引号
""  # 双引号
''''''  # 三单引号
""""""  # 三双引号

非空字符串的字面值表示方式

'hello'  # 单引号
"hello"  # 双引号
'''hello'''  # 三单引号
"""hello"""  # 三双引号

单引号和双引号的区别

单引号内的双引号不算结束符
双引号内的单引号不算结束符

三引号字符串

作用

三引号字符串的换行会自动转换为换行符\n
三引号内可以包含单引号和双引号

转义序列代表特殊字符

字符串字面值中，用字符反斜杠 \ 后跟一些字符代表一个字符

字符串中的转义字符表

\' 一个单引号
\" 一个双引号
\\ 代表一个反斜杠
\n 换行
\r 返回光标至行首
\f 换页
\t 水平制表符
\v 垂直制表符
\b 倒退
\0 空字符，字符值为0
\0oo oo 为两位八进制表示的字符
\xXX XX为两位十六进制表示的字符
\uXXXX Unicode16的十六进制表示的字符
\UXXXXXXXX Unicode32的十六进制表示的字符

字符串的运算

+, += 用于字符串的拼接

*, *= 用于生成重复的字符串

  x = 'abcd' + 'efg'
  print(x)  # abcdefg
  x += '123'
  print(x)  # abcdefg123

  x = '123'
  y = x * 2  # '123123'
  x *= 3     # '123123123'

  x = 3
  x *= '123' # x = '123123123'

raw字符串

作用

让转义字符 \ 无效

字面值格式

r'字符串内容'
r"字符串内容"
r'''字符串内容'''

r"""字符串内容"""

  a = 'C:\newfile\test.py'
  print(a)  # 'C:\newfile\test.py'
  print(len(a))  # 16

  a = r'C:\newfile\test.py'
  print(a)  # 18
  print(len(a))  # 'C:\\newfile\\test.py'

字符串的比较运算

小于 <
大于 >
等于 ==
小于等于 <=
大于等于 >=

不等于 !=

  'A' < 'B'      # True
  'B' < 'a'      # True
  'ABC' > 'AB'   # True
  'AD' < 'ABC'   # False
  'ABC' == 'abc' # False

字符串的索引操作

索引语法

字符串[整数表达式]

说明

Python序列都可以用索引(index)来访问序列中的对象(元素)
Python序列的正向索引是从0开始的,第二个索引为1,最后一个索引为len(s)-1
Python序列的反向索引是从-1开始的,-1代表最后一个,-2代表倒数第二个，第一个是-len(s)
```
  s = 'ABCDE'
  print(s[0])  # A
  print(s[1])  # B
  print(s[4])  # E
```

空值 `None` 对象

表示不存在的特殊对象

作用

用来占位
用来变量解除绑定

表达式和运算符

表达式 `expression`

由一个数字或数字和运算符组成

作用

通常让计算机做一些事情并返回结果

运算符

算术运算符

加法 +
减法 -
乘法 *
除法 /
- 除法得到的数是浮点数，不会丢弃小数部分
- 1/3 = 0.3333333333333333
- 4/2 = 2.0
求余 %
地板除 //
除的结果去掉小数部分向下取整
7//3=2
8//3=2
3.25//1.5=2.0
幂运算 **
格式:x ** y,意为x的y次方
4 ** 2 = 16
3.0 ** 4.0 = 27
5.6 ** 1.418 = 11.506165654866916

运算符的优先级

详见 Python运算符优先级

基本输入输出函数

基本输入函数 `input`

作用

从标准输入设备上读取一个字符串(末尾的换行符会被删除)

格式

input('提示字符串')

说明

返回输入的字符串(仅python3)

基本输出函数 `print`

作用

将一系列的值以字符串形式输出到标准输出设备上，默认为终端

格式

print(value, ..., sep=' ', end='\n')

sep 两个值之间的分隔符，默认为一个空格
end 输出完毕后在流末尾自动追加一个字符，默认为换行符\n

变量 `variable`

用来绑定数据对象的标识符

变量的命名规则

变量名必须为字母或下划线开头，后跟字母或下划线或数字
不能使用Python的关键字命名

变量的命名示例

合法的变量名

a,a1,b,bbb,_aaa_,_Abcdvara1b2c2等

不合法的变量名

1a,123,$ABC,+a,-b,#ab,@ab等

Python关键字

True,False,None,is,del,if,eli等

赋值语句 `statement`

语法

变量名 = 表达式
变量名1 = 变量名2 = 表达式
变量名1 ，变量名2，... = 序列

作用

用于创建变量并将变量绑定(或关联)在一个对象上

注意点

当变量不存在时，创建该变量同时绑定在这个对象上
当变量存在时，改变此变量的绑定的对象
一个变量只能绑定一个对象
两个变量可以同时绑定同一个对象

Python中关联/绑定/引用的含义

Python中变量没有类型,关联/绑定/引用都是指变量和一个对象的关联关系
交互模式下查看变量的绑定关系：help('__main__')

序列赋值

语法

变量名1,变量名2,... = 对象1,对象2...
变量名1,变量名2,... = [对象1,对象2...]
变量名1,变量名2,... = (对象1,对象2...)

经典案例

问：已知有两个变量：a = 10000,b = 20000,在不创建任何新的对象的情况下，如何让a和b交换绑定的对象?

答：序列赋值 a,b = b,a

a = 10000
b = 20000
print(a) # 10000
print(b) # 20000

a,b = b,a
print(a) # 20000
print(b) # 10000

`is/is not`运算符

语法

x is y
x is not y
is not 与 is 相反

作用

判断两个对象是否绑定同一个对象,如果是同一个对象返回Ture,否则返回False

a = 1000
b = 1000
a is b  # False

c = 1
d = 1
c is d  # True

为什么上述的结果不同呢？

小整数对象池

CPython中整数-5 ~ 256永远保存在小整数池中,不会释放并可以重复使用

`id` 函数与 `del` 语句

`id` 函数

作用

返回一个对象在内存中的地址

格式

id(对象)

`del`语句

作用

用于删除变量，同时删除与对象的绑定关系。如果可能则释放对象

格式

del 变量名

Python的内存管理和引用计数

每个对象都会记录有几个变量引用自身，当引用的数量为0时，则对象被销毁，此种自动化内存管理的方式叫引用计数。

复合赋值算术运算符

y += x 等同于 y = y + x
y -= x 等同于 y = y - x
y *= x 等同于 y = y * x
y /= x 等同于 y = y / x
y %= x 等同于 y = y % x
y //= x 等同于 y = y // x
y **= x 等同于 y = y ** x

比较运算符

小于 <
大于 >
等于 ==
小于等于 <=
大于等于 >=
不等于 !=

语法

左表达式 < 右表达式

说明

比较运算符返回布尔类型的值

10 < 20  # True
1 + 10 > 2 + 8  # True
10 < 20 <= 30  # True

内建函数

内建数值型函数

abs(x) 取x的绝对值
round(number[, ndigits]) 对数值进行四舍五入,ndigits是小数向右取整的位数,负数表示向左取整
pow(x, y, z=None) 相当于x ** y或 x ** y % z
divmod(x,y) 分别取商和余数

sum(iterable[,start]) 计算可迭代对象iterable的和,结果再加上start的值

  abs(-6) # 6     
  round(1.23456,4) # 1.2346
  pow(2,3) # 8
  pow(2,3,4) # 0
  divmod(10,5) # (2,0)
  sum([1,2,3]) # 6
  sum([1,2,3],1) # 7

其他函数

help() 查看帮助信息
dir() 查看对象中的属性、方法等
ord() 得到一个字符所对应的数字编码
chr() 实现由数字编码向字符的转化
type() 查看对象的类型;不会认为子类是一种父类类型
isinstance() 查看对象类型;会认为子类是一种父类类型

语句 `statement`

语句是由一些表达式等组成，通常一条语句可以独立执行来完成一部分事情并形成结果

语法

一条语句建议写在一行内
多条语句写在一行内需要用分号分开

换行

显示换行：\
隐藏式换行：
- 所有的括号内换行，称为隐式换行
- 括号: (),[],{}

`if` 语句

`if` 语句基本语法

作用

让程序根据条件选择性的执行某条语句或某些语句

说明

if 语句又叫条件语句，也叫分支语句

语法

if 真值表达式1:
  　　语句块1
elif 真值表达式2:
    语句块2
elif 真值表达式3:
    语句块3
...
else:
    语句块4

语法说明

elif子句可以有0个,１个或多个
else子句可以有0个或1个且只能放在此if语句的最后
if语句内部的语句通常要以4个空格的缩进来表示包含关系，相同的缩进格式代表相同的所属级别

`if` 语句的真值表达式

if 100:
    print("真值")
# 等同于
if bool(100):
    print("真值")

`if` 语句嵌套

if 语句本身是由多条子句组成的一条复合语句
if 语句可以作为语句嵌套到另一个语句的内部

条件表达式

表达式1 if 真值表达式 else 表达式2

作用

如果真值表达式的布尔环境值为True,则执行表达式1并返回结果的引用，否则执行表达式2并返回结果的引用

num = int(input('输入一个数:'))  # -19
-num if num < 0 else num # 19

`pass` 语句

作用

通常用来填充语法空白
pass 语句又名空语句

语法

pass

布尔运算

运算符

布尔非操作 `not`

语法

not x

作用

对x进行布尔取值,如果bool(x)为True,则返回False, 否则返回True

not True  # False
not False  # True
not 100  # False

布尔与操作 `and`

语法

x and y，x,y代表表达式

作用

优先返回假值对象

当bool(x)的值为False时，返回x,否则返回y

  True and True    # True
  True and False   # False
  False and True   # False
  False and False  # False
  100 and 200      # 200
  0.0 and 200      # 0.0

布尔或操作 `or`

语法

x or y

作用

优先返回真值对象

当 x 为 True 时返回 x,否则返回 y

  True or True   # True
  True or False  # True
  False or True  # True
  False or False # False
  100 or 200   # 100
  100 or 0.0   # 100
  0 or 200     # 200
  0 or 0.0     # 0.0

正负号运算符

语法

+ 表达式
- 表达式

`in / not in` 运算符

作用

用于序列，字典，集合中，用于判断某个值是否存在于容器中，如果存在则返回True, 否则返回False

格式

对象 in 容器

s = 'welcome to tarena!'
'to' in s  # True
'weimingze' in s  # False

切片 `slice`

作用

从字符串序列中取出一部分相应的元素重新组成一个字符串

语法:

字符串[(开始索引b):(结束索引e)(:(步长s))]

注: () 内括起的部分代表可以省略

说明

开始索引是切片开始切下的位置0代表第一个元素,-1代表最后一个元素
结束索引是切片的终止索引(但不包含终止索引)
步长是切片每次获取完当前索引后移动的方向和偏移量
- 没有步长，相当于取值完成后向后移动一个索引的位置（默认为1)
- 当步长为正整数时，取正向切片:步长默认值为1, 开始索引默认值为0, 结束索引的默认值为len(s)
- 当步长为负整数时，取反向切片:反向切片时，默认的起始位置为最后一个元素，默认终止位置为第一个元素的前一个位置
```
   s = 'ABCDE'
   a = s[1:4]  # a -> 'BCD'
   a = s[1:]   # a -> 'BCDE'
   a = s[:2]   # a -> 'AB'
   a = s[:]    # a -> 'ABCDE'
   a = s[4:2]  # a -> ''
   a = s[2:10000]  # a -> 'CDE' 开始索引/结束索引可以越界
   a = s[::2]  # a -> 'ACE'
   a = s[1::2] # a -> 'BD'
   a = s[::-1] # a -> 'EDCBA'
   a = s[::-2] # a -> 'ECA'
   a = s[4:0:-2]  # a -> 'EC'
```

Python3中常用的序列函数:

len(seq) 返回序列的长度
max(x) 返回序列的最大值元素
min(x) 返回序列的最小值元素
sum(x) 返回序列中所有元素的和(元素必须是数值类型)
any(x) 真值测试, 如果列表中其中一个值为真值则返回True,否则返回False
all(x) 真值测试，如果列表中所有值为真值，则返回True,只要有一个为假，则返回False
```
  s = "ABCD"
  print(len(s))  # 4
  print(max(s))  # D
  print(min(s))  # A
```

字符串编码转换函数

ord(c) 返回一个字符串的Unicode编码值
chr(i) 返回i这个值所对应的字符

整数转换为字符串函数

hex(i) 将整数转换为十六进制的字符串
oct(i) 将整数转换为八进制字符串
bin(i) 将整数转换为二进制字符串

字符串的构造(创建)函数

str(obj='') 将对象转换为字符串

字符串方法

常用的字符串方法

详见1 [常用字符串方法](file:///C:/Users/iMing/Desktop/python_base_docs_html/str.html)

详见2 Python中的字符串

字符串方法的调用语法

对象.方法名(方法传参)

字符串格式化表达式

详见 [格式化字符串](file:///C:/Users/iMing/Desktop/python_base_docs_html/str.html)

作用

生成一定格式的字符串

语法

格式字符串 % 参数值
格式字符串 % (参数值1, 参数值2, ...)
格式字符串中的 % 为占位符,占位符的位置将用参数值替换

占位符和类型码之间的格式语法

% [格式语法] 类型码

- 左对齐
+ 显示正号
0 补零
宽度(整数)

宽度.精度(整数)

  '%10d' % 123   # '       123'
  '%-10d  ' % 123  # '123       '
  '%10s' % 'abc' # '       abc' 
  '%-5s' % 'abc' # 'abc  '
  '%05d' % 123   # '00123'
  '%7.3f' % 3.1415926  # '003.142'

Python之基础

Python程序的组成

Python注释

数字

整型 int

整型数的字面值表示方式

进制转换:

练习

浮点型 float

表示方式

复数 complex

表示方式

布尔类型数 bool

表示方式

数值对象的构造(创建)函数

字符串

作用

字符串的表示方法

空字符串的字面值表示方式

非空字符串的字面值表示方式

单引号和双引号的区别

三引号字符串

作用

转义序列代表特殊字符

字符串中的转义字符表

字符串的运算

raw字符串

作用

字面值格式

字符串的比较运算

字符串的索引操作

索引语法

说明

空值 None 对象

作用

表达式和运算符

表达式 expression

作用

运算符

算术运算符

运算符的优先级

基本输入输出函数

基本输入函数 input

作用

格式

说明

基本输出函数 print

作用

格式

变量 variable

变量的命名规则

变量的命名示例

合法的变量名

不合法的变量名

Python关键字

赋值语句 statement

语法

作用

注意点

Python中关联/绑定/引用的含义

序列赋值

语法

经典案例

is/is not运算符

语法

作用

小整数对象池

id 函数与 del 语句

id 函数

作用

格式

del语句

作用

格式

Python的内存管理和引用计数

复合赋值算术运算符

比较运算符

语法

说明

内建函数

整型 `int`

浮点型 `float`

复数 `complex`

布尔类型数 `bool`

空值 `None` 对象

表达式 `expression`

基本输入函数 `input`

基本输出函数 `print`

变量 `variable`

赋值语句 `statement`

`is/is not`运算符

`id` 函数与 `del` 语句

`id` 函数

`del`语句

语句 `statement`

`if` 语句

`if` 语句基本语法

`if` 语句的真值表达式

`if` 语句嵌套

`pass` 语句

布尔非操作 `not`

布尔与操作 `and`

布尔或操作 `or`

`in / not in` 运算符

切片 `slice`