Python学习

简介

• 教程：基于python3.x版本
  https://www.liaoxuefeng.com/wiki/0014316089557264a6b348958f449949df42a6d3a2e542c000/001431611988455689d4c116b2c4ed6aec000776c00ed52000

• 解释性语言，常用作粘合剂
  解释器常用CPython，即C语言开发的解释器
  数学计算表达式：同MATLAB
  在命令行下直接输入数学表达式，会显示结果
  但是运行写好的.py文件不会，除非显式调用print(“”)函数

• 文本编辑器：
  Sublime Text，免费使用，但是不付费会弹出提示框
  notepad++
  不要用记事本（他会在文件开始的地方加上几个特殊字符（UTF-8 BOM），结果会导致程序运行出现莫名其妙的错误）

• linux
  在.py文件目录下 python *.py可以运行
  在linux的.py文件开头写上一下代码可以直接运行

#!/usr/bin/env python3# -*- coding: utf-8 -*-

语法

• 输入输出
  输出：print函数也可以接受多个字符串，用逗号“,”隔开，遇到逗号“,”会输出一个空格
  输入： name = input()
  后面直接写name观察变量状态

• 编码
  ASCII->Unicode->可变长编码UTF-8
  在计算机内存中，统一使用Unicode编码，当需要保存到硬盘或者需要传输的时候，就转换为UTF-8编码。
  比如，用记事本编辑的时候，从文件读取的UTF-8字符被转换为Unicode字符到内存里，编辑完成后，保存的时候再把Unicode转换为UTF-8保存到文件：
  浏览网页的时候，服务器会把动态生成的Unicode内容转换为UTF-8再传输到浏览器
  Python对bytes类型的数据用带b前缀的单引号或双引号表示：
  x = b’ABC’
  encode()与decode() 字节表示与字符串表示一一对应
  要计算str包含多少个字符，可以用len()函数
  如果换成bytes，len()函数就计算字节数

• 格式化实例

替换符 类型 %d 整数 %f 浮点数 %s 字符串，通用 %x 十六进制整数

'Hi, %s, you have $%d.' % ('Michael', 1000000)
'Hi, Michael, you have $1000000.'
有多个占位符后面就需要加括号进行几个替换，仅有一个占位符时不需要括号
设定格式对齐、补零与小数位数

'%2d-%02d' % (3, 1)' 3-01'>>> '%.2f' % 3.1415926'3.14'

• list与tuple

-----------------------------------------listPython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#初始化>>> classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']>>> classmates['Michael', 'Bob', 'Tracy']#检测长度>>> len(classmates)3#支持下标检索>>> classmates[0]'Michael'#如果要取最后一个元素，除了计算索引位置外，还可以用-1做索引，直接获取最后一个元素。倒数第2第3则可以用-2,-3引索#不讲道理的这个，跟MATLAB很像，是约定的，解释性的。>>> classmates[-1]'Tracy'#添加元素>>> classmates.append('Adam')>>> classmates['Michael', 'Bob', 'Tracy', 'Adam']#插入元素到指定位置>>> classmates.insert(1, 'Jack')>>> classmates['Michael', 'Jack', 'Bob', 'Tracy', 'Adam']#删除指定位置元素用pop(i)，无i默认删除末尾元素>>> classmates.pop(1)'Jack'>>> classmates['Michael', 'Bob', 'Tracy']#替换元素，索引赋值即可#list里面的元素的数据类型也可以不同>>> L = ['Apple', 123, True]#支持嵌套，即list元素可以是另一个list>>> s = ['python', 'java', ['asp', 'php'], 'scheme']>>> len(s)4--------------------------------tuple另一种有序列表叫元组：tuple。tuple和list非常类似，但是tuple一旦初始化就不能修改。注意是指向不变而不是内容不变#改方括号为圆括号表示>>> classmates = ('Michael', 'Bob', 'Tracy')#注意括号里面只有一个数时，t为普通变量而不是tuple#活用t=(1,)表示避免歧义>>> t = (1)>>> t1

• 条件与循环
  
  • 条件语句：不需要括号也不需要end，根据缩进判断结构。注意else后面加冒号，elif分支
    birth = input(‘birth: ‘)：这样输入会有提示，但是输入数字均以str保存，需要强制转换
  • 循环语句

names = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']for name in names:    print(name)或者for x in [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]:range(i)可以生成0~(i-1)的整数序列，可以用于for循环变量类型()是强制转换的作用，list作为一种变量类型自然也可以while n > 0:注意for与while循环中冒号的位置

• dict与set

---------------------------------------dict类似于C++的 map——key-value存储方式#初始化>>> d = {'Michael': 95, 'Bob': 75, 'Tracy': 85}>>> d['Michael']95#把数据放入dict的方法，除了初始化时指定外，还可以通过key放入>>> d['Adam'] = 67>>> d['Adam']67#要避免key不存在的错误，有两种办法，#一是通过in判断key是否存在>>> 'Thomas' in dFalse#二是通过dict提供的get方法，如果key不存在，可以返回None，或者自己指定的value。注意：返回None的时候Python的交互式命令行不显示结果。>>> d.get('Thomas')>>> d.get('Thomas', -1)-1#要删除一个key，用pop(key)方法，对应的value也会从dict中删除>>> d.pop('Bob')75#要保证hash的正确性，作为key的对象就不能变。在Python中，字符串、整数等都是不可变的，因此，可以放心地作为key。而list是可变的，就不能作为key。-------------------------------#初始化需要用到set关键字>>> s = set([1, 2, 3])>>> s.add(4)>>> s.remove(4)#两个set可以做数学意义上的交集、并集等操作>>> s1 = set([1, 2, 3])>>> s2 = set([2, 3, 4])>>> s1 & s2{2, 3}>>> s1 | s2{1, 2, 3, 4}

• 函数
  文档查询：http://docs.python.org/3/library/functions.html#abs
  在Python中定义函数，可以用必选参数、默认参数、可变参数、关键字参数和命名关键字参数，这5种参数都可以组合使用。

#还有这种操作函数名其实就是指向一个函数对象的引用，完全可以把函数名赋给一个变量，相当于给这个函数起了一个“别名”：>>> a = abs # 变量a指向abs函数>>> a(-1) # 所以也可以通过a调用abs函数1#自定义函数在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 my_abs(x):    if x >= 0:        return x    else:        return -x注意缩进，否则expected an indented block#空函数如果想定义一个什么事也不做的空函数，可以用pass语句：def nop():    pass作用等同于C++中纯分号#错误异常处理def my_abs(x):    if not isinstance(x, (int, float)):        raise TypeError('bad operand type')    if x >= 0:        return x    else:        return -x#头文件：import math语句表示导入math包，并允许后续代码引用math包里的sin、cos等函数。#返回多个值的函数，返回值是一个tupledef move(x, y, step, angle=0):    nx = x + step * math.cos(angle)    ny = y - step * math.sin(angle)    return nx, ny#也可以直接用分离变量接受返回值 x, y = move(100, 100, 60, math.pi / 6)#函数的默认参数，在C++中也有def power(x, n=2):    s = 1    while n > 0:        n = n - 1        s = s * x    return s#这样，当我们调用power(5)时，相当于调用power(5, 2)：默认参数在后，变换小的参数在后#也可以不按顺序提供部分默认参数。当不按顺序提供部分默认参数时，需要把参数名写上。比如调用enroll('Adam', 'M', city='Tianjin')，意思是，city参数用传进去的值，其他默认参数继续使用默认值。#以下程序会在每次运行中改变默认值def add_end(L=[]):    L.append('END')    return L#所以默认参数必须指向不变对象，吧其中的None改成0也是可以的，因为如果有参数输入则程序用输入参数，默认情况下则在函数内部有类型替换def add_end(L=None):    if L is None:        L = []    L.append('END')    return L#可变参数，以指针方式输入，写程序和使用都可以当做非指针def calc(*numbers):    sum = 0    for n in numbers:        sum = sum + n * n    return sum调用>>> calc(1, 2)5>>> calc()0如果已经有一个list或者tuple，要调用一个可变参数>>> calc(*nums)14#关键词参数def person(name, age, **kw):    print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)调用>>> person('Bob', 35, city='Beijing')name: Bob age: 35 other: {'city': 'Beijing'}>>> person('Adam', 45, gender='M', job='Engineer')name: Adam age: 45 other: {'gender': 'M', 'job': 'Engineer'}#**extra表示把extra这个dict的所有key-value用关键字参数传入到函数的**kw参数，kw将获得一个dict，注意kw获得的dict是extra的一份拷贝，对kw的改动不会影响到函数外的extra。#如果要限制关键字参数的名字，就可以用命名关键字参数，例如，只接收city和job作为关键字参数。这种方式定义的函数如下：def person(name, age, *, city, job):    print(name, age, city, job)#如果函数定义中已经有了一个可变参数，后面跟着的命名关键字参数就不再需要一个特殊分隔符*了#后面两个将不会被视为位置参数def person(name, age, *args, city, job):    print(name, age, args, city, job)#所以，对于任意函数，都可以通过类似func(*args, **kw)的形式调用它，无论它的参数是如何定义的。

高级特性

• 切片

L[0:3]  #索引不包括3，切片的个数是首尾相减['Michael', 'Sarah', 'Tracy']第一个参数：起第二个参数：止默认为头部或者尾部第三个参数：切片间隔

迭代——实际上是元素的遍历方式

>>> d = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}>>> for key in d:...     print(key)  #这输出还自带换行的...acb因为dict的存储不是按照list的方式顺序排列，所以，迭代出的结果顺序很可能不一样。默认情况下，dict迭代的是key。如果要迭代value，可以用for value in d.values()，如果要同时迭代key和value，可以用for k, v in d.items()#如何判断一个对象是可迭代对象呢？方法是通过collections模块的Iterable类型判断：>>> from collections import Iterable>>> isinstance('abc', Iterable) # str是否可迭代True>>> isinstance([1,2,3], Iterable) # list是否可迭代True>>> isinstance(123, Iterable) # 整数是否可迭代False#如果要对list实现类似Java那样的下标循环怎么办？Python内置的enumerate函数可以把一个list变成索引-元素对，这样就可以在for循环中同时迭代索引和元素本身：>>> for i, value in enumerate(['A', 'B', 'C']):...     print(i, value)...0 A1 B2 C

• 列表生成器

>>> [x * x for x in range(1, 11)]#还可以使用两层循环，可以生成全排列：>>> [m + n for m in 'ABC' for n in 'XYZ']['AX', 'AY', 'AZ', 'BX', 'BY', 'BZ', 'CX', 'CY', 'CZ']#把一个list中所有的字符串变成小写>>> L = ['Hello', 'World', 'IBM', 'Apple']>>> [s.lower() for s in L]['hello', 'world', 'ibm', 'apple']#直接输出的每个都是字符串，所以.lower()实际上可以对字符串操作

使用内建的isinstance函数可以判断一个变量是不是字符串：>>> x = 'abc'>>> y = 123>>> isinstance(x, str)True>>> isinstance(y, str)False