Python学习----Python基础
来源:互联网 发布:空白网名软件 编辑:程序博客网 时间:2024/04/29 17:27
Python基础
一、数据类型和变量
1.在Python中,等号=
是赋值语句,可以把任意数据类型赋值给变量,同一个变量可以反复赋值,而且可以是不同类型的变量。
例如:
a = 520 # a是整数print(a)a = 'LOVE' # a变为字符串print(a)
这种变量本身类型不固定的语言称之为动态语言,与之对应的是静态语言。静态语言在定义变量时必须指定变量类型,如果赋值的时候类型不匹配,就会报错。例如Java是静态语言,赋值语句如下(// 表示注释):
int a = 520; // a是整数类型变量a = "LOVE"; // 错误:不能把字符串赋给整型变量
和静态语言相比,动态语言更灵活,就是这个原因。
2.理解变量在计算机内存中的表示也非常重要。
当我们写:
a = 'ABC'
时,Python解释器干了两件事情:
在内存中创建了一个
'ABC'
的字符串;在内存中创建了一个名为
a
的变量,并把它指向'ABC'
。
3.最后解释一下整数的除法为什么也是精确的。
在Python中,有两种除法,一种除法是/
:
>>> 10 / 33.3333333333333335
/
除法计算结果是浮点数,即使是两个整数恰好整除,结果也是浮点数:
>>> 9 / 33.0
还有一种除法是//
,称为地板除,两个整数的除法仍然是整数:
>>> 10 // 33
你没有看错,整数的地板除//
永远是整数,即使除不尽。要做精确的除法,使用/
就可以。
因为//
除法只取结果的整数部分,所以Python还提供一个余数运算,可以得到两个整数相除的余数:
>>> 10 % 31
无论整数做//
除法还是取余数,结果永远是整数,所以,整数运算结果永远是精确的。
二、字符串和变量
1.Python的字符串
在最新的Python 3版本中,字符串是以Unicode编码的,也就是说,Python的字符串支持多语言,例如:
>>> print('可以显示中文的str')可以显示中文的str
对于单个字符的编码,Python提供了ord()
函数获取字符的整数表示,chr()
函数把编码转换为对应的字符:
>>> ord('B')66>>> chr(32654)'美'>>> ord('美')32654
由于Python的字符串类型是str
,在内存中以Unicode表示,一个字符对应若干个字节。如果要在网络上传输,或者保存到磁盘上,就需要把str
变为以字节为单位的bytes
。
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'
要注意区分'ABC'
和b'ABC'
,前者是str
,后者虽然内容显示得和前者一样,但bytes
的每个字符都只占用一个字节。
以Unicode表示的str
通过encode()
方法可以编码为指定的bytes
,例如:
>>> 'ABC'.encode('ascii')b'ABC'>>> '中文'.encode('utf-8')b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'>>> '中文'.encode('ascii')Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module>UnicodeEncodeError: 'ascii' codec can't encode characters in position 0-1: ordinal not in range(128)
纯英文的str
可以用ASCII
编码为bytes
,内容是一样的,含有中文的str
可以用UTF-8
编码为bytes
。含有中文的str
无法用ASCII
编码,因为中文编码的范围超过了ASCII
编码的范围,Python会报错。
在bytes
中,无法显示为ASCII字符的字节,用\x##
显示。
反过来,如果我们从网络或磁盘上读取了字节流,那么读到的数据就是bytes
。要把bytes
变为str
,就需要用decode()
方法:
>>> b'ABC'.decode('ascii')'ABC'>>> b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'.decode('utf-8')'中文'
要计算str
包含多少个字符,可以用len()
函数:
>>> len('ABC')3>>> len('中文')2
len()
函数计算的是str
的字符数,如果换成bytes
,len()
函数就计算字节数:
>>> len(b'ABC')3>>> len(b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87')6>>> len('中文'.encode('utf-8'))6
可见,1个中文字符经过UTF-8编码后通常会占用3个字节,而1个英文字符只占用1个字节。
在操作字符串时,我们经常遇到str
和bytes
的互相转换。为了避免乱码问题,应当始终坚持使用UTF-8编码对str
和bytes
进行转换。
由于Python源代码也是一个文本文件,所以,当你的源代码中包含中文的时候,在保存源代码时,就需要务必指定保存为UTF-8编码。当Python解释器读取源代码时,为了让它按UTF-8编码读取,我们通常在文件开头写上这两行:
#!/usr/bin/env python3# -*- coding: utf-8 -*-
第一行注释是为了告诉Linux/OS X系统,这是一个Python可执行程序,Windows系统会忽略这个注释;
第二行注释是为了告诉Python解释器,按照UTF-8编码读取源代码,否则,你在源代码中写的中文输出可能会有乱码。
2.格式化
>>> 'Hello, %s' % 'Python''Hello, Python'>>> 'Hi, %s, you have $%d.' % ('hadas', 2000000)'Hi, hadas, you have $2000000.'
你可能猜到了,%
运算符就是用来格式化字符串的。在字符串内部,%s
表示用字符串替换,%d
表示用整数替换,有几个%?
占位符,后面就跟几个变量或者值,顺序要对应好。如果只有一个%?
,括号可以省略。
常见的占位符有:
%d整数%f浮点数%s字符串%x十六进制整数其中,格式化整数和浮点数还可以指定是否补0和整数与小数的位数:
>>> '%2d-%02d' % (3, 8)' 3-08'>>> '%.5f' % 3.1415926'3.14159'
如果你不太确定应该用什么,%s
永远起作用,它会把任何数据类型转换为字符串:
>>> 'Age: %s. Gender: %s' % (24, False)'Age: 25. Gender: False'
有些时候,字符串里面的%
是一个普通字符怎么办?这个时候就需要转义,用%%
来表示一个%
:
>>> 'growth rate: %d %%' % 200'growth rate: 200 %'
三、使用list和tuple
1.列表list
当索引超出了范围时,Python会报一个IndexError错误,所以,要确保索引不要越界,记得最后一个元素的索引是len(classmates) - 1
。
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:
>>> classmates = ['hadas', 'Bob', 'Tracy']>>> classmates['hsdas', 'Bob', 'Tracy']
>>> classmates[-1]'Tracy'
其中,"-"号后面跟的是几就是倒数第几个元素。2.元组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。因为tuple不可变,所以代码更安全。如果可能,能用tuple代替list就尽量用tuple。最后来看一个“可变的”tuple:
>>> t = ('w', 'e', ['W', 'E'])>>> t[2][0] = 'X'>>> t[2][1] = 'Y'>>> t('w', 'e', ['X', 'Y'])
表面上看,tuple的元素确实变了,但其实变的不是tuple的元素,而是list的元素。tuple一开始指向的list并没有改成别的list,所以,tuple所谓的“不变”是说,tuple的每个元素,指向永远不变。即指向'a'
,就不能改成指向'b'
,指向一个list,就不能改成指向其他对象,但指向的这个list本身是可变的!3.条件判断
这是因为input()
返回的数据类型是str
,str
不能直接和整数比较,必须先把str
转换成整数。Python提供了int()
函数来完成这件事情:
s = input('input a integer: ')age = int(s)if age >=18: print('adult')else: print('teenager')
4.循环
Python提供一个range()
函数,可以生成一个整数序列,再通过list()
函数可以转换为list。比如range(5)
生成的序列是从0开始小于5的整数:
>>> list(range(6))[0, 1, 2, 3, 4, 5]
range(101)
就可以生成0-100的整数序列,计算如下:
sum = 0for x in range(101): //这里也可以写为:for x in list(range(101)) sum = sum + xprint(sum)
5.使用dict和set
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,但这个key和指定的value不会出现在dict中:
>>> d.get('James')>>> d.get('James', 100)100
>>> d['James']Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module>KeyError: 'James'
注意,dict内部存放的顺序和key放入的顺序是没有关系的。
和list比较,dict有以下几个特点:
- 查找和插入的速度极快,不会随着key的增加而增加;
- 需要占用大量的内存,内存浪费多。
而list相反:
- 查找和插入的时间随着元素的增加而增加;
- 占用空间小,浪费内存很少。
所以,dict是用空间来换取时间的一种方法。
dict可以用在需要高速查找的很多地方,在Python代码中几乎无处不在,正确使用dict非常重要,需要牢记的第一条就是dict的key必须是不可变对象。
这是因为dict根据key来计算value的存储位置,如果每次计算相同的key得出的结果不同,那dict内部就完全混乱了。这个通过key计算位置的算法称为哈希算法(Hash)。
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:
>>> key = ['A', 'B', 'C']>>> d[key]Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module>TypeError: unhashable type: 'list'
set对于不可变对象,比如str,对str进行操作:
>>> a = 'love'>>> b = a.replace('l', 'L')>>> b'Love'>>> a'love'
虽然字符串有个replace()
方法,也确实变出了'Abc'
,但变量a
最后仍是'abc'
,要始终牢记的是,a
是变量,而'abc'
才是字符串对象!对象a
的内容是'abc'
,但其实是指,a
本身是一个变量,它指向的对象的内容才是'abc'
。当我们调用a.replace('a', 'A')
时,实际上调用方法replace
是作用在字符串对象'abc'
上的,而这个方法虽然名字叫replace
,但却没有改变字符串'abc'
的内容。相反,replace
方法创建了一个新字符串'Abc'
并返回,如果我们用变量b
指向该新字符串,就容易理解了,变量a
仍指向原有的字符串'abc'
,但变量b
却指向新字符串'Abc'
了。
所以,对于不变对象来说,调用对象自身的任意方法,也不会改变该对象自身的内容。相反,这些方法会创建新的对象并返回,这样,就保证了不可变对象本身永远是不可变的。
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