Python基础学习

1.数组类型转换

函数名	作用	注意事项	举例
str()	将其他类型数据转换为字符串	也可以用引号转换	str(123) 或者'123'
int	将其他类型数据转换为整数	1.文字类和小数类字符串，无法转换为整数 2.浮点数转换为整数，抹零取整	int('123') int(9.8)
float(0)	将其他类型数据转换为浮点数	1.文字类无法转换为整数 2.整数转换为浮点数，末尾为0	float('9.9') float(9)

2.for-in循环

• for-in循环

  • in 表达从（字符串、序列等）中依次取值，又称为遍历

  • for-in遍历的对象必须是可迭代对象

• for-in的语法结构

  • for 自定义的变量 in 可迭代对象：循环体

3.四种数据结构

1.列表

(1)列表的内存表示

• 列表对象中存储的并不是变量对象，而是指向变量对象的引用

(2)列表的使用方法

• 方法一：使用[]来创建列表
• 方法二：使用内置函数list()来创建列表

(3)列表的特点

• 列表元素按顺序有序排列

• 索引映射唯一一个数据

• 列表可以存储重复的数据

• 任意数据类型混存

• 根据需要动态分配和回收内存

(4)列表的查询操作

• 获取列表中指定元素的索引：index()

  • 如查列表中存在N个相同元素，只返回相同元素中的第一个元素的索引

  • 如果查询的元素不存在，则会抛出ValueError

  • 还可以在指定的start和stop之间进行查找

• 获取列表中的单个元素

  • 正向索引从0到N-1，举例lst[0]
  • 逆向索引从-N到-1，举例lst[-N]
  • 指定索引不存在，抛出indexError

• 获取列表中的多个元素

  • 语法格式：列表名 {start : stop : step]

  • 切片操作

    

• 判断指定元素在列表中是否存在

  元素 in 列表名 元素 not in 列表名

• 列表元素的遍历
  for 迭代变量 in 列表名：操作

(5)列表元素的增加操作

方法	操作描述
append()	在列表的末尾添加一个元素
extend()	在列表的末尾添加至少一个元素
insert()	在列表的任意位置添加一个元素
切片	在列表的任意位置添加至少一个元素

tips:关于切片

将列表lst3的内容赋值到了列表lst下标1的位置及之后，变量的旧值被赋值后的新值所替换掉

(6)列表元素的删除操作

方法	操作描述
	一次删除一个元素
remove()	重复元素只删除第一个
	元素不存在抛出ValueError
	删除一个指定索引位置上的元素
Pop()	指定索引不存在抛出IndexError
	不指定索引，删除列表中最后一个元素
切片	一次至少删除一个元素
clear()	清空列表
del	删除列表

(7)列表元素的修改操作

• 为指定索引的元素赋予一个新值

  

  

• 为指定的切片赋予一个新值

  

(8)列表元素的排序操作

• 常见的两种方式
  • 调用sort()方法，列表中的所有元素默认按照从小到大的顺序进行排序，可以指定reverse = True，进行降序排序
  • 调用内置函数sorted()，可以指定reverse = True，进行降序排序，原列表不发生改变，将产生一个新的列表对象

(9)列表生成式

总结

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2.字典

(1) 字典的定义

• 字典与列表一样是一个 可变序列
• 字典以键值对的方式存储数据
• 字典是一个无序的序列
• 字典中的所有元素都是一个Key-value对，key不允许重复，value可以重复

(2)字典的创建

• 最常用的方式：使用花括号{}

  

• 使用内置函数dict()

(3)字典中元素的获取

• [] 方法：scores['张三']

• get()方法：scores.get('张三')

• []取值与使用get()取值的区别：

  • []如果字典中不存在指定的Key，抛出KeyError异常
  • get()方法取值，如果字典中不存在指定的Key,并不会抛出KeyError而是返回None，可以通过参数设置默认的value，以便指定的Key不存在时返回

(4)获取字典视图的三个方法

	方法	操作描述
	keys()	获取字典中所有key
获取字典视图	values()	获取字典中所有value
	items	获取字典中所有key,value对

• keys()方法

• values()方法

(5)字典元素的遍历

for item in scores:

​ print(item)

(6)字典生成式

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3.元组

(1)定义

• 元组是一个不可变序列
• 注意事项：元组中存储的是对象的引用
  • 如果元组中对象是不可变对象，则不能再引用其他对象
  • 如果元组中对象时可变对象，则可变对象的引用不允许改变，但数据可以改变

(2)创建方式

• 直接小括号 t = ('Python','hello',90)

• 使用内置函数tuple() t = tuple(('Python','hello',90))

• 只包含一个元组的元素需要使用逗号和小括号 t = (10,)

(3)遍历方式

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4.集合

(1)定义

• 与列表、字典一样都属于可变类型的序列
• 集合是没有value的字典
• 集合是无序的

(2)创建方式

• 直接使用{} s = {'Python','hello',90}

• 使用内置函数set()

(3)相关操作

• 集合元素的判断操作

  • in或者Not in

• 集合元素的新增操作

  • 调用add()方法，一次添中一个元素

• 调用update()方法至少添中一个元素

  • update的参数可以是集合、列表和元组

• 集合元素的删除操作

  • 调用remove()方法，一次删除一个指定元素，如果指定的元素不存在抛出KeyError
  • 调用discard()方法，一次删除一个指定元素，如果指定的元素不存在不抛出异常
  • 调用Pop()方法，一次只删除一个任意元素
  • 调用clear()方法，清空集合

(4)集合之间的关系

• 两个集合是否相等

  • 可以使用运算符==或!=进行判断

• 一个集合是否是另一个集合的子集

• 可以调用方法issubset进行判断

• 一个集合是否是另一个集合的超集

• 可以调用方法issuperset 进行判断

• 两个集合是否没有交集

  • 可以调用方法isdisjoint 进行判断

(5)集合的数学操作

(6)集合生成式

• 用于生成集合的公式

  {i*i for i in range(1,10)}

• 将{}改为[]就是列表生成式

• 没有与元组生成式

5.四种数据结构的总结

4.字符串

(1)字符串的驻留机制

• 仅保存一份相同且不可变字符串的方法，不同的值被存放在字符串的驻留池中，Python的驻留机制对相同的字符串只保留一份拷贝，后续创建相同字符串时，不会开辟新空间，而是把字符串的地址赋给新创建的变量

(2)字符串的查询操作

• 索引从0开始

功能	方法名称	作用
	index()	查找子串substr第一次出现的位置，如果查找的子串不存在时，则抛出ValueError
查询方法	rindex()	查找子串substr最后一次出现的位置，如果查找的子串不存在时，则抛出ValueError
	find()	查找子串substr第一次出现的位置，如果查找的子串不存在时，则返回-1
	rfind()	查找子串substr最后一次出现的位置，如果查找的子串不存在时，则返回-1

(3)字符串的大小写转换操作的方法

方法名称	作用
upper()	把字符串中所有字符都转成大写字母
lower()	把字符串中所有字符都转成小写字母
swapcase()	把字符串中所有大写字母都转成小写字母，把所有小写字母都转成大写字母
capitalize()	把第一个字符转换成大写，把其余字符转换为小写
title()	把每个单词的第一个字符转换为大写，把每个单词的剩余字符转换为小写

tips: 字符串大小写转换后会产生一个新的字符串对象

(4)字符串劈分操作的方法

方法名称	作用
	从字符串的左边开始劈分，默认的劈分字符是空格字符串，返回的值是一个列表
split()	以通过参数seq指定劈分字符串的劈分符
	通过参数maxsplit指定劈分字符串的最大劈分次数，在经过最大劈分之后，剩余的子串会单独做为一部分
	从字符串的右边开始劈分，默认的劈分字符是空格字符串，返回的值都是一个列表
rsplit()	以通过参数seq指定劈分字符串的劈分符
	通过参数maxsplit指定劈分字符串时的最大劈分次数，在经过最大劈分之后，剩余的子串会单独做为一部分

(5)判断字符串操作的方法

方法名称	作用
isidentifier()	判断指定过的字符串是不是合法的标识符
isspace()	判断指定的字符串是否全部由空白字符组成(回车、换行、水平制表符)
isalpha()	判断指定的字符串是否全部由字母组成
isdecimal()	判断指定字符串是否全部由十进制的数字组成
isnumeric	判断指定的字符串是否全部由数字组成
isalnum()	判断指定字符串是否全部由字母和数字组成

(6)字符串操作的其他方法

功能	方法名称	作用
字符串替换	replace()	第一个参数指定被替换的子串，第2个参数指定替换子串的字符串，该方法返回替换后得到的字符串，替换前的字符串不发生变化，调用该方法时可以通过第3个参数指定最大替换次数
字符串的合并	join()	将列表或元组中的字符串合并成一个字符串

(7)格式化字符串

• 格式化字符串的两种方式

%作占位符

'我的名字叫：%s,今年%d岁了 ' % (name,age)

{}作占位符

'我的名字叫：{0},今年{1}岁了'.format(name,age)

f-string

f'我叫{name},今年{age}岁'

(8)字符串编码转换

• 编码：将字符串转换为二进制数据(bytes)
• 解码：将bytes类型数据转换成字符串类型

5.函数

1.函数的创建和调用

# 函数的创建
def 函数名([输入参数]):
    函数体
    [return xxx]
# 函数的调用
函数名([实际参数])

2.函数的参数传递

• 如果是不可变对象，在函数体的修改不会影响实参的值
• 如果是可变对象，在函数体的修改会影响到实参的值

3.函数的返回值

• 函数返回多个值时，结果为元组

4.函数的参数定义

• 函数定义默认值参数
  • 参数定义时，给形参设置默认值，只有与默认值不符的时候才需要传递实参

• 个数可变的位置参数

  • 定义函数时，可能无法事先确定传递的位置实参的个数时，使用可变的位置参数
  • 使用*定义个数可变的位置参数
  • 结果为一个元组
  • 在函数的定义时，可变的位置参数只能是1个

• 个数可变的关键字形参

  • 定义参数时，无法事先确定传递的关键字实参的个数时，使用可变的关键字形参
  • 使用**定义个数可变的关键字形参
  • 结果为一个字典
  • 在函数的定义时，可变的关键字参数只能是一个

在一个参数的定义过程中，既有个数可变的关键字形参，也有个数可变的位置形参，要求个数可变的位置形参放在个数可变的关键字形参之前

5.函数的参数总结

• 在传参时使用*，可以将序列中的每个元素都转换为位置实参
• 在传参时使用**，可以将字典中的每个键值对都转换为关键字实参

• 在函数形参中*之后的参数，在函数调用时，只能采用关键字参数传递

5.关于参数赋值的错误经验

6.Python异常

1.Python的异常处理机制

• try..except...else结构

  • 如果try块中没有抛出异常，则执行else块，如果try块中抛出异常，则执行excpt块

• try...except...else..finally结构

  • finally块无论是否发生异常都会被执行，能常用来释放try块中申请的资源

2.Python常见的异常类型

序号	异常类型	描述
1	ZeroDivisionError	除（或取模）零（所有数据类型）
2	IndexError	序列中没有此索引（index）
3	KeyError	映射中没有这个键
4	NameError	未声明/初始化对象（没有属性）
5	SyntaxError	Python语法错误
6	ValueError	传入无效的参数

7.类与对象

1.类的创建

2.对象的创建与实例方法的调用

• 对象的创建又称为类的实例化
• 语法：实例名 = 类名 （）

3.类属性、类方法、静态方法

• 类属性：类中方法外的变量称为类属性，被该类的所有对象共享
• 类方法：使用@classmethod修饰的方法，使用类名直接访问的方法
• 静态方法：使用@staticmethod修饰的主法，使用类名直接访问的方法

4.动态绑定属性

• Python 是动态语言，在创建对象后，可以动态地绑定属性和方法

• 一个Student类可以创建N多个Student类的实例对象，每个实例对象的属性值不同

5.类的继承及其实现方式

• 语法格式

class 子类类名（父类1 父类2）：
	pass

• 如果一个类没有继承任何类，则默认继承object
• Python支持多继承
• 定义子类时，必须在其构造函数中调用父类的构造函数

6.方法重写

• 如果子类对继承自父类的某个属性或方法不满意，可以在子类中对其进行重新编写
• 子类重写的方法可通过super().xxx()调用父类中被重写的方法

7.多态

• 即便不知道一个变量所引用的对象到底是什么类型，仍然可以通过这个变量调用方法，在运行过程中根据变量所引用对象的类型，动态决定调用哪个对象中的方法

8.特殊方法和特殊属性

	名称	描述
特殊属性	__ __dict __ __	获得类对象或者实例对象所绑定的所有属性和方法的字典
	__ len __	通过重写__ len __（）方法，让内置函数len（）的参数可以是自定义类型
特殊方法	__ add __	通过重写__ add __()方法，可使自定义对象具有‘+'功能
	__ new __	用于创建对象
	__ init __	对创建的对象进行初始化

• 特殊属性

• 特殊方法

  • __ add __ 方法和 __ len __方法

  

  • __ init __ 方法和 __ new __方法

9.类的浅拷贝与深拷贝

• 变量的赋值操作
  • 只是形成两个变量，实际上还是指向同一个对象,如下所示

• 浅拷贝

  • Python拷贝一般都是浅拷贝，拷贝时，对象包含的子对象内容不拷贝，因此，源对象与拷贝对象会引用同一个子对象

  

• 深拷贝

  • 使用copy模块的deepcopy函数，递归拷贝对象中包含的子对象，源对象和拷贝对象所有的子对象也不相同

8.Python的模块

1.模块的导入

• 导入模块的方法

import 模块名称 [as 别名]

from 模块名称 import 函数/变量/类

• 导入模块的注意事项

Python导入模块时，实际上会把被导入的模块执行一遍

如何才能只是单纯调用而不执行被调用模块的代码呢？方法就是：在被调用的模块中，可执行代码前加上if name == 'main':这么一句判断，被调用的模块的代码就不会被执行。

2.Python的工作机制

解释器的具体工作：

1、完成模块的加载和链接；
2、将源代码编译为PyCodeObject对象(即字节码)，写入内存中，供CPU读取；
3、从内存中读取并执行，结束后将PyCodeObject写回硬盘当中，也就是复制到.pyc或.pyo文件中，以保存当前目录下所有脚本的字节码文件。

之后若再次执行该脚本，它先检查【本地是否有上述字节码文件】和【该字节码文件的修改时间是否在其源文件之后】，是就直接执行，否则重复上述步骤。

第一次执行代码的时候，Python解释器已经把编译的字节码放在__pycache__文件夹中，这样以后再次运行的话，如果被调用的模块未发生改变，那就直接跳过编译这一步，直接去__pycache__文件夹中去运行相关的*.pyc文件，大大缩短了项目运行前的准备时间。

3.Python中常用的模块

模块名	描述
sys	与Python解释器及其环境操作相关的标准库
time	提供与时间相关的各种函数的标准库
os	提供了访问操作系统服务功能的标准库
calendar	提供了与日期相关的各种函数的标准库
urllib	用于读取来自网上（服务器）的数据标准库
json	用于使用JSON序列化和反序列化对象
math	提供标准算术运算函数的标准库
decimal	用于进行精确控制运算精度、有效数位和四舍五入操作的十进制运算
logging	提供了灵活的记录事件、错误、警告和调试信息等日志信息的功能
re	用于在字符串中执行正则表达式匹配和替换

4.常用的文件打开模式

• 文件的类型
  • 按文件中数据的组织方式，文件分为以下两大类
    • 文本文件：存储的是普通'字符'文本，默认为unicode字符集，可以使用记事本程序打开
    • 二进制文件：把数据内容用'字节'进行存储，无法用记事本打开，必须用专用的软件

5.文件对象的常用方法

方法名	说明
read([size])	从文件中读取size个字节或字符的内容返回，若省略[size]，则读取到文件末尾
readline()	从文本文件中读取一行内容
readlines()	把文本文件中每一行都作为独立的字符串对象，并将这些对象放入列表返回
write(str)	将字符串str内容写入文件
writelines(s_list)	将字符串列表s_list写入文本文件，不添加换行符
tell	返回文件指针的当前位置
fflush()	把缓冲区的内容写入文件，但不关闭文件
close()	把缓冲区的内容写入文件，同时关闭文件，释放文件对象相关资源

6.with语句（上下文管理器）

• with语句可以自动管理上下文资源，不论什么原因跳出with块，都能确保文件正确的关闭，以此来达到释放资源的目的

7.OS模块操作目录相关函数

函数	说明
getcwd()	返回当前的工作目录
listdir(path)	返回指定路径下的文件和目录信息
mkdir(path[,mode])	创建目录
makedirs(path1/path2...[,mode])	创建多级目录
removedirs(path1/path2.....)	删除多级目录
chdir(path)	将path设置为当前工作目录

8.os.path模块操作目录相关函数

函数	说明
abspath(path)	用于获取文件或者目录的绝对路径
exists(path)	用于判断文件或目录是否存在，如果存在返回True，否则返回False
join(path,name)	将目录与目录或者文件名拼接起来
splitext()	分离文件名和扩展名
basename(path)	从一个目录中提取文件名
dirname(path)	从一个路径中提取文件路径，不包括文件名
isdir(path)	用于判断是否为路径