三、Python基础（1）
（一）Python简介
1、Python是一种解释型、交互式、面向对象、动态数据类型的高级程序设计语言。Python语言是由Guido Van Rossum于1989年开发的，于1991年发行第一个公开发行版。2020年1月1日，停止Python 2的更新。Python2.7被确定为最后一个Python 2.x版本。
2、Python应用：
（1）Python是用来编写应用程序的高级编程语言；且提供了非常完善的基础代码库，以及大量的第三方库，可直接调用；
（2）许多大型的网站用Python开发的，例如：国外的YouTube、国内的豆瓣等等。
（3）Python适合开发网络应用，包括网站、后台服务等等。
3、编程语言
（1）编译型语言，使用的转换工具称为编译器，要求必须提前将所有源代码一次性转换成二进制指令，生成一个可执行程序，比如C语言、C++、go等等；
（2）解释性语言，使用的转换工具称为解释器，边执行边转换，不会生成可执行程序，比如Python、JavaScript、PHP、Shell等等
（3）编译型语言和解释型语言执行图如下，摘自来源：http://c.biancheng.net/view/4136.html
（二）安装Python（建议安装Python+Pycharm专业版）
1、登录Python官网下载适合自己的版本型号：https://www.python.org/
2、登录pycharm官网进行下载：https://www.jetbrains.com/pycharm/download/#section=windows
3、Python和Pycharm的区别：
（1）Python是一种计算机程序设计语言，是一种面向对象的动态类型语言，最初被设计用于编写自动化脚本，逐步的被用于独立的、大型项目的开发；
（2）Pycharm是Python的专用IDE，类似于Java的IDE Eclipse。功能齐全的集成开发环境同时提供社区版（免费版）和专业版（收费版）。
4、安装成功后，可以在菜单中看到安装好的Python，也可以在Windows命令cmd，输入命令“Python”，可以进入Python shell模式，如图所示：
5、若提示：“Python”既不是内部命令，又不是外部命令，这时需要把Python的安装目录添加到系统变量Path中，操作如下：（例如：Windows 10）
右击桌面的“此电脑”，打开右键菜单，单击“属性”->高级系统设置->高级->环境变量，在系统变量中的Path添加：
变量名：Path
变量值：;C:\Python37
6、Windows机器上，通常安装在【C:\Python37】位置，若想把此目录添加到你的PATH环境变量中，可以cmd打开DOS窗口输入下面的命令执行：
set path=%path%;C:\python37
7、在DOS窗口中输入文件结束符：
Unix系统为:Ctrl+D；Windows系统是：Ctrl+Z，若没有作用，通过输入quit()命令退出解释器。
（三）Python的不同打开方式
1、启动Python终端会话，提示符以>>>出现如图：
2、启动Python自带的IDLE运行交互式环境，如图：
3、启动pycharm版本，根据你自己安装的版本打开并创建自己的项目，如图：
（四）基本设置及操作
1、Git与SVN的区别
SVN是集中式版本控制系统，版本库是集中放在中央服务器的，协同工作的人们通过客户端连到这台服务器，取出最新的文件或者提交更新，管理者可以掌握每个开发者的权限，但只能通过联网才能工作，一旦服务器瘫痪，所有人都无法工作；
Git是分布式版本控制系统，没有中央服务器，客户端并不只提取最新版本的文件快照，而是把代码仓库完整的镜像下来。
补充：pycharm配置Git，方便代码上传到码云管理：需要下载Windows版本的Git，下载地址：https://desktop.github.com/
2、安装git，下载地址：https://git-scm.com/download/win因为下载Git客户端非常慢，最有效的解决方法：
（1）在Elements界面中，找到下载链接
（2）复制下载链接到迅雷去下载：
（3）安装git客户端
（4）pycharm配置Git，File->Settings
（5）Settings->Version Control->Git ->Path to Git executable，选择Git本地安装路径：
（6）VCS->Check from Version Control->Git
（7）克隆仓库，需填写Git仓库地址
3、Windows，如果要使用git拉代码，需要安装git客户端（如上面的截图操作）
Mac，需要在命令里面输入Git命令，如果没有会自动安装
4、输入输出
（1）输出，代码如下：
print() # print("Hello world!")
（2）输入，可以让用户输入字符串，并存放一个变量里
input()
5、Python 2 和 Python 3 的区别
（1）使用print输出数据
Python 2.x 用print语句，如：
print"hello world"
Python 3.x 用print函数，如：
print("hello world")
（2）编码格式
Python 2.x 默认采用ASCII编码，Python 3.x默认使用UTF-8，可以支持中文或其它非英文字符。
（3）除法运算：/ 和 //
Python 2.x 使用运算符 / 进行除法运算，整数相除的结果是个整数，浮点数除法保留小数点部分；Python 3.x 使用运算符 / 除法运算，整数之间做除法运算，结果也是浮点数；
Python 2.x 和 python 3.x 使用运算符 // 输出结果不大于结果值的一个最大的整数（向下取整）；
（4）异常处理
Python 2.x 所有类型的对象都是直接被抛出的，Python 3.x 只有继承BaseException 的对象才可以被抛出；
Python 2.x 捕获异常的语法是“except Exception, var:”，Python 3.x 引入了as关键字，捕获异常的语法变更为“except Exception as var:”
Python 3.x 处理异常“raise Exception(args)” 代替了 “raise Exception，args”
Python 3.x 取消了异常类的序列行为和 .message属性
（5）八进制字面量表示：python 3.x 表示八进制字面量的方式只有1中，必须写成“0o1000”这样的方式，之前的“01000”的方式不能用了
（6）不等于运算符：Python 2.x 不等于运算符有2中写法，分别为 != 和 <> ，Python 3.x 中只有 != 这种写法
（7）数据类型
Python 3.x 去除了long类型，只有整型 int
Python 3.x 新增了bytes类型
Python 3.x 字典的keys()、items()和value()方法用返回迭代器，之前的iterms()key()等函数被废弃，去掉dic.has_key()，改为用 in 替代。
6、Python注释（多行注释和单行注释）
（1）单行注释，语法格式（说明多行代码的功能时，一般将注释放在代码的上一行；说明单行代码时一般将注释放在代码的右侧）：
# 注释内容
（2）多行注释，使用三个连续的单引号'''或者三个连续的双引号"""注释多行内容：
''' hello hello hello '''
（五）Python操作符
1、数学操作符：
| 操作符 | 操作 | 例子 | 求值为 |
| ** | 指数 | 2**3 | 8 |
| % | 取模|取余数 | 25%4 | 1 |
| // | 整除|商数取整 | 36//5 | 7 |
| / | 除法 | 36/8 | 4.5 |
| * | 乘法 | 2*3 | 6 |
| - | 减法 | 5-3 | 2 |
| + | 加法 | 1+2 | 3 |
2、数据类型：整型（int）、浮点型（float）、字符串（str）
| 数据类型 | 例子 |
| 整型（int） | -2，-1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 |
| 浮点型（float） | -1.35,-1.0，0.0，0.5，1.0,1.75 |
| 字符串（str） | 'a'，'aa'，'aaa'，'hello world' |
3、字符串连接和复制
（1）在操作两个整形或浮点型值时，+是相加操作符；用于两个字符串时，+将两个字符串连接起来，成为“字符串连接”操作符；
（2）两个整型或浮点型值时，*表示乘法；*操作符用于一个字符串值和一个整型值时，变成了“字符串复制”操作符；
4、标识符和保留字符
（1）标识符：标识符由字母、数字、下划线组成，不能以数字开头，标识符区分大小写；
（2）保留字符不能用作常数或变数，或任何其他标识符名称，如表格所示：
| and | exec | not |
| assert | finally | or |
| break | for | pass |
| class | from | |
| continue | global | raise |
| def | if | return |
| del | import | try |
| elif | in | while |
| else | is | with |
| except | lambda | yield |
| as | false | nonlocal |
| None | True |
5、Python 3.x 中所有的内置函数，截图摘自：http://c.biancheng.net/view/4208.html
（六）变量类型和运算符
1、变量：将数据放入变量的过程叫做赋值。Python使用等号 “=” 作为赋值运算符，name表示变量名，value表示值，格式为：
name = value
2、运算符
（1）整数类型（int）
（2）小数/浮点型（float）
（3）复数类型（complex）：复数由实部（real）和虚部（imag）构成，a表示实部，b表示虚部，复数的格式为：
a + bj
例如：
3、字符串：由双引号或单引号包围，双引号和单引号没有任何区别，格式为：
"nihao" 'hello'
4、布尔类型：表示真（对）或假（错），例如：
5、格式化字符串：print()函数使用%开头的转换说明符对各种类型的数据进行格式化输出，摘自图：http://c.biancheng.net/view/2177.html
6、转义字符，截图摘自：http://c.biancheng.net/view/2176.html
7、数据类型转换，截图摘自：http://c.biancheng.net/view/4243.html
8、位运算符，截图摘自：http://c.biancheng.net/view/2184.html
9、比较运算符，截图摘自：http://c.biancheng.net/view/4258.html
10、逻辑运算符，截图摘自：http://c.biancheng.net/view/2186.html
11、三目运算符（三元运算符），condition是判断条件，exp1和exp2是两个表达式，结果为真，执行exp1结果为假，执行exp2，格式：
exp1 if condition else exp2
max = a if a>b else b
12、运算符优先级和结合性，截图摘自：http://c.biancheng.net/view/2190.html
（1）运算符优先级：
（2）运算符结合性：多个优先级相同的运算符，先执行左边的叫左结合性，先执行右边的叫右结合性。
（七）流程控制
1、if else条件语句：使用 if else 语句对条件进行判断，根据不同的结果执行不同的代码，称为选择结构或者分支结构。细分三种形式：if 、if else 、 if elif else 语句。
（1）if 语句形式，如图是 if 表达式代码块：
实例1：
（2）if else语句，if else 表达式代码块如图所示：
实例2：
（3）if elif else 语句，if elif else 表达式代码块如图所示：
实例3：
小明身高1.75，体重80.5kg。请根据BMI公式（体重除以身高的平方）帮助小明计算他的BMI，并根据BMI指数：
低于18.5：过轻
18.5-25：正常
25-28：过重
28-32：肥胖
高于32：严重肥胖
（4）缩进的要求：Python是以缩进来标记代码块的，代码块一定要有缩进，但没有要求缩进量。建议1Tab键的位置或者4个空格。
（5）if 语句嵌套
# 最简单的 if 语句中嵌套 if else 语句 if 表达式 1: if 表达式 2: 代码块 1 else: 代码块 2
# if else 语句中嵌套 if else 语句 if 表达式 1: if 表达式 2: 代码块 1 else： 代码块 2 else: if 表达式 3: 代码块 3 else: 代码块 4
2、循环语句分为：while循环、for循环、嵌套循环（循环又叫迭代，遍历）
2.1 while 循环：判断条件为真时执行循环体，否则退出循环体（while循环需要定义计数器，每次循环计数器增加，否则就会变成死循环）
while 条件表达式 代码块 # 循环体
实例：跑圈，计算心率和圈数
2.2 for 循环：重复执行语句
for 迭代变量 in 字符串| 列表 | 元组 | 字典 | 集合: 代码块 # 循环体
实例：
2.3 break 语句
break 语句 用来终止循环语句的，循环语句中遇到break循环立即结束。
2.4 continue 语句：跳出本次循环，而break是跳出整个循环。
continue 语句：结束本次循环，然后继续进行下一轮循环。
实例：
2.5 循环else用法，无论是while循环还是for循环，都可以紧跟着一个else代码块，当循环正常结束后，程序会执行else代码块中的代码。
实例：图例中本来需要循环10次，然后循环了10次，循环结束，这就是正常结束循环，会执行else代码块。
2.6 嵌套循环：嵌套就是一条语句中还有另外一条语句，例如for循环中有for循环，while循环中含有while循环，再或者是while循环中有for循环，for循环中还有while循环等等。
实例：
2.7 pass语句：是空语句，为了保持程序结构的完整性。一般用做占位语句。
pass
实例：
2.8、assert语句：称为断言语句，用于判断某个表达式的值，如果为真，则程序继续往下执行，反之报AssertionError错误。通常用于检查用户的输入是否符合规定，经常用作程序初期和调试过程中的辅助工具。
assert 表达式
if 表达式 == True: 程序继续执行 else: 程序报AssertionError
实例：
2.9、zip函数
zip() 可以将多个序列（列表、元组、字典、字符串以及range（）区间构成的列表），“压缩”成一个Zip对象，就是将这些序列中对应位置的元素重新组合，生成一个个新的元组。
zip()函数的语法格式为：
zip(iterable,...)
实例：
2.10、reverse函数：是Python内置函数，对于给定的序列（包括列表、元组、字符串以及range(n)区间），该函数可以返回一个逆序序列的迭代器（用于遍历该逆序序列）。
reversed(seq) # seq 可以是列表、元素、字符串以及range()生成的区间列表
实例：
2.11、sorted函数：作为Python内置函数之一，功能是对序列（列表、元组、字典、集合、还包括字符串）进行排序。
list = sorted(iterable,key=None,reverse=False)
# iterable表示指定的序列，key可以自定义排序规则，reverse参数指定以升序（False，默认）还是降序（True）进行排序。
实例：
2.12、range()函数：可以创建一个整数列表，一般在for 循环中
range(start, stop[, step])
# start：计数从start开始，默认是从0开始。
# stop：计数从stop结束
# step：步长，默认为1
实例：
（八）序列（sequence）是指按特定顺序依次排列的一组数据。序列类型包括：列表（list）、元组（tuple）、字典(dict)和集合(set），但集合和字典不支持索引、切片、相加和相乘操作。
1、列表 list
1.1 通过 type() 函数可以查看到数据是什么类型
1.2 使用 [ ] 创建列表后，一般使用 = 将它赋值给某个变量，具体格式如下：
listname = { element1, element2, element3,..., elementn}
# listname 表示变量名，element1 ~ elementn 表示列表元素。
number =[1,3,5,7,9,11]
创建列表，也可以一个元素都没有：
emplist[ ]
1.3 使用list()函数创建列表
# 将字符串转换成列表
list1 = list('hello')
print(list1)
#将元组转换成列表
tuple1 = ('Python', 'Java', 'C++', 'JavaScript')
list2 = list(tuple1)
print(list2)
#将字典转换成列表
dict1 = {'a':100, 'b':42, 'c':9}
list3 = list(dict1)
print(list3)
#将区间转换成列表
range1 = range(1, 6)
list4 = list(range1)
print(list4)
#创建空列表
print(list())
1.4 访问列表元素：可以用索引（Index）访问列表中的某个元素（得到的是一个元素的值），也可以使用切片访问列表中的一组元素（得到的是新的子列表）
（1）使用切片访问列表元素的格式为：
listname[start : end : step]
# listname 表示列表名字，start 表示起始索引，end表示结束索引，step表示步长
students = ‘Mary， Jack， Amy’ # 数组、列表、list students = [ ‘Mary， Jack， Amy’] # 0 1 2 # 编号、索引、下标、角标 print(students[1]) print(students)
1.5 删除列表：del 关键字删除
del listname
1.6 添加元素：append()方法
listname.append(obj)
students = [ ‘Mary， Jack， Amy’] students.append('Helen') # 在列表的末尾添加元素 print(students)
1.7 添加元素：extend() 方法 （extend与append不用的之处是，extend不会把列表或元组视为一个整体，而是把他们包含的元素逐个添加到列表中）
listname.extend(obj) students = [ ‘Mary， Jack， Amy’] students.extend('Nancy')
1.8 插入元素：insert() 方法
listname.insert(index,obj) students = [ ‘Mary， Jack， Amy’] students.insert(0,'Ted')
1.9 删除元素：del 关键字或者pop()方法、remove()方法、clear()方法
（1）del 关键字，执行删除操作，可以是整个列表，也可以是列表中的某些元素
del listname[index] # 可以删除列表中的单个元素 del listname[start : end] # 可以删除中间一段连续的元素
（2）pop() ：删除列表中指定索引处的元素
listname.pop(index) # listname表示列表名称，index表示索引值，默认删除列表中最后一个元素
（3）remove()：根据元素值进行删除
nums = [40, 36, 89, 2, 36, 100, 7] #第一次删除36 nums.remove(36) print(nums) #第二次删除36 nums.remove(36) print(nums)
（4）clear() ：删除列表所有的元素
list=[12,54,236,123] list.clear() print(list)
1.10 list 列表修改元素
（1）修改单个元素
nums = [40, 36, 89, 2, 36, 100, 7] nums[2] = -26 #使用正数索引 nums[-3] = -66.2 #使用负数索引 print(nums)
（2）修改一组元素
nums = [40, 36, 89, 2, 36, 100, 7] #修改第 1~4 个元素的值（不包括第4个元素） nums[1: 4] = [45.25, -77, -52.5] print(nums)
1.11 list 列表查找元素，用index()和count()方法，用来查找元素
（1）index()方法：用来查找某个元素在列表中出现的位置，若不存在报ValueError错误。
listname.index(obj, start, end) # listname 为列表名称 # object 为要查找的元素 # start 表示起始位置 # end 表示结束位置
（2）count() 方法：用来统计某个元素在列表中出现的次数
listname.count(obj)
注意：若count() 返回0，说明列表中不存在该元素，count()也可以用来判断列表中的某个元素是否存在。
