Python 笔记

Python

简介

Python 由 Guido van Rossum（荷兰 🇳🇱）开发。

Python 是一门解释型语言、动态类型（弱类型）语言。

Python 的名字来源于 Monty Python's Flying Circus。

保存词

不能使用保存词（reserved words）来命名变量名称，这样的词有：

False, class, return, is, finally, None, if, for, lambda, continue, True, def, from, while, nonlocal, and, del, global, not, with, as, elif, try, or, yield, assert, else, import, pass, break, in, raise

Python 的关键字很接近自然语言：

• True,False 布尔值，相当于“真，假”，类似于其他语言中的 true, false。

• None 相当与“空”，类似于其它语言中的 null。

• is,is not 运算符用于逻辑表达式，前者的意思是“和什么相同”，相似于 ==，但是更强。is 同时检查值和类型，常用在 None 或者布尔值的判断，类似 JavaScript 中的 ===。

0 == 0.0 # True
0 is 0.0 # False

 

构建块

赋值

赋值就是把变量名和数值联系起来，定义函数就是把函数名和表达式联系起来。

赋值运算符 =。

常量

Python 中可以直接使用常量。

print(322)
print(5.3)
print("Hello World")

变量

Python 中的变量不需要用关键字声明，可以直接赋值。

x = 12.2    
y = 14      

变量命名规则

• 必须以字母或下划线 _ 开头

• 必须由字母、数字和下划线组成

• Python 区分大小写

语句

x = 2 # 赋值语句
x = x + 2 # 赋值表达式
print(x) # print 语句

使用 = 把值赋值给某一个变量。赋值运算符是从右开始计算的。

 

环境图

环境图用于显示变量和其数值之间的对应关系。

 

表达式

表达式描述了一次计算和取值。

所有的表达式都可以通过函数表达式实现。

例如：max(1,2) 这样的称为调用表达式（call expression），它的结构如下：

add        (2    ,     3)
operator  operand operand

操作符和操作数也是表达式。

数字表达式

使用 +, -, *, /, **, % 做数学运算，其中 ** 是幂运算。

print(4 ** 3) # 64

运算符的优先级

• 括号最高 ()

• 幂运算 **

• 乘法、除法、求余 * / %

• 加法、减法 + -

• 从左到右 from left to right

逻辑运算符

• not 为非运算符，类似其他语言的 !

• and 为与运算符，类似其他语言的 &&

• or 为或运算符，类似其它语言的 ||

三元运算符

Python 中的三元运算符和其他编程语言不同: condition ? x : y，而是 result = x if condition else y。

 

类型

Python 的变量、常量、字面量都有类型。

有些运算是禁止的，例如：1 + string。

可以使用 type() 找出某个数据的类型。

Python 中有隐式类型转换。

type(1)
# <class'int'>

数字

主要有 int, float, double 类型。

Python 中整数的除法结果是浮点数。

字符串转化

可以使用 int()，float()，可以把字符串变成整数。如果字符串中不包含数字，那么会得到 error。

 

字符串

Python 可以使用单引号 '' 或者双引号 "" 来表示字符串。

字符串包含数字，仍然是字符串。

字符串是不可变的（immutable）。例如：

s = "hello"
s[0] = 'y' # error
s = 'y' + s[1:len(s)] # 可以，因为 s 现在是一个新对象
s = "yello" # 可以

字符数字转换

可以使用 int() 把字符串转化为数字。

可以使用 str() 把数字转化为字符串。

通常使用字符串来接收输入，然后再转化为想要的类型。

Python 3 中所有的字符串编码都是 Unicode。

字符串索引

可以使用 [] 来获取字符串中某个位置的字符。索引从 0 开始。

在 Python 中可以使用负值作为索引，最后一个元素的索引为 -1，随着负值的减小，也就是绝对值的增大，实际上相当于从右往左访问字符串。

fruit = 'app'
letter = fruit[0]
print(letter) # a
print(fruit[9]) # error
print(fruit[-1]) # p

字符串长度

使用 len() 获得字符串的长度。

fruit = 'banana'
x = len(fruit)
print(x) # 6

字符串循环

下面两段代码是一样的效果，第二种更 Python。

s = "abcdef"
for index in range(len(s)):
  if s[index] == 'i' or s[index] == 'u':
    print("there is i or u")
    
    
for char in s:
  if char == 'i' or char == 'u':
    print("there is i or u")

可以使用 for 或 while 循环。

fruit = 'banana'
index = 0
while index < len(fruit):
  letter = fruit(index)
  print(letter)
  index = index + 1
  
  
for letter in fruit:
  print(letter)

字符串切片

使用 : 运算符（colon operator）完成字符串的切片操作。

切片运算符 [start:stop:step]

第一个数字是切片的开始位置，第二个数字是指切片的结束位置（直到但不包含该位置），第三个数字代表步长（默认为 1）。

如果省略第一或第二个数字，只留下冒号，那么默认从头或到尾。

s = 'Monty Python'
print(s[0:4]) # Mont
print(s[8:]) # thon
print(s[:2]) # Mo
print(s[:]) # Monty Python
​
s = "abcdefgh"
s[3:6] # "def" 和 s[3:6:1] 相同
s[3:6:2] # "df"
s[::] # "abcdefgh" 和 s[0:len(s):1] 相同
s[::-1] # "hgfedbca" 和 s[-1:-(len(s)+1):-1] 相同，相当于反转字符串
s[4:1:-1] # "ec"

字符串拼接

使用 + 连接（concatenate）字符串。

hello = "hello"
world = "world"
print(hello + world)
# helloworld

检测子串

使用 in 作为逻辑运算符。可以检测一个字符串是否被包含在另一个字符串中，返回一个布尔值。

fruit = 'banana'
'n' in fruit # True
'm' in fruit # False

字符串比较

使用比较运算符比较字符串。

if word == 'banana':
  print("all right")
​
if word < 'banana':
  print('your word' + word + ', coes before banana')

字符串重复

使用 * 运算符来对字符串重复。

silly = "hello" * 3
print(silly)
# hellohellohello

字符串库

使用字符串库中的函数，这些函数不会改变原本的字符串，而是返回一个新字符串。

使用 type() 查看字符串类型，类似 JavaScript 的 typeof ，dir() 可以查看能够用在字符串上的所有方法。

s = ""
type(s)
>>> <type 'str'>

使用 find() 查找字符串的子串，它查找子串第一次出现的位置，如果没有找到返回 -1，类似 JavaScript 的 indexOf()

fruit = 'banana'
pos = fruit.find('na')
print(pos) # 2

使用 lower(), upper() 把字符串转化为小写或者大写，类似 JavaScript 的 toUpperCase(), toLowerCase()

great = 'Hello World'
zap = great.lower()
print(zap) # hello world

使用 replace() 意思是查找并替换，它会替换所有查找到的子串。

great = 'hello bob'
nstr = great.replace('bob', 'jane')
print(nstr) # hello jane
nstr = great.replace('o', 'x')
print(nstr) # hellx bxb

使用 lstrip() 或 rstrip() 来移除左边或者右边的空白，strip() 移除所有空白。

greet = '   hello bob   '
greet.lstrip() # 'hello bob   '
greet.rstrip() # '   hello bob'
greet.strip() # 'hello bob'

使用 startswith() 来判断字符串前缀。

line = 'please have a nice day'
line.startswith('please') # True

split() 方法把一个字符串分割成一个字符串列表。

如果没有指定分割符，默认采用空格作为分隔符。

abc = 'with three words'
stuff = abc.split()
print(stuff)
['with', 'three', 'words']
print(len(stuff))
# 3

line = 'first:second:third'
thing = line.split()
print(thing)
# ['first:second:third']
print(len(thing))
# 1
thing = line.split(":")
print(thing)
# ['first','second','third']

两次切片

words = 'His e-mail is q-lar@freecodecamp.org'
pieces = words.split()
parts = pieces[3].split('-')
n = parts[1]
# lar@freecodecamp.org

 

输入输出

输入

使用 input() 获得用户输入，该函数返回一个字符串。

name = input('Who are you')
print('welcome', name)

输入的转化

如果想读一个数字，那么必须把获取的字符串转化为数字。

inp = input('Europe floor')
usf = int(inp)
# usf = float(inp)
print('US floor', usf)

输出

使用 print() 输出。使用 , 可以在值中间添加空格。如果使用 + 需要保证两端都是字符串。

x = 1
print(x)
x_str = str(x)
print(x)
print("my fav num is", x, ".", "x = ", x)
print("my fav num is" + x_str + ". " + "x = " + x_str)

注释

Python 使用 # 来注释单行语句。

使用 '''''' 注释多行语句。

# 注释
​
'''
注释
'''

Python 脚本

Python 的文件以 .py 结尾。

运行 Python 文件使用命令：

python file.py

 

缩进

• 缩进（indentation）出现在 if 语句或者 for 语句等之后的 :

• 使用缩进来指示作用域

• 当 if 或 for 语句结束时要把缩进返回到上一级

• 空行会被忽略，它们不会影响缩进

• 注释同样会被忽略

注：Python 检查缩进的正确性，所以不要弄混 space 和 tab

 

条件

x = 5
if x < 10:
  print("smaller")
if x > 20:
  print("bigger")
print("Finis")

比较运算符

比较运算符：<, <=, ==, >=, >, !=。

比较运算符常用在布尔表达式中，返回真或假。

比较运算符不会改变变量的值。

if else

x = 4
if x > 2:
  print("bigger")
else:
  print("smaller")
print 'all done'

if elif else

if x < 2:
  print("small")
elif x < 10:
  print("meduim")
else:
  print("large")
print("all done")

为“True”的条件

a = True
​
if a is True:
  print("True")
  
if a == True:
  print("True")
  
if a:
  print("True")
  
if bool(a):
  print("True")
  
# 以上四种结果皆为 True  

以上四种判断的相同点：

• 结果均为 True

不同点：

• 第一种是判断 a 是否为 True，如果是 True 之外的任何一个值，都不会通过条件判断。

  这种做法适合于把 True 单独拿出来作为一种情况。

  a is True 的反面不是 a is False，而是 a is not True。

• 第二种实际上不太应该出现。

  == 运算符在 Python 中会被重载，所以判断是不是 True 本人，应该用第一种做法。

• 第三种适合于非常确定 a 的类型的情况。

• 第四种中 bool 是一个 Class，这种写法和第三种没有什么区别。

循环

while

n = 5
while n > 0:
  print(n)
  n = n - 1
print("blasoff")

使用 break 语句可以结束并跳出当前循环。

while True:
  line = input('>')
  if line == 'done':
    break
  print(line)
print('done')

使用 break 语句可以结束当前循环并回到循环顶部。

while True:
  line = input('> ')
  if line[0] == '#':
    continue
  if line == 'done':
    break
  print(line)
print('done!')  

 

for

for range

有些循环的次数是确定的：

for n in range(5):
  print(n)
  # 0 1 2 3 4

注意从 0 开始，然后到 range 内的值减 1。

range 函数签名：range(start, stop, step)，其中 start 代表迭代开始的数字，stop 代表结束的数字 + 1，step 代表迭代的步长。参数必须是整数。如果是倒序循环，步长为 -1

for i in range(1,4):
  print(i)
# 1,2,3
​
for i in range(1,4,2):
  print(i)
# 1,3

 

for in

例如 for in 循环可以迭代集合全部元素，类似 JavaScript 的 forEach()。

for i in [1,2,3,4,5]:
  print(i)
print('blase off')
# 1,2,3,4,5
​
friends = ['tom','cat']
for friend in friends:
  print('happy:', friend)
print('done')
# happy: tom
# happy: cat
# done

上面例子中的：i 和 friend 被称为迭代变量，用来迭代列表。每次只会执行一次。

 

更“聪明”的循环：

找出列表中的最大数字：

largest_so_far = -1
print("before", largest_so_far)
for the_num in [1,2,3,45,6]:
  if the_num > largest_so_far:
    largest_so_far = the_num
  print(largest_so_far, the_num)
  
print('after', largest_so_far) # 74

计数循环：

zork = 0
print('before', zork)
for thing in [1,2,3,4,5]:
  zork = zork + 1
  print(zork, thing)
print('after', zork)

计算总和：

zork = 0
print('before', zork)
for thing in [1,2,3,4,5]:
  zork = zork + thing
  print(zork, thing)
print('after', zork)

平均数：

count = 0
sum = 0
for value in [1,2,3,4,5]:
  count = count + 1
  sum = sum + value
print('average', sum / count)

使用布尔值查找变量:

found = False
for value in [1,2,3,4,5]:
  if value == 3:
    found = True
print(found)

函数

定义

函数是保存并重复使用的代码段，它接收参数， 做运算，并返回结果。

直到程序调用（called）或者引用（invoked）函数才会运行。

特点

• 有函数名

• 有参数（0 或多个）

• 有注释（docstring）（可选但是推荐）

• 有函数体

• 有返回值

编写和调用

使用 def 关键字去定义函数。

通过函数名来调用函数。

Python 中有两种函数：

1. 内置函数是 Python 语言提供的

2. 自定义的函数

return 语句会结束函数执行，并返回函数的结果。

如果没有指定 return 语句， Python 会返回 None。

实参（actual parameter），形参（formal parameter），参数可以是函数类型的。

函数签名指明了函数接受参数的个数，函数签名含有所有创造局部作用域的信息。

def <name>(<formal parameters>):
  return <return expression>

def fun_a():
  print("this is a")
​
print fun_a() # None

下面是一个例子：

def is_even(i):
  """
  Input: i, a positive int
  Returns True if i is even, otherwise False
  """
  print("inside is_even")
  return i % 2 == 0
​
is_even(3)

def thing():
  print('hello')
  print('fun')
thing()
print('zip')
thing()
​
def great(lang):
  if lang == 'es':
    print('hola')
  elif lang == 'fr':
    print('bonjour')
  else:
    print('hello')

作用域

有全局作用域和局部作用域两种。

• 在函数内部，可以访问外部定义的变量

• 在函数内部，不能改变外部定义的变量 -- 可以使用全局变量

# example1
def f(y):
  x = 1
  x += 1
  print(x)
  
x = 5
f(x)
print(x)
​
# example2
def g(y):
  print(x)
  print(x + 1)
​
x = 5
g(5)
print(x)
​
# example3
def h(y):
  x += 1
  
x = 5
h(x)
print(x)
# unboundLocalError

 

列表

定义

列表是一种集合。有许多值存在一个变量中。

friends = ['wu', 'niu', 'su']

列表常量是指用户用方括号 [] 包围的一组元素，元素之间用逗号分割。

列表的元素可以是任何 Python 对象，甚至是另一个列表（广义表）。

列表可以为空。

l = []
c = ['code', 42]
a = [3, [2,1], 3]

访问

可以使用方括号实现索引访问列表。

code = ['code','apple']
print(code[0]) # code

列表是可变的（mutable），可以使用索引操作符修改列表元素，仍然是一个对象。字符串是不可变的，必须在一个新的字符串上做修改。

c = ['code', 42]
c[0] = 1
print(c) # [1, 42]

迭代

列表可以被迭代，下面是两种常用的模式。

注:

• 索引从 0 到 len(l) - 1

• range(n) 从 0 到 n-1

# example1
total = 0
for i in range(len(l)):
  total += l[i]
print total
​
# example2
total = 0
for i in l:
  total += i
print total

拼接

使用 + 拼接列表，原来的列表不会被改变。

a = [1,2,3]
b = [4,5,6]
c = a + b
print(c) #[1,2,3,4,5,6]

切片

使用 : 对列表做切片。

t = [1,2,3,4,5]
t[1:4] #2,3,4

type() & dir()

使用 type() 查看列表类型，dir() 可以查看能够用在列表上的所有方法。

<type 'list'>

添加

使用 append() 方法添加元素到列表末尾。

stuff = list()
stuff.append('book')
stuff.append('cookie')

删除

使用 del(L[index]) 可以删除一个给定索引的元素。

使用 pop() 删除列表的末尾元素，并返回被删除的元素。

使用 L.remove(element) 删除一个给定元素。

• 先找到元素并删除

• 如果该元素出现了多次，只删除第一个

• 如果列表没有该元素，给出错误

L = [2,1,3]
L.remove(2) # L = [1,3]
del(L[0]) # L = [3]
L.pop() # return 3 && L = []

in & not in

使用 in, not in 判断某元素是否在一个列表，返回一个布尔值。

t = [1,2,3,4,5]
1 in t 
# True
8 not in t
# True

排序、反转

使用 sort() 和 sorted() 对列表排序。

sorted() 不会改变原列表，返回一个排序列表。

sort() 排序原列表。

reverse() 反转列表。

t = [1,3,2,4,5]
t.sort() # t = [1,2,3,4,5]
t.sorted() # return [1,2,3,4,5] t = [1,3,2,4,5]
t.reverse() # t = [5,4,2,3,1]

len(),max(),min(),sum()

len(),max(),min(),sum()等方法把列表作为参数。

列表字符串互转

使用 list(s) 把字符串转化为列表，返回一个列表带有字符串中的每个字符。

使用 s.split() 分割一个字符串根据指定参数，如果没有参数则以空格分割。

使用 ``.join(L) 把字符列表转化字符串。引号里的内容是每个元素间的分隔符。

s = "I<3 cs"
list(s) # ['I', '<', '3', ' ', 'c', 's']
s.split('<') # ['I', '3 cs']
​
L = ['a','b','c']
''.join(L) # "abc"
'_'.join(L) #a_b_c

克隆

使用 [:] 克隆一个列表（创建一个新列表，并拷贝所有元素）

cool = ['blue']
chill = cool[:]
chill.append('black')
print(chill) # ['blue','black'] 
print(cool) # ['blue']

 

字典

定义

字典（dictionary）是多个值的“背包”，每个值都有一个标签，类似于键值对，哈希表数据结构，JavaScript 对象，Java 属性或者 Map 或 HashMap。

字典字面量（常量）使用花括号 {} 来表示一个键值对组。也可以使用花括号来创建空字典。

字典的值可以是任何类型，但是键必须是唯一的，而且必须是不可变的，也就是 float、tuple、int、string、boolean。

jjj = {'chuck': 1, 'fred': 43, 'jan': 100}
print(jjj)
# {'chuck': 1, 'fred': 43, 'jan': 100}
ooo = {}
print(ooo)
# {}

访问

字典是无序的，所以不能用位置也就是数字索引访问，需要标签，也就是字符索引。

purse = dict()
purse['money'] = 12
purse['candy'] = 12
print(purse)
# ['money': 12, 'candy': 12]
purse['candy'] = purse['candy'] + 2
print(purse)
# ['money': 12, 'candy': 14]

如果访问一个不存在的键，Python 会给 error。

添加删除

使用 [] = 来添加一个键值对。

grades['Sylvan'] = 'A'

使用 del() 删除一个键值对。

del(grades['Ana'])

in

可以使用 in 操作符访问键是否在字典中。

ccc = dict()
print(ccc['csev'])
# Traceback ...
'csev' in ccc 
# False

如果发现了一个新名字，加入字典，随后再发现，就叠加字典的值

counts = dict()
names = ['csev','cwen']
for name in names:
  if name not in counts:
    counts[name] = 1
  else:
    counts[name] = counts[name] + 1 
print(counts)    

get

get() 方法检查字典中是否已经存在一个键，如果不存在会给该键设定一个默认值。

if name in counts:
  x = counts[name]
else:
  x = 0
​
# 上面 4 行和下面 1 行相同
​
x = counts.get(name, 0)  
​

计算文本中每行的字数需要分割行为单词，然后循环单词列表，并用字典去跟踪每个单词。

counts = dict()
print('enter a line of text: ')
line = input('')
​
words = line.split()
​
print("words: "+ words)
​
print("counting...")
for word in words:
  counts[word] = counts.get(word,0) + 1
print('counts', counts)

尽管字典是无序的，但是仍然可以使用 for 循环去迭代字典的键。

counts = {'chuck': 1, 'fred': 43, 'jan': 100}
for key in counts:
  print(key, counts[key])
  
# chuck 1
# fred 43
# jan 100

list()、.keys()、.items()

使用 list() 把字典的键转化为列表。

使用 .keys() 得到字典的键的列表, 使用 values() 得到字典值的列表，使用 .items() 得到字典键值对的元组。

jjj = {'chuck': 1, 'fred': 43, 'jan': 100}
print(list(jjj))
# ['chunk','fred','jan']
print(jjj.keys())
# ['chunk','fred','jan']
print(jjj.values())
# [1,43,100]
print(jjj.items())
# [('chuck', 1), ('fred', 43), ('jan', 100)]

双迭代变量，可以直接输出键值对。

jjj = {'chuck': 1, 'fred': 43, 'jan': 100}
for aaa,bbb in jjj.items():
  print(aaa, bbb)
​
# chuck 1
# fred 43
# jan 100

双重循环

bigcount = None
bigword = None
for word.count in counts.items():
  if bigcount is None or count > bigcount:
    bigword = word
    bigcount = count
print(bigword, bigcount)   

 

元组

定义

元组（tuple）类似于列表，索引也是从 0 开始。

元组可以包含整型、浮点型、字符串等。

使用括号(parentheses) () 来表示元组。

te = ()
​
t = (2, "mit", 3)
​
x = ('Glenn', 'Sally')
print(x[1])
# Sally
​
y = (1, 2, 3)
print(y[1])
# 2
print(max(y))
# 3
​
for item in y:
  print(item)
# 1
# 2
# 3

元组和列表的区别是，元组是不能改变的（immutable），这类似于字符串。

元组中不能做的事

• 元组对象不能被排序（sort（））

• 元组对象不能添加（append（））

• 元组对象不能被翻转（reverse（））

元组只有 count 和 index 属性。

拼接元组

使用 + 可以拼接元组

(2, "mit", 3) + (5, 6)
# (2, "mit", 3, 5, 6)

元组切片

使用 [:] 可以对元组切片。

t[1:2] # ("mit", )
t[1:3] # ("mit", 3)

注意第一个例子的 , 不是错误，而是 Python 表示这是一个元组，否则就变成了字符串。

元组大小

使用 len() 得到元组大小。

便捷的交换操作

(x, y) = (y, x)

赋值

可以把元组放在赋值运算符的左侧，甚至可以忽略括号。

(x, y) = (4, 'fred')
print(y) # fred
(a, b) = (99, 98)
print(a) # 99

比较

元组是可以比较的。如果第一个元素相同，会继续比较。

(0, 1, 2) < (5, 1, 2)
# True
(0, 1, 20000) < (0, 3, 4)
# True

迭代

元组可以被迭代。

排序

可以使用 sorted() 对元组列表排序。

d = ['a': 10, 'b': 10, 'c': 10]
d.items()
sorted(d.items())

按值排序:

d = ['a': 10, 'b': 20, 'c': 30]
tmp = list()
for k,v in c.items():
  tmp.append((v, k))
print(tmp)
# [(10, 'a'), (30, 'c'), (20, 'b')]
tmp = sorted(tem, reverse=True)
print(tmp)
# # [(30, 'c'), (20, 'b'), (10, 'a')]

更短的版本：

print(sorted([(v, k) for k,v in c.items() ]))

 

别名

所有的别名（alias）指向同一对象，所以对其中一个更改，其他的也会更改。

a = 1
b = a
print(a) # 1
print(b) # 1
​
warm = ['red', 'yellow', 'orange']
hot = warm
hot.append('pink')
print(hot) # ['red', 'yellow', 'orange', 'pink']
print(warm) # ['red', 'yellow', 'orange', 'pink']

断言

断言（assertion）用来判断预期和实际结果相同。

def avg(grades):
  assert not len(grades) == 0, 'no grades data'
  return sum(grades)/len(grades)

如果是空列表，给出 AssertionError，其他情况 ok。

 

异常

try except

异常使用 try/except 结构。

• 对于一段“危险”代码，应该使用异常处理

• 如果 try 中的代码可以工作，那么 except 的部分会被跳过

• 如果 try 中的代码不能工作，那么会跳转到 except 的部分

name = 'Bob'
try:
  print('hello')
  istr = int(name)
  print('there')
except:
  istr = -1
print('done', istr)  

使用多个 except 语句处理某种特殊情况的异常

try:
  ...
except ValueError:
  ...
except ZeroDivisionError:
  ...
except:
  ...

else & finally

else 在 try 中语句没问题时运行，finally 无论 try 中语句是否有错误都会执行。

raise

当出现错误时，显示错误条件。

在 Python 中，抛出一个 exception 使用 raise。

格式：raise <exceptionName>(<arguments>)

raise Exception("descriptive string")

 

面向对象编程

class & object

class 是类的关键字，object 类是 Animal 的父类，__init__ 是创建实例的方法(注意双下划线 double underscore)，self 代表该类的一个实例。

类中的数据成员和方法成员需要缩进。

class Animal(object):
  def __init__(self, age):
    self.age = age
    self.name = None
    
myAnimal = Animal(3)

不用给 self 提供参数，Python 会自动完成。

两种等价写法：

# 传统方法
c = Coordinate(3,4)
zero = Coordiante(0,0)
print(c.distance(zero))
​
# 等价写法
c = Coordinate(3,4)
zero = Coordinate(0,0)
print(Coordinate.distance(c,zero))

打印一个对象

c = Coordiante(3,4)
print(c)
<__main__.Coordinate object at 0x7..>

• 默认是不详细的（uninformative）打印表示

• 为一个类定义一个 __str__ 方法

• 当打印一个对象时，Python 调用 __str__ 方法

• 例如打印 <Coordinate.x , Cooridnate.y>

  class Coordinate(object):
    def __init__(self, x, y):
      self.x = x
      self.y = y
    def distance(self, other):
      x_diff_sq = (self.x-other.x)**2
      y_diff_sq = (self.y-other.x)**2
      return (x_diff_sq + y_diff_sq) ** 0.5
    def __str__(self):
      return "<"+str(self.x)+","+str(self.y)+">"

类型 & isinstance()

print(type(c))
# <class __main__.Coordiante> c 的类型是 Coordinate 类
print(Coordinate)
# <class __main__.Coordiante> Coordinate 是一个类
print(type(Coordinate))
# <type 'type'> Coordinate 也是一种对象

使用 isinstance() 查看某个变量是否为一个类的实例

print(isinstance(c, Coordinate))
# True

其它方法

__add__(self, other) # self + other
__sub__(self, other) # self - other
__eq__(self, other) # self == other
__lt__(self, other) # self < other
__len__(self, other) # len(self)
__str__(self, other) # print self

getter & setter

getter 用来返回类的属性，setter 用来设置类的属性。

class Animal(object):
  def __init__(self, age):
    self.age = age
    self.name = None
  def get_age(self):
    return self.age
  def get_name(self):
    return self.name
  def set_age(self, newAge):
    self.age = newAge
  def set_name(self, newName=""):
    self.name = newName
  def __str__(self):
    return "animal:" + str(self.name) + ":" + str(self.age)

dot natation

用 . 来访问属性（数据和方法）。

a.age
a.get_age()

Python 在信息隐藏方面的缺陷

以下行为都是不推荐的：

• Python 允许在类定义外访问数据

  print(a.age)

• Python 允许在类定义外修改数据

  a.age = 'infinite'

• Python 允许在类定义外为一个实例创建属性

  a.size = "tiny"

默认参数

如果没有给定实参，那么给形参的默认参数会启用。

def set_name(self, newname=""):
  self.name = newname
  
a = Animal(3)
a.set_name()
print(a.get_name()) # ""
​
a = Animal(3)
a.set_name("fluffy")
print(a.get_name()) # 'fluffy'

继承

子类/派生类（child class） 可以继承父类/超类/基类（parent class / super class/ base class）

class Cat(Animal):
  def speak(self):
    print("meow")
  def __str__(self):
    return "cat:" + str(self.name) + ":" + str(self.age)

Cat 可以继承所有 Animal 的属性。

class Person(Animal):
  def __init__(self,name,age):
    Animal.__init__(self,age) # 调用父类构造函数
    self.set_name(name)
    self.friends = []   

类变量

class Rabbit(Animal):
  tag = 1 # 类变量
  def __init__(self,age,parent1=None,parent2=None):
    Animal.__init__(self,age)
    self.parent1 = parent1
    self.parent2 = parent2
    self.rid = Rabbit.tag # rid 是实例变量
    Rabbit.tag += 1

tag 用来给每个 Rabbit 实例独一无二的 id。

文件

一个文本文件可以被视为一系列行。

在读文件内容之前，我们必须告诉 Python 哪个文件能够使用并且我们要怎么做。这就需要 open() 函数。

open() 函数返回一个“文件句柄”--一个用于文件操作的变量。

这类似于 word 中 “文件->打开”。

handle = open(filename, mode)，返回一个 handle 去操作文件，文件名是字符串。mode 是可选项，但是如果读文件应该用 'r'，如果写文件应该用 'w'。举例：fhand = open('mbox.txt', 'r')

换行符

使用换行符 \n 来表示一行的结尾。

换行符是一个字符，而不是两个。

stuff = 'x\ny'
print(stuff) 
# x
# y

 

file handle 可以被视为字符串的序列，也就是说文件中任意一行都是字符串。所以我们可以使用 for 语句来迭代该序列。

注：一个序列是一个有序列表

xfile = open('mobx.txt')
for cheese in xfile:
  print(cheese)

计算文件的行数：

fhand = open('mbox.txt')
count = 0
for line in fhand:
  count = count + 1
print('line count ', count)

读取整个文件：

把文件的整个内容带着换行符一起读取

fhand = open('xx.txt')
inp = fhand.read()
print(len(inp))

过滤读取：

xfile = open('mobx.txt')
for cheese in xfile:
  cheese = cheese.rstrip()
  if cheese startswith('from'):
    print(cheese)

读取不同的文件：

fname = input('enter file name: ')
fhand = open(fanme)
count = 0
for line in fhand:
  if line startswith('sub'):
    count = count + 1
print('there are ', count, 'subject lines in ', fname)

 

正则表达式

Python 中使用正则表达式需要导入包：

import re

使用 re.search() 来查看字符串是否匹配正则表达式，类似于使用 find() 在字符串中，返回一个布尔值，取决于是否匹配到了。

可以使用 re.findall() 去提取字符串和正则匹配的部分，返回一个列表，包含匹配的子串。

hand = open('xx.txt')
for line in hand:
  line = line.rstrip()
  if line.find('From') >= 0:
    print(line)
    
import re
hand = open('xx.txt')
for line in hand:
  line = line.rstrip()
  if re.search('From', line):
    print(line)

和 startswith() 相同，使用 ^

import re
hand = open('xx.txt')
for line in hand:
  line = line.rstrip()
  if re.search('^From', line):
    print(line)

. 匹配任何字符。* 匹配任何次数。+ 一个或更多。

: 最后一个匹配的字符

y = re.findall('[0-9]+', x)
print(y)

贪婪匹配会匹配最后一个出现的匹配。

非贪婪匹配会匹配第一个出现的匹配，使用 ?。

 

网络

Sockets

Python 有内置的 TCP Sockets 支持

import socket
mysock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
mysock.connect(('data.pr4e.org', 80))

import socket
​
mysock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
mysock.connect(('data.pr4e.org', 80))
cmd = 'GET http://data.pr4e.org/romeo.txt HTTP/1.0\n\n'.encode() 
mysock.send(cmd)
​
while True:
  data = mysock.recv(512)
  if (len(data) < 1):
    break
  print(data.decode())
mysock.close()  

字符串转字节

使用 .decode() 方法。

import socket
​
while True:
  data = mysock.recv(512)
  if (len(data) < 1):
    break
  mystring - data.decode()
  print(mystring)

 

使用 urllib

urllib 是一个库

import urllib.request, urllib.parse, urllib.error
​
fhand = urllib.request.urlopen('http://data.pr4e.org/remeo.txt')
for line in fhand:
  print(line.decode().strip())

 

Web 服务

有两种主流的数据交换格式：XML 和 JSON。

XML 和 XML Schema：

<person>
  <lastname>Severance</lastname>
  <age>17</age>
  <dateborn>2001-01-17</dateborn>
</person>
​
<xs:complexType name="person">
  <xs:sequence>
    <xs:element name="lastname" type="xs:string" />
    <xs:element name="age" type="xs:integer" />
    <xs:element name="dateborn" type="xs:date" />
  </xs:sequence>
</xs:complexType>

JSON(JavaScript Object Notation)：

import json
data = '''{
"name": "Chunk",
"phone": {
  "type": "intl",
  "number": "fsd"
},
"email": {
  "hide": "yes"
 }
}'''
​
info = json.loads(data)
print('Name:', info["name"])

---

Set

set 是一种保存不重复数据的结构。

使用 set() 构造一个 set，可以传入一个列表并去掉重复元素。

li = [1,2,3,1]
sets = set(li) // [1,2,3]
len(sets) // 3