Python基础笔记(全)
零、python前言
(一)解释器
计算机不能直接理解任何除机器语言以外的语言,必须要把程序语言翻译成机器语言,计算机才能执行程序。
编译器:将其他语言翻译成机器语言的工具
编译器翻译的方式:编译,解释。
两种方式的区别在于翻译时间点的不同。当编译器以解释方式运行的时候,也称之为解释器
- 编译型语言:程序执行之前需要有一个专门的编译过程,把程序编译成为机器语言的文件,运行时不需要重新翻译,直接使用编译的结果就行了。程序执行效率高,依赖编译器,跨平台性差些。
- 解释型语言:解释型语言编写的程序不进行预先编译,以文本方式存储程序代码,会将代码一句一句直接运行。在发布程序时,看起来省了道编译工序,但是在运行程序的时候,必须先解释再运行
编译型语言和解释型语言对比
- 速度: 编译比解释型快
- 跨平台性: 解释比编译跨好
(二)Python 特点
- 完全面向对象的语言
- 函数、模块、数字、字符串都是对象,Python 中一切皆对象
- 完全支持继承、重载、多重继承
- 支持重载运算符,也支持泛型设计
- 拥有一个强大的标准库
- Python 标准库提供了 系统管理、网络通信、文本处理、数据库接口、图形系统、XML 处理 等额外的功能
- 有大量的第三方模块
- 使用方式与标准库类似。它们的功能覆盖 科学计算、人工智能、机器学习、Web 开发、数据库接口、图形系统 多个领域
(三)面向对象的思维方式
- 面向对象 是一种 思维方式,也是一门 程序设计技术
- 要解决一个问题前,首先考虑 由谁 来做,怎么做事情是 谁 的职责,最后把事情做好就行!
- 对象 就是 谁
- 要解决复杂的问题,就可以找多个不同的对象,各司其职,共同实现,最终完成需求
- 先找一个可以完成功能的对象,并且使用对象所提供的能力来解决问题
(四)Python 的优缺点
(1)优点
- 简单、易学
- 免费、开源
- 面向对象
- 丰富的库
- 可扩展性
- 如果需要一段关键代码运行得更快或者希望某些算法不公开,可以把这部分程序用
C
或C++
编写,然后在Python
程序中使用它们
- 如果需要一段关键代码运行得更快或者希望某些算法不公开,可以把这部分程序用
(2)缺点
- 运行速度差一点
- 国内市场较小
- 中文资料匮乏
(五)执行 Python
程序的三种方式
- 解释器 ——
python
/python3
- 交互式 ——
ipython
- 集成开发环境 ——
PyCharm
注:
- 可以使用任意文本编辑软件做
Python
的开发 - 文件扩展名 通常都是
.py
(1)单词列表
* error 错误
* name 名字
* defined 已经定义
* syntax 语法
* invalid 无效
* Indentation 索引
* unexpected 意外的,不期望的
* character 字符
* line 行
* encoding 编码
* declared 声明
* details 细节,详细信息
* ASCII 一种字符编码
(2)python的运行方式
Python 的解释器
# 使用 python 2.x 解释器
$ python xxx.py
# 使用 python 3.x 解释器
$ python3 xxx.py
(3)交互式运行 Python 程序
- 直接在终端中运行解释器,而不输入要执行的文件名
- 在 Python 的
Shell
中直接输入 Python 的代码,会立即看到程序执行结果
1) 交互式运行 Python 的优缺点
优点
- 适合于学习/验证 Python 语法或者局部代码
缺点
- 代码不能保存
- 不适合运行太大的程序
2) 退出 官方的解释器
1> 直接输入 exit()
>>> exit()
2> 使用热键退出
按热键 ctrl + d
可以退出解释器
一、变量
程序就是用来处理数据的,而变量就是用来存储数据的
(零)变量类型
-
Python 中数据类型可以分为 数字型 和 非数字型
-
数字型
- 整型 (
int
) - 浮点型(
float
) - 布尔型(
bool
)- 真
True
非 0 数
—— 非零即真 - 假
False
0
- 真
- 复数型 (
complex
)- 主要用于科学计算,例如:平面场问题、波动问题、电感电容等问题
- 整型 (
-
非数字型
- 字符串
- 列表
- 元组
- 字典
-
在
Python
中,所有 非数字型变量 都支持以下特点:- 都是一个 序列
sequence
,也可以理解为 容器 - 取值
[]
- 遍历
for in
- 计算长度、最大/最小值、比较、删除
- 链接
+
和 重复*
- 切片
- 都是一个 序列
(一)变量定义
- 每个变量 在使用前都必须赋值,变量 赋值以后 该变量 才会被创建
变量名 = 值
变量:先定义,后使用
(二)变量的类型
- 在内存中创建一个变量,会包括:
- 变量的名称
- 变量保存的数据
- 变量存储数据的类型
- 变量的地址(标示)
(1)变量的类型
- 在
Python
中定义变量是 不需要指定类型 - 数据类型可分为 数字型 和 非数字型
- 数字型
- 整型 (
int
) - 浮点型(
float
) - 布尔型(
bool
)- 真
True
非 0 数
—— 非零即真 - 假
False
0
- 真
- 复数型 (
complex
)- 主要用于科学计算
- 整型 (
- 非数字型
- 字符串
- 列表
- 元组
- 字典
(2)不同类型变量之间的计算
- 数字型变量 之间可以直接计算
- 在 Python 中,两个数字型变量是可以直接进行 算数运算的
- 如果变量是
bool
型,在计算时True
对应的数字是1
False
对应的数字是0
-
字符串变量 之间使用
+
拼接字符串 -
字符串变量 可以和 整数 使用
*
重复拼接相同的字符串 -
数字型变量 和 字符串 之间 不能进行其他计算
(3)变量的输入
- 所谓 输入,就是 用代码 获取 用户通过 键盘 输入的信息
- 在 Python 中,使用
input
函数
input 函数实现键盘输入
- 在 Python 中可以使用
input
函数从键盘等待用户的输入 - 用户输入的 任何内容 Python 都认为是一个 字符串
- 语法如下:
字符串变量 = input("提示信息:")
(4)变量的格式化输出
格式化操作符
%
被称为 格式化操作符,专门用于处理字符串中的格式- 包含
%
的字符串,被称为 格式化字符串 %
和不同的 字符 连用,不同类型的数据 需要使用 不同的格式化字符
- 包含
格式化字符 | 含义 |
---|---|
%s | 字符串 |
%d | 有符号十进制整数,%06d 表示输出的整数显示位数,不足的地方使用 0 补全 |
%f | 浮点数,%.2f 表示小数点后只显示两位 |
%% | 输出 % |
- 语法格式如下:
print("格式化字符串" % 变量1)
print("格式化字符串" % (变量1, 变量2...))
(二)标识符和关键字
(1)标识符
标示符就是程序员定义的 变量名、函数名
名字 要 见名知义
- 标示符可以由 字母、下划线 和 数字 组成
- 不能以数字开头
- 不能与关键字重名
(2)关键字
- 关键字 就是在
Python
内部已经使用的标识符 - 关键字 具有特殊的功能和含义
- 不允许定义和关键字相同的名字的标示符
(三)变量的命名规则
注意 Python
中的 标识符 是 区分大小写的
- 在定义变量时,为了保证代码格式,
=
的左右应该各保留一个空格 - 在
Python
中,如果 变量名 需要由 二个 或 多个单词 组成时,可以按照以下方式命名
-
每个单词都使用小写字母
-
小驼峰式命名法
- 第一个单词以小写字母开始,后续单词的首字母大写
-
大驼峰式命名法
- 每一个单词的首字母都采用大写字母
(四)变量进阶
(1)变量的引用
- 变量和数据 都是保存在 内存 中的
- 在
Python
中 函数 的 参数传递 以及 返回值 都是靠 引用 传递的
1)引用的概念
在 Python
中 :
- 变量 和 数据 是分开存储的
- 数据 保存在内存中的一个位置
- 变量 中保存着数据在内存中的地址
- 变量 中 记录数据的地址,即 引用
- 使用
id()
函数查看变量中保存数据所在的 内存地址
注意:若变量已被定义,当给一个变量赋值的时候,本质上是 修改了数据的引用
- 变量 不再 对之前的数据引用
- 变量 改为 对新赋值的数据引用
2)函数的参数和返回值的传递
在 Python
中,函数的 实参/返回值 都是是靠 引用 来传递来的
(2)可变和不可变类型
-
不可变类型,内存中的数据不允许被修改:
- 数字类型
int
,bool
,float
,complex
,long(2.x)
- 字符串
str
- 元组
tuple
- 数字类型
-
可变类型,内存中的数据可以被修改:
- 列表
list
- 字典
dict
- 列表
注意:字典的
key
只能使用不可变类型的数据
注意
- 可变类型的数据变化,是通过 方法 来实现的
- 若给一个可变类型的变量,赋值了一个新的数据,引用会修改
- 变量 不再 对之前的数据引用
- 变量 改为 对新赋值的数据引用
(3)哈希 (hash)
Python
中内置有一个名字叫做hash(o)
的函数- 接收一个 不可变类型 的数据作为 参数
- 返回 结果是一个 整数
哈希
是一种 算法,其作用就是提取数据的 特征码(指纹)- 相同的内容 得到 相同的结果
- 不同的内容 得到 不同的结果
- 在
Python
中,设置字典的 键值对 时,会首先对key
进行hash
已决定如何在内存中保存字典的数据,以方便 后续 对字典的操作:增、删、改、查key
必须是不可变类型数据value
可以是任意类型的数据
(4)局部变量和全局变量
- 局部变量 是在 函数内部 定义的变量,只能在函数内部使用
- 全局变量 是在 函数外部定义 的变量(没有定义在某一个函数内),所有函数 内部 都可以使用这个变量
1)局部变量
- 局部变量 是在 函数内部 定义的变量,只能在函数内部使用
- 函数执行结束后,局部变量,会被系统回收
- 不同的函数,可以定义相同的名字的局部变量,但是 彼此之间 不会产生影响
2)局部变量的作用
- 在函数内部使用,临时 保存 函数内部需要使用的数据
3)局部变量的生命周期
- 所谓 生命周期 就是变量从 被创建 到 被系统回收 的过程
- 局部变量 在 函数执行时 才会被创建
- 函数执行结束后 局部变量 被系统回收
- 局部变量在生命周期 内,可以用来存储 函数内部临时使用到的数据
4)全局变量
- 全局变量 是在 函数外部定义 的变量,所有函数内部都可以使用这个变量
注意:函数执行时,需要处理变量时 会:
- 首先 查找 函数内部 是否存在 指定名称 的局部变量,如果有,直接使用
- 若没有,查找 函数外部 是否存在 指定名称 的全局变量,如果有,直接使用
- 若还没有,程序报错!
5) 函数不能直接修改 全局变量的引用
-
全局变量 是在 函数外部定义 的变量(没有定义在某一个函数内),所有函数 内部 都可以使用这个变量
-
在函数内部,可以 通过全局变量的引用获取对应的数据
-
但是,不允许直接修改全局变量的引用 —— 使用赋值语句修改全局变量的值
注:只是在函数内部定义了一个局部变量而已,只是变量名相同 —— 在函数内部不能直接修改全局变量的值
6) 在函数内部修改全局变量的值
- 若在函数中需要修改全局变量,需要使用
global
进行声明
3) 全局变量定义的位置
- 将全局变量定义在其他函数的上方
二、运算符
(一)算数运算符
- 是完成基本的算术运算使用的符号,用来处理四则运算
运算符 | 描述 |
---|---|
+ | 加 |
- | 减 |
* | 乘 |
/ | 除 |
// | 取整除(返回除法的整数部分(商)) |
% | 取余数(返回除法的余数) |
** | 幂 |
- 在 Python 中
*
还可以用于字符串,结果是字符串重复指定次数的结果
优先级
-
先乘除后加减
-
同级运算符是 从左至右 计算
-
可以使用
()
调整计算的优先级 -
算数优先级由高到最低顺序排列
运算符 | 描述 |
---|---|
** | 幂 (最高优先级) |
* / % // | 乘、除、取余数、取整除 |
+ - | 加法、减法 |
(二)比较(关系)运算符
运算符 | 描述 |
---|---|
== | 检查两个操作数的值是否 相等,如果是,则条件成立,返回 True |
!= | 检查两个操作数的值是否 不相等,如果是,则条件成立,返回 True |
> | 检查左操作数的值是否 大于 右操作数的值,如果是,则条件成立,返回 True |
< | 检查左操作数的值是否 小于 右操作数的值,如果是,则条件成立,返回 True |
>= | 检查左操作数的值是否 大于或等于 右操作数的值,如果是,则条件成立,返回 True |
<= | 检查左操作数的值是否 小于或等于 右操作数的值,如果是,则条件成立,返回 True |
Python 2.x 中判断 不等于 还可以使用
<>
运算符
!=
在 Python 2.x 中同样可以用来判断 不等于
(三)逻辑运算符
运算符 | 逻辑表达式 | 描述 |
---|---|---|
and | x and y | 同True返True,否则返False |
or | x or y | 一True返True,同False返False |
not | not x | 为True返 False,为 False返 True |
(四)赋值运算符
- 注:赋值运算符中间不能使用空格
运算符 | 描述 |
---|---|
= | 简单的赋值运算符 |
+= | 加法赋值运算符 |
-= | 减法赋值运算符 |
*= | 乘法赋值运算符 |
/= | 除法赋值运算符 |
//= | 取整除赋值运算符 |
%= | 取 模 (余数)赋值运算符 |
**= | 幂赋值运算符 |
(五)运算符的优先级
- 表格算数优先级由高到最低顺序排列
运算符 | 描述 |
---|---|
** | 幂 (最高优先级) |
* / % // | 乘、除、取余数、取整除 |
+ - | 加法、减法 |
<= < > >= | 比较运算符 |
== != | 等于运算符 |
= %= /= //= -= += *= **= | 赋值运算符 |
not or and | 逻辑运算符 |
三、字符串
(一)字符串的定义
- 字符串 就是 一串字符,是编程语言中表示文本的数据类型
- 在 Python 中可以使用 一对双引号
"
或者 一对单引号'
定义一个字符串- 虽然可以使用
\"
或者\'
做字符串的转义,但在实际开发中:- 如果字符串内部需要使用
"
,可以使用'
定义字符串 - 如果字符串内部需要使用
'
,可以使用"
定义字符串
- 如果字符串内部需要使用
- 虽然可以使用
- 可以使用 索引 获取一个字符串中 指定位置的字符,索引计数从 0 开始
- 也可以使用
for
循环遍历 字符串中每一个字符
大多数编程语言都是用
"
来定义字符串
string = "Hello Python"
for c in string:
print(c)
(二)字符串的常用操作
(1)判断类型
方法 | 说明 |
---|---|
string.isspace() | 若string 中只包含空格,则返回 True |
string.isalnum() | 若string 至少有一个字符并且所有字符都是字母或数字则返回 True |
string.isalpha() | 若string 至少有一个字符并且所有字符都是字母则返回 True |
string.isdecimal() | 若string 只包含数字则返回 True,全角数字 |
string.isdigit() | 若string 只包含数字则返回 True,全角数字 、⑴ 、\u00b2 |
string.isnumeric() | 若string 只包含数字则返回 True,全角数字 ,汉字数字 |
string.istitle() | 若string 是标题化的(每个单词的首字母大写)则返回 True |
string.islower() | 若string 中包含至少一个区分大小写的字符,并且所有这些(区分大小写的)字符都是小写,则返回 True |
string.isupper() | 若string 中包含至少一个区分大小写的字符,并且所有这些(区分大小写的)字符都是大写,则返回 True |
(2)查找和替换
方法 | 说明 |
---|---|
string.startswith(str) | 检查字符串是否是以 str 开头,是则返回 True |
string.endswith(str) | 检查字符串是否是以 str 结束,是则返回 True |
string.find(str, start=0, end=len(string)) | 检测 str 是否包含在 string 中,如果 start 和 end 指定范围,则检查是否包含在指定范围内,如果是返回开始的索引值,否则返回 -1 |
string.rfind(str, start=0, end=len(string)) | 类似于 find(),不过是从右边开始查找 |
string.index(str, start=0, end=len(string)) | 跟 find() 方法类似,不过如果 str 不在 string 会报错 |
string.rindex(str, start=0, end=len(string)) | 类似于 index(),不过是从右边开始 |
string.replace(old_str, new_str, num=string.count(old)) | 把 string 中的 old_str 替换成 new_str,如果 num 指定,则替换不超过 num 次 |
(3)大小写转换
方法 | 说明 |
---|---|
string.capitalize() | 把字符串的第一个字符大写 |
string.title() | 把字符串的每个单词首字母大写 |
string.lower() | 转换 string 中所有大写字符为小写 |
string.upper() | 转换 string 中的小写字母为大写 |
string.swapcase() | 翻转 string 中的大小写 |
(4)文本对齐
方法 | 说明 |
---|---|
string.ljust(width) | 返回一个原字符串左对齐,并使用空格填充至长度 width 的新字符串 |
string.rjust(width) | 返回一个原字符串右对齐,并使用空格填充至长度 width 的新字符串 |
string.center(width) | 返回一个原字符串居中,并使用空格填充至长度 width 的新字符串 |
(5)去除空白字符
方法 | 说明 |
---|---|
string.lstrip() | 截掉 string 左边(开始)的空白字符 |
string.rstrip() | 截掉 string 右边(末尾)的空白字符 |
string.strip() | 截掉 string 左右两边的空白字符 |
(6)拆分和连接
方法 | 说明 |
---|---|
string.partition(str) | 把字符串 string 分成一个 3 元素的元组 (str前面, str, str后面) |
string.rpartition(str) | 类似于 partition() 方法,不过是从右边开始查找 |
string.split(str="", num) | 以 str 为分隔符拆分 string,如果 num 有指定值,则仅分隔 num + 1 个子字符串,str 默认包含 ‘\r’, ‘\t’, ‘\n’ 和空格 |
string.splitlines() | 按照行(’\r’, ‘\n’, ‘\r\n’)分隔,返回一个包含各行作为元素的列表 |
string.join(seq) | 以 string 作为分隔符,将 seq 中所有的元素(的字符串表示)合并为一个新的字符串 |
(7)字符串的切片
- 切片 方法适用于 字符串、列表、元组
- 切片 使用 索引值 来限定范围,从一个大的 字符串 中 切出 小的 字符串
- 列表 和 元组 都是 有序 的集合,都能够 通过索引值 获取到对应的数据
- 字典 : 无序 集合,使用 键值对 保存数据
字符串[开始索引:结束索引:步长]
注意:
- 指定的区间属于 左闭右开 型
[开始索引, 结束索引)
=>开始索引 >= 范围 < 结束索引
- 从
起始
位开始,到结束
位的前一位 结束(不包含结束位本身)
- 从
- 从头开始,开始索引 数字可以省略,冒号不能省略
- 到末尾结束,结束索引 数字可以省略,冒号不能省略
- 步长默认为
1
,如果连续切片,数字和冒号都可以省略
(8)索引的顺序和倒序
- 在 Python 中支持 顺序索引,还支持 倒序索引
- 所谓倒序索引就是 从右向左 计算索引
- 最右边的索引值是 -1,依次递减
四、列表
(一)列表的定义
List
(列表) 是Python
中使用 最频繁 的数据类型,在其他语言中通常叫做 数组- 专门用于存储 一串 信息
- 列表用
[]
定义,数据 之间使用,
分隔 - 列表的 索引 从
0
开始- 索引 就是数据在 列表 中的位置编号,索引 又可以被称为 下标
注意:从列表中取值时,如果 超出索引范围,程序会报错
(二)列表常用操作
- 定义一个 列表,例如:
name_list = []
分类 | 关键字 / 函数 / 方法 | 说明 |
---|---|---|
增加 | 列表.insert(索引, 数据) | 在指定位置插入数据 |
列表.append(数据) | 在末尾追加数据 | |
列表.extend(列表2) | 将列表2 的数据追加到列表 | |
修改 | 列表[索引] = 数据 | 修改指定索引的数据 |
删除 | del 列表[索引] | 删除指定索引的数据 |
列表.remove[数据] | 删除第一个出现的指定数据 | |
列表.pop | 删除末尾数据 | |
列表.pop(索引) | 删除指定索引数据 | |
列表.clear | 清空列表 | |
统计 | len(列表) | 列表长度 |
列表.count(数据) | 数据在列表中出现的次数 | |
排序 | 列表.sort() | 升序排序 |
列表.sort(reverse=True) | 降序排序 | |
列表.reverse() | 逆序、反转 |
(三)关键字(科普)
- 使用
del
关键字(delete
) 同样可以删除列表中元素 del
关键字本质上是用来 将一个变量从内存中删除的- 如果使用
del
关键字将变量从内存中删除,后续的代码就不能再使用这个变量了
del name_list[1]
(四)循环遍历
-
遍历 就是 从头到尾 依次 从 列表 中获取数据
- 在 循环体内部 针对 每一个元素,执行相同的操作
-
在
Python
中为了提高列表的遍历效率,专门提供的 迭代 iteration 遍历 -
使用
for
就能够实现迭代遍历
# for 循环内部使用的变量 in 列表
for name in name_list:
循环内部针对列表元素进行操作
print(name)
五、元组
(一)元组的定义
Tuple
(元组)与列表类似,区别:元组的 元素不能修改- 元组 表示多个元素组成的序列
- 元组 在
Python
开发中,有特定的应用场景
- 用于存储 一串 信息,数据 之间使用
,
分隔 - 元组用
()
定义 - 元组的 索引 从
0
开始- 索引 就是数据在 元组 中的位置编号
元组中 只包含一个元素 时,需要 在元素后面添加逗号
info_tuple = (50, )
(二)元组常用操作
- 定义一个 元组,eg:
info = ()
(1)循环遍历
- 取值 就是从 元组 中获取存储在指定位置的数据
- 遍历 就是 从头到尾 依次 从 元组 中获取数据
# for 循环内部使用的变量 in 元组
- 在
Python
中,可以使用for
循环遍历所有非数字型类型的变量:列表、元组、字典 以及 字符串
(2)应用场景
- 尽管可以使用
for in
遍历 元组 - 在开发中应用场景是:
- 函数的 参数 和 返回值,一个函数可以接收 任意多个参数,或者 一次返回多个数据
- 有关 函数的参数 和 返回值,在后续 函数高级 给大家介绍
- 格式字符串,格式化字符串后面的
()
本质上就是一个元组 - 让列表不可以被修改,以保护数据安全
- 函数的 参数 和 返回值,一个函数可以接收 任意多个参数,或者 一次返回多个数据
info = ("zhangsan", 18)
print("%s 的年龄是 %d" % info)
(三)元组和列表之间的转换
- 使用
list
函数可以把元组转换成列表
list(元组)
- 使用
tuple
函数可以把列表转换成元组
tuple(列表)
六、字典
(一)字典的定义
dictionary
(字典) 是 除列表以外Python
之中 最灵活 的数据类型- 字典同样可以用来 存储多个数据
- 通常用于存储 描述一个
物体
的相关信息
- 通常用于存储 描述一个
- 和列表的区别
- 列表 是 有序 的对象集合
- 字典 是 无序 的对象集合
- 字典用
{}
定义 - 字典使用 键值对 存储数据,键值对之间使用
,
分隔- 键
key
是索引 - 值
value
是数据 - 键 和 值 之间使用
:
分隔 - 键必须是唯一的
- 值 可以取任何数据类型,但 键 只能使用 字符串、数字或 元组
- 键
xiaoming = {"name": "小明",
"age": 18,
"gender": True,
"height": 1.75}
(二)字典常用操作
- 定义一个 字典
zidian = {}
- 常用操作在上图
(三)循环遍历
- 遍历 就是 依次 从 字典 中获取所有键值对
# for 循环内部使用的 `key 的变量` in 字典
for k in xiaoming:
print("%s: %s" % (k, xiaoming[k]))
七、判断语句(if)
(一)基本语法
if 要判断的条件:
条件成立时,要做的事情
……
注:
if
语句以及缩进部分是一个 完整的代码块
(二)else 处理条件不满足的情况
格式如下:
if 要判断的条件:
条件成立时,要做的事情
……
else:
条件不成立时,要做的事情
……
注:
if
和else
语句以及各自的缩进部分共同是一个 完整的代码块
(三)逻辑运算
- 通常 在判断条件时,会需要同时判断多个条件
- 只有多个条件都满足,才能够执行后续代码
- 逻辑运算符 可以把 多个条件 按照 逻辑 进行 连接,变成 更复杂的条件
- Python 中的 逻辑运算符 包括:与 and/或 or/非 not 三种
(1) and
条件1 and 条件2
- 与/并且
- 两个条件同时满足,返回
True
- 只要有一个不满足,就返回 `False``
(2) or
条件1 or 条件2
- 或/或者
- 两个条件只要有一个满足,返回
True
- 两个条件都不满足,返回
False
(3) not
not 条件
- 非/不是
(四)if语句进阶
(1)elif
- 语法格式如下:
if 条件1:
条件1满足执行的代码
……
elif 条件2:
条件2满足时,执行的代码
……
elif 条件3:
条件3满足时,执行的代码
……
else:
以上条件都不满足时,执行的代码
……
- 对比逻辑运算符的代码
if 条件1 and 条件2:
条件1满足 并且 条件2满足 执行的代码
……
注:
elif
和else
都必须和if
联合使用,而不能单独使用- 可以将
if
、elif
和else
以及各自缩进的代码,看成一个 完整的代码块
(2)if
嵌套
- 语法格式如下:
if 条件 1:
条件 1 满足执行的代码
……
if 条件 1 基础上的条件 2:
条件 2 满足时,执行的代码
……
# 条件 2 不满足的处理
else:
条件 2 不满足时,执行的代码
# 条件 1 不满足的处理
else:
条件1 不满足时,执行的代码
……
(3)随机数的处理
- 要使用随机数,先导入 随机数 的 模块 —— “工具包”
import random #引入随机数random模块包
-
导入模块后,可以直接在 模块名称 后面敲一个
.
然后按Tab
键,会提示该模块中包含的所有函数 -
random.randint(a, b)
,返回[a, b]
之间的整数,包含a
和b
random.randint(12, 20) # 生成的随机数n: 12 <= n <= 20
random.randint(20, 20) # 结果永远是 20
random.randint(20, 10) # 错误,下限必须小于上限
八、while循环
(一)while循环
初始条件设置 —— 通常是重复执行的 计数器
while 条件(判断 计数器 是否达到 目标次数):
条件满足时,做的事情1
条件满足时,做的事情2
条件满足时,做的事情3
...(省略)...
处理条件(计数器 + 1)
注意:
while
语句以及缩进部分是一个 完整的代码块
注意:循环结束后,之前定义的计数器条件的数值是依旧存在的
(二)for循环
- 语法:
for 变量 in 集合:
循环体代码
else:
没有通过 break 退出循环,循环结束后,会执行的代码
应用场景
- 在 迭代遍历 嵌套的数据类型时,例如 一个列表包含了多个字典
- 需求:要判断 某一个字典中 是否存在 指定的 值
- 如果 存在,提示并且退出循环
- 如果 不存在,在 循环整体结束 后,希望 得到一个统一的提示
(三)Python 中的计数方法
常见的计数方法有两种:
- 自然计数法(从
1
开始)—— 更符合人类的习惯 - 程序计数法(从
0
开始)—— 几乎所有的程序语言都选择从 0 开始计数
因此除非需求的特殊要求,否则 循环 的计数都从 0 开始
(四)循环计算
在程序开发中,通常会遇到 利用循环 重复计算 的需求
遇到这种需求,可以:
- 在
while
上方定义一个变量,用于 存放最终计算结果 - 在循环体内部,每次循环都用 最新的计算结果,更新 之前定义的变量
(五)break 和 continue
break
和continue
是专门在循环中使用的关键字
break
某一条件满足时,退出循环,不再执行后续重复的代码continue
某一条件满足时,不执行后续重复的代码(容易出现死循环)
break
和continue
只针对 当前所在循环 有效
循环也可以嵌套
九、函数
(一)函数基础
- 函数:将 具有独立功能的代码块 封装为一个小模块,在需要时 调用
- 函数的使用包含两个步骤(先封装、后使用):
- 定义函数 —— 封装 独立的功能
- 调用函数 —— 享受 封装 的成果
- 函数的作用 :提高编写的效率以及代码的 重复使用
(二)函数基本使用
(1)函数的定义
定义函数格式:
def 函数名():
函数封装的代码
……
def
是英文define
的缩写- 函数名称 应该能够表达 函数封装代码 的功能,便于后续调用
- 函数名称 的命名应该 符合 标识符的命名规则
- 由 字母、下划线 和 数字 组成
- 不能以数字开头
- 不能与关键字重名
(2)函数调用
调用函数很简单的,通过 函数名()
即可完成对函数的调用
- 定义完成之后,若不主动调用函数,则函数是不会主动执行的
(三)函数的参数
(1)参数的使用
- 在函数名的后面的小括号内部填写 参数
- 多个参数之间使用
,
分隔
(2)参数的作用
- 函数的参数,增加函数的 通用性,针对 相同的数据处理逻辑,能够 适应更多的数据
- 在函数 内部,把参数当做 变量 使用,进行需要的数据处理
- 函数调用时,按照函数定义的参数顺序,把 希望在函数内部处理的数据,通过参数 传递
(3)形参和实参
- 形参:定义 函数时,小括号中的参数,用于接收参数,在函数内部 作为变量使用
- 实参:调用 函数时,小括号中的参数,将数据传递到 函数内部
(四)函数的返回值
- 返回值 是函数 完成工作后,返回 给调用者的 结果
- 在函数中使用
return
关键字可以返回结果 - 调用函数一方,可以 使用变量 来 接收 函数的返回结果
注意:
return
表示返回,后续的代码都不会被执行return 的作用:
返回一个对象
阻断代码执行
(五)使用模块中的函数
-
模块 就好比是 工具包,要想使用这个工具包中的工具,就需要 导入 import 这个模块
-
每一个以扩展名
py
结尾的Python
源代码文件都是一个 模块 -
在模块中定义的 全局变量 、 函数 都是模块能够提供给外界直接使用的工具
-
可以 在一个 Python 文件 中 定义 变量 或者 函数
-
然后在 另外一个文件中 使用
import
导入这个模块 -
导入之后,就可以使用
模块名.变量
/模块名.函数
的方式,使用这个模块中定义的变量或者函数 -
模块名也是一个标识符
- 标示符可以由 字母、下划线 和 数字 组成
- 不能以数字开头
- 不能与关键字重名
(六)函数进阶
(1)函数参数和返回值的作用
- 如果函数 内部处理的数据不确定,就可以将外界的数据以参数传递到函数内部
- 如果希望一个函数 执行完成后,向外界汇报执行结果,就可以增加函数的返回值
1、无参数,无返回值
此类函数,不接收参数,也没有返回值,应用场景如下:
- 只是单纯地做一件事情,例如 显示菜单
- 在函数内部 针对全局变量进行操作,例如:新建名片,最终结果 记录在全局变量 中
注:
- 如果全局变量的数据类型是一个 可变类型,在函数内部可以使用 方法 修改全局变量的内容 —— 变量的引用不会改变
- 在函数内部,使用赋值语句 才会 修改变量的引用
2、无参数,有返回值
此类函数,不接收参数,但是有返回值,应用场景如下:
- 采集数据,例如 温度计,返回结果就是当前的温度,而不需要传递任何的参数
3、有参数,无返回值
此类函数,接收参数,没有返回值,应用场景如下:
- 函数内部的代码保持不变,针对 不同的参数 处理 不同的数据
4、有参数,有返回值
此类函数,接收参数,同时有返回值,应用场景如下:
- 函数内部的代码保持不变,针对 不同的参数 处理 不同的数据,并且 返回期望的处理结果
(2)函数的返回值 进阶
- 在程序开发中,有时候,会希望 一个函数执行结束后,告诉调用者一个结果,以便调用者针对具体的结果做后续的处理
- 返回值 是函数 完成工作后,最后 给调用者的 一个结果
- 在函数中使用
return
关键字可以返回结果 - 调用函数一方,可以 使用变量 来 接收 函数的返回结果
提示:如果一个函数返回的是元组,括号可以省略
技巧
- 在
Python
中,可以 将一个元组 使用 赋值语句 同时赋值给 多个变量 - 注意:变量的数量需要和元组中的元素数量保持一致
result = temp, wetness = measure()
(七)函数的参数 进阶
(1)不可变和可变的参数
- 无论传递的参数是 可变 还是 不可变
- 只要 针对参数 使用 赋值语句,会在 函数内部 修改 局部变量的引用,不会影响到 外部变量的引用
1、缺省参数
- 定义函数时,给 某个参数 指定一个默认值,具有默认值的参数就叫做 缺省参数
- 调用函数时,如果没有传入 缺省参数 的值,则在函数内部使用定义函数时指定的 参数默认值
- 函数的缺省参数,将常见的值设置为参数的缺省值,从而 简化函数的调用
2、指定函数的缺省参数
- 在参数后使用赋值语句,可以指定参数的缺省值
提示
- 缺省参数,需要使用 最常见的值 作为默认值!
- 如果一个参数的值 不能确定,则不应该设置默认值,具体的数值在调用函数时,由外界传递!
3、缺省参数的注意事项
1) 缺省参数的定义位置
- 必须保证 带有默认值的缺省参数 在参数列表末尾
2) 调用带有多个缺省参数的函数
- 在 调用函数时,如果有 多个缺省参数,需要指定参数名,这样解释器才能够知道参数的对应关系!
(2)多值参数
1、定义支持多值参数的函数
- 有时可能需要 一个函数 能够处理的参数 个数 是不确定的,这个时候,就可以使用 多值参数
python
中有 两种 多值参数:- 参数名前增加 一个
*
可以接收 元组 如:*args
- 参数名前增加 两个
*
可以接收 字典 如:**kwargs
- 参数名前增加 一个
2、元组和字典的拆包
- 在调用带有多值参数的函数时,如果希望:
- 将一个 元组变量,直接传递给
args
- 将一个 字典变量,直接传递给
kwargs
- 将一个 元组变量,直接传递给
- 就可以使用 拆包,简化参数的传递,拆包 的方式是:
- 在 元组变量前,增加 一个
*
- 在 字典变量前,增加 两个
*
- 在 元组变量前,增加 一个
(八)函数的递归
函数调用自身的 编程技巧 称为递归
递归函数的特点
- 一个函数 内部 调用自己
代码特点
- 函数内部的 代码 是相同的,只是针对 参数 不同,处理的结果不同
- 当 参数满足一个条件 时,函数不再执行
- 非常重要,通常被称为递归的出口,否则 会出现死循环!
九、其他
(一)print函数
-
在默认情况下,
print
函数输出内容之后,会自动在内容末尾增加换行 -
如果不希望末尾增加换行,可以在
print
函数输出内容的后面增加, end=""
-
其中
""
中间可以指定print
函数输出内容之后,继续希望显示的内容 -
语法格式如下:
# 向控制台输出内容结束之后,不会换行
print("*", end="")
# 单纯的换行
print("")
end=""
表示向控制台输出内容结束之后,不会换行
假设 Python
没有提供 字符串的 *
操作 拼接字符串
字符串中的转义字符
\t
在控制台输出一个 制表符,协助在输出文本时 垂直方向 保持对齐\n
在控制台输出一个 换行符
制表符 的功能是在不使用表格的情况下在 垂直方向 按列对齐文本
转义字符 | 描述 |
---|---|
\\ | 反斜杠符号 |
\’ | 单引号 |
\" | 双引号 |
\n | 换行 |
\t | 横向制表符 |
\r | 回车 |
(二)注释
- 单行注释(行注释):使用#
- 多行注释(块注释):使用"" … “”
(三)公共方法
(1)Python 内置函数
Python 包含了以下内置函数:
函数 | 描述 | 备注 |
---|---|---|
len(item) | 计算容器中元素个数 | |
del(item) | 删除变量 | del 有两种方式 |
max(item) | 返回容器中元素最大值 | 如果是字典,只针对 key 比较 |
min(item) | 返回容器中元素最小值 | 如果是字典,只针对 key 比较 |
cmp(item1, item2) | 比较两个值,-1 小于/0 相等/1 大于 | Python 3.x 取消了 cmp 函数 |
注意
- 字符串 比较符合以下规则: “0” < “A” < “a”
(2)切片
描述 | Python 表达式 | 结果 | 支持的数据类型 |
---|---|---|---|
切片 | “0123456789”[::-2] | “97531” | 字符串、列表、元组 |
- 切片 使用 索引值 来限定范围,从一个大的 字符串 中 切出 小的 字符串
- 列表 和 元组 都是 有序 的集合,都能够 通过索引值 获取到对应的数据
- 字典 是一个 无序 的集合,是使用 键值对 保存数据
(3)运算符
运算符 | Python 表达式 | 结果 | 描述 | 支持的数据类型 |
---|---|---|---|---|
+ | [1, 2] + [3, 4] | [1, 2, 3, 4] | 合并 | 字符串、列表、元组 |
* | [“Hi!”] * 4 | [‘Hi!’, ‘Hi!’, ‘Hi!’, ‘Hi!’] | 重复 | 字符串、列表、元组 |
in | 3 in (1, 2, 3) | True | 元素是否存在 | 字符串、列表、元组、字典 |
not in | 4 not in (1, 2, 3) | True | 元素是否不存在 | 字符串、列表、元组、字典 |
> >= == < <= | (1, 2, 3) < (2, 2, 3) | True | 元素比较 | 字符串、列表、元组 |
注意
in
在对 字典 操作时,判断的是 字典的键in
和not in
被称为 成员运算符
(4)成员运算符
成员运算符用于 测试 序列中是否包含指定的 成员
运算符 | 描述 | 实例 |
---|---|---|
in | 如果在指定的序列中找到值返回 True,否则返回 False | 3 in (1, 2, 3) 返回 True |
not in | 如果在指定的序列中没有找到值返回 True,否则返回 False | 3 not in (1, 2, 3) 返回 False |
注意:在对 字典 操作时,判断的是 字典的键
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