【笔记】【python】简明python教程(书摘)(上)
(一)关于python
(1)为什么选择python?
python相比于其他语言,特点是方便灵活、简单易用。
提高开发速度,牺牲运行速度。让程序员专注于问题本身。
实际上,目前计算机计算速度非常快,比如1到1000万累加求和问题,python语言需要10s,C++需要0.3s。虽然按照比例关系,性能差距仍旧很大,但是对于人的感官来说,10s和0.3s都是等得起的。
(2)python属于哪一类语言?
高级语言:
不必考虑诸如程序应当如何使用内存等底层细节。
解释型和编译型:
对于计算机硬件而言,它们只能识别某些特定的二进制指令(机器码)。因此,在程序真正运行之前必须将源代码转换成二进制指令。不同语言转换的时机不同,但总体上可分为两类,因而将高级编程语言分为了编译型语言和解释型语言。两者在以下方面存在一定的区别(但不仅限于以下方面):
编译型语言在程序在执行之前需要一个专门的编译过程,通过编译器把程序编译成为可执行文件,再由机器运行这个文件,运行时不需要重新翻译,直接使用编译的结果就行了。
解释型语言是一边执行一边转换的,其不会由源代码生成可执行文件,而是先翻译成中间代码,再由解释器对中间代码进行解释运行,每执行一次都要翻译一次。
动态语言:是运行时才确定数据类型的语言,变量在使用之前无需申明类型,通常变量的值是被赋值的那个值的类型。比如Php、Asp、JavaScript、Python、Perl等等。
静态语言:是编译时变量的数据类型就可以确定的语言,大多数静态语言要求在使用变量之前必须声明数据类型。比如Java、C、C++、C#等。
(3)python的一般应用:
人工智能、网络爬虫、web、图形界面、游戏等。
(4)值得思考的一些事情
构建一项软件设计有两种方式:一种是将软件设计得足够简单以至于明显找不到缺陷; 另一种是软件设计得足够复杂以至于找不到明显的缺陷。 ——查尔斯·安东尼·理查德·霍 尔爵士(C. A. R. Hoare)
在人生中取得成功,与其说靠天才与机会,不如说靠专注与毅力。 ——C. W. Wendte
(5)python3的安装
(二)python基本语法
(1)>>>
,这被称为 Python 解释器提示符。
(2)文字常量:
例子是一个数字,如, 5
、1.23
;或者是一个字符串,如, 'This is a string'
或 "It's a string!"
。
(3)数字:
没有单独的 long
类型。 int
类型可以是任意大小的整数。
(4)字符串:
单引号 = 双引号 :指定字符串,如 'Quote me on this'。
三引号(""" 或 '''):指定多行字符串。
可以在三引号中自由地使用单引号和双引号。
'''This is a multi-line string. This is the first line. This is the second line. "What's your name?," I asked. He said "Bond, James Bond." '''
注意事项:
- 无char类型
- 创建后,字符串是不可改变的
(5)format()
①format:
有时候我们可能想从其它信息中构造字符串。
注意, Python 从 0 开始计数,这就意味着第一个位置的索引号是 0 ,第二个位置的索引号是 1 ,依次类推。
age = 20 name = 'Swaroop' print('{0} was {1} years old when he wrote this book'.format(name, age)) print('Why is {0} playing with that python?'.format(name))
输出:
Swaroop was 20 years old when he wrote this book
Why is Swaroop playing with that python?
注意,我们也可以使用字符串连接实现相同的效果:
name + ' is ' + str(age) + ' years old'
还要注意一点,这些数字是可选的,可填可不填,所以你也可以这样写:
print('{} was {} years old when he wrote this book'.format(name, age)) print('Why is {} playing with that python?'.format(name))
可以有更加详细的规范:
# 取十进制小数点后的精度为 3 ,得到的浮点数为 '0.333' print('{0:.3f}'.format(1.0/3)) # 填充下划线 (_) ,文本居中 # 将 '___hello___' 的宽度扩充为 11 print('{0:_^11}'.format('hello')) # 用基于关键字的方法打印显示 'Swaroop wrote A Byte of Python' print('{name} wrote {book}'.format(name='Swaroop', book='A Byte of Python'))
(6)print函数
要注意 print 总是以一个不可见的 「新的一行」 字符(\n)作为结尾。
为了防止这个换行符被打印输出,你可以指定它的end
print('a', end='') print('b', end=',')
(7)转义序列
假如,你想要一个字符串含有一个单引号('),必须指定这个单引号不是代表字符串的结尾。这可以通过所谓的 转义序列 来实现。
将单引号指定为 \' 。另一个方法是使用双引号。
另外,只能使用转义序列 \\ 表示反斜杠本身。
如果你想要指定两行字符串呢?一种方法是使用 前面 所示的三引号字符串,或者你可以对换行符 \n 使用转义序列来表示开始新的一行。比如:
需要注意的一点是,在字符串中,行末尾的单个反斜杠表示字符串在下一行中继续,但不添加换行符。
(8)原始字符串
如果你需要指定一些没有特殊处理(转义序列等)的字符串,那么你需要指定一个 原始 字符串,指定方法是在字符串前面加上 r 或者 R 。例如:
r"Newlines are indicated by \n"
(9)标识符命名
变量是标识符的例子。 标识符 是用来标识 某事物 的名称。
在命名标识符的时候必须遵循一些规则:
- 标识符的第一个字符必须是字母(大小写 ASCII 或 Unicode 字符)或者下划线 (_)。
- 标识符的其余部分可以由字母、下划线 (_) 或者数字 (0-9) 组成。
- 标识符的名称区分大小写。
(10)数据类型
变量可以保存不同类型(数据类型)的值。基本类型是数字和字符串。
在后面的章节中,我们将看到如何使用 classes 创建自己的类型。
(11)对象
记住,在 Python 中,一切皆对象 。这意味着一般情况下,在 Python 中,我们不会说「某物」而是说「对象」。
从某种意义上说,Python 的面向对象是非常纯粹的,因为一切皆对象,包括数字、字符串和函数。
(12)逻辑行和物理行
物理行是当你写程序的时候,你眼睛看到的行。
逻辑行是 Python 看到 的一个程序语句。
默认情况下,Python 推荐一行一个语句,这会使代码更具有可读性。如果你希望在单个物理行中编写更多的逻辑行,则必须使用分号 (;) 显式地指定此逻辑行 / 此语句的结尾。
#以下写法军等价 i = 5 print(i) i = 5; print(i); i = 5; print(i); i = 5; print(i)
有时候,有一种隐含的假设,你不需要使用反斜杠。在这种情况下,逻辑行有开始括号、开始方括号或者开始花括号,但是没有结束括号。我们称之为 隐式行连接 。在后面的章节中,当我们使用 list(列表) 编程时,你就可以看到这一点。
(13)缩进
实际上, 行首的空格非常重要 。这就是所谓的缩进 。逻辑行开头的前导空格(空格和制表符)用于确定逻辑行的缩进级别,然后用于确定语句的分组。
这就意味着同一组的语句必须有相同的缩进。每一个这样的语句集被称为语句块。
Python 将始终使用缩进进行分块,永远不会使用花括号。
(三)运算符与表达式
表达式由运算符与操作数构成。如 2 + 3 即为一个简单的表达式。
运算符是一些可以用 + 号或其他关键词符号替代的功能。运算符会对相关数据进行运算,这些被运算的数据称为操作数。
(四)控制流
在 Python 中,有 if
,for
和 while
三个控制流语句。
(1)if
number = 23 guess = int(input('Enter an integer : ')) if guess == number: # 新程序块的开始处 print('Congratulations, you guessed it.') print('(but you do not win any prizes!)') # 新程序块的结尾处 elif guess < number: # 另一个程序块 print('No, it is a little higher than that') # 你可以在程序块中“为所欲为”——做任何你想做的事情 else: print('No, it is a little lower than that') # 只有当猜测数大于给定数的时候,才会执行此处 print('Done') # 在 if 语句执行结束后,最后的这句语句总是会被执行。
(2)while
一个 while 语句可以有一个可选的 else 从句。
while running: guess = int(input('Enter an integer : ')) else: print('The while loop is over.') print('Done')
(3)for
for i in range(1, 5): print(i) else: print('The for loop is over')
(4)break
需要重点关注的是,如果中断了一个 for
循环或者一个 while
循环,任何相应循环的 else
语句块都不会被执行。
(5)continue
continue
语句用来告诉 Python 跳过当前循环语句块中的其余部分,然后 继续 执行循环的下一个迭代。
(五)函数
(1)函数:
函数是程序中可以复用的部件。
函数允许你为一个语句块取一个特定名字;通过使用这个特定的名字,你就可以随时随地地调用这个语句块了。这个过程被称为 调用 这个函数。
内置(built-in)的函数。
(2)函数定义
我们使用 def 关键字来定义函数。紧接着这个关键字,我们定义该函数的 标识符 名称;
然后再跟上一对小括号,小括号中可能包含一些变量的名字;最后,我们再在这一行的末尾写上一个冒号。
而接下来便会是一个语句块,它也是该函数的一部分。
def say_hello(): print('hello world') say_hello() # 调用函数 say_hello() # 再次调用函数
(3)参数
参数在函数定义时在圆括号内指定,并用逗号分割,def func_name(para1, para2)。
函数定义时括号中的参数叫做 形参 ,而调用函数时提供的参数叫 实参 。
def print_max(a, b): if a > b: print(a, 'is maximum') elif a == b: print(a, 'is equal to', b) else: print(b, 'is maximum') # 直接传递字面量 print_max(3, 4) # 传递变量作为实参 x = 5 y = 7 print_max(x, y)
(4)局部变量
当你在一个函数中声明变量时,这些变量与函数外部使用的重名的其它变量没有任何关系 —— 即,变量名对于函数来讲是 局部的(只在函数内部有效) 。我们称之为变量的 作用域 。
从变量名被定义的地方开始,所有的变量都具有作用域,即声明变量时所处的语句块。
(5)global语句
不在任何函数或类的定义内的变量也叫做程序的顶级 top level 变量。
如果函数内没有同名变量,你可以使用在函数外部定义的变量。但是我们并不鼓励你这样做,并且这种行为是应当避免的,因为这样做会使程序的读者感到疑惑,他们不知道这个变量到底是在哪里定义的。如果使用 global 则可以清楚的表示变量是在函数外部定义的。
x = 50 def func(): global x print('x is', x) x = 2 print('Changed global x to', x) func() print('Value of x is', x)
输出:
python function_global.py x is 50 Changed global x to 2 Value of x is 2
global 用于声明 x 是一个全局变量,因此当我们在函数内为 x 赋值时,主程序块中的 x 的值也改变了。
(5)默认参数值
对于某些函数,你可能想让某些形参是 可选的,并在用户没有指定这些形参的值时,使用默认值。
你可以通过默认形参值来实现这个功能。在函数定义时给某些形参名后加上赋值操作符 = 与对应形参的默认值,这样就为形参指定了默认值。
注意,形参的默认值必须是常数。
def say(message, times=1): print(message * times) say('Hello') say('World', 5)
注意:只有形参列表末尾的参数才能指定默认值,即你不能在声明参数列表时先声明有默认值的形参,然后再声明没有默认值的形参。
例如函数声明 def func(a, b=5) 是有效的,而函数声明 def func(a=5, b) 是 无效的。
(6)关键字参数
如果你的一些函数需要许多参数,而你只想指定其中的一部分。那么你可以通过为这些参数命名来给它们赋值,这叫做 关键字参数。我们使用名字(关键字)而不是位置来给函数指定实参】】】。
这样做有两个优势:其一,这样给函数传递参数时更加简单,因为我们不需要担心参数的位置。其二,我们可以只给我们想要改变的参数赋值,让其他参数使用默认值。
def func(a, b=5, c=10): print('a is', a, 'and b is', b, 'and c is', c) func(3, 7) func(25, c=24) func(c=50, a=100)
输出:
python function_keyword.py a is 3 and b is 7 and c is 10 a is 25 and b is 5 and c is 24 a is 100 and b is 5 and c is 50
(7)可变参数
有时候你可能想要定义一个能接收 任意个 数参数的函数。你可以通过使用星号 *
来实现这个功能。
def total(a=5, *numbers, **phonebook): print('a', a) # 遍历元组中的所有项 for single_item in numbers: print('single_item', single_item) # 遍历字典中的所有项 for first_part, second_part in phonebook.items(): print(first_part,second_part) print(total(10,1,2,3,Jack=1123,John=2231,Inge=1560))
输出:
python function_varargs.py a 10 single_item 1 single_item 2 single_item 3 Inge 1560 John 2231 Jack 1123 None
(8)return
注意没有返回值的 return 语句等价于 return None。None 在 Python 是一种代表「没有任何东西」特殊的类型。例如:如果一个变量的值是 None,则说明这个变量尚未被赋值或值已被清空。
如果你的函数没有 return
语句,系统会自己在函数的结尾添加 return None
语句。
(9)pass
pass
语句在 Python 中用于表示一个空的语句块,通常用于占位。
(10)文档字符串——Dos string (documentation strings)
一个函数逻辑上第一行的字符串是这个函数的 DocStrings。注意到 模块 和 类 都有各自的 DocStrings,我们会在对应的章节介绍它们。
DocStrings 的书写惯例是:首行首字母大写,结尾有句号;第二行为空行;第三行以后为详细的描述。
我们可以通过 print_max 函数的 __doc__ 属性来访问它的 DocStrings,注意:属性 doc 的前后都有两个下划线。
如果你在 Python 中已经尝试过 help(),那么你已经见识到 DocStings 的用处了。help() 函数做的事情就是抓取对应函数的 __doc__ 属性,并以美观的方式打印出来。你可以对上面编写的函数尝试这一点,只需要在代码的最后加上一行 help(print_max) 。
自动化工具也可以以同样的方式从你的程序中提取文档。因此我 强烈建议 在你的每个非平凡程序中都使用 DocStings。你的 Python 发行版附带的 pydoc 命令用起来和使用 DocStings 的 help() 函数类似。
def print_max(x, y): '''Prints the maximum of two numbers. The two values must be integers.''' # 如果有必要,将参数转为整数 x = int(x) y = int(y) if x > y: print(x, 'is maximum') else: print(y, 'is maximum') print_max(3, 5) print(print_max.__doc__)
输出:
5 is maximum Prints the maximum of two numbers. The two values must be integers.
(六)模块
(1)如果你想在其他程序中复用你写的大量的函数时,可以使用模块。
编写模块的方式有很多,但是最简单的方式就是创建一个包含很多方法和变量并以 .py 为扩展的文件。
另一种方法就是用编写 Python 解释器的语言来编写模块。例如,你可以用 C 语言 来写模块。模块被编译好之后,使用标准 Python 解释器,就可在你的 Python 代码中调用这些模块。
(2)不太看得懂...先学习后面内容吧