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  • (一)python基础学习

    根据廖雪峰老师的python教程写一些学习总结!

    Python基础学习

    1.使用list和tuple
    (1)list
    Python内置的一种数据类型是列表:list。list是一种有序的集合,可以随时添加和删除其中的元素。

    list是一个可变的有序表,所以,可以往list中追加元素到末尾:

    >>> classmates.append('Adam')
    >>> classmates
    ['Michael', 'Bob', 'Tracy', 'Adam']

    也可以把元素插入到指定的位置,比如索引号为1的位置:

    >>> classmates.insert(1, 'Jack')
    >>> classmates
    ['Michael', 'Jack', 'Bob', 'Tracy', 'Adam']

    要删除list末尾的元素,用pop()方法:

    >>> classmates.pop()
    'Adam'
    >>> classmates
    ['Michael', 'Jack', 'Bob', 'Tracy']

    要删除指定位置的元素,用pop(i)方法,其中i是索引位置:

    >>> classmates.pop(1)
    'Jack'
    >>> classmates
    ['Michael', 'Bob', 'Tracy']

    要把某个元素替换成别的元素,可以直接赋值给对应的索引位置:

    >>> classmates[1] = 'Sarah'
    >>> classmates
    ['Michael', 'Sarah', 'Tracy']

    (2)tuple
    另一种有序列表叫元组:tuple。tuple和list非常类似,但是tuple一旦初始化就不能修改,比如同样是列出同学的名字:

    >>> classmates = ('Michael', 'Bob', 'Tracy')

    现在,classmates这个tuple不能变了,它也没有append(),insert()这样的方法。其他获取元素的方法和list是一样的,你可以正常地使用classmates[0],classmates[-1],但不能赋值成另外的元素。

    不可变的tuple有什么意义?因为tuple不可变,所以代码更安全。如果可能,能用tuple代替list就尽量用tuple。

    只有1个元素的tuple定义时必须加一个逗号,,来消除歧义:

    >>> t = (1,)
    >>> t
    (1,)

    2.格式化
    最后一个常见的问题是如何输出格式化的字符串。我们经常会输出类似’亲爱的xxx你好!你xx月的话费是xx,余额是xx’之类的字符串,而xxx的内容都是根据变量变化的,所以,需要一种简便的格式化字符串的方式。
    在Python中,采用的格式化方式和C语言是一致的,用%实现,举例如下:

    >>> 'Hello, %s' % 'world'
    'Hello, world'
    >>> 'Hi, %s, you have $%d.' % ('Michael', 1000000)
    'Hi, Michael, you have $1000000.'

    你可能猜到了,%运算符就是用来格式化字符串的。在字符串内部,%s表示用字符串替换,%d表示用整数替换,有几个%?占位符,后面就跟几个变量或者值,顺序要对应好。如果只有一个%?,括号可以省略。

    format()
    另一种格式化字符串的方法是使用字符串的format()方法,它会用传入的参数依次替换字符串内的占位符{0}、{1}……,不过这种方式写起来比%要麻烦得多:

    >>> 'Hello, {0}, 成绩提升了 {1:.1f}%'.format('小明', 17.125)
    'Hello, 小明, 成绩提升了 17.1%'

    3.使用dict和set
    (1)dict
    Python内置了字典:dict的支持,dict全称dictionary,在其他语言中也称为map,使用键-值(key-value)存储,具有极快的查找速度。

    举个例子,假设要根据同学的名字查找对应的成绩,如果用list实现,需要两个list:

    names = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
    scores = [95, 75, 85]

    要避免key不存在的错误,有两种办法,一是通过in判断key是否存在:

    >>> 'Thomas' in d
    False

    二是通过dict提供的get()方法,如果key不存在,可以返回None,或者自己指定的value:

    >>> d.get('Thomas')
    >>> d.get('Thomas', -1)
    -1

    要删除一个key,用pop(key)方法,对应的value也会从dict中删除:

    >>> d.pop('Bob')
    75
    >>> d
    {'Michael': 95, 'Tracy': 85}

    (2)set
    set和dict类似,也是一组key的集合,但不存储value。由于key不能重复,所以,在set中,没有重复的key。

    要创建一个set,需要提供一个list作为输入集合:

    >>> s = set([1, 2, 3])
    >>> s
    {1, 2, 3}

    通过add(key)方法可以添加元素到set中,可以重复添加,但不会有效果:

    >>> s.add(4)
    >>> s
    {1, 2, 3, 4}
    >>> s.add(4)
    >>> s
    {1, 2, 3, 4}

    通过remove(key)方法可以删除元素:

    >>> s.remove(4)
    >>> s
    {1, 2, 3}

    set可以看成数学意义上的无序和无重复元素的集合,因此,两个set可以做数学意义上的交集、并集等操作:

    >>> s1 = set([1, 2, 3])
    >>> s2 = set([2, 3, 4])
    >>> s1 & s2
    {2, 3}
    >>> s1 | s2
    {1, 2, 3, 4}

    Python函数

    1.函数的参数
    设置默认参数时,有几点要注意:

    一是必选参数在前,默认参数在后,否则Python的解释器会报错(思考一下为什么默认参数不能放在必选参数前面);

    二是如何设置默认参数。

    当函数有多个参数时,把变化大的参数放前面,变化小的参数放后面。变化小的参数就可以作为默认参数。

    Python语言是一款对缩进非常敏感的语言,给很多初学者带来了困惑,即便是很有经验的Python程序员,也可能陷入陷阱当中。最常见的情况是tab和空格的混用会导致错误,或者缩进不对,而这是用肉眼无法分别的。

    在编译时会出现这样的错IndentationError:expected an indented
    block说明此处需要缩进,你只要在出现错误的那一行,按空格或Tab(但不能混用)键缩进就行。

    往往有的人会疑问:我根本就没缩进怎么还是错,不对,该缩进的地方就要缩进,不缩进反而会出错,,比如:

    if xxxxxx:

    (空格)xxxxx

    或者

    def xxxxxx:

    (空格)xxxxx

    还有

    for xxxxxx:

    (空格)xxxxx

    一句话 有冒号的下一行往往要缩进,该缩进就缩进

    默认参数很有用,但使用不当,也会掉坑里。默认参数有个最大的坑,演示如下:

    先定义一个函数,传入一个list,添加一个END再返回:

    def add_end(L=[]):
        L.append('END')
        return L

    当你使用默认参数调用时,一开始结果也是对的:

    >>> add_end()
    ['END']

    但是,再次调用add_end()时,结果就不对了:

    >>> add_end()
    ['END', 'END']
    >>> add_end()
    ['END', 'END', 'END']

    很多初学者很疑惑,默认参数是[],但是函数似乎每次都“记住了”上次添加了’END’后的list。

    原因解释如下:

    Python函数在定义的时候,默认参数L的值就被计算出来了,即[],因为默认参数L也是一个变量,它指向对象[],每次调用该函数,如果改变了L的内容,则下次调用时,默认参数的内容就变了,不再是函数定义时的[]了。

    定义默认参数要牢记一点:默认参数必须指向不变对象!

    要修改上面的例子,我们可以用None这个不变对象来实现:

    def add_end(L=None):
        if L is None:
            L = []
        L.append('END')
        return L

    现在,无论调用多少次,都不会有问题

    可变参数

    我们首先想到可以把a,b,c……作为一个list或tuple传进来,这样,函数可以定义如下:

    def calc(numbers):
        sum = 0
        for n in numbers:
            sum = sum + n * n
        return sum

    但是调用的时候,需要先组装出一个list或tuple:

    >>> calc([1, 2, 3])
    14
    >>> calc((1, 3, 5, 7))
    84

    我们把函数的参数改为可变参数:

    def calc(*numbers):
        sum = 0
        for n in numbers:
            sum = sum + n * n
        return sum

    定义可变参数和定义一个list或tuple参数相比,仅仅在参数前面加了一个*号。在函数内部,参数numbers接收到的是一个tuple,因此,函数代码完全不变。但是,调用该函数时,可以传入任意个参数,包括0个参数:

    >>> calc(1, 2)
    5
    >>> calc()
    0

    如果已经有一个list或者tuple,要调用一个可变参数怎么办?可以这样做:

    >>> nums = [1, 2, 3]
    >>> calc(nums[0], nums[1], nums[2])
    14

    这种写法当然是可行的,问题是太繁琐,所以Python允许你在list或tuple前面加一个*号,把list或tuple的元素变成可变参数传进去:

    
    >>> nums = [1, 2, 3]
    >>> calc(*nums)
    14

    *nums表示把nums这个list的所有元素作为可变参数传进去。这种写法相当有用,而且很常见。

    Python的函数具有非常灵活的参数形态,既可以实现简单的调用,又可以传入非常复杂的参数。

    默认参数一定要用不可变对象,如果是可变对象,程序运行时会有逻辑错误!

    要注意定义可变参数和关键字参数的语法:

    *args是可变参数,args接收的是一个tuple;

    **kw是关键字参数,kw接收的是一个dict。

    以及调用函数时如何传入可变参数和关键字参数的语法:

    可变参数既可以直接传入:func(1, 2, 3),又可以先组装list或tuple,再通过args传入:func((1, 2,
    3));

    关键字参数既可以直接传入:func(a=1, b=2),又可以先组装dict,再通过 * * kw传入:func(**{‘a’: 1, ‘b’:
    2})。

    使用*args和**kw是Python的习惯写法,当然也可以用其他参数名,但最好使用习惯用法。

    命名的关键字参数是为了限制调用者可以传入的参数名,同时可以提供默认值。

    定义命名的关键字参数在没有可变参数的情况下不要忘了写分隔符*,否则定义的将是位置参数。
    解决递归调用栈溢出的方法是通过尾递归优化,事实上尾递归和循环的效果是一样的,所以,把循环看成是一种特殊的尾递归函数也是可以的。

    尾递归是指,在函数返回的时候,调用自身本身,并且,return语句不能包含表达式。这样,编译器或者解释器就可以把尾递归做优化,使递归本身无论调用多少次,都只占用一个栈帧,不会出现栈溢出的情况。

    上面的fact(n)函数由于return n * fact(n - 1)引入了乘法表达式,所以就不是尾递归了。要改成尾递归方式,需要多一点代码,主要是要把每一步的乘积传入到递归函数中:

    def fact(n):
        return fact_iter(n, 1)
    
    def fact_iter(num, product):
        if num == 1:
            return product
        return fact_iter(num - 1, num * product)

    尾递归调用时,如果做了优化,栈不会增长,因此,无论多少次调用也不会导致栈溢出。

    遗憾的是,大多数编程语言没有针对尾递归做优化,Python解释器也没有做优化,所以,即使把上面的fact(n)函数改成尾递归方式,也会导致栈溢出。

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