Python -- 基础

标签（空格分隔）： Python

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Python简介

• Python是一种面向对象、解释型计算机程序设计语言。
• Python开发环境和编辑工具
• Windows：编辑器是Python IDE;
• Linux：自带Python解释器，编辑器为vi.
• Python的输入输出
• 输入：变量，控制台；
• 输出：显示，文件，数据库，网络
• 输出语句：print
• 输入语句：raw_input/input

Python源码编辑编译执行

• .py文件：是Python的源码文件，可以用来编辑和执行；
• 环境变量
• .pyc文件：是一种字节码文件，是由源码文件经过Python解释器编译后生产的文件，提高加载速度，但不能提高执行速度；
• python -m py_compile ****.py
• .pyo文件：是一种字节码文件，是由源码文件经过Python解释器优化编译生成的文件
• python -O -m py_compile ***.py

首先，Python源码被解释器编译生成字节码文件（不能被计算机直接识别），然后由Python虚拟机执行转化为二进制文件，可被计算机识别而执行。

Python变量及内存格式

• Python中的赋值，不是真正意义上修改内存的值，而是将变量名和子啊内存中存在的值做绑定（即引用）；
• 优点：节省内存，多个变量可以指向同一个地址；
• 缺点：如果修改变量的变量值在内存中不存在，需要重新申请内存，绑定变量名和地址，降低效率。
• （Python对long型数值的大小没有限制，可以无限增大）
• type可以根据数值返回其数据类型
• 运算优先级：complex(复数) > float > long > int；
• 所有的数字在计算机中都是以补码的形式存在的！！
  • 补码转原码：正数：补码与原码相同；负数：符号位不变，其余位取反后加1.
• 位运算优先级：
• 取反 > 左移 > 右移 > 按位与 > 按位异或 > 按位或

Python随机数

import random
random.random() #随机生成一个0<= n < 1.0的浮点数；
random.uniform(a, b) #随机生成一个(a, b)范围内的浮点数
random.randint(a, b) #随机生成一个(a, b)范围内的整数
random.randrange([start], [stop], [step]) #从指定范围内，在指定基数递增的集合中，获取一个随机数
random.choice(sequence) #从序列中获取一个随机元素
random.shuffle([]) #用于将一个列表中的元素打乱
random.sample(sequence, k) #从指定序列中随机获取指定长度的片段

Python数据结构之序列

• 序列是一组有顺序的元素的集合，可以通过下表偏移量访问到它的一个或几个成员；
• list, tuple, str, Unicode字符串 -- 其中字符串和元祖是固定长度，不能修改，列表可以。
• list1 = [1,2,3,4,5]
• tuple1 = (1,2,3,4,5)
• str1 = "12345"
• 基本操作：
• len()
• max/min(seq)
• sum(seq) //只能用于全是整数的列表
• reversed(seq) //返回一个逆序访问的迭代器
• zip(seq1, seq2, seq3, ..) //接收任意多个序列作为参数，返回一个tuple列表
  

Python数据结构之字符串unicode

• ASCII是8位的字符，最多表示256个字符；

• 中文编码规范是GB2312/GBK，它使用两种ASCII表示一个汉字字符；

• 如果中英文混搭，计算机可能理解错误，需要复杂的逻辑才能区别一个汉字的界线，能否为每个文字都分配一个单独的编码？

• Unicode：是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的，它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码，以满足跨语言、跨平台进行文本转换。每个Unicode字符占2个字节。

• u'abc' --> U+0061 U+0062 U+0063

• u'u0061' --> u'a'

• u"中国" --> (编码生成utf-8的格式)(xxxxxxxx) --> (查找对应的字模)

• Unicode编码格式：

• ASCII, ISO-8859-1, UTF-8, UTF-16

• UTF-8使用1~4个字节来表示其他语言的字符；

• UTF-16使用2个字节来表示其他语言字符。

Python数据结构之列表

• 列表是序列式的数据类型，他可以通过索引或者切片操作来访问一个或者多个连续的元素；列表元素可以改变；
• 定义初始化：
• mylist = [1,2,3,4,5]
• mylist = list("12345")
• mylist = list(('1', '2', '3'))
• mylist = range(10)
• 列表访问：
• mylist[1]
• mylistp[1:4]
• 列表更新：
• mylist[1] = 10
• mylist = mylist * 2 //列表累加2次
• mylist = mylist + [4,5,6]

Python数据结构之元组

• 元组是不可变的序列，元组有不同的元素组成，每个元素可以存储不同类型的数据；
• 创建：
• tuple1 = ("what", "is", "python")
• tuple1 = tuple("abcde")
• tuple1 = ()
• tuple1 = tuple(list1) //可接收一个列表作为参数建立一个元组
• tuple1 = ("abc",) //要元组中包含一个值，必须有一个逗号，用于和普通分组操作区分（如果没有逗号，则Python将把它认为是一个字符串而不是元组！）
• tuple1 = 'a', 'b', 'c'
• 访问：
• t1[0]
• t1[0:3]
• t1[0:3:2]
• 元组是不可变的，但是当元组和列表组合，元组不可变，但元组中包含可变对象仍然可以改变；
• 如；tuple1 = ("Anddy", [45, 56, 45], [34, 56, 78, 345])中后面的两个列表中的数据都可以改变。
• Python的深拷贝和浅拷贝：
  

Python数据结构之字典

• 字典是Python种唯一的映射类型。key是唯一的，key与value是一对多的关系；
• 赋值：
• dict1 = {}
• dict1 = {"id1" : "45353", "id2" : "45435"}
• dict1 = dict([("id1", "45353"), ("id2", "45435")]) //元组列表/列表元组（每个元组或者列表只能有两个参数）
• dict1 = dict(x=1, y=2)
• dict1 = dict(**dict1) //means x = 1, y = 2
• dict1 = {}.fromkeys(('x', 'y'), -1) //means {x:-1, y:-1} -- fromkeys表示创建一个默认字典，字典中元素具有相同的值
• dict1 = {}.fromkeys('foo', 'bar') //means {foo:null, bar:null}
• 字典的键值：不允许一个键值对一个多个值，如果初始化或者更新的过程中出现多个键值，会存储最后一个对应值，其他的自动删除

Python逻辑与控制

迭代器

• 迭代器：是访访问集合内元素的一种方式，从集合的第一个元素开始访问，知道所有的元素访问完，不能回退，只能前进迭代；
• 定义：it = iter(obj)
• 访问：it.next() //迭代器是一个有next()方法的对象，当循环访问迭代器的每个元素时就调用next()方法，当所有元素都访问完时，引发一个StopIteration异常，告诉调用者，迭代完成。
• 可以使用for循环遍历：for val in myiter: print(val)
• 判断一个对象是否可迭代：from collections import Iterable
• isinstance(obj, Iterable)

列表解析

• 列表解析：动态创建列表，在一个序列的值上应用一个任意表达式，将其结果收集到一个新的列表并返回；
• 基本语法：[expr for iter_val in iterable]
• for example: mylist = [x+1 for x in range(10)]
• 扩展语法：[expr for iter_val in iterable if cond_expr]
• for example: mylist = [x+1 for x in range(10) if x > 5]
• 生成一个矩阵：
• for example: myMatrix = [(x,y,z) for x in range(3) for y in range(3) for z in range(3)]
• 例子：
• 得到字符串中单词及其长度：s = "welcome to python world"; [[word, len(word)] for word in s.split()]

生成器表达式

• 是列表解析器的一个扩展，返回一个生成器，生成器每次计算出一个条目，把这个条目产生出来。生成器使用延迟算法，在内存上更为有效。
• 语法：(expr for iter in iterable if cond_expr)
• 创建：l1 = (val for val in range(10))
• 列表解析器与生成器表达式的区别：
• 列表解析器需要把所有条目生成出来；
• 生成器表达式不需要把条目创建出来，每次计算的时候会把条目创建出来。