【Python】Python学习----第一模块笔记

1、python是什么？

python是动态解释型的强类型定义语言。

python官方版本的解释器是CPython。该解释器使用C语言开发。

当前主要使用3.x版本的python。

2、第一个python程序

>>> print("Hello World!")
Hello World!

Linux下使用./xxx.py执行python执行python程序，在文件开头添加如下代码：

#!/usr/bin/env python

3、字符编码

英文编码系统：ASCII，可以表示255个字符

中文编码系统：GB2312(1980，7445个字符)-->GBK1.0(1995，21886个字符，中文Windows默认编码)-->GB18030(2000)

Unicode：万国码，世界统一的一种编码系统

UTF-8：Unicode的子集，对Unicode进行优化

python 3.x版本的默认编码是UTF-8。如需要定义程序文件的编码在开头添加# -*- coding: 字符编码 -*-语句。

e.g：

# -*- coding: utf-8 -*-

4、变量

a = 1

#声明一个变量，变量名a，值为1

定义变量的规则：

• 变量名只能是 字母、数字或下划线的任意组合
• 变量名的第一个字符不能是数字
• 以下关键字不能声明为变量名：

  ['and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'exec', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'not', 'or', 'pass', 'print', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

• 变量名最好能让人明了该变量是用来做什么的

   

  5、程序中的注释

  # 单行注释      '''多行注释''' or """多行注释"""

  6、用户交互

  input用来接收用户的输入

  e.g：

  >>> a = input("请输入：")
  请输入：123
  >>> print(a)
  123

  注意：input默认的数据类型为字符型，使用int()可以将其转换为整型

  使用type()可以查看变量的数据类型，e.g：

  >>> a = "abc"
  >>> print(type(a))
  <class 'str'>

  输出小技巧：格式化输出

  e.g：

  name = "Python"
  age = 28
  print("Name is %s,Age is %s"%(name,age))    #%s字符串  %d 整数  %f 浮点
  print("Name is {_name},Age is {_age}".format(_name=name,_age=age))
  
  #结果
  Name is Python,Age is 28
  Name is Python,Age is 28

  小技巧：密文输入

  需导入getpass模块，使输入的内容不可见

  e.g：

  >>> getpass.getpass("请输入密码:")
  请输入密码:    #看不见我看不见我
  'assdfghh'

  7、if…else语句

  if 条件:  #如果
      代码块
  else:   #否则
      代码块

  if 条件:  #如果
      代码块
  elif 条件:    #或者
      代码块
  else:   #否则
      代码块

  8、while循环

  while 条件:
      代码块

  #continue 跳出本次循环，进入下次循环

  #break 结束整个循环

  python中while可以搭配else使用，e.g：

  a = 5
  while a<6:
      if a/2 == 1:
          break
      a += 1
  else:
      print("我就是else!")
  
  #结果
  我就是else!

  9、for循环

  e.g：

  for i in range(3):
      print(i)
      i += 1

  #结果

  0
  1
  2

  for i in range(1,3):
      print(i)
      i += 1
  
  #结果
  1
  2

  for i in range(1,5,2):
      print(i)
      i += 1
  
  #结果
  1
  3

  for循环中也有continue和break方法

  10、python中的模块

  Python有非常丰富和强大的标准库和第三方库

  import 模块

  #程序开头加上该代码，加载某个模块，接下去就可以使用该模块提供的功能

  11、python数据类型

  数字：int（整型）、float（浮点）、complex（复数）

  布尔值：True 、False

  字符串：”Python”

  12、python数据运算

  算术运算

  

  比较运算

  

  赋值运算

  

  按位运算

  

  逻辑运算

  

  成员运算

  

  身份运算

  

  运算优先级

  

  三元运算

  e.g：

  name = "Python"
  if 1>0:
      name = "Python"
  else:
      name = "JAVA"
  print(name)
  
  #结果
  Python
  
  name = "Python"
  if 1 == 0:
      name = "Python"
  else:
      name = "JAVA"
  print(name)
  
  #结果
  JAVA

  13、列表

  列表是有序的，依靠下标来取值。

  >>> name = ["Python","JAVA","C++"]
  #定义一个列表
  
  >>> name[0]
  'Python'
  >>> name[1]
  'JAVA'
  >>> name[-1]
  'C++'
  >>> name[-2]
  'JAVA'
  #通过列表的下标来取值，下标从0开始，负数下标从列表的最后一个开始计算，从-1开始

  切片

  >>> name = ["Python","JAVA","C++","C","C#"]
  >>> name[0:2]
  ['Python', 'JAVA']
  #列表的切片，从下标0取到下标1（结束的位置不包括）
  >>> name[:2]
  ['Python', 'JAVA']
  #下标为0时可以不写
  
  #注意负数下标
  >>> name[-3:]
  ['C++', 'C', 'C#']
  >>> name[-3:-1]
  ['C++', 'C']
  #使用负数下标切片时，仍然从右到左计算，下标-1不写时，取到-1下标的值，写的时候则不包括-1下标的值
  
  >>> name[0:-1:2]
  ['Python', 'C++']
  >>> name[::2]
  ['Python', 'C++', 'C#']
  #同上的负数下标，注意区别，第三个值为步长

  追加

  >>> name.append("Perl")
  >>> name
  ['Python', 'JAVA', 'C++', 'C', 'C#', 'Perl']

  插入新值

  >>> name.insert(2,"Ruby")
  >>> name
  ['Python', 'JAVA', 'Ruby', 'C++', 'C', 'C#', 'Perl']
  >>> name.insert(-1,"Lisp")
  >>> name
  ['Python', 'JAVA', 'Ruby', 'C++', 'C', 'C#', 'Lisp', 'Perl']
  #将新值插入某个值之前

  修改

  >>> name[2] = "PHP"
  >>> name
  ['Python', 'JAVA', 'PHP', 'C++', 'C', 'C#', 'Lisp', 'Perl']

  删除

  >>> name.remove("PHP")
  >>> name
  ['Python', 'JAVA', 'C++', 'C', 'C#', 'Lisp', 'Perl']
  >>> del name[5]
  >>> name
  ['Python', 'JAVA', 'C++', 'C', 'C#', 'Perl']
  >>> name.pop()
  'Perl'
  >>> name
  ['Python', 'JAVA', 'C++', 'C', 'C#']
  >>> name.pop(3)
  'C'
  #pop不加下标时默认删除最后一个值，pop可以返回被删除的值
  >>> name
  ['Python', 'JAVA', 'C++', 'C#']

  其他的一些方法

  >>> name.index("JAVA")
  1
  #返回值的下标
  
  >>> name.count("C++")
  1
  #计数
  
  >>> name
  ['Python', 'JAVA', 'C++', 'C#']
  >>> name.reverse()
  >>> name
  ['C#', 'C++', 'JAVA', 'Python']
  #翻转整个列表
  
  >>> name
  ['Python', 'JAVA', 'C++', 'C#']
  >>> name.sort()
  >>> name
  ['C#', 'C++', 'JAVA', 'Python']
  #列表的排序
  
  >>> a = ["a","b","c"]
  >>> name.extend(a)
  >>> name
  ['C#', 'C++', 'JAVA', 'Python', 'a', 'b', 'c']
  #合并两个列表
  
  >>> a.clear()
  >>> a
  []
  #清除整个列表的值
  
  >>> name_copy = name.copy()
  >>> name_copy
  ['C#', 'C++', 'JAVA', 'Python', 'a', 'b', 'c']
  #复制列表

  列表的嵌套

  >>> name = ["Python",[1,2,3],"JAVA","C++"]
  >>> name
  ['Python', [1, 2, 3], 'JAVA', 'C++']
  >>> name[1][2]
  3

  列表的循环

  name = ["Python","JAVA","C++"]
  for i in name:
      print(i)
  
  #结果
  Python
  JAVA
  C++

  小技巧

  name = ["Python","JAVA","C++"]
  for index,item in enumerate(name):
      print(index,item)
  
  #结果
  0 Python
  1 JAVA
  2 C++

  #同时循环列表的下标及值

  14、元组

  元组是不可修改的列表，也叫只读列表

  >>> name = ("Python","JAVA","C++")
  >>> name
  ('Python', 'JAVA', 'C++')
  #创建一个元组

  元组只有count与index

  >>> name.count("C++")
  1
  >>> name.index("C++")
  2

  list()，将元组转换为一个列表

  >>> a = list(name)
  >>> a
  ['Python', 'JAVA', 'C++']

  小技巧，无关元组

  33[31,32;1m%s33[0m，对%s着色

  15、字符串的常用操作

  字符串可以使用下标和切片操作。

.upper()/lower()  #返回一个新字符串，其中原字符串的所有字母都被相应地转换为大写或小写。
.startswith()/.endswith() #返回 True， 如果它们所调用的字符串以该方法传入的字符串开始或结束。
>>> a = "a:b:c:d:e:f"
>>> a.split(":")
['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']
a.strip()  #删除字符串两边的空白字符（空格、制表符和换行符）
a.rstrip()  #删除字符串右边的空白字符（空格、制表符和换行符）
a.lstrip()  #删除字符串左边的空白字符（空格、制表符和换行符）

>>> a = "{'a':'b','c':'d'}"
>>> type(a)
<class 'str'>
>>> b = eval(a)
>>> b
{'a': 'b', 'c': 'd'}
>>> type(b)
<class 'dict'>
#将格式化的字符串转换成字典，同理可以转换列表跟元组

name = "Python"
name.capitalize()  #首字母大写
name.casefold()   #大写全部变小写
name.ljust(50,"-") #输出'Python---------------------------'
name.center(50,"-")  #输出 '---------------------Python----------------------'
name..rjust(50,"-") #输出'--------------------Python'
name.count('t') #统计t出现次数
name.encode()  #将字符串编码成bytes格式
name.endswith("n")  #判断字符串是否以n结尾
 "Pyt	hon".expandtabs(10) #输出'Pyt      hon'， 将	转换成多长的空格 
 name.find('y')  #查找y,找到返回其索引， 找不到返回-1
name.index('y')  #返回y所在字符串的索引
'9aA'.isalnum()   #判断是否是字母和数字
'9'.isdigit() #判断是否整数
name.isnumeric #方法检测字符串是否只由数字组成。这种方法是只针对unicode对象。 
name.isprintable #判断是否为可打印字符串
name.isspace  #判断是否为空格
name.istitle  #判断是否首字母大写，其他字母小写
name.islower()/isupper() #判断是否为小写/大写
>>> "|".join(['Python', 'JAVA', 'C++'])
'Python|JAVA|C++'
>>> a = "a:b:c:d:e:f"
>>> a.partition(":")
('a', ':', 'b:c:d:e:f')
.replace(old,new,x)  #将第x个字符替换
.swapcase #大小写互换
.zfill() #返回指定长度的字符串，原字符串右对齐，前面填充0
.isidentifier() #检测一段字符串可否被当作标志符，即是否符合变量命名规则

16、字典

字典：键-值（key - value），key唯一，无序

>>> a = {"福建":"福州","广东":"广州","江西":"南昌"}
>>> a
{'福建': '福州', '广东': '广州', '江西': '南昌'}
#创建一个字典

>>> a["广西"] = "南宁"
>>> a
{'福建': '福州', '广东': '广州', '江西': '南昌', '广西': '南宁'}
#增加

>>> a["广西"] = "广西"
>>> a
{'福建': '福州', '广东': '广州', '江西': '南昌', '广西': '广西'}
#修改

>>> a.pop("广西")
'广西'
>>> a
{'福建': '福州', '广东': '广州', '江西': '南昌'}
>>> del a["江西"]
>>> a
{'福建': '福州', '广东': '广州'}
#删除

>>> a = {"福建":"福州","广东":"广州","江西":"南昌"}
>>> a.popitem()
('江西', '南昌')
#随机删除

>>> a = {"福建":"福州","广东":"广州","江西":"南昌"}
>>> "福建" in a
True
#查找

>>> a.get("福建")
'福州'
>>> a["福建"]
'福州'
#取某个键的值，使用get方法如果键不存在则返回None，直接取键不存在则报错

>>> a.values()
dict_values(['福州', '广州', '南昌'])
>>> a.keys()
dict_keys(['福建', '广东', '江西'])
>>> a.items()
dict_items([('福建', '福州'), ('广东', '广州'), ('江西', '南昌')])
>>> b = list(a.items())
>>> b
[('福建', '福州'), ('广东', '广州'), ('江西', '南昌')]
#返回值可以用于循环

>>> a.setdefault("福建")
'福州'
>>> a.setdefault("福建","南宁")
'福州'
>>> a.setdefault("广西","南宁")
'南宁'
>>> a
{'福建': '福州', '广东': '广州', '江西': '南昌', '广西': '南宁'}
#不存在则增加，存在则返回该键的值

>>> b
{1, 2, 3}
>>> b = {1:2,3:4,5:6}
>>> a.update(b)
>>> a
{'福建': '福州', '广东': '广州', '江西': '南昌', '广西': '南宁', 1: 2, 3: 4, 5: 6}
#合并两个字典

>>> a = dict.fromkeys([1,2,3],"abc")
>>> a
{1: 'abc', 2: 'abc', 3: 'abc'}

a = {"福建":"福州","广东":"广州","江西":"南昌"}
for i in a:
    print(i,a[i])
#字典的循环，结果
福建 福州
广东 广州
江西 南昌

17、集合

集合是一个无序的，不重复的数据组合。作用：

• 去重，把列表变成集合，自动去重
• 关系测试，取交集、并集等关系

s = set([3,5,9,10])      #创建一个数值集合    
t = set("Hello")         #创建一个唯一字符的集合    
t.add('x')            # 添加一项  
s.update([10,37,42])  # 添加多项  
t.remove('H') # 删除
len(s) #长度  

s.copy() #返回 set “s”的一个浅复制
x in s  #测试 x 是否是 s 的成员  
x not in s  #测试 x 是否不是 s 的成员

s.issubset(t)  
s <= t  
#测试是否 s 中的每一个元素都在 t 中  

s.issuperset(t)  
s >= t  
#测试是否 t 中的每一个元素都在 s 中  

s.union(t)  
s | t  
#返回一个新的 set 包含 s 和 t 中的每一个元素  

s.intersection(t)  
s & t  
#返回一个新的 set 包含 s 和 t 中的公共元素  

s.difference(t)  
s - t  
#返回一个新的 set 包含 s 中有但是 t 中没有的元素  

s.symmetric_difference(t)  
s ^ t  
#返回一个新的 set 包含 s 和 t 中不重复的元素  

18、文件操作

文件的常用操作

f =  open("文件名","模式")
#打开文件，模式有以下几种：
r 只读模式（默认）
w 只写模式（文件不存在则建立，文件存在则覆盖）
a 追加模式（文件不存在则建立，文件存在则追加）
r+ 读写模式（可读可写可追加）
w+ 写读模式
a+ 追加读模式
rb、wb、ab 处理二进制文件
U 将
 
 
自动转换成
（与r或r+模式同时使用）

f.read()  #读文件
f.readline() #读一行
f.readlines() #将文件每一行读如一个列表

f.write() #将内容写入文件

f.close() #关闭文件

f.tell()  #返回指针位置，按文件中字符的个数计算
f.seek()  #回到某个指针位置

f.encoding() #返回文件所使用的编码

文件的其他一些操作

f.readable()  #判断文件是否可读
f.writeable()  #判断文件是否可写
f.closed()  #判断文件是否关闭
f.seekable()   #判断是否可以移动指针 
f.name()   #返回文件名
f.isatty()    #如果文件连接到一个终端设备返回 True，否则返回 False
f.flush()   #将缓存内容写入硬盘
f.truncate()  #从头开始截断文件

for line in f:
    print(line)
#将文件一行行读入内存，一次只在内存中保存一行

with open("文件名","模式") as f:
#为防止打开文件之后忘记关闭，使用该方法在with代码块执行完毕之后自动关闭释放文件资源

with open("文件名","模式") as f1,open("文件名","模式") as f2:
#支持对多个文件进行操作

19、字符的编码与转码

encode：编码 decode：转码

GBK-->UTF-8：GBK--decode-->Unicode--encode-->UTF-8

UTF-8-->GBK：UTF-8--decode-->Unicode--encode—>GBK

两个不同编码相互转换都需要经过Unicode。

.decode(原编码)

.encode(转换后编码)

python 3.x默认为UTF-8编码。

在python 3.x中encode，在转码的同时还会把string变成bytes类型，decode在解码的同时还会把bytes变回string。

20、函数

使用函数的意义：

• 减少重复的代码
• 保持一致性，使代码更容易修改
• 使程序更容易扩展

def 函数名(形参):
    '''文档描述'''
    代码块
    return #返回执行结果，可返回多个值，默认返回None
#定义一个函数

位置参数，关键字参数，默认参数，e.g：

def test(x,y):
    print(x)
    print(y)
    return
test(1,2)
#位置参数，将函数所获得的参数按照一一对应的位置传入，输出结果为
1
2

def test(x,y):
    print(x)
    print(y)
    return
test(x=1,y=2)
#关键字参数，按照关键字将值传入，输出结果为
1
2

def test(x,y):
    print(x)
    print(y)
    return
test(1,y=2)
#位置参数与关键字参数一起使用，注意：关键字参数不能放在位置参数之前，输出结果为
1
2

def test(x,y,z=3):
    print(x)
    print(y)
    print(z)
    return
test(1,y=2)
#默认参数，直接在定义函数的时候赋值，可以在调用函数的时候修改,输出结果为

1

2

3

非固定参数

def test(*args):
    print(args)
    return
test(1,2)
test(1,2,3)
test(*[1,2,3,4])
#非固定参数，可以传入不同个数的参数，只能接受位置参数，以元组的方式输出，结果
(1, 2)
(1, 2, 3)
(1, 2, 3, 4)

def test(**args):
    print(args)
    return
test(x=1,y=2)
test(x=1,y=2,z=3)
#非固定参数，以字典的方式输出，只接受关键字参数，结果
{'x': 1, 'y': 2}
{'x': 1, 'y': 2, 'z': 3}

21、作用域、局部与全局变量

在子程序中定义的变量称为局部变量，在程序的一开始定义的变量称为全局变量。

全局变量作用域是整个程序，局部变量作用域是定义该变量的子程序。

当全局变量与局部变量同名时，在定义局部变量的子程序内，局部变量起作用，在其它地方全局变量起作用

22、递归与高阶函数

递归

一个函数在内部调用自身，该函数即为递归函数

特性：

• 必须有一个明确的结束条件
• 每次进入更深一层递归时，问题规模相比上次递归都应该有所减少
• 递归效率不高，递归层次过多会导致栈溢出

高阶函数

变量可以指向函数，函数的参数能够接收变量，那么一个函数就可以接收另一个函数作为参数，这种函数称为高阶函数。e.g：

def add(x,y,f):
    return f(x)+f(y)
res = add(3,-6,abs)
print(res)
#结果
9