Python編程基礎(chǔ)

• Python是一個(gè)結(jié)合了解釋性、編譯性、互動(dòng)性和面向?qū)ο蟮母呒?jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，語(yǔ)法定義清晰。
• Python最具特色的就是使用縮進(jìn)來(lái)表示代碼塊，不需要使用大括號(hào){}。
• 縮進(jìn)的空格數(shù)是可變的，但是同一個(gè)代碼塊的語(yǔ)句必須包含相同的縮進(jìn)空格數(shù)。

answer = int(input("請(qǐng)輸入一個(gè)整數(shù)："))
if answer == 2:
    print("hello,")
    print("it's True")
else:
    print("sorry,")
    print("it's False")

• Python3中有六個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)類型：Number（數(shù)字）、String（字符串）、List（列表）、Tuple（元組）、Set（集合）、Dictionary（字典）。其中，不可變數(shù)據(jù)類型有：Number、String、Tuple；可變數(shù)據(jù)類型有：List、Dictionary、Set。
• Python3支持的數(shù)字類型有int（整數(shù)）、float（浮點(diǎn)數(shù)）、bool（布爾型）、complex（復(fù)數(shù)）四種類型。

• Python 中的變量是不需要聲明數(shù)據(jù)類型的，變量的“類型”是所指的內(nèi)存中被賦值對(duì)象的類型。
• 同一變量可以反復(fù)賦值，而且可以是不同類型的變量，這也是Python語(yǔ)言稱之為動(dòng)態(tài)語(yǔ)言的原因。
• Python允許同時(shí)為多個(gè)變量賦值。

brower = 'Google'  #字符串類型
brower = 100  #整數(shù)類型
brower = 123.45  #浮點(diǎn)數(shù)類型
brower = 2 + 3j  #復(fù)數(shù)類型
brower, count, addsum = 'Google', 100, 123.45
print(brower, count, addsum)

• 運(yùn)算符用于執(zhí)行程序代碼運(yùn)算，會(huì)針對(duì)一個(gè)以上操作數(shù)項(xiàng)目來(lái)進(jìn)行運(yùn)算。
• Python語(yǔ)言支持算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符和邏輯運(yùn)算符。
• 表達(dá)式是由操作對(duì)象和操作符組成的有意義的式子。
   

• 字符串被定義為引號(hào)之間的字符集合，在Python中，字符串用單引號(hào)(’), 雙引號(hào)("), 三引號(hào)(’’’)括起來(lái)，且必須配對(duì)使用。
• 當(dāng)Python字符串中有一個(gè)反斜杠時(shí)表示一個(gè)轉(zhuǎn)義序列的開始，稱反斜杠為轉(zhuǎn)義符。
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  字符串的運(yùn)算

字符串子串可以用分離操作符（[]或者[:]）選取，Python特有的索引規(guī)則為：第一個(gè)字符的索引是0，后續(xù)字符索引依次遞增，或者從右向左編號(hào)，最后一個(gè)字符的索引號(hào)為-1，前面的字符依次減1。

下表給出了字符串的常用運(yùn)算。
 
字符串的常見方法屬性
 

1.分支結(jié)構(gòu)：
又稱為選擇結(jié)構(gòu)，根據(jù)判斷條件，程序選擇執(zhí)行特定的代碼。
Python語(yǔ)言中使用關(guān)鍵字if、elif、else來(lái)表示，基本語(yǔ)法格式如下：

if condition：
 if-block
[elif condition: 
 elif-block
else: 
 else-block]

其中，冒號(hào)(:)是語(yǔ)句塊開始標(biāo)記，[ ]內(nèi)為可選項(xiàng)。另，在python中，當(dāng)condition的值為False、0、None、””、（）、[]、{}時(shí)，會(huì)被解釋器解釋為假(False)。

循環(huán)結(jié)構(gòu)是指滿足一定的條件下，重復(fù)執(zhí)行特定代碼塊的一種編碼結(jié)構(gòu)。Python中，常見的循環(huán)結(jié)構(gòu)是for循環(huán)和while循環(huán)。

（1）while循環(huán)

while語(yǔ)句語(yǔ)法格式：
while condition:
 while-block

用例：

i = 0
while i < 20:
    if i % 3 == 0:
        print(i,end= " ")
    i = i + 1

 
（2）for 循環(huán):
for循環(huán)的語(yǔ)句格式：

 for  v  in  Seq：
       for_block

其中，v是循環(huán)變量，Seq是序列類型，涵蓋字符串、列表及元組，在每輪循環(huán)中，循環(huán)變量被設(shè)置為序列類型中的當(dāng)前對(duì)象，for_block是循環(huán)體，用來(lái)完成具體功能。

例：求1+2+3+4+5的值

sum = 0
for i in range(1,6):
    sum = sum + i
print("1+2+3+4+5 = %d"%sum)

在Python中，最基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是序列。
序列中的成員有序排列，都可以通過(guò)下標(biāo)偏移量訪問(wèn)到它的一個(gè)或幾個(gè)成員。除了前面已經(jīng)介紹過(guò)的字符串，最常見的序列是列表和元組。

• 列表是Python中最具靈活性的有序集合對(duì)象類型。和字符串不同的是，列表具有可變長(zhǎng)度、異構(gòu)以及任意嵌套列表的特點(diǎn)。
• 列表是可變對(duì)象，支持在原處修改。

列表的常用方法

1. L.append(v) ：把元素v添加到列表L的結(jié)尾，相當(dāng)于a[len(a)] = [v]
2. L.insert(i,v)：將值v插入到列表L的索引i處
3. L.index(x)：返回列表中第一個(gè)值為x的元素的索引
4. L.remove(v)：從列表L中移除第一次找到的值v
5. L.pop([i])：從列表的指定位置刪除元素，并將其返回。如果沒(méi)有指定索引，a.pop()返回最后一個(gè)元素。
6. L.reverse()：倒排列表中的元素
7. L.count(x)：返回x在列表中出現(xiàn)的次數(shù)
8. L.sort(key=None, reverse=False)：對(duì)鏈表中的元素進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐判颉?/LI>

列表的推導(dǎo)式
列表推導(dǎo)式提供了從序列創(chuàng)建列表的簡(jiǎn)單途徑。通常應(yīng)用程序?qū)⒁恍┎僮鲬?yīng)用于某個(gè)推導(dǎo)序列的每個(gè)元素，用其獲得的結(jié)果作為生成新列表的元素，或者根據(jù)確定的判定條件創(chuàng)建子序列
 
列表推導(dǎo)式示例：

vec = [2, 4, 6, 8, 10]
print([3*x for x in vec])
vec = [2, 4, 6,8,10]
print([3*x  for  x  in  vec  if x > 6])
vec1 = [2, 4, 6]
vec2 = [4, 3, -9]
print([x*y for x in vec1 for y in vec2 if x*y>0])

• 元組有很多用途，例如：坐標(biāo)(x, y)，數(shù)據(jù)庫(kù)中的員工記錄等等。
• 元組和字符串一樣，不可改變，即不能給元組的一個(gè)獨(dú)立的元素賦值。
• 元組和列表看起來(lái)不同的一點(diǎn)是：元組用的是圓括號(hào)（），而列表用的是方括號(hào)[]。

tup = tuple('bar')  #創(chuàng)建元組
print('輸出元組tup:',tup)  #輸出元組
nested_tup = (4,5,6),(7,8)
print('輸出元組圖tup:',nested_tup)#輸出元素是元組的元組
print('元組的連接',tup+tuple('wwy'))
a,b,c = tup #元組的拆分
print(a,b,c)
print(tup.count(a)) # 統(tǒng)計(jì)某個(gè)數(shù)值在元組中出現(xiàn)的次數(shù)

• 字典，也稱映射，是一個(gè)由鍵/值對(duì)組成的非排序可變集合體。鍵值對(duì)在字典中以下面的方式標(biāo)記：
• dict = {key1 : value1,key2 : value2 }
• 鍵/值對(duì)用冒號(hào)分割，而各個(gè)元素之間用逗號(hào)分割，所有元素都包括在花括號(hào)中。值得注意的是，字典中的鍵必須是唯一的，只能使用不可變的對(duì)象（比如字符串）來(lái)作為字典的鍵，字典中的鍵/值對(duì)是沒(méi)有順序的。

字典的常用方法描述
 
用例：

scientists = {'Newton' : 1642, 'Darwin' : 1809, 'Turing' : 1912}
print('keys:', scientists.keys())  #返回字典中的所有鍵
print('values:', scientists.values()) #返回字典中的所有值
print('items:', scientists.items()) #返回所有鍵值對(duì)，形式(鍵, 值)
print('get:', scientists.get('Curie', 1867))  # get方法
temp = {'Curie' : 1867, 'Hopper' : 1906, 'Franklin' : 1920}
scientists.update(temp)  #用字典temp更新字典scientists
print('after update:', scientists)
scientists.clear() # 清空字典
print('after clear:', scientists)

• 集合是一個(gè)由唯一元素組成的非排序集合體。
• 集合中的元素沒(méi)有特定順序，集合中沒(méi)有重復(fù)項(xiàng)。
• 可以使用大括號(hào){ }或者set()函數(shù)創(chuàng)建集合，但是，創(chuàng)建一個(gè)空集合必須用 set()，因?yàn)閧 }是用來(lái)創(chuàng)建一個(gè)空字典。

set1 = set([0,1,2,3,4])
set2 = set([1,3,5,7,9])
print(set1.issubset(set2))
print(set1.union(set2))
print(set2.difference(set1))
print(set1.issubset(set2))

• 函數(shù)是對(duì)程序邏輯進(jìn)行過(guò)程化和結(jié)構(gòu)化的一種方法，函數(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是增強(qiáng)了代碼的重用性和可讀性。
• Python不但能靈活地定義函數(shù)，而且本身內(nèi)置了很多有用的函數(shù)，可以直接調(diào)用。

函數(shù)定義語(yǔ)法格式如下所示：

def  function_name(arguments):
 function_block  

關(guān)于函數(shù)定義的說(shuō)明：

1. 函數(shù)代碼塊以 def 關(guān)鍵詞開頭，后接函數(shù)標(biāo)識(shí)符名稱和圓括號(hào)()；
2. function_name是用戶自定義的函數(shù)名稱；
3. arguments是零個(gè)或多個(gè)參數(shù)，且任何傳入?yún)��?shù)必須放在圓括號(hào)內(nèi)；
4. 最后必須跟一個(gè)冒號(hào) :，函數(shù)體從冒號(hào)開始，并且縮進(jìn)；
5. function_block實(shí)現(xiàn)函數(shù)功能的語(yǔ)句塊。

lambda函數(shù)
Python使用lambda來(lái)創(chuàng)建匿名函數(shù),準(zhǔn)確地說(shuō)，lambda只是一個(gè)表達(dá)式，函數(shù)體比def定義的函數(shù)簡(jiǎn)單的多，在lambda表達(dá)式中只能封裝有限的邏輯。除此之外，lambda函數(shù)擁有自己的命名空間，且不能訪問(wèn)自有參數(shù)列表之外或全局命名空間里的參數(shù)。

例題：假如要編寫函數(shù)實(shí)現(xiàn)計(jì)算多項(xiàng)式1+2x+y2+zy的值，可以簡(jiǎn)單的定義一個(gè)lambda函數(shù)來(lái)完成這個(gè)功能。

polynominal = lambda x,y,z: 1+2*x+y**2+z*y
polynominal(1,2,3)

1. 打開文件：open()函數(shù)；
2. 讀取/寫入文件：read()、readline()、readlines()、write()等；
3. 對(duì)讀取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；
4. 關(guān)閉文件：close()。

對(duì)文件操作之前需要用open() 函數(shù)打開文件，打開之后將返回一個(gè)文件對(duì)象（file對(duì)象）。open 函數(shù)的語(yǔ)法格式如下：
file_object = open(file_name [, access_mode = “r”, buffering= -1])

 
讀取txt文件時(shí)指定讀取數(shù)量

f = open("記事本.txt",mode = 'r')
content = f.read(10) #設(shè)置讀取內(nèi)容的長(zhǎng)度size
print(content)
f.close()
print(type(content)) 
按行讀取txt文件
f = open("記事本.txt",mode='r')
content = f.readlines()
print(content)
f.close() 

CSV (Comma Separated Values)，即逗號(hào)分隔值，也稱為字符分隔值，因?yàn)榉指舴�除了逗�?hào)，還可以是制表符，是一種常用的文本格式，用以存儲(chǔ)表格數(shù)據(jù)，包括數(shù)字或者字符。

CSV文件具有如下特點(diǎn)：

1. 純文本，使用某個(gè)字符集，比如ASCII、Unicode或GB2312；
2. 以行為單位讀取數(shù)據(jù)，每行一條記錄；
3. 每條記錄被分隔符分隔為字段；
4. 每條記錄都有同樣的字段序列。

Python內(nèi)置了csv模塊，import csv之后就可以讀取CSV文件了。

import csv
with open("student.csv", "r") as f:
    reader = csv.reader(f)  
    rows = [row for row in reader]
for item in rows:
    print(item) 

文件的寫入

• write() 函數(shù)用于向文件中寫入指定字符串，同時(shí)需要將open函數(shù)中文件打開的參數(shù)設(shè)置為 mode = w。
• write() 是逐次寫入，writelines() 可將一個(gè)列表中的所有數(shù)據(jù)一次性寫入文件。
• 如果有換行需要，則要在每條數(shù)據(jù)后增加換行符，同時(shí)用“字符串 .join() ”的方法將每個(gè)變量數(shù)據(jù)聯(lián)合成一個(gè)字符串，并增加間隔符 “\t”。

用例：

import csv
content = [['0','hanmei','23','81'],
          ['1','mayi','18','99']]
f = open("test.csv","w",newline='')#如果不加newline=""，就會(huì)出現(xiàn)空行
content_out = csv.writer(f)#生成writer對(duì)象存儲(chǔ)器
for con in content:
    content_out.writerow(con)
f.close()

運(yùn)行就會(huì)生成一個(gè)csv文件
 
打開test.csv文件：
 
關(guān)閉文件

文件操作完畢，一定要關(guān)閉文件close()，以便釋放資源供其他程序使用。