Python：2. Python基础

输入输出

1. 输出

• 普通输出

print('hello,world')

• 多个输出，用,隔开

print('First','Second','Third')

• 打印整数，计算结果

print(300)
print(100+300)

2. 输入

• 无提示输入

name = input()

• 有提示输入

name = input('please enter your name:')

数据类型和变量

1. 整数

Python可以处理任意大小的整数，当然包括负整数。同数学写法：1,100,-8080
Python整数没有大小限制

2. 浮点数

数学写法：1.23,3.14;科学计数法，把10用e代替，0.000012写成1.2e-5
Python的浮点数也没有大小限制，但是超出一定范围就直接表示为inf（无限大）

3. 字符串

以单引号''或双引号""括起来的任意文本。

• 如果'本身也是一个字符，就可以用""括起来文本
• 支持转义字符
• 若很多字符需要转义，就需要加很多\，为了简化，允许用r''表示''内部字符串默认不转义
• 若字符串内部有很多换行，为了简化，允许使用'''...'''的格式表示多行内容：print('''line1...line2...line3''')

4. 布尔值

• 用True、False表示布尔值，注意大小写
• 通过布尔运算计算出来

布尔值可以用and，or，not运算

5. 空值

空值在Python中是一个特殊值，用None表示
None不能理解为0，0是有意义的。

6. 变量

• 变量名：大小写应为、数字和_的组合，且不能用数字开头
• 动态语言：在Python中，等号=是赋值语句，可以把任意数据类型赋值给变量，同一个变量可以反复赋值，而且可以是不同类型的变量。

7. 常量

在Python中，通常用全部大写的变量名表示常量：PI
除法

• /:除法计算结果是浮点数，即使是两个整数恰好整除，结果也是浮点数
• //地板除：除法只取结果整数部分
• %:余数运算，可以得到两个整数相除的余数

字符串和编码

1. 字符编码
   在计算机内存中，统一使用Unicode编码；当需要保存到硬盘或需要传输的时候，就转换为UTF-8编码

• 用记事本编辑的时候，从文件读取的UTF-8字符被转换为Unicode字符到内存里，编辑完成后，保存的时候再把Unicode转换为UTF-8保存到文件。
• 浏览网页时，服务器会把动态生成的Unicode内容转换为UTF-8再传输到浏览器。

2. Python的字符串

• 字符串是以Unicode编码，支持多语言
• 单个字符的编码：ord()函数获取字符的整数表示，chr()函数把编码转换为对应的字符

a = ord('A')
b = chr(25991)
print(a,b)

66 文

• Python的字符串类型是str，在内存中以Unicode表示，一个字符对应若干个字节。如果要在网络上传输，或保存到磁盘上，就需要把str变为以字节为单位的bytes。bytes类型的数据用带b前缀的单引号或双引号表示

a = b'ABC'

- `ABC`和b'ABC'内容一样，但`bytes`的每个字符都只占一个字节
- 在`bytes`中，无法显示为ASCII字符的字节，用`\x##`表示

• 以Unicode表示的str通过encode()方法可以编码为指定的bytes

a = 'ABC'.encode('ascii')
b = '中文'.encode('utf-8')
print(a,b)

b'ABC' b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'
- 纯英文`str`可以用`ASCII`编码为`bytes`,内容一样的。
- 含中文的`str`可以用`UTF-8`编码为`bytes`。无法用`ASCII`编码，因为中文编码超出`ASCII`编码范围。

• 从网络或磁盘上读取了字节流，那么读到的数据就是bytes。要把bytes变为str，就需要用decode()方法。

a = b'ABC'.decode('ascii')
b = b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'.decode('utf-8')
print(a,b)

- 若`bytes`包含无法解码的字节，`decode()`方法会报错
- 若`bytes`中只有一小部分无效的字节，可以传入`errors='ignore'`忽略错误字节

b = b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'.decode('utf-8',errors='ignore')

• 计算str包含多少个字符，用len()函数。如果换成bytes，就是计算字节数
• 在操作字符串是，为了避免str和bytes互相转换乱码问题，应始终坚持UTF-8编码
• 由于Python源代码也是一个文本文件，所以，当你的源代码中包含中文的时候，在保存源代码时，需要指定保存为UTF-8编码。当Python解释器读取源代码时，为了让它按照UTF-8编码读取，在文件开头写上这两行

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

第一行：告诉Linux/OS X系统，这是一个Python可执行程序，Windows系统会忽略这个注释
第二行：告诉Python解释器，按照UTF-8编码读取源代码，否则，你在源代码中写的中文输入可能会有乱码。

3. 格式化
   Python中，采用的格式化方式和C语言是一致的,用%实现

• 不确定用什么,%s永远起作用，它会把任何数据类型转换为字符串
• 转义：%%表示%

%d 整数
%f 浮点数
%s 字符串
%x 十六进制整数

• format()

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

Hello, 小明, 成绩提升了17.1%

format()方法，会用传入的参数依次替换字符串内的占位符`{0}、{1}……`

使用list和tuple

1. list
   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

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

classmates = ['Michael','Bob','Tracy']
print(classmates)

# 获取list元素个数
print(len(classmates))

# 用索引来访问list中每一个位置的元素，索引从0开始.确保索引不越界
print(classmates[0])
'''
要取最后一个元素，除了计算索引外，还可以用-1做索引，直接获取最后一个元素.
依次类推，可以获取倒数第二个，倒数第三个
'''
print(classmates[-1])

# 在末尾添加元素
classmates.append('Tom')
print(classmates)
# 在指定位置添加元素
classmates.insert(1,'Jack')
print(classmates)

# 删除末尾的数据
classmates.pop()
print(classmates)
# 删除指定位置数据
classmates.pop(1)
print(classmates)

# 替换元素
classmates[1] = 'Alex'
print(classmates)

# list里面的元素类型可以不同
a = [123,True,'Tom']
print(a)
# list中也可以有另一个list
b = ['pop', 123, ['app','iOS']]
print(b)

# 多维数组
c = ['app','iOS']
d = ['pop', c, 'push']
print(c[1],d[1][1])

# 如果list中一个元素没有，就是一个空的list，它的长度为0
f = []
print(len(f))

2. tuple
   另一种有序列表叫元祖：tuple。一旦初始化就不能修改

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

a = ('Michael', 'Bob', 'Tracy')
print(a)

# 当定义一个tuple时，在定义的时候，tuple的元素就必须确定下来
b = (1,2)
print(b)
# 定义一个空的tuple
c = ()
print(c)
'''
定义一个只有1个元素的tuple
()既可以表示tuple，又可以表示数学公式的小括号。
为了避免歧义，定义一个元素时，必须加一个逗号
'''
d = (1,)
print(d)

# 指向不变
f = ('a', 'b', ['c','d'])
f[2][0] = 'X'
f[2][1] = 'Y'
print(f)

条件判断

1. 条件判断

• 注意冒号
• 如果if语句判断是True，就把缩进的语句执行
• elif是else if的缩写

if <条件判断1>:
    <执行1>
elif <条件判断2>:
    <执行2>
elif <条件判断3>:
    <执行3>
else:
    <执行4>

2. 类型变换

str不能直接和整数比较，必须先把str转换成整数
s = '1234'
n = int(s)
print(n)

循环

只有两种循环

• for...in
• while

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

# for...in
names = ['Michael','Bob','Tracy']
for name in names :
    print(name)

sum = 0
for x in [1,2,3,4,5,6,7,8,9]:
    sum = sum + x
print(sum)

# range()函数可以生成一个整数序列，再通过list()函数可以转换为list.
# range(5)生成的序列是从0开始小于5的整数
num = list(range(5))
print(num)

# while循环
sum_w = 0
n = 99
while n > 0:
    sum_w = sum_w + n
    n = n - 2
print(sum_w)

# break:提前结束，跳出循环
b = 1
while b < 100:
    if b > 10:
        break
    print(b)
    b = b + 1
print('End')

# continue:跳过当前循环，开始下一次循环
c = 0
while c < 10:
    c = c + 1
    if c % 2 == 0 :
        continue # 会直接继续下一轮循环，后续的print()不会执行
    print(c)

使用dict和set

1. dict

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

# dict
'''
字典：dict，键值存储，无序。用空间换时间的一种方法
1. 查找和插入速度极快，不会随着key的增加而变慢
2. 需要占用大量的内存，内存浪费多

注意：
1. dict的key必须是不可变对象。通过key计算位置的算法交哈希算法(Hash)
2. 字符串和整型是不可变的，可以用作key。list是可变的，不可以。
'''
d = {'Mick':95, 'Tom':90}
print(d['Mick'])

# 增加键值
d['Bob'] = 60
print(d['Bob'])

# 修改key对应的value
d['Mick'] = 20
print(d['Mick'])

# 判断key是否存在 通过in判断,True or False
print('Jack' in d)
# 通过get()方法，不存在返回None
print(d.get('Thomas'))
print(d.get('Thomas',-1))

# 删除key，对应的value也会删除
print(d.pop('Bob'))

print(d)

2. set

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

# set
'''
set:一组key的集合，由于key不能重复。所以在set中，没有重复的key。无序

要创建set，需要提供一个list作为输入集合
'''

# 创建
a = set([1,2,3])
print(a)

# 重复数据自动被过滤
b = set([5,6,7,5,6,7])
print(b)

# 通过add(key)添加元素，可以重复添加，但不会有效果
b.add(8)
print(b)

# 通过remove(key)删除元素
b.remove(5)
print(b)

# 交集和并集
print(a & b)
print(a | b)

参考

1. 廖雪峰的Python教程