Python基础

数据类型

1. 整数

• Python的整数没有大小限制
• 浮点数
• 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）。
• 字符串
• 单个字符可以用\来转义
• 如果字符串里面有很多字符都需要转义，就需要加很多\，为了简化，Python还允许用r''表示''（两个单引号）内部的字符串默认不转义
• 如果字符串内部有很多换行，用\n写在一行里不好阅读，为了简化，Python允许用'''abcd'''的格式表示多行内容，也可以前面加r进行转移。文件中直接用两个'''包含即可。
• 布尔值
• True False区分大小写
• 布尔值可以用and、or和not运算。
• 空值（None）

变量

• 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。
  这种变量本身类型不固定的语言称之为动态语言。
• 在Python中，通常用全部大写的变量名表示<b>常量</b>，比如PI，但事实上PI仍然是一个变量，Python根本没有任何机制保证PI不会被改变。
• 地板除 // 相当于js的Math.Floor()

字符串和编码

1. 字符编码

• 一个bit位只能表示0或者1
• 8个bit位表示一个字节
• n个字节可以表示一个字符（n视编码方式而定）
• ASCII编码：一个字节，只能表示英文及常用字符
• Unicode编码：常用两个字节表示，通用
• UTF-8编码：变字节长度，英文一个字节，兼容ASCII，中文３个
• 存储和网络传输常用UTF-８，内存中常用Unicode
• 字符串
• ord()函数：获取字符的整数表示 eg. ord('A') >> 65
• chr()函数：把编码转换为对应的字符 eg. chr(66) >> 'B'
• b'...'表示bytes类型数据 eg. b'ABC'
• encode('utf-8,ascii,unicode')函数，将字符按指定编码方式编码为bytes类型(str变为bytes)
• decode('utf-8,ascii,unicode')函数，将bytes按指定编码方式编码为字符(bytes变为str)
• len(str)可以用来计算字符数或者字节数

len('ABC')
3
>>> len('中文')
2
>>> len(b'ABC')
3
>>> len(b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87')
6
>>> len('中文'.encode('utf-8'))
6

• 格式化字符串
• %d 整数型
• %s 字符串型
• %f 浮点数型
• %x 十六进制整数型
• 整数和浮点数型可指定是否补0或小数点位数（%02d,%.2f）

使用list和tuple

• 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。
• len()可以用来获取列表长度，用索引来访问list中每一个位置的元素，索引从0开始。确保索引不要越界，最后一个元素的索引是len(classmates) - 1。
• 如果要取最后一个元素，除了计算索引位置外，还可以用-1做索引，直接获取最后一个元素。

>>> classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
>>> len(classmates)
3
>>> classmates[-1]
'Tracy'

• append(item)：把item追加到list末尾
• insert(index, item)：把item插入到index位置
• pop() ：删除list末尾元素
• pop(index)： 删除指定index位置元素
• 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
• list里面的元素的数据类型可以不同
• list元素也可以是另一个list，eg: s = ['python', 'java', ['asp', 'php'], 'scheme']
• 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。

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

• tuple不能改变，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，你可以正常地使用索引获取其中元素，但不能赋值成另外的元素。
• 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。
• 定义一个空tuple：t = ()。
• 定义一个只有一个元素的tuple：t = (1,)，加一个逗号，消除()作为小括号的歧义。Python在显示只有1个元素的tuple时，也会加一个逗号,，以免误解成数学计算意义上的括号。
• tuple所谓的“不变”是说，tuple的每个元素，指向永远不变。要创建一个内容也不变的tuple，就必须保证tuple的每一个元素本身也不能变。

条件判断

• if elif else 注意后面的冒号和下面执行的代码块的缩进

age = 3
if age >= 18:
    print('adult')
elif age >= 6:
    print('teenager')
else:
    print('kid')

• if 判断可以简写为如下代码，其中只要x是非零数值、非空字符串、非空list等，就判断为True，否则为False。

if x:
    print('True')

• 输入默认为str类型，执行判断或操作前转换成所需类型，如int，float等。

循环

1. for ... in ... ：可以用来依次把list或tuple中的每个元素迭代出来

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

计算1-100的和，range文档2.7，range文档3.6

sum = 0
for x in range(101):
    sum = sum + x
print(sum)

• while：只要条件满足，就不断循环，条件不满足时退出循环。

sum = 0
n = 99
while n > 0:
    sum = sum + n
    n = n - 2
print(sum)

• break：提前结束循环和continue：跳过当前这次循环
• 有些时候，如果代码写得有问题，会让程序陷入“死循环”，也就是永远循环下去。这时可以用Ctrl+C退出程序，或者强制结束Python进程。

使用dict和set

1. dict {}

• 把数据放入dict的方法，除了初始化时指定外，还可以通过key放入：

d = {'Michael': 95, 'Bob': 75, 'Tracy': 85}
d['Michael'] = 67

• 由于一个key只能对应一个value，所以，多次对一个key放入value，后面的值会把前面的值冲掉。
• 如果key不存在，dict就会报错。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，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

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

注意：返回None的时候Python的交互式命令行不显示结果。

• pop(key)：删除一个key，同时将其value也从dict中删除

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

<b>dict内部存放的顺序和key放入的顺序是没有关系的。</b>

• dict和list

• dict的特点
  1. 查找和插入的速度极快，不会随着key的增加而变慢；
  • 需要占用大量的内存，内存浪费多。
• list的特点
  1. 查找和插入的时间随着元素的增加而增加；
  • 占用空间小，浪费内存很少。
• 所以，dict是用空间来换取时间的一种方法。
• dict可以用在需要高速查找的很多地方，dict的key必须是不可变对象。dict用Hash（哈希算法）来计算key对应的位置。要保证hash的正确性，作为key的对象就不能变。在Python中，字符串、整数等都是不可变的，因此，可以放心地作为key。<b>而list是可变的，就不能作为key</b>。

• set 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}

注意，传入的参数[1, 2, 3]是一个list，而显示的{1, 2, 3}只是告诉你这个set内部有1，2，3这3个元素，显示的顺序也不表示set是有序的。

• 重复元素在set中自动被过滤

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

• add(key)：可以添加元素到set中，可以重复添加，但不会有效果
• remove(key)：可以删除元素
• 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}

不可变对象

• str是不变对象，而list是可变对象。
• 对list进行操作，list内部的内容是会变化的。而对于不可变对象，比如str，对于不变对象来说，调用对象自身的任意方法，也不会改变该对象自身的内容。相反，这些方法会创建新的对象并返回，这样，就保证了不可变对象本身永远是不可变的。
• tuple作为不变对象，也可以作为参数传入set中，但tuple中不能有list

>>> s2 = set((1,2,3))
>>> s2
{1, 2, 3}
>>> s2 = set((1,[2,3]))
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'