机器学习马拉松:Python基础(1)

环境配置

Python环境搭建相关的教程很多，我是直接HomeBrew安装

brew install python
#查看安装的版本
~ python
Python 2.7.10 (default, Jul 30 2016, 19:40:32)
[GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 8.0.0 (clang-800.0.34)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.

进入Python环境后可以直接在Terminal写Python代码

>>> 100+200
300
>>> print 'hello, world'
hello, world

但这样不能保存练习过程中的代码，我们必须要在代码编辑器里完成代码编写工作，然后执行。在Mac/Linux系统里可以直接执行写好的Python代码，需在代码头部加上如下注释， 告诉系统这是一个可执行文件：

 #!/usr/bin/env python

然后Terminal 进入到Python文件目录下直接执行即可， 如下：

Learn1 ./hello.py

Python语言是要求编码格式的， 如果代码中有中文字符必须用UTF-8编码格式， 可以在代码头部加上如下注释告诉解析器要用UTF-8，此外还要注意编辑器里代码格式。

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

字符串

Python 中没有各种个样的类型，作为一个动态语言自动适配类型，所以直接定义变量就可以。

• 字符串格式化方式,如：

>>> name='ALMJ'  #定义一个并赋值字符串
>>> print 'My Name is',name  #字符串拼接变量打印出来
My Name is ALMJ

>>> a=12 #定义变量并赋值整数
>>> b=3
>>> s=a/b  #除法操作
>>> s
4

上面打印字符串变量是直接用,拼接，其实也可以使用占位符

>>> name='ALMJ'  #定义一个变量赋值
>>> age=25
>>> print 'My name is %s and i am %d' %(name,age)  #用占位符匹配位置
My name is ALMJ and i am 25

常见的占位符：

%d   #整数
%f   #浮点数
%s   #字符串
%x   #十六进制整数

其实可以更灵活的使用格式化， 如下：

    >>> '%2d-%02d' %(3,1)  #长度为2的整数，十位空的可以补零
    ' 3-01'
    >>> '%d-%0d' %(3,1)  #不补零
    '3-1'
    >>> '%2d-%02d' %(30,1) #十位不空又不补零
    '30-01'
    >>> '%.4f' % 3.1415926  #保留到小数点后4位
    '3.1416'
    >>> 'Age: %s. Gender: %s' %(25,True) #如果不确定类型， 默认匹配%s自动转成字符串再匹配
    'Age: 25. Gender: True'
    >>> 'total percent: %d %%' %85  #若输出的字符串里有% 可以转移，如 %%
    'total percent: 85 %'
    #用普通转移符是不行的
    >>> 'total percent: %d /%' %85  #不能 /% 转移， 报错

有序集合(list&tuple)

• List 列表
  Python中列表的概念根其他语言类似， 也是一种有序的集合，可以添加，删除，查找其中的元素。

>>> myList=['ALMJ','Arzu','Adam','Askar']  #创建列表并赋值
>>> myList
    ['ALMJ', 'Arzu', 'Adam', 'Askar']

可以用len()函数获取列表的长度

>>> len(myList)
    4   #上面的定义列表长度为4

根其他语言一样可以用索引访问、操作列表中的任何元素

>>> myList[0]  #访问第一个元素
    'ALMJ'
>>> myList[3]  #访问第四个(最后)元素
    'Askar'
>>> myList[-1] #用复数索引可以从倒数第一个元素开始访问
    'Askar'
>>> myList[-4] # 访问第一个元素，等价于 myList[0]
    'ALMJ'
>>> myList[4]  #超出索引会报错
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    IndexError: list index out of range

同样Python 中的 List 也是动态的(元素可变)

    >>> myList.append('ZhangSan')  #追加元素
    >>> myList.append('LiSi')
    >>> myList
    ['ALMJ', 'Arzu', 'Adam', 'Askar', 'ZhangSan', 'LiSi']

可以往特定的位置上插入元素

    >>> myList.insert(0,'Alimujiang')  #第一个位置上添加一个元素
    >>> myList
    ['Alimujiang', 'ALMJ', 'Arzu', 'Adam', 'Askar', 'ZhangSan', 'LiSi']

删除列表末尾的或者任何位置上的元素

    >>> myList.pop()  #删除末尾的元素
    'LiSi'
    >>> myList
    ['Alimujiang', 'ALMJ', 'Arzu', 'Adam', 'Askar', 'ZhangSan']
    >>> myList.pop(1)  #删除第二个元素
    'ALMJ'
    >>> myList
    ['Alimujiang', 'Arzu', 'Adam', 'Askar', 'ZhangSan']

若想把已有的元素替换掉，可以直接赋值

    >>> myList[4]='MaYun'  #替换第五个位置的元素
    >>> myList
    ['Alimujiang', 'Arzu', 'Adam', 'Askar', 'MaYun']

列表中也可以包含另一个列表

    #创建一个列表，其中有一个元素是个列表['CSS','HTML']
    >>> myNewList=['Python','Java','JavaScript','PHP',['CSS','HTML'],'C']
    >>> myNewList
    ['Python', 'Java', 'JavaScript', 'PHP', ['CSS', 'HTML'], 'C']
    #再创建一个列表，其中包含上面新建的列表
    >>> myList=['Language',myNewList,'Skills',['Prgram','Design'],'OK']
    >>> myList  #看看，已经是三级潜逃列表了
    ['Language', ['Python', 'Java', 'JavaScript', 'PHP', ['CSS', 'HTML'], 'C'], 'Skills', ['Prgram', 'Design'], 'OK']

嵌套列表的时候元素中的列表相当于父列表的一个普通元素，上面两个列表的长度如下：

    >>> len(myNewList) 
    6
    >>> len(myList)
    5

嵌套列表中的任何元素也可以访问到，如：

    >>> myList[1][4][0]  #myList中的第二个元素中的第五个元素中的第一个元素
    'CSS'

• Tuple 元组

这个根List很像，但是Tuple一次初始化以后不能发生变化，定义的格式也稍微不同

    >>> myTuple=('ALMJ','Arzu','Adam')   #新建一个Tuple元组，注：是小括号
    >>> myTuple
    ('ALMJ', 'Arzu', 'Adam')

    >>> myTuple[1]  #一样可以通过索引访问
    'Arzu'

Tuple没有append()，insert()等方法， 一次定义赋值就不能变，所以代码比较安全。
使用Tuple时还需要注意：

定义一个tuple时，在定义的时候，tuple的元素就必须被确定下来：

    >>> myT=(1,2,3)   #定义时确定值
    >>> myT
    (1, 2, 3)
    
    >>> myT=()   #定义一个空tuple
    >>> myT
    ()
   
    >>> myT=(1)  #定义只有一个元素的tuple时不能这么直接写数字， 否则被当作一个普通数字
    >>> myT
    1
    >>> myT=(1,)  #要这么定义
    >>> myT
    (1,)

Tuple也可嵌套使用

    >>> myT1=(1,'A',2)   #定义并赋值一个Tuple
    >>> myT2=('C',myT1,'D')  #再定一个Tuple元素包括上面的Tuple
    >>> myT2
    ('C', (1, 'A', 2), 'D')

甚至可以在其里面嵌套List

    >>> myT=('Language','Skills',['Program','Design']) #定义一个Tuple并赋值，其元素包含List
    >>> myT
    ('Language', 'Skills', ['Program', 'Design'])
    ```
    #Tuple是不可变的，但是这的是Tuple里面的List的元素，所以没问题
    >>> myT[2][0]='Hello'   
    >>> myT[2][1]='World'
    >>> myT
    ('Language', 'Skills', ['Hello', 'World'])
    
    #改变Tuple的元素是会报错的
    >>> myT[1]='No'
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    TypeError: 'tuple' object does not support item assignment