Python语法基础

数据对象和组织

• 对现实世界实体和概念的抽象

1. 简单类型（表示）：整数—int、浮点数—float、复数—complex、逻辑值—bool、字符串—str
2. 容器类型（组织）：列表—list、元组—tuple、集合—set、字典—dict
3. 数据类型之间大都可以转换

赋值和控制流

• 对现实世界处理和过程的抽象

1. 运算语句（处理与暂存）：表达式计算、函数调用、赋值
2. 控制流语句（组织语句描述过程）：循环、条件分支、顺序
3. 定义语句也用来组织语句，描述一个包含一系列处理过程的计算单元：函数定义、、类定义

python数据类型

1. 整数int：不受大小限制
2. 浮点数float：受到17位有效数字的限制

• 整数与浮点数有常见的运算包括加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）、整除（//）、求余（%）、指数幂等
• 一些常用数学函数在math模块中

import math
a=math.sqrt(4)
#a=2

3. 复数：python内置对复数的计算

• 支持所有常见的复数计算
• 对复数处理的数学函数在模块cmath中

import cmath
a=cmath.sqrt(1+2j)
#a的值为复数1+2i开根号

4. 逻辑值（bool）：逻辑值仅包括True/False两个

• 配合if/while等语句做条件判断
• 其他数据类型可以转化为逻辑值，如0与非0等

bool（0）#False
bool（999）#True

5. 字符串：python中字符串不能修改只能产生新的字符串

• 用单引号和双引号都可以表示字符串
• 多行字符串用三个连续的单引号表示
• 特殊字符用转移符号""表示
• 字符串基本操作：连接（+）、复制（*）、长度（len）、[start：end：step]用来切片（提取一部分）
• 高级操作：分割（split）、合并（join）、大小写相关（upper/lower/swapcase）、替换字符（replace）等等

>>> 'a b c d'.split(' ')
['a', 'b', 'c', 'd']
>>> 'abc'.upper()
'ABC'

6. 列表和元组

• python中有几种类型是一系列元素组成的序列，以整数作为索引
• 字符串str就是一种同类元素的序列
• 列表list和元组tuple则可以容纳不同类型的元素，构成序列
• 元组是不能更新的序列（字符串也是）
• 列表则可以删除、添加、替换、重排序列中的元素
  image
• 创建列表：[]或者list()
• 创建元组：()或者tuple()
• 用索引[n]获取元素（列表可变）
• +：连接列表/元组
• *：复制n次，生成新列表/元组
• len()：元素个数
• in：某个元素是否存在
• [start:end:step]：切片

方法名称	使用例子	说明
append	alist.append(item)	列表末尾添加元素
insert	alist.insert(i,item)	列表中i位置插入元素
pop	alist,pop()	删除最后一个元素
sort	alsit.sort()	将表中元素排序
reverse	alist.reverse()	将列表元素反向排序
del	del.alist[i]	删除第i个元素
indx	alist.index(item)	找到item的首次出现位置
count	alsit.count(item)	返回item在列表出现的次数
remove	alist.remove(item)	将item的首次出现删除

7. 集合set：集合是不重复元素的无序组合

• 用set()创建空集
• 用set()从其他序列转化生成集合
• 集合的常见操作：
  in：判断元素是否属于集合、
  |，union()：并集、
  &，intersection():交集
  -，difference()：差集
  ^，symmetric_difference()：异或
  <=,<,>=,>:子集，真子集，超集，真超集

8. 字典dict：

• 字典是通过键值key来索引元素value，而不是像列表是通过连续的整数来索引
• 字典是可变类型
• 字典中元素value没有顺序，可以是任意类型
• 字典中的key可以是不可变类型（数值/字符串/元组）

python变量机制

1. 引用数据对象

• 赋值语句a=0，实际上是创建了名为a的变量，然后指向数据对象“0”
• 所以变量可以随时指向任何一个数据对象，如True，1.02等（这和静态语言完全不同）
• 变量的类型随着指向的数据对象类型改变而改变。

2. 可变类型的变量引用情况

• 由变量的引用特性，可变类型的变量操作需要注意的是，多个变量通过赋值引用同一个可变类型对象时，通过任何一个变量改变了可变类型，其他变量也看到了改变

常用的连续序列生成器：range函数

• range(n):从0到n-1的序列
• range(start,end):从start到end-1的序列
• range(start,end,step)
• range函数返回range类型的对象，可以直接当作序列使用，也可以转换为list或者tuple等容器类型

建立大型数据结构

• 嵌套列表：列表的元素是一些列表，可以通过alsit[i][j]来索引
• 字典元素可以是任意类型，所以也可以是字典
• 字典的键值可以是任意不可变类型。

>>> alist=[[1,2,3],[True,'ab']]
>>> alist[0][2]
3
>>> adict={'a':['1','2'],'b':[True,'sun']}
>>> adict['b'][0]
True

输入和输出：input/print函数

• input(prompt)：显示提示信息prompt，输入内容以字符串形式返回
• print(v1,v2,v3,...):打印各变量的值输出，可以带参数end（结尾）和sep（字符串之间）
• 格式化字符串：'%d %s' % (v1,v2)

运算语句：表达式、函数调用、赋值

• 各类型的数据对象，可以通过各种运算组织成复杂的表达式
• 调用函数或对象，也可以返回数据，所有可调用的事物称为callable（调用函数或对象，需要在其名称后加圆括号，有参数，写在括号里，不加圆括号的函数或对象仅表示自己，而不是调用）
• 将表达式或调用返回值传递给变量进行引用，称为赋值

控制流语句

1. 条件if

if <逻辑条件>:
    <语句块>
elif <逻辑条件>：#可多个elif
    <语句块>
else：#只能一个
    <语句块>

2. while循环

while <逻辑条件>:
    <语句块>
    break #跳出循环
    continue #略过余下循环语句
    <语句块>
else: #条件不满足推出循环，执行下面代码
    <语句块>

3. for循环

for <变量> in <可迭代对象>:
    <语句块>
    break #跳出循环
    continue #略过余下循环语句
    <语句块>
else: #迭代完毕则执行下面语句
    <语句块>

推导式

• 可以用来生成列表、字典、集合的语句

1. [<表达式> for <变量> in <可迭代对象> if <逻辑条件>]
2. {<键值表达式>:<元素表达式> for <变量> in <可迭代对象> if <逻辑条件>}
3. {<元素表达式> for <变量> in <可迭代对象> if <逻辑条件>}

生成式推导式

• 与推导式一样语法（但是用的是圆括号）
  (<元素表达式> for <变量> in <可迭代对象> if <逻辑条件>)
• 返回一个生成器对象，也是可迭代对象，但不会立即产生全部元素，仅在要用到元素的时候才生成，可以极大节省内存

例外处理Exception Handing

• 代码运行可能出现的错误

1. 语法错误：Syntax Error
2. 除以0错误：ZeroDivionError
3. 列表下标越界：IndexError
4. 类型错误：TypeError

• 错误会引起一些不必要的麻烦，如果希望掌控意外错误，就需要在可能出错的地方设置陷阱捕捉错误，引入try，except方式
  try: #若出错，则执行except后的语句
  except： #处理错误代码
  else： #没有出错执行下面的代码
  finally： #无论出错否，都执行的代码

函数function

# def语句：
def <函数名>(<参数表>):
    <缩减的要执行的代码>
    return<函数返回值>
# 调用函数：
<函数名>(<参数表>)# 无返回值
v=<函数名>(<参数表>)# 返回值赋值给变量v

定义函数的参数：固定参数/可变参数

• 定义函数时，参数可以有两种；一种是参数表中写明了参数名key的参数，固定了顺序和数量

def func(key1,key2,key3=value3....):

一种是定义时还不知道会有多少参数传入的可变参数

def func1(*args): #不带key的多个参数

def func2(**kwargs): #带key=val形式的多个参数

调用函数的参数：位置参数/关键字参数

• 调用函数时，可以传进两种参数；一种是没有名字的位置参数（会按前后顺序对应），一种是指定了key值的关键字参数
• 如果混用，位置参数必须在关键字参数前

面向对象：类的定义与调用

• 类用来实现抽象数据类型ADT，封装实体的属性和行为

#定义类
class <类名>:
    def __init__(self,<参数表>):
    def <方法名>(self,<参数表>)
#调用类
obj=<类名>(<参数表>)
#返回一个对象实例，类方法中的self指这个对象实例

类定义中的特殊方法

• 在类定义中实现一些特殊方法，可以方便的使用一些python内置操作（所有特殊方法以两个下划线开始结束）

1. __str__(self): 自动转化为字符串
2. __add__(self,other): 使用+操作符
3. __mul__(self,other): 使用*操作符
4. __eq__(self,other): 使用==操作符

类的继承机制

• 如果有两个类具有“一般-特殊”的逻辑关系，那么特殊类就可以作为一般类的“子类”来定义，从“继承”属性和方法

class <子类名>(<父类名>):#可以继承多个父类
    def <重定义的方法的名称>(self,...):

• 子类对象可以调用父类方法，除非这个方法在子类中重新定义了