大师兄的Python学习笔记(一）: 基础篇

大师兄的Python学习笔记(二）: 面向对象和类

一、在开始之前

1. 一些常见问题

• 应该学习一种语言还是多种语言？

在精通一种语言的基础上掌握得越多越好。

• 应该学习哪种编程语言？

工具箱里有各种工具，每种工具都有各自的用途。

• 学习Python可以做什么？

• Python就像工具箱里的瑞士军刀，基本什么都能做。
• 目前Python在自动化运维、Web开发、爬虫、人工智能、机器学习和数据分析领域应用的比较多。

• Python的优点是什么？

• 语言优雅、明确、简单。
• 开发效率高: Python的第三方库超级强大，Github上有很多开源代码。
• 高级语言：不用过多考虑底层细节
• 可移植性：基本所有平台都可以使用，而且不会有太大的区别（还是有部分区别，比如fork()）
• 可扩展性：存在许多使用 C 语言或 Fortran 编写扩展的方法。
• 可嵌入型：可以把Python嵌入C/C++程序，从而向程序用户提供脚本功能。

• Python的缺点是什么？

• 相比C语言和Java速度慢（对于计算机来说），除非要求极高，一般感觉不到。
• 全局解释器锁GIL(Global Interpreter Lock)导致线程不能利用多CPU，有一些变通的解决方案。

• 应该学习Python2还是Python3?

• Python2和Python3版本语法不兼容，创始人 Guido van Rossum表示Python2将更新至2020年。所以除非有特殊需求，学习最新版本肯定是没错的。
• 截止本文发布，目前最新版本是Python3.8.0。

2. 环境搭建

Python是一门解释型语言，我们需要先把写完的代码编译成计算机能看懂的语言(字节码 bytes)，才能交给它执行,所以需要安装编译器(complier)。这里推荐两种方式二选一：

• 方式一：直接安装python3: Python下载、 安装教程
• 方式二：安装Anaconda，Anaconda内置了Python编译器和很多工具: 下载Anaconda 、安装教程

3. 开发工具推荐

我们需要用开发工具来编写代码，比较常用的开发工具包括:Pycharm、Sublime、Eclipse等，个人推荐用Pycharm。另外，Jupyter Notebook也是一款非常好用的工具，推荐安装。

• Pycharm Community下载、安装教程、使用教程
• Jupyter Notebook、安装教程

4. 入门书籍推荐

• 《Python学习手册》
• 《Python编程 从入门到实践》

5. 关于缩进

• Python对缩进要求非常严格,相同逻辑层保持相同的缩进。
• 在Pycharm中，可以使用TAB键进行缩进，用Shift+TAB键取消缩进。

# 实例:
a = 0 # 第一层
def func():
   b = 1 # 第二层
   def printf():
       print(b) # 第三层
   printf()
func()

6. 命名规范

6.1 命名规范

命名应当尽量使用全拼写的单词：

• 包、文件名: 全小写，可以使用下划线
  例：my_file.py
• 类名: 大驼峰
  例：MyClass
• 函数名: 小驼峰
  例：myFunction
• 变量：全小写，可以采用POSIX命名习惯
  例: my_variable
• 常量: 全大写，可以采用POSIX命名习惯
  例: MAX_LENGTH

6.2 关于名字中的下划线_

• 名字前面一个_表示保护变量(protected) :
  例：_name
• 名字前面两个_表示内部使用(private):
  例：__name
• 名字前后各两个_表示魔法函数/语法糖:
  例：__init__
• 名字末尾一个_用来解决命名冲突
  例：name_
• 单独一个_表示不重要或无意义变量
  例：_

6.3 需要避免的命名

• 不要用类型名称命名
  例: name_list(错误用法!）
• 不要用以下关键词命名:

False class  from                or
None                continue            global              pass
True                def                 if                  raise
and                 del                 import              return
as                  elif                in                  try
assert              else                is                  while
async               except              lambda              with
await               finally             nonlocal            yield
break               for                 not 

7. 一些马上要用到的函数

7.1 print()函数

• print()用于打印输出，是最常用的函数之一。
• 语法：print(<对象>)

1）打印字符串

>>>print('Hello World!')
Hello World!

2）打印整数

>>>print(123456)
123456

3）打印多个字符串

>>>print('Hello''World')
HelloWorld
>>>print('Hello','World')
Hello World

4）打印间隔符

>>>print('www','baidu','com',sep='.')
www.baidu.com

7.2 help()函数

• help函数用于查看函数或模块用途的详细说明。
• help是获得帮助最直接的方式，但内容为全英文。
• 语法: help(<对象>）

>>>help(print)
Help on built-in function print in module builtins:

print(...)
   print(value, ..., sep=' ', end='\n', file=sys.stdout, flush=False)
   
   Prints the values to a stream, or to sys.stdout by default.
   Optional keyword arguments:
   file:  a file-like object (stream); defaults to the current sys.stdout.
   sep:   string inserted between values, default a space.
   end:   string appended after the last value, default a newline.
   flush: whether to forcibly flush the stream.

7.3 type()函数

• type()函数用于查看对象的类型。
• 语法: type(<对象>)

>>>i = 1
>>>print(type(help))
<class 'int'>

8. 关于注释

注释是给自己和其他程序员看的内容。

8.1 注释方法

• # 单行注释

#这里是单行注释

• ''' ''' 或 """ """ 多行注释

'''这里
        是
            多行
                    注释'''

8.2 注释规则

• 注释越少越好，简单的代码不要注释
• 对于复杂的操作，应该在操作开始前写上若干行注释
• 对于不是一目了然的代码，应在其行尾添加注释（为了提高可读性，注释应该至少离开代码 2 个空格）
• 绝不要描述代码，假设阅读代码的人比你更懂 Python，他只是不知道你的代码要做什么

二、语法基础

1. 变量

• 变量用来存储值，通过访问变量可以访问值。
• 变量是所有编程语言的基础，python变量属于弱类型，在创建变量时不需要声明变量类型。
• 单“=” 在python中是赋值运算符。

1）变量赋值语法如下:

<变量名> = <变量值>

>>>i = 1
>>>print(i)
1

2）为多个变量同时赋值：

>>>a,b = 1,2
>>>print(a,b)
1 2

3）两个变量交换值:

>>>a,b = 1,2
>>>a,b = b,a
>>>print(a,b)
2 1

1.1 变量类型：数字

1) int 整形

• int就是整数。
• 可以是十进制、二进制、八进制、十六进制。
• print(<int>)时，会自动换算到十进制。

# 十进制数字
>>>i = 1
>>>print(i)
1
>>>print(type(i))
<class 'int'>

# 二进制数字
>>>i = 0b1101 # 0b代表二进制
>>>print(i) # print二进制数字时，会自动换算成十进制
13
>>>print(type(i))
<class 'int'>

# 八进制数字  
i = 0o427 # 0o代表八进制
>>>print(i) # print八进制数字时，会自动换算成十进制
279
>>>print(type(i))
<class 'int'>

# 十六进制数字  
>>>i = 0xE1FF # 0x代表十六进制
>>>print(i) # print十六进制数字时，会自动换算成十进制
57855
>>>print(type(i))
<class 'int'>

2) float 浮点数

>>>f = 1.2
>>>print(f)
1.2
>>>print(type(f)
<class 'float'>

# 也可以用科学计数法表示
>>>e = 2.4e2
>>>print(e) 
240
>>>print(type(e)
<class 'float'>

3) complex 复数

>>>x = 1 + 5j
>>>print(x)
(1+5j)
>>>print(type(x))
<class 'complex'>

4) bool 布尔值

True与1等值，False与0等值

1.2 变量类型：bool 布尔值

• bool只有True和False两个值
• True与1等值，False与0等值。

>>>a = True
>>>print(type(a))
<class 'bool'>

>>>print(a == 1) # 说明True和1相等
True

>>>b = 0
>>>print(type(b))
<class 'int'>

>>>print(b == False) # 说明False和0相等
True

1.3 变量类型：string 字符串

• 字符串就是文字类型
• 字符串的形式:'<str>'
• string可以切片

>>>str = 'Hello World!'
>>>print(str)
'Hello World!'
>>>print(type(str))
<class 'str'>

>>>str = '9'
>>>print(str)
'9'
>>>print(type(str))
<class 'str'>

1.4 变量类型：列表 list

• 列表是由一个或多个值组成的序列
• 列表的形式:[<l1>,<l2>,<l3>]
• 列表的值可以是任何类型
• 列表有顺序，有序号
• 列表可以嵌套

>>>l = [1,'hello',0.5]
>>>print(l)
[1, 'hello', 0.5]
>>>print(type(l))
<class 'list'>

1.5 变量类型：元组 tuple

• 元组和list类似，区别是内容不可修改。
• 元组的形式:(<t1>,<t2>,<t3>)

>>>tup = (1,'hello',0.5)
>>>print(tup)
(1,'hello',0.5)
>>>print(type(tup))
<class 'tuple'>

1.6 字典 dict

• 字典是一种组合数据，包含一个或多个键(key)和值(value)的配对, key和value必须配对出现。
• dict的key值必须是不可变的数据类型，而value值的数据类型可以是任意类型
• 字典的形式：{<key1>:<value1>,<key2>:<value2>}
• 字典没有顺序
• 字典可以嵌套

>>>dict = {'name':'qq','age':1,'type':'雪纳瑞'}
>>>print(dict)
{'name': 'qq', 'age': 1, 'type': '雪纳瑞'}
>>>print(type(dict))
<class 'dict'>

1.7 集合 set

• 集合是一组无序且不重复的值
• 集合的形式:{s1,s2,s3}
• 集合的值只能是可以hash的值，比如:str, int, float, tuple,冰冻集合等

# set是内容的集合，内容不能重复
>>>a = {'雪纳瑞','贵宾','柯基','拉布拉多'}
>>>print(a)
{'柯基', '贵宾', '拉布拉多', '雪纳瑞'}
>>>print(type(a))
<class 'set'>

1.8 None

None是一个空值，所以也是一个值。

>>>n = None
>>>print(n)
None
>>>print(type(n))
<class 'NoneType'>

2. 运算符

2.1 算数运算符

• 进行算数运算的符号
• 包括: + - * / % ** //
• Python没有自增自减运算符。

>>>a = 1 + 2 #加法
>>>print(a)
3

>>>a = 2 - 1 #减法
>>>print(a)
1

>>>a = 2 * 2 #乘法
>>>print(a)
4

>>>a = 9 / 3 # 除法
>>>print(a)
3

>>>a = 9 // 4 #取商
>>>print(a)
2

>>>a = 9 % 4 #取余
>>>print(a)
1

>>>a = 10 ** 2 #幂运算
>>>print(a)
100

2.2 比较运算符

• 对两个变量或值进行比较的运算符，包括: == != > < >= <=
• 比较的结果一定是布尔值: True / False

>>>a = 10 == 10 #相等
>>>print(a)
True

>>>a = 10 != 10 #不相等
>>>print(a)
False

>>>a = 1 > 2 #大于
>>>print(a)
False

>>>a = 1 < 2 #大于
>>>print(a)
True

>>>a = 1 >= 1 #大于等于
>>>print(a)
True

>>>a = 1 <= 2 #小于等于
>>>print(a)
True

2.3 赋值运算符

>>>a = 'hello' #赋值
>>>print(a)
'hello'

>>>a = 0
>>>a += 1 # 是a = a + 1 的缩写,所有的数学运算符都有缩写形式
>>>print(a)
1
>>>a += 1
>>>print(a)
2

2.4 位运算符

• 二进制换位运算，包括：& | ^ ~ << >>
• 涉及到二进制计算，初学者可以跳过。

>>>a = 0b01001101 # 二进制数字
>>>b = 0b00100100

>>>c = a & b #按位与运算符：参与运算的两个值,如果两个相应位都为1,则该位的结果为1,否则为0
>>>print(bin(c)) #打印二进制数字
0b100

>>>c = a | b #按位或运算符：只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1。
>>>print(bin(c))
0b1101101

>>>c = a ^ b #按位异或运算符：当两对应的二进位相异时，结果为1。
>>>print(bin(c))
0b1101001

>>>c = ~ a #按位取反运算符：对数据的每个二进制位取反,即把1变为0,把0变为1。
>>>print(bin(c))
-0b1001110

>>>c = a << 2 #左移动运算符：运算数的各二进位全部左移若干位，由 << 右边的数字指定了移动的位数，高位丢弃，低位补0。
>>>print(bin(c))
0b100110100

>>>c = a >> 2 #右移动运算符：把">>"左边的运算数的各二进位全部右移若干位，>> 右边的数字指定了移动的位数
>>>print(bin(c))
0b10011

2.5 逻辑运算符

• 对布尔值进行计算的符号
• 包括：and(与，可以看作乘法）、or(或，可以看作加法）、not（非）
• 比如: True and False = 1 * 0 = 0 = False

>>>a = True # 可以看做1
>>>b = False # 可以看做0

>>>c = a and b # 与，也可以看做乘法
>>>print(c)
False

>>>c = a or b # 或，也可以看做加法
>>>print(c)
True

>>>c = not a # 非
>>>print(c)
False

2.6 成员位运算符

用来检测某一个变量是否是另一个变量的成员,包括:in（包含） 和 not in（不包含）

>>>a = [1,2,3,4,5] #列表
>>>b = 2
>>>c = 6

>>>d = b in a # 是否包含
>>>print(d)
True

>>>d = c not in a # 是否不包含
>>>print(d)
True

2.7 身份运算符

• 用来检测两个变量的值是否相等
• 包含:is 和 is not

>>>a = 1
>>>b = 1

>>>c = a is b # 判断是同一个变量
>>>print(c)
True

>>>c = a is not b # 判断不是同一个变量
>>>print(c)
False

2.8 运算符的优先级

标识	备注
( )	最高优先级
**	指数
~ + -	按位翻转, 一元加号和减号 (最后两个的方法名为 +@ 和 -@)
* / % //	乘，除，取模和取整除
+ -	加法减法
>> <<	右移，左移运算符
&	位 'AND'
^ |	位运算符
<= < > >=	比较运算符
<> == !=	等于运算符
= %= /= //= -= += *= **=	赋值运算符
is、is not	身份运算符
in、not in	成员运算符
not、or、and	逻辑运算符

3. 程序结构

Python程序包含三种结构: 顺序、分支和循环

3.1 顺序结构

顺序结构是按照从上到下一行一行的顺序执行，是Python最基本的程序结构。

3.2 分支结构

分支结构根据条件判断选择一路执行。

1）单向分支: if 语句

if <条件表达式>:  #如果条件表达式为True则执行后面语句，条件表达式后面一定要有冒号
   <语句> #这里一定要有缩进!

if age > 18:
   print('你已经是成年人了。') 

2）双向分支：if ... else... 语句

if <条件表达式>:  #如果条件表达式为True则执行后面语句，条件表达式后面一定要有冒号
   <语句1> #这里一定要有缩进!
else: #如果条件表达式为False则执行else后面的语句
   <语句2> #这里一定要有缩进！

if age > 18:
   print('你已经是成年人了。') 
else:
   print('你还没有成年。')

3.3）多路分支: if ...elif ... else 语句

if <条件表达式>:  #如果条件表达式为True则执行后面语句，条件表达式后面一定要有冒号
   <语句1> #这里一定要有缩进!
elif <条件表达式>: #如果条件表达式为True则执行后面语句，elif可以有多个
   <语句2>
else: #如果前面的条件表达式全部为False则执行else后面的语句
   <语句3> #这里一定要有缩进！

if age > 18:
   print('你是成年人了。') 
elif age >= 15:
   print('你已经超过15岁了。')
elif age >= 10:
   print('你已经超过10岁了。')
else:
   print('你还不到10岁。')

4. 循环结构

重复执行某些固定动作或者处理基本固定的事物,包括:

• for循环
• while循环

4.1 for循环

• for循环有明确的循环次数。
• range(start,stop,steps)函数表示一个范围的整数,例：range(1,10,1)表示从1-9。
• steps表示步长。

for <变量> in <序列>:
    <语句>    #这里必须有缩进

>>>j = 0
>>>for i in range(0,5):
>>>  j += 1
>>>print(j)
4

>>>for i in range(0,50,10):
>>>  print(i)
0
10
20
30
40

>>>str = 'Hello'
>>>for s in str:
>>>  print(s)
'H'
'e'
'l'
'l'
'o'

>>>list = ['banana','apple','grape']
>>>for l in list:
>>>  print(l)
'banana'
'apple'
'grape'

>>>dict = {1:'雪纳瑞',2:'贵宾',3:'柯基'}
>>>for k in dict:
>>>  print(k,dict.get(k))
1 '雪纳瑞'
2 '贵宾'
3 '柯基'

>>>tp = ((1,2,3),(2,3,4),(5,6,7))
>>>for a,b,c in tp:
>>>  print(a,b,c)
1 2 3
2 3 4
5 6 7

4.2 for...else...语句

• for循环完成后会执行后面的else语句
• 如果循环被中断，else就不会执行

>>>j = 0
>>>for i in range(0,5):
>>>  j += 1
>>>else:
>>>  print(j)
4

>>>j = 0
>>>for i in range(0,5):
>>>  j += 1
>>>  break # 中断循环
>>>else: 
>>>  print(j) # 这里不会被执行

4.3 while 循环

• while循环没有明确的循环次数，只要条件满足就会一直循环

while <条件表示式>:
   <语句> #缩进

>>>i = 1
>>>while i < 5:
>>>  print(i)
>>>  i += 1
1
2
3
4

>>>while True: # 这是个死循环
>>>  print('Hello World!)

4.4 while...else...语句

同for...else...语句

>>>i = 1
>>>while i < 5:
>>>  i += 1
>>>else:
>>>  print(i)
5

4.5 break,continue和pass

1）break：跳出一层循环

>>>for i in range(0,10):
>>>   print('Hello World!')
>>>   if i == 2:
>>>      break # 这里i到2就跳出循环，不会执行之后的循环
'Hello World!'
'Hello World!'

# 如果要跳出多层循环，就需要多次break
>>>a = 0
>>>for i in range(0,10):
>>>    for j in range(0,10):
>>>         a += 1 
>>>         if j == 5:
>>>           break  # 这里跳出里面一层的循环，但是会继续执行外面的循环
>>>    if i == 6:
>>>        break  # 这里跳出外面一层的循环
>>>print(a)
42

2）continue: 结束本次循环，并开始下一轮循环

>>>i = 0
>>>while i < 5:
>>>  if i == 3:
>>>    continue # 当i为3时跳过一次循环
>>>  print(i)
0
1
2
4

3）pass: 占位符

>>>for i in range(1,5):
>>>  pass   # 有占位符，即使循环内没有语句也可以执行

>>>for i in range(1,2):
>>>  pass
>>>  print('Hello World!') # pass后面的内容会执行
'Hello World!'
'Hello World!'

5. 函数

• 函数是一种代码的组织形式。
• 一个函数通常完成一项功能。
• 调用函数前需要先定义。
• 函数可以嵌套。
• 函数让代码可以重复使用，减少代码量。
• 函数可以将编程工作分解，便于扩展和修改。
• 函数让代码变得更具一致性。

5.1 定义函数

• 定义函数并不会调用执行
• 调用函数使用def关键字
• 请再看一下前面的命名规则
• 可以定义参数
• 函数内代码必须缩进

def <函数名>(<参数>): #参数可以为空
   <代码>

>>>def printInput(): 
>>>  print('HelloWorld!')

5.2 调用函数

• 用<函数名>(<参数>)调用函数
• 调用函数后函数内的程序开始按执行。

>>>def printInput():
>>>  print('Hello World!')
>>>printInput() # 这里调用函数
'Hello World!'

5.3 参数传递

1）普通参数

• 用于传递必要的数据或信息给函数。
• 调用时需要按顺序传入参数。

>>>def printInput(s1,s2): #定义函数时包含参数s
>>>  print(s1,s2) #在代码中调用参数
>>>printInput('Hello','World!') #调用时这里必须传入参数，不然会报错。
'Hello World!'

2）关键字参数

• 调用时需要指定参数名。
• 调用时可以忽略传入顺序。

>>>def printInput(s1,s2): #定义函数时包含参数s
>>>  print(s1,s2) #在代码中调用参数
>>>printInput(s2='Hey!',s1='You!) # 调用时不需要按照顺序传入参数
'You! Hey!'

3）默认参数

• 给参数赋一个默认值。
• 如果不传入参数，将用默认值代替参数。

>>>def printInput(s='Hey'): #定义函数时包含,定义了参数s的默认值
>>>  print(s) #在代码中调用参数
>>>printInput() # 如果不传入参数，将调用默认参数
>>>printInput('Hello World!') # 如果传入参数，将替代默认参数
'Hey'
'Hello World!'

4）收集参数

• 参数前加*。
• 把没有位置、不能和定义时的参数位置相对应的参数，放入一个特定的数据结构中。

>>>def printInput(*str): # 定义一个不定长参数。 
>>>  for s in str:  #这里调用的参数是一个tuple
>>>    print(s)
>>>printInput('Hello','Python','World!') # 这里传入的是3个参数
'Hello'
'Python'
'World!'

5）关键字收集参数

• 参数前加**。
• 把关键字参数按字典格式存入收集参数。

>>def printInput(**str): # 定义一个不定长参数。 
>>  for s in str:  #这里调用的参数是一个dict
>>    print(str.get(s))
>>printInput(var1='Hello',var2='Python',var3='World!') # 这里传入的是3个参数
'Hello'
'Python'
'World!'

6）匿名参数

• 为lambda表达式传入参数
• lambda表达式可以以后再理解。

>>>str = lambda arg1,arg2: arg1+arg2 #这里定义了一个lambda表达式
>>>print(str(‘Hello’,'World!')) #将参数传入了表达式
Hello World!

7）参数混合调用顺序

• 收集参数，关键字参数，普通参数可以混合使用。
• 参数顺序: 普通参数 > 关键字参数 > 收集参数 > 关键字收集参数

>>>def printInput(s1,*args,s2='None',**kargs):
>>>    print('参数s1:',s1)
>>>    print('参数s2:',s2)
>>>    print('参数*args包括:',[x for x in args])
>>>    print('参数**kargs包括:',{v : k for k,v in kargs.items() })
>>>printInput('Hello','Python','I','love','Python',s2='World!',s3='Java',s4='C++',s5='JS')
参数s1: Hello
参数s2: World!
参数*args包括: ['Python', 'I', 'love', 'Python']
参数**kargs包括: {'Java': 's3', 'C++': 's4', 'JS': 's5'}

5.4 返回值

• 为函数返回一个结果值
• 使用return关键字
• 如果没有return,默认在函数结尾 return None
• 一旦执行return,则结束函数的执行

>>>def printInput():
>>>  return "Hello World!" # 这里为函数返回结果
>>>  x = 1  # 注意！这里不会被执行
>>>print(printInput()) # 这里直接调用了函数的返回值
"Hello World!"

5.5 局部变量和全局变量

变量由作用范围限制，分为全局变量和局部变量。

1）全局变量

• 在函数外部定义
• 在全局范围可以使用
• 在局部范围可以使用

>>>a = 1 # 创建全局变量
>>>def func():
>>>    print(a) # 在函数内调用全局变量
>>>func() # 调用函数
>>>print(a)
1
1

2）局部变量

• 在函数内部定义
• 在全局范围无法使用
• 在局部范围可以使用

>>>def func():
>>>    a = 1 # 创建局部变量
>>>    print(a)
>>>func()
>>>print(a) # 在函数外调用局部变量会报错
1
NameError: name 'q' is not defined

3）提升局部变量为全局变量

使用global

>>>def func():
>>>    global a # 在函数内创建全局变量
>>>    a = 1
>>>    print(a)
>>>func()
>>>print(a) # 在函数外调用局部变量会报错
1
1

4）LEGB原则

名称（由内到外）	内容
- L（Local）	局部作用域
- E（Enclosing function locale）	外部嵌套函数作用域
- G（Global module）	函数定义所在模块作用域
- B（Buildin）：	python内置魔法函数

5）globals和locals函数

• 通过globals()显示所有全局变量
• 通过locals()显示所有局部变量

>>>i = 1
>>>str = 'Hello World!'
>>>print('局部变量={0}'.format(locals()))
>>>print('全局变量={0}'.format(globals())) #自己试试打印出来吧

5.6 函数嵌套

• 嵌套函数即在函数内部定义函数并使用
• 外部函数的变量可以被内部函数所使用，但不能被内部函数修改，若要修改需要添加关键字nonlocal

>>>def funcA():
>>>    def funcB(): # 在函数内创建函数
>>>        a = 1
>>>        print(a)
>>>    funcB() # 在函数内调用函数
>>>funcA()
1

>>>def funcA():
>>>    a = 1
>>>    def funcB():
>>>        nonlocal a # 改变外部函数需要用nonlocal关键字，不然会报错
>>>        a += 1
>>>    funcB()
>>>    print(a)
>>>funcA()
2

6. 部分字符串处理及内建函数

6.1 创建字符串

1）创建单行字符串

>>>str = 'Hello World!'
>>>print(str)
'Hello World!'

2）创建跨行字符串:

>>>str = '''Hello
>>>World!'''
>>>print(str)
Hello 
World!

6.2 访问字符串

• 可以用[序号]访问字符串

>>>str = 'Hello World!'
>>>print(str[0]) # 访问字符串的第一个字符
H

>>>>str = 'Hello World!'
>>>print(str[-2]) # 访问字符串的倒数第二个字符
d

• 字符串切片,格式:str[start,end,steps]

>>>str1 = 'Hello World!'
>>>str1 = str[2:5] # 访问字符串第3-5个字符
>>>print(str1)
llo

>>>str2 = 'Hello World!'
>>>str2 = str[:4] # 访问字符串第0-4个字符
>>>print(str2)
Hell

>>>str3 = 'Hello World!'
>>>str3 = str[0:8:2] # 访问字符串第0-6个字符,步长为2
>>>print(str2)
HloW

>>>str4 = 'Hello World!'
>>>str4 = str[-1:2:-2] # 从右向左切片
>>>print(str2)
!lo l

6.3 字符串连接

>>>str1 = 'Hello'
>>>str2 = ' World'
>>>str = str1 + str2 # 这里将两个字符串拼接在一起
>>>print(str)
Hello World

6.4 转义字符

• 用一个特殊的方法表示出一系列不方便写出的内容，比如回车键，换行键，退格键
• 借助反斜杠“\”字符，一旦字符串中出现反斜杠，则反斜杠后面一个火几个字符表示已经不是原来的意思了，进行了转义。

1）例：用\r\n转义 回车+换行

• 在win系统下用\n，linux下需要\r\n
• 这应该是唯一一个系统区分的转义案例

>>>str = 'Hello \r\nWorld' # 这里在字符串中增加了回车
>>>print(str)
Hello
World

2）例：一些常见应用

>>>print('c:\\folder\\file') # 用\\转义\
c:\folder\file

>>>print('I love \'Python!\'') # 用\'转义'
i love 'Python!'

>>>print('Hello \
>>>World!') # 遇到过长的代码，可以用\换行继续编写
Hello World!

3）转义字符表

转义字符	描述
\	(在行尾时)续行符
\\	反斜杠符号
\’	单引号
\”	双引号
\a	响铃
\b	退格(Backspace)
\e	转义
\000	空
\n	换行
\v	纵向制表符
\t	横向制表符
\r	回车
\f	换页
\oyy	八进制数yy代表的字符，例如：\o12代表换行
\xyy	十进制数yy代表的字符，例如：\x0a代表换行
\other	其它的字符以普通格式输出

6.5 字符串运算符

1) + 字符串连接

>>>str = 'Hello' + ' World'
>>>print(str)
Hello World

2) * 重复字符串

>>>str = 'Hello World' * 2
>>>print(str)
Hello WorldHello World

3) 通过索引获得字符

>>>str = 'Hello World' 
>>>s = str[0]
>>>print(s)
H

4) 截取一部分字符串

>>>str = 'Hello World' 
>>>s = str[2:5]
>>>print(s)
llo

5) 成员运算符 in 和 not in

>>>str = 'Hello World'
>>>a = 'hello' in str # 这里返回True
>>>b = 'Wrold' not in str # 这里返回False
>>>print(a)
>>>print(b)
True
False

6) 原始字符串 r或R

>>>str = r'Hello /nWorld' # 这里会将/n当做字符串而不是转义字符处理
>>>print(str)
'Hello /nWorld'

7) Unicode字符串 u

Python3默认Unicode

>>>str = u'Hello World' # 这里字符串存储为16位unicode字符

6.6 字符串格式化的五种方式

1）老版占位符方式

占位符必须和替换的内容匹配

常见占位符	含义
%d	整数
%f	浮点数
%s	字符串
%x	十六进制整数

>>>type = '雪纳瑞'
>>>str = '我的小狗是, %s!'%type # 利用%s占位符
>>>print(str)
我的小狗是, 雪纳瑞!

2）format方式

>>>type = '雪纳瑞'
>>>str = '我的小狗是, {}!'.format(type)
>>>print(str)
我的小狗是, 雪纳瑞!

>>>type = 'pp'
>>>str = '我的小狗是,{name}!.format(name=type)'
>>>print(str)
我的小狗是, pp!

3）format+解包方式

利用**解包字典

>>>dict = {'name':'qq','age':1}
>>>str = '我的小狗是{name},它今年{age}岁了'.format(**dict)
>>>print(str)
我的小狗是qq,它今年1岁了

4）Template方式

需要导入string.Template模块

>>>from string import Template
>>>type = '雪纳瑞'
>>>t = Template('我的小狗是,$type!')
>>>t.substitute(type=type)
'我的小狗是,雪纳瑞!'

6.7 全部string内建函数

• 可以用help(string)查看全部内建函数。
• 或者通过传送门看中文介绍: 内建函数资料

7. list、set、tuple和dict处理

7.1 部分list处理及内建函数

1）定义列表

>>>li = list(('雪纳瑞','贵宾犬','柯基','阿拉斯加',19,['Hello','World']))
>>>print(li)
['雪纳瑞', '贵宾犬', '柯基', '阿拉斯加', 19, ['Hello', 'World']]

>>>li = ['雪纳瑞','贵宾犬','柯基','阿拉斯加',19,['Hello','World']]
>>>print(li)
['雪纳瑞', '贵宾犬', '柯基', '阿拉斯加', 19, ['Hello', 'World']]

2）统计列表长度

>>>li = ['雪纳瑞','贵宾犬','柯基','阿拉斯加',19,['Hello','World']]
>>>print(len(li))
6

3）获取元素index

>>>li = ['雪纳瑞','贵宾犬','柯基','阿拉斯加',19,['Hello','World']]
>>>li_index = li.index('雪纳瑞') # 这里获取了序号
>>>print(li_index)
0

4）修改列表内容

>>>li = ['雪纳瑞','贵宾犬','柯基','阿拉斯加',19,['Hello','World']]
>>>li[4] = 25 # 将li的第5个元素替换为25
>>>print(li)
['雪纳瑞', '贵宾犬', '柯基', '阿拉斯加', 25, ['Hello', 'World']]

5）插入元素

>>>li = ['雪纳瑞','贵宾犬','柯基','阿拉斯加',19,['Hello','World']]
>>>li.append('金毛')
>>>print(li)
['雪纳瑞', '贵宾犬', '柯基', '阿拉斯加', 19, ['Hello', 'World'], '金毛']

6）删除元素

>>>li = ['雪纳瑞','贵宾犬','柯基','阿拉斯加',19,['Hello','World']]
>>>li.remove('雪纳瑞')
>>>print(li)
['贵宾犬', '柯基', '阿拉斯加', 19, ['Hello', 'World']]

7）列表pop和clear

• pop()将列表的最后一个元素从列表中删除。
• clear()将列表清除。

>>>li = ['雪纳瑞','贵宾犬','柯基','阿拉斯加',19,['Hello','World']]
>>>a = li.pop() # 将列表的最后一个元素 li[-1] 从列表中剔除，并赋值到变量a
>>>print(a)
>>>print(li)
['Hello', 'World']
['雪纳瑞', '贵宾犬', '柯基', '阿拉斯加', 19]

>>>li.clear() # 清空整个列表
>>>print(li)
[]

8）列表便利

>>>li = ['雪纳瑞','贵宾犬','柯基','阿拉斯加',19,['Hello','World']]
>>>for i in li:
>>>  print(i)
雪纳瑞
贵宾犬
柯基
阿拉斯加
19
['Hello', 'World']

>>>print([i for i in li]) # 表达式的方法
雪纳瑞
贵宾犬
柯基
阿拉斯加
19
['Hello', 'World']

9）更多列表操作符

• 列表重复

>>>li = ['雪纳瑞','贵宾犬','柯基','阿拉斯加',19,['Hello','World']]
>>>li = li*2 # 将内容重复两次
>>>print(li)
['雪纳瑞', '贵宾犬', '柯基', '阿拉斯加', 19, ['Hello', 'World'], '雪纳瑞', '贵宾犬', '柯基', '阿拉斯加', 19, ['Hello', 'World']]

• 列表连接

>>>li = ['雪纳瑞','贵宾犬','柯基','阿拉斯加',19,['Hello','World']]
>>>li1 = [1,2,3]
>>>li = li + li1 # 两个列表组合
>>print(li)
['雪纳瑞', '贵宾犬', '柯基', '阿拉斯加', 19, ['Hello', 'World'], 1, 2, 3]

• 判断元素是否在列表中

>>>li = ['雪纳瑞','贵宾犬','柯基','阿拉斯加',19,['Hello','World']]
>>>print('雪纳瑞' in li)
True

10）全部list内建函数

• 可以用help(list)查看全部内建函数。
• 或者通过传送门看中文介绍: 内建函数资料

7.2 部分set集合处理及内建函数

• 集合set是一个无序的不重复元素序列, set中不会存在相同的元素

1）创建set

>>>a = {'雪纳瑞','贵宾犬','柯基','阿拉斯加',19}
>>>b = set(('雪纳瑞','贵宾犬','柯基','阿拉斯加',19)) # 第二种方式
>>>print(a)
{'阿拉斯加', '柯基', '雪纳瑞', '贵宾犬', 19}

2）集合运算

运算符	备注
a - b	集合a中包含而集合b中不包含的元素
a | b	集合a和b中包含的所有元素，重复的元素只留一个
a & b	集合a和b中同时包含的元素
a ^ b	不同时包含于a和b的元素

>>>a = {'a','b','c'}
>>>b = {'c','d','e'}

>>>print(a-b) #集合a中包含而集合b中不包含的元素
{'a', 'b'}

>>>print(a|b) #集合a和b中包含的所有元素，重复的元素只留一个
{'a', 'b', 'c', 'd', 'e'}

>>>print(a&b) #集合a和b中同时包含的元素
{'c'}

>>>print(a^b) #不同时包含于a和b的元素
{'a', 'b', 'd', 'e'}

3）添加元素

>>>a = {'雪纳瑞','贵宾','柯基'}
>>>a.add('金毛')
>>>print(a)
{'柯基', '金毛', '雪纳瑞', '贵宾'}

>>>a.update('秋田犬','8岁') # 添加多个元素
>>>print(set)
{'8', '岁', '金毛', '秋', '田', '雪纳瑞', '犬', '贵宾', '柯基'}

4）移除元素

>>>a = {'雪纳瑞','贵宾','柯基','贵宾犬'}
>>>a.remove('贵宾犬')
>>>print(a)
{'柯基', '雪纳瑞', '贵宾'}

>>>a.pop() #随机删除一个元素
>>>print(a) #这里的结果是随机的
{'雪纳瑞', '贵宾'}

5）巧妙利用set为list去重

>>a = ['雪纳瑞','雪纳瑞','贵宾','柯基','贵宾犬','柯基']
>>a = list(set(a)) #先转成set,再转回list
>>print(a) #完成去重，但是位置也被随机改变了
['柯基', '雪纳瑞', '贵宾犬', '贵宾']

6）全部set内建函数

• 可以用help(set)查看全部内建函数。
• 或者通过传送门看中文介绍: set内建函数

7.3 部分tuple元组处理及内建函数

• Python的元组与列表类似，不同之处在于元组的元素不能修改。

1）创建元组

注意：如果元祖只包含一个值，需要在值后面加,

>>>tup1 = ('雪纳瑞',) # 如果只有一个元素，需要在元素后加,
>>>print(tup1)
('雪纳瑞',)

>>>tup2 = ('雪纳瑞','贵宾犬','柯基','阿拉斯加',19,['Hello','World'])
>>>print(tup2)
('雪纳瑞', '贵宾犬', '柯基', '阿拉斯加', 19, ['Hello', 'World'])

2）访问元组

>>>tup1 = ('雪纳瑞','贵宾犬','柯基','阿拉斯加',19,['Hello','World'])
>>>print(tup1[0]) # 和list一样，访问第1个元素
雪纳瑞

>>>print(tup1[3:5])
('阿拉斯加', 19)

3） 拼接元组

元组的内容不可以修改，但是可以拼接

>>>tup1 = ('雪纳瑞',)
>>>tup2 = ('柯基','金毛','拉不拉多')
>>>tup = tup1 + tup2
>>>print(tup)
('雪纳瑞', '柯基', '金毛', '拉不拉多')

4） 删除元组

将对象删除

>>>tup = ('柯基','金毛','拉不拉多')
>>>del tup
NameError: name 'tup' is not defined

5）全部tuple内建函数

• 可以用help(tuple)查看全部内建函数。
• 或者通过传送门看中文介绍:tuple内建函数

7.4 部分dict字典处理及内建函数

• 由于dict采用的是hash算法，所以查找效率会比list快很多

1）创建字典

• key只能是int或者string,且不能改变
• value可以是任何值
• 可以用setdefault创建一个默认值，如果key没有对应value，则用默认值替代。

>>>d1 = {'姓名':'pp','年龄':12,'性别':'男','品种':'雪纳瑞'}
>>>print(d1)
{'姓名': 'pp', '年龄': 12, '性别': '男', '品种': '雪纳瑞'}

>>>d1.setdefault(‘爱吃','饼干') # 设定了一个默认值，如果字典中未定义该key或者value则用默认值代替
>>>print(d1['爱吃'])
饼干

2）访问字典

>>>d1 = {'姓名':'pp','年龄':12,'性别':'男','品种':'雪纳瑞'}
>>>print(d1['年龄'])
12

>>>print(d1.get('性别'))
男

3）修改字典元素

>>>d1 = {'姓名':'pp','年龄':12,'性别':'男','品种':'雪纳瑞'}
>>>d1['姓名'] = 'qq' # 如果key不存在则添加元素
>>>print(d1)
{'姓名': 'qq', '年龄': 12, '性别': '男', '品种': '雪纳瑞'}

4）删除字典元素

>>>d1 = {'姓名':'pp','年龄':12,'性别':'男','品种':'雪纳瑞'}
>>>del d1['品种'] # 删除指定的key和value
>>>print(d1)
{'姓名': 'pp', '年龄': 12, '性别': '男'}

>>>d1.clear() # 清空字典
>>>print(d1)
{}

>>>del d1 # 删除字典
NameError: name 'd1' is not defined

5）全部dict内建函数

• 可以用help(dict)查看全部内建函数。
• 或者通过传送门看中文介绍:dict内建函数

8 递归函数

• 在函数内直接或间接调用其自身，叫做递归函数。
• 递归函数必须要有一个终止递归的条件，否则会栈溢出。
• 递归函数的运算速度相对较慢

>>># 下面案例通过递归函数实现了阶乘
>>>def func(n):
>>>   print(n)
>>>   if n == 1: # 这里必须有一个终止递归的条件，否则会栈溢出
>>>    return 1
>>>   return n * func(n-1)
>>>print(func(5))
5
4
3
2
1
1
120

参考资料

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• https://www.runoob.com 菜鸟教程
• http://www.tulingxueyuan.com/ 北京图灵学院
• http://www.imooc.com/article/19184?block_id=tuijian_wz#child_5_1 两点水
• https://blog.csdn.net/weixin_44213550/article/details/91346411 python老菜鸟
• https://realpython.com/python-string-formatting/ Dan Bader
• https://www.liaoxuefeng.com/ 廖雪峰
• https://blog.csdn.net/Gnewocean/article/details/85319590 新海说
• 《Python学习手册》Mark Lutz
• 《Python编程 从入门到实践》Eric Matthes

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本文作者：大师兄(superkmi)

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