第一章 快速改造：基础知识

1.1 安装 python

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1.1.1 Windows

登录官网，下载对应版本后点击安装就可以了。

1.1.2 Linux 和 UNIX

在linux 上用pyenv 进行 Python 多版本的管理。

1.1.3 苹果机

登录官网，下载对应版本后双击挂载就可以了。

1.1.4 其他发行版本

除官方版本以外，还可以尝试 ActivePython 版本，它与标准版的最大区别在于额外包含了许多独立的工具(模版)。如果你用 Windows 的话，Active Python 绝对值得一试。

1.1.5 时常关注，保持更新。

访问相应版本的发布页面，可以查看该版本的特性。
还可以访问 Python 邮件列表（https://mail.python.org/mailman/listinfo） 来了解最新发布的第三方 Python 模块和软件资讯。

1.2 交互式解释器

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在已安装 python 的 linux 上，输入 python 后即可打开 交互式解释器

1.3 算法是什么

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算法是对“如何做某事的一种详细描述”。同义词：步骤。

1.4 数字和表达式

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1. 在多数情况下，常用算数运算符的功能和计算器的相同。
2. 数值的除法（/）总是返回一个浮点数，要获取整数使用//操作符。举个例子:

>>> 1/2
0.5
>>> 1//2          #取整数
0

3. 特殊运算符%,是取余运算符。举个例子：

>>> 10 % 3         # 10 除以 3余 1
1
>>> 9 % 3          # 9 除以 3 余 0
0

4. 幂（乘方）运算
   幂运算符比取反（一元减运算符）的等级要高，所以 -3 2 等同于 -(32)。如果想要计算（-3）**2，就需要显式说明。举个例子：

>>> 2**3
8
>>> -3**2
-9
>>> (-3)**2
9

1.4.1 长整数

python3 中已经取消了长整数，可以用 int()函数，来获得数据类型。

1.4.2 十六进制和八进制

十六进制和八进制的首位数字都是0（数字零）。举个例子：

>>> hex(12)       #`hex()`函数可以将十进制转换为八进制
'0xc'             # 数字零+小写字母'xc'
>>> oct(12)       #`oct()`函数可以将十进制转换为十六进制
'0o14'            # 数字零+小写字母'0'+数字14

1.5 变量

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变量即代表（或者引用）某值的名字，例如：

>>> x=3 

变量名可以包括字母、数字和下划线(_) ,变量名不能以数字开头，所以 plan9 是正确的，9plan是错误的。

1.6 语句

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语句是做某件事（即告诉计算机做什么）。其一般特征是：对某一事物进行了改变。例如：用 print()语句改变了屏幕显示的内容，用赋值语句改变了变量。

>>> print(2*2)
4

>>> x = 3 
>>>

注：表达式则是只是单纯的表示某件事， 例如：

>>> 2*2         

1.7 获取用户输入

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可以用input()函数来获取用户输入的变量值。例如：

>>> x = input( "x: ")
x:34

1.8 函数

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函数是已经编写好的，用来实现特定功能的代码段。

1.9 模块

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一些函数的集合，可以导入到 Python 中扩展其功能。执行命令为 import 模块名。例如：

>>> import math
>>> math.floor(32.9)
>>> 32

在确定自己不会导入多个同名函数（从不同模块中）的情况下，可以使用import命令的另一种形式：

>>> from math import sqrt
>>> sqrt(9)
3.0

注： from ... import ... 语句，有可能会导致隐藏的冲突，所以若非真的需要 from 这个形式的 模块导入语句，否则应该坚持使用普通的 import 语句。

1.10 保存并执行程序

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1. 保存程序：将写好的代码保存到后缀是 .py的文件中。
2. 运行程序：

• 命令行下可以直接执行：python /路径/文件名.py。
• Windows 视窗下可以直接双击文件运行。

3. 注释程序：符号为 井号（#），在它右边的一切内容都会被忽略。
   注：程序员应该确保注释说的都是重要的事情，而不要重复代码中显而易见的内容。

1.11 字符串

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字符串即一串字符，有多种用法，但其中最主要的用法是表示一些文本。例如：Hello, World!。

1.11.1 单引号字符串和转义引号

1. 单引号和双引号的效果是一样的，可以交叉使用，但不能混用。例如：
   >>> ' "Hello, World!" she said' # 正确
   ' "Hello, World!" she said'
   >>> "Hello, World!' # 错误
   File "<stdin>", line 1
   "Hello, World!'
   ^
   SyntaxError: EOL while scanning string literal

2. 如果语句中存在单/双引号，需要使用反斜线（\）对其进行转义：
   >>>'Let's go!' #都是单引号
   "Let's go!"
   >>>""Hello,World!" she said" #都是双引号
   '"Hello,World!" she said'
   >>>"Let's say 'Hello,World!'?" #单双引号混用-正确
   "Let's say 'Hello,World!'"
   >>>'Let's say "Hello,World!"?' #单双引号混用-错误
   'Let's say "Hello,World!"'

1.11.2 拼接字符串

使用+像进行加法运算一样进行拼接，例如：

   >>>"Hello, "+"World!"
   'Hello, World!'

1.11.3 字符串表示，str() 和 repr()

• 将值转化为字符串的机制有两种，分别是：str()函数和repr()函数。
• 他们的主要区别是：函数str() 让字符串更易于阅读，而repr()则把字符串转换为合法的 Python 表达式。

1.11.4 input() 和 raw_input() 的比较

Python3.x 已经把 input()和raw_input() 整合在一起，没有 raw_input() 了。

1.11.5 长字符串、原始字符串和Unicode

1. 长字符串由于跨越多行，所以可以用三个单引号代替（'''），表示形式如下：

   print('''This is a very long string.
   Itcontinues here.
   And it's not over yet.
   "Hello, World! "  
   Still here. ''')
   

2. 原始字符串
   原始字符串以r开头，它不会将反斜线当成特殊字符。在原始字符串中输入的每个字符串都会与书写的方式保持一致。举例子：
   #我们知道\n可以表示为换行，并可放于字符串中，如下：
   >>> print('hello, \nworld !')
   hello,
   world !
   #如果我们不想换行呢？这时原始字符串就派上用场了。
   >>> print(r' C:\nowhere ')
   C:\nowhere

注意：原始字符串不能以反斜线（\）结尾，如果最后一个字符是反斜线的话，可以将其单独作为一个字符串来处理。例如：
>>>print(r' C:\nowhere' '\') #结尾的反斜线用反斜线进行转义，所以其形式写为 '\'
C:\nowhere\

1.12 小结

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1. 本章学到的东西：

• 算法：
  算法是对如何完成一项任务的详尽描述。实际上，在编写程序的时候，就是用计算机能够理解的语言来描述算法。这种对机器友好的描述就叫程序。程序主要包含表达式和语句。
• 表达式：
  表达式用于表示值。例如；2+2是表达式，表示数值4。简单的表达式是通过使用运算符（如+或者%）和函数（如pow()）对字面值（比如2或者“Hello”）进行处理而构建起来的。通过把简单的表达式联合起来可以构建更加复杂的表达式（如(-2-2)*(-5+6)）。表达式也可以包含变量。
• 变量：
  变量是一个名字，用于表示某个值。通过x=2这样的赋值可以为变量赋予新的值。赋值也是一类语句。
• 语句：
  语句是告诉计算机做某些事的指令。它可能设计改变变量（如赋值操作）、向屏幕打印内容（如print('Hello, World! ')）、导入模块或者许多其它操作。
• 函数：
  和数学中的函数类似，可以带有参数，并且返回值。
• 模块：
  模块是对 Python 功能的一些拓展，可以被导入到 Python 中。例如：math 模块中就有许多有用的数学函数。
• 程序：
  程序主要由表达式和语句构成。
• 字符串：
  字符串就是文本片段，由一串字符构成。

2. 本章涉及到的新函数

函数	描述
abs(number)	返回数字的绝对值
cmath.sqrt(number)	返回平方根，也可用应用于负数
float(object)	将字符串和数字转换为浮点数，默认提供17位精度（小数点后16位）
help()	提供交互式帮助
input()	获取用户输入
int(object)	将字符串和数字转换为整数
long(object)	将字符串和数字转换为长整数，在Python3.x 中已经和int()整合了
math.ceil(number)	返回数的上入整数，返回一个大于或等于 x 的最小整数
math.floor(number)	返回数的下入整数，返回一个等于或小于 x 的最大整数
math.sqrt(number)	返回平方根，不适用于负数
pow(x, y[, z])	返回 x 的 y 次幂，所得结果对 z 取余数，符号[ ]表示z是可选参数
raw_input(prompt)	或者用户输入，结果被看作原始字符串，在Python3.x 中已经和input()整合了
repr(boject)	将返回的字符串转换为合法的 Python 表达式
round(number[, ndigits])	根据给定的精度对数字进行四舍五入,符号[ ]表示精度是可选参数，默认精度精确到个位。
str	将值转换为字符串