第1天，Python入门

一、python简介

python创建于1989年圣诞节期间，由荷兰人“吉多·范罗苏姆”（Guido van Rossum）发明，是一种面向对象的解释型语言。

python在TIOBE排行榜，最新排行请点击查看，下图截止17年4月

TIOBE开发语言排行榜

python应用领域

python可以应用于众多领域，如：数据分析、组件集成、网络服务、图像处理、数值计算和科学计算等。目前业内几乎所有大中型互联网企业都在使用python，如：Youtube、Dropbox、BT、Quora（中国知乎）、豆瓣、知乎、Google、Yahoo!、Facebook、NASA、百度、腾讯、汽车之家、美团等。互联网公司广泛使用python来做的事一般有：自动化运维、自动化测试、大数据分析、爬虫、web等。

python与其他语言比较

计算机语言从运行效率上可以分为两类：

• C语言
• 其他语言，如：python、Java 、C#等

C语言：代码编译得到机器码，然后机器码在处理器上直接执行
其他语言：代码编译后得到byte code(字节码)，虚拟机执行字节码，将字节码转换成机器码，然后再在处理器上执行

python执行过程：
Python在执行时，首先会将.py文件中的源代码编译成Python的byte code（字节码），然后再由Python Virtual Machine（Python虚拟机）来执行这些编译好的byte code。这种机制的基本思想跟Java，.NET是一致的。基于C的Python编译出的字节码文件，通常是.pyc格式。

python与C

python本身是由C语言开发而来的
对于使用：python的类库齐全，并且语法简洁、易读，如果实现同样的功能，python 10行代码可以解决，而C可能需要100行甚至更多。
对于速度：由于python程序运行时，先将代码编译成字节码，再转换成机器码，然后才交给处理器执行，所以在运行效率上，相对于C，肯定是慢了。

python与Java、C#等

对于使用：Linux原装python，其他语言没有；以上几门语言都有非常丰富的类库支持，python语言简洁性更好，相同功能，Python的代码量更少，开发成本更少
对于速度：python在速度上可能稍显逊色

python的种类

• Cpython
  python的官方版本，使用C语言实现，使用最为广泛，Cpython实现会将源文件（.py）转换成字节码文件（.pyc），然后运行在python虚拟机上。
• Jython
  由Jave语言实现的python，Jython会将python代码动态编译成Java字节码，然后在JVM（Java虚拟机）上运行。
• IronPython
  由C#语言实现的python，IronPython将Python代码动态编译成C#字节码，然后在CLR上运行（与Jython类似）。
• PyPy(特殊)
  Python实现的Python, 它的目标是执行速度，PyPy采用JIT技术，对Python代码进行动态编译（注意不是解释），所以可以显著提高python代码的执行速度。

• RubyPython、Brython
  以上除PyPy之外，其他的Python的对应关系和执行流程如下：

  
  其他python对应关系

执行流程

PyPy，在Python的基础上对Python的字节码进一步处理，从而提升执行速度。

PyPy与Cpython对比

小结：
Python的解释器很多，但使用最广泛的还是CPython。如果要和Java或.Net平台交互，最好的办法不是用Jython或IronPython，而是通过网络调用来交互，确保各程序之间的独立性。

二、安装Python

windows：
1、下载安装包
https://www.python.org/downloads/
2、安装Python3.5.3
为方便查找，自定义安装路径：C:\python35

3、配置环境变量
【右键计算机】--》【属性】--》【高级系统设置】--》【高级】--》【环境变量】--》【在第二个内容框中找到 变量名为Path 的一行，双击】 --> 【Python安装目录追加到变值值中，用 ； 分割】
如：原来的值;C:\python35，切记前面有分号

Linux：
无需安装，原装Python环境，系统自带python2.6，如需要更高版本，请自行编译安装
，如需要，请参考。

三、Python基础

1、第一句python代码

在Linux下 /home/dev/ 目录下创建 hello.py 文件，内容如下：

print "hello,world"

然后执行命令：

# python /home/dev/hello.py
hello world

指定解释器：
在hello.py脚本文件的头部指定解释器，如下：

#!/usr/bin/env python
print "hello,world"

添加执行权限

# chmod 755 hello.py
# ./hello.py
hello,world

这样就可以像shell脚本一样执行python脚本了

集成开发环境

（IDE：Integrated Development Environment）: PyCharm
PyCharm 是由 JetBrains 打造的一款 Python IDE，支持 macOS、 Windows、 Linux 系统。
PyCharm 功能 : 调试、语法高亮、Project管理、代码跳转、智能提示、自动完成、单元测试、版本控制……
PyCharm 下载地址 : https://www.jetbrains.com/pycharm/download/
破解注册方法：http://www.jianshu.com/p/e33e20dc2fe9

示例

2、字符编码

python解释器在加载 .py文件中的代码时，会对内容进行编码，

• python 2.x 默认编码是ASCII（不支持中文）
• python 3.x 默认编码是UTF-8

通常需要在代码首部指定编码类型，以防止因编码类型的问题出错

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-       #指明编码类型为utf-8

print "你好，世界"

Pycharm 设置步骤：

• 进入 file > Settings，在输入框搜索 encoding。
• 找到 Editor > File encodings，将 IDE Encoding 和 Project Encoding 设置为utf-8。

示例

3、注释

单行注释：# 被注释的内容
多行注释：

"""     
被注释的内容
"""

注：多行注释用三个单引号也可以。

4、.pyc文件

执行Python代码时，如果导入了其他的 .py 文件，那么，执行过程中会自动生成一个与其同名的 .pyc 文件，该文件就是Python解释器编译之后产生的字节码。

ps：代码经过编译可以产生字节码；字节码通过反编译也可以得到代码。

5、变量

变量定义的规则：

• 变量名只能是字母、数字、下划线的任意组合
• 变量名的第一个字符不能是数字
• 以下关键字不能声明为变量名：
  ['and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'exec', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'not', 'or', 'pass', 'print', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']
• 变量名尽量为容易理解的，让人一眼就知道这个变量存的是什么内容

声明变量：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
name = "cgy"    # 赋值字符串变量
age = 23            # 赋值整型变量

print(name)
print(age)

以上代码中声明了一个变量，变量名为name，变量name的值 为："cgy"

将多行字符，赋值给一个变量

info = '''
    name : cgy
    age : 23
    gender : male
'''

打印变量类型：

print(type(name))
print(type(age))

# 输出结果如下：
<class 'str'>      # ‘str’为字符串
<class 'int'>      # ‘int’为整型

多个变量赋值

多个变量赋值
Python允许你同时为多个变量赋值。例如：
a = b = c = 1
以上实例，创建一个整型对象，值为1，三个变量被分配到相同的内存空间上。
您也可以为多个对象指定多个变量。例如：
a, b, c = 1, 2, "john"
以上实例，两个整型对象1和2的分配给变量 a 和 b，字符串对象 "john" 分配给变量 c。

6、交互输入

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
# 将用户输入的内容赋值给 name 变量
name = input("请输入用户名：")
 
# 打印输入的内容
print(name)

输入密码时，如果想要不可见，需要利用getpass 模块中的 getpass方法，即：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
import getpass
 
# 将用户输入的内容赋值给 name 变量
pwd = getpass.getpass("请输入密码：")
 
# 打印输入的内容
print(pwd)

7、流程控制

if 单条件判断

• 需求一、用户登录验证

• 提示输入用户和密码

• 判断用户名和密码
  • 如果用户名和密码都正确，则输出 ”欢迎，XXX“
  • 如果错误，则输出”用户名或密码错误“

代码如下：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: encoding -*-
name = input('请输入用户名：')
pwd = getpass.getpass('请输入密码：')
  
if name == "alex" and pwd == "cmd":
    print("欢迎，alex！")
else:
    print("用户名和密码错误")

if 多条件判断

• 需求二、根据用户输入内容输出其权限

• cgy 为超级管理员

• cxp 为普通管理员
• cjc,cmq 为普通员工
• 其他为非法用户

代码如下：

name = input('请输入用户名：')
  
if name == "cgy"：
    print "超级管理员"
elif name == "cxp":
    print "普通管理员"
elif name == "cjc" or name == "cmq":
    print "普通员工"
else:
    print "非法用户"

8、while循环

基本循环

while 条件：
    循环体

• 条件成立，则循环体执行
• 条件不成立，则循环体不执行

break 跳出所有循环

#!/usr/bin/python
# -*- coding:utf-8 -*-
count = 0
while True:
    if count == 5:
        break      
    print(count)
    count = count + 1

当count等于5时就跳出循环，如果没有break，此代码将会无限循环打印顺序数字

continue 跳出当前循环，继续下一次循环

#!/usr/bin/python
# -*- coding:utf-8 -*-
count = 0
while count < 5:    # 条件为count小于时，进入循环
    if count == 2:
        count = count + 1
        continue        # 跳出当前循环，继续下一次循环
    print(count)
    count = count + 1
else:
    print('已循环5次')

以上代码输出结果如下：

0
1
3
4
已循环5次

当count等于2时，不打印。当循环超过5次，则执行else的子语句

9、for循环

最简单的循环5次：

for i in range(5):
    print("loop:", i )

输出：

loop: 0
loop: 1
loop: 2
loop: 3
loop: 4

注：for循环中也可以使用break跳出循环和continue跳出当前循环

四、Python运算及基本数据类型

运算符

---

1、算数运算

算数运算

2、比较运算

比较运算

3、赋值运算

赋值运算

4、逻辑运算

逻辑运算

5、成员运算

成员运算

基本数据类型

---

6、int()整型

• 创建：

age = 23 或 age = int(23)

• 转换：

age = '23'
new_age = int(age)

注： 在32位机器上，整数的位数为32位，取值范围为-231～231-1，即-2147483648～2147483647
　　在64位系统上，整数的位数为64位，取值范围为-263～263-1，即-9223372036854775808～9223372036854775807

7、bool()布尔值

布尔值只有True（真）和False（假）这两种值。

• 创建

a = True
b = False

• 转换
  • 数字转布尔值，只有0是False，其他都为True；
  • 字符串转布尔值，只有""(空)是False，其他都为True；

8、字符串

• 创建

name = 'cgy' 或 name = str('cgy')

• 转换

age = 23
new_age = str(age)

• 字符串拼接

name = 'cgy'
gender = '男'
new_str = name + gender
print(new_str)

输出结果：

cgy男

• 字符串格式化
  占位符：
  %s,字符串占位符
  %d,数字占位符

name = 'cgy'
gender = '男'
age = 23
print('我叫%s，性别：%s，今年%d岁'% (name,gender,age))

输出结果：

我叫cgy，性别：男，今年23岁

另一种实现方式：

# 格式化输出
name = input('name: ')
age = input('age: ')
gender = input('gender: ')
info = '''
---------- Welcome {_name} ----------
    name: {_name}
    age: {_age}
    gender: {_gender}
'''.format(_name = name,
           _age = age,
           _gender = gender)
print(info)

• 判断小字符串是否被大字符串包含

content = '东莞是男人的天堂'
if '东莞' in content:
    print('包含敏感字符')
else:
    print('content')

8.1字符串处理

注： 以下示例中“var”表示变量名

• 移除空白 : var.strip()

val = " alex "
print(val)
# new_val = val.strip() # 移除左右空白
# new_val = val.lstrip() # 移除左边空白
# new_val = val.rstrip() # 移除右边空白
# print(new_val)

• 分割 : var.split()

user_info = "alex|男|25|100万"
v = user_info.split('|')
new_v = user_info.split('|',1)  #以左边第一个”|“为分割符
new_v_1 = user_info.rsplit('|',2)   #以右边2个"|"为分割符
print(v)
print(new_v)
print(new_v_1)

以上代码输出结果：

['alex', '男', '25', '100万']
['alex', '男|25|100万']
['alex|男', '25', '100万']

• 字符串长度 : len(var)

username = 'cgy'
lenth = len(username)
print(lenth)

输出结果：

3

• 索引 : var[0]

username = '苍井空'
u = username[0]
print(u)

输出结果：

苍

遍历字符串

content = '苍井空是你的女神'
i = 0
while i < len(content):
    print(content[i])
    i += 1

输出结果：

苍
井
空
是
你
的
女
神

• 切片 : var[1:5:2]

name = '我叫苍井空我今年18岁我在说谎'
print(name[0])  #打印第一个字符，默认从左边开始数
print(name[0:2]) #取出下标0~2的字符，不包含2
print(name[5:9]) #取出从下标5开始，至9结束，不包含9 
print(name[5:])  #取出从下标5开始，至结尾
print(name[5:-2]) #取出从下标5开始，至倒数第2个，负数从右边数
print(name[-2:])  #倒数第2个，至结尾

输出结果：

我
我叫
我今年1
我今年18岁我在说谎
我今年18岁我在
说谎

通过下图，可以直观的看出切片对应的输出结果：

切片

9、列表

注： 以下示例中 "list" 表示列表名

• 创建列表

a = ['alex', 'seven', 'eric']
或
a ＝ list(['alex', 'seven', 'eric'])

• 判断某个元素是否在列表中

if 'seven' in a:
    print('存在')
else:
     print('不存在')

• 索引 : list[0]

v1 = a[0]
v2 = a[1]
v3 = a[2]
print(v1)
print(v2)
print(v3)
# 输出结果：
alex
seven
eric

• 长度 : len(list)

a = ['alex', 'seven', 'eric']
v = len(a)
print(v)
# 输出结果
3

• 切片 : list[::2]

a = ['alex', 'seven', 'eric','tom']
v = a[1:3]
print(v)
# 输出结果
['seven', 'eric']

注：列表切片与字符串切片的取值原理是一样的，不同的是，字符串中每一个字符对应一个下标（从左往右：0，1，2，3 。。。），列表中每个元素对应一个下标。

• 追加：list.append('str')

a = ['alex', 'seven', 'eric','tom']
a.append('jerry')
print(a)
# 输出结果：
['alex', 'seven', 'eric', 'tom', 'jerry']

• 插入 ： list.insert(0,'str')

a = ['alex', 'seven', 'eric','tom']
a.insert(0,'hero')     #将字符串插入到指定下标处
print(a)
# 输出结果：
['hero', 'alex', 'seven', 'eric', 'tom']

• 删除 ：list.remove('str') 或 del list[0]

# 方法一：
a = ['alex', 'seven', 'eric','tom']
a.remove('eric')    # 删除指定元素
print(a)
# 输出结果：
['alex', 'seven', 'tom']

# 方法二：
a = ['alex', 'seven', 'eric','tom']
del a[1]     # 删除指定下标的元素
print(a)
# 输出结果：
['alex', 'eric', 'tom']

• 更新 ： list[1] = 'str'

a = ['alex', 'seven', 'eric','tom']
a[1] = 'maria'      # 将指定下标的元素重新赋值
print(a)
# 输出结果：
['alex', 'maria', 'eric', 'tom']

• 列表循环：for i in list:

a = ['alex', 'seven', 'eric','tom']
for i in a:
    print(i)
# 输出结果：
alex
seven
eric
tom

注： for 循环中也支持break与continue

10、元组

• 创建元组

ages = (11, 22, 33, 44, 55)
或
ages = tuple((11, 22, 33, 44, 55))

注： 元组一但创建，元组里面的元素是不可更新的，也不可以追加插入等操作

基本操作：

• 索引 : tuple[0]
• 切片 : tuple[1:3]
• 循环 : for i in tuple:
• 长度 : len(tuple)
• 包含 : if 'str' in tuple:

11、字典

注： 字典是以键值对（key : value）的形式保存数据，并且是无序的。以下示例中"dict"表示字典名。

• 创建字典

person = {"name": "mr.wu", 
             "gender": "male",
             "age": 18}

基本操作：

• 通过key获取value : dict['key']

person = {"name": "mr.wu",
          "gender": "male",
          'age': 18}
v = person['name']
print(v)
# 输出结果：
mr.wu

注：通过这种方法取值，当字典中key不存在时，就会报错，如下：

person = {"name": "mr.wu",
          "gender": "male",
          'age': 18}
v = person('address')
print(v)
# 报错信息如下：
Traceback (most recent call last):
  File "D:/PycharmProjects/s17/S18/day01复习.py", line 52, in <module>
    print(person['address'])
KeyError: 'address'

字典person中没有'address' 这个key，就报错了。所以就有了安全的方法:dict.get('key')

• 安全的获取值 ： dict.get('key')

注：当有此key时，返回对应value值，没有此key时，返回None

person = {"name": "mr.wu",
          "gender": "male",
          'age': 18}
v = person.get('address')
print(v)
# 输出结果
None

• 增加或修改：dict['key'] = 'str'

注：有，则修改；无，则增加
有：

person = {"name": "mr.wu",
          "gender": "male",
          'age': 18}
person['name'] = 'Tom'
print(person)
# 输出结果：
{'age': 18, 'gender': 'male', 'name': 'Tom'}

无：

person = {"name": "mr.wu",
          "gender": "male",
          'age': 18}
person['address'] = 'Beijin'
print(person)
# 输出结果：
{'name': 'mr.wu', 'gender': 'male', 'age': 18, 'address': 'Beijin'}

• 删除 ： del dict['key'] 或 dict.pop['key']

# 方法一、
person = {"name": "mr.wu",
          "gender": "male",
          'age': 18}
del person['gender']
print(person)
# 输出结果：
{'age': 18, 'name': 'mr.wu'}

# 方法二、
person = {"name": "mr.wu",
          "gender": "male",
          'age': 18}
person.pop('age')
print(person)
# 输出结果：
{'gender': 'male', 'name': 'mr.wu'}

• 循环
  • 取出所有key : value

person = {"name": "mr.wu",
          "gender": "male",
          'age': 18}
for i in person:
      print(i,person[i])
# 输出结果：
age 18
gender male
name mr.wu

或者：

person = {"name": "mr.wu",
          "gender": "male",
          'age': 18}
for i in person.items():
      print(i)
# 输出结果：
('age', 18)
('name', 'mr.wu')
('gender', 'male')

注：第一种方法要比第二种方法更高效，因为第一种方法是直接根据key去取对应的value，而第二种方法则是先将字典中的（key : value）转换成元组，然后再遍历元组，取出对应key:value

• 取出所有key

person = {"name": "mr.wu",
          "gender": "male",
          'age': 18}
for i in person:
      print(i)
# 输出结果：
name
gender
age

或者：

for i in person.keys():
      print(i)
# 两种方法输出结果完全一样

• 取出所有value

person = {"name": "mr.wu",
          "gender": "male",
          'age': 18}
for i in person:
      print(person[i])
# 输出结果：
18
male
mr.wu

或者：

for i in person.values():
      print(i)
# 两种方法输出结果一样

• 字典长度：len(dict)
  每组key:value为一个元素

person = {"name": "mr.wu",
          "gender": "male",
          'age': 18}
print(len(person))
# 输出结果：
3

注：列表与字典可以相互嵌套

五、其他

1、enumerate(list)

打印列表中的元素的下标及对应元素值
方法一：
以元组的形式输出

a = ['alex', 'seven', 'eric','tom']
for i in enumerate(a):
    print(i)
# 输出结果：
(0, 'alex')
(1, 'seven')
(2, 'eric')
(3, 'tom')

方法二：

a = ['alex', 'seven', 'eric','tom']
for index,item in enumerate(a):
    print(index,item)
# 输出结果：
0 alex
1 seven
2 eric
3 tom

2、range

指定范围，生成指定的数字

print range(1, 10)
# 结果：[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
 
print range(1, 10, 2)
# 结果：[1, 3, 5, 7, 9]
 
print range(30, 0, -2)
# 结果：[30, 28, 26, 24, 22, 20, 18, 16, 14, 12, 10, 8, 6, 4, 2]

3、join

用指定字符连接列表中的元素

var = ['cgy', '123456', '3']
a = '|'.join(var)
print(a)
输出结果：
cgy|123456|3

注：通过 join 连接的列表中的元素都必须是字符串，否则会报错。

4、三元运算赋值

result = val_1 if 条件 else val_2

条件为真：result = val_1
条件为假：result = val_2

5、文件操作

• 打开并读取文件内容

f1 = open('file','r')
data = f1.read()
f1.close()

• 清空并写入

target = """alex|123123|3\neric|123123|3"""
f2 = open('file','w')
f2.write(target)
f2.close()