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Python 基础备忘

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Python 是一门解释性语言，特点是在不需要在运行前编译，是在运行的时候将程序翻译成机器语言。相较于编译性的语言，效率可能会低一点。但是解释性语言也有其自己的优点，像 Python 其可读性就非常好，语言也比较简单。

基础中的基础

  • 大小写敏感
  • # 后面接注释信息
  • 使用 4 个空格的缩进
  • 序列索引从头从 0 开始，从尾从 - 1 开始

序列的切片：

字符串的索引

列表的索引

数据类型和变量

Python 3 中有六个标准的数据类型：

  • Number（数字）
  • String（字符串）
  • List（列表）
  • Tuple（元组）
  • Set（集合）
  • Dictionary（字典）

Python 3 的六个标准数据类型中：

  • 不可变数据（3 个）：Number（数字）、String（字符串）、Tuple（元组）；
  • 可变数据（3 个）：List（列表）、Dictionary（字典）、Set（集合）。
  • string、list 和 tuple 都属于 sequence（序列）。

数字包括：int、float、bool、complex（复数）
标量：可以把任意数据类型赋值给变量，同一个变量可以反复赋值，而且可以是不同类型的变量
常量：也就是不改变值的变量，一般用全部大写表示，如 PI = 3.14159265359

数据结构

列表、元组、字典、集合是基本的数据结构。

列表

Python 中列表是可变的，这是它区别于字符串和元组的最重要的特点，一句话概括即：列表可以修改，而字符串和元组不能。

>>> a = [66.25, 333, 333, 1, 1234.5]
>>> print(a.count(333), a.count(66.25), a.count('x'))
2 1 0
>>> a.insert(2, -1)
>>> a.append(333)
>>> a
[66.25, 333, -1, 333, 1, 1234.5, 333]
>>> a.index(333)
1
>>> a.remove(333)
>>> a
[66.25, -1, 333, 1, 1234.5, 333]
>>> a.reverse()
>>> a
[333, 1234.5, 1, 333, -1, 66.25]
>>> a.sort()
>>> a
[-1, 1, 66.25, 333, 333, 1234.5]

元组

元组由若干逗号分隔的值组成

>>> t = 12345, 54321, 'hello!'
>>> t[0]
12345
>>> t
(12345, 54321, 'hello!')
>>> # Tuples may be nested:
... u = t, (1, 2, 3, 4, 5)
>>> u
((12345, 54321, 'hello!'), (1, 2, 3, 4, 5))

字典

序列是以连续的整数为索引，与此不同的是，字典以关键字为索引，关键字可以是任意不可变类型，通常用字符串或数值。理解字典的最佳方式是把它看做无序的键 => 值对集合。在同一个字典之内，关键字必须是互不相同。一对大括号创建一个空的字典：{} 。

>>> tel = {'jack': 4098, 'sape': 4139}
>>> tel['guido'] = 4127
>>> tel
{'sape': 4139, 'guido': 4127, 'jack': 4098}
>>> tel['jack']
4098
>>> del tel['sape']
>>> tel['irv'] = 4127
>>> tel
{'guido': 4127, 'irv': 4127, 'jack': 4098}
>>> list(tel.keys())
['irv', 'guido', 'jack']
>>> sorted(tel.keys())
['guido', 'irv', 'jack']
>>> 'guido' in tel
True
>>> 'jack' not in tel
False

集合

集合是一个无序不重复元素的集。基本功能包括关系测试和消除重复元素。可以用大括号 ({}) 创建集合。注意：如果要创建一个空集合，必须用 set() 而不是 {} ；后者会创建一个空的字典。

>>> basket = {'apple', 'orange', 'apple', 'pear', 'orange', 'banana'}
>>> print(basket)                      # 删除重复的
{'orange', 'banana', 'pear', 'apple'}
>>> 'orange' in basket                 # 检测成员
True
>>> 'crabgrass' in basket
False

>>> # 以下演示了两个集合的操作
>>> a = set('abracadabra')
>>> b = set('alacazam')
>>> a                                  # a 中唯一的字母
{'a', 'r', 'b', 'c', 'd'}
>>> a - b                              # 在 a 中的字母，但不在 b 中
{'r', 'd', 'b'}
>>> a | b                              # 在 a 或 b 中的字母
{'a', 'c', 'r', 'd', 'b', 'm', 'z', 'l'}
>>> a & b                              # 在 a 和 b 中都有的字母
{'a', 'c'}
>>> a ^ b                              # 在 a 或 b 中的字母，但不同时在 a 和 b 中
{'r', 'd', 'b', 'm', 'z', 'l'}

遍历技巧

在字典中遍历时，关键字和对应的值可以使用 items() 方法同时解读出来：

>>> knights = {'gallahad': 'the pure', 'robin': 'the brave'}
>>> for k, v in knights.items():
...     print(k, v)
...
gallahad the pure
robin the brave

在序列中遍历时，索引位置和对应值可以使用 enumerate() 函数同时得到：

>>> for i, v in enumerate(['tic', 'tac', 'toe']):
...     print(i, v)
...
0 tic
1 tac
2 toe

同时遍历两个或更多的序列，可以使用 zip() 组合：

>>> questions = ['name', 'quest', 'favorite color']
>>> answers = ['lancelot', 'the holy grail', 'blue']
>>> for q, a in zip(questions, answers):
...     print('What is your {0}?  It is {1}.'.format(q, a))
...
What is your name?  It is lancelot.
What is your quest?  It is the holy grail.
What is your favorite color?  It is blue.

列表生成式

将列表中每个数值乘三，获得一个新的列表：

>>> vec = [2, 4, 6]
>>> [3*x for x in vec]
[6, 12, 18]

玩一点小花样：

>>> [[x, x**2] for x in vec]
[[2, 4], [4, 16], [6, 36]]

对序列里每一个元素逐个调用某方法：

>>> freshfruit = ['  banana', '  loganberry ', 'passion fruit  ']
>>> [weapon.strip() for weapon in freshfruit]
['banana', 'loganberry', 'passion fruit']

用 if 子句作为过滤器：

>>> [3*x for x in vec if x > 3]
[12, 18]
>>> [3*x for x in vec if x < 2]
[]

关于循环和其它技巧的演示：

>>> vec1 = [2, 4, 6]
>>> vec2 = [4, 3, -9]
>>> [x*y for x in vec1 for y in vec2]
[8, 6, -18, 16, 12, -36, 24, 18, -54]
>>> [x+y for x in vec1 for y in vec2]
[6, 5, -7, 8, 7, -5, 10, 9, -3]
>>> [vec1[i]*vec2[i] for i in range(len(vec1))]
[8, 12, -54]

列表推导式可以使用复杂表达式或嵌套函数：

>>> [str(round(355/113, i)) for i in range(1, 6)]
['3.1', '3.14', '3.142', '3.1416', '3.14159']

编码问题

头部添加以下两行：

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

第一行注释是为了告诉 Linux/OS X 系统，这是一个 Python 可执行程序，Windows 系统会忽略这个注释；

第二行注释是为了告诉 Python 解释器，按照 UTF-8 编码读取源代码，否则，你在源代码中写的中文输出可能会有乱码。一般来说不需要额外关注编码问题。

控制流

# if 语句
age = 3
if age >= 18:
    print('adult')
elif age >= 6:
    print('teenager')
else:
    print('kid')

# while 语句
sum = 0
n = 99
while n > 0:
    sum = sum + n
    n = n - 2
print(sum)

# for 循环
names = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
for name in names:
    print(name)

# break 和 continue
n = 1
while n <= 100:
    if n > 10: # 当 n = 11 时，条件满足，执行 break 语句
        break  # break 语句会结束当前循环
    print(n)
    n = n + 1
print('END')

n = 0
while n < 10:
    n = n + 1
    if n % 2 == 0: # 如果 n 是偶数，执行 continue 语句
        continue # continue 语句会直接继续下一轮循环，后续的 print() 语句不会执行
    print(n)

参考资料：
https://woodpecker.org.cn/abyteofpython_cn/chinese/index.html
https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1016959663602400
https://www.runoob.com/python3/python3-tutorial.html

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