python基礎教程系列1-基礎語法

      最近在學習python，主要經過廖雪峯的python教程入門，看看本身可以花多少時間最快入門。經過寫博客梳理本身的知識點，強化本身的記憶。總的學習思路是，快速學習一遍教程，而後作一些算法題目實踐，再而後就找幾個小項目練手。

     python是解釋性語言，沒有編譯運行，直接運行獲得結果，運行過程當中逐行翻譯獲得二進制文件，慢！不會獲得exe這種文件。

• 安裝運行python

    廖雪峯學習的python版本是python3.7 .在ubuntu 16.04版本中，系統默認安裝 了python 2.7和3.5版本，所以參考資料安裝python3.7。默認同時安裝python編輯器cPython。

    打開終端後，輸入python啓動python進入Python交互模型，而後輸入exit()退出python交互模式。

   用文本編輯器寫Python程序，而後保存爲後綴爲.py的文件，就能夠用Python直接運行這個程序了。

　運行python.py程序有兩種方法：

  1）python xxx.py

  2)在xxx.py文件裏面最前面加上

#!/usr/bin/env python3

而後經過命令給python程序執行權限

chmod a+x hello.py

　而後能夠執行經過./xxx.py直接運行程序了。

• 輸入input()，輸出print()

name = input()

print('hello',name)

• 縮進組織程序結構

      Python使用縮進來組織代碼塊，請務必遵照約定俗成的習慣，堅持使用4個空格的縮進。以#開頭的語句是註釋，註釋是給人看的，能夠是任意內容，解釋器會忽略掉註釋。其餘每一行都是一個語句，當語句以冒號:結尾時，縮進的語句視爲代碼塊。

# print absolute value of an integer:
a = 100
if a >= 0:
    print(a)
else:
    print(-a)

• 數據類型

    字符串是使用‘’ 、「」引發來的文本，若是字符串內部既包含'又包含"怎麼辦？能夠用轉義字符\來標識，Python容許用'''...'''的格式表示多行內容。

    空值使用None表示。

    python是動態語言，聲明一個變量不須要指定數據類型，能夠隨便賦予不一樣的數據類型。

a = 123 # a是整數
print(a)
a = 'ABC' # a變爲字符串
print(a)

　　所有大寫的變量名字表示常量。

數據類型轉換

Python內置的經常使用函數還包括數據類型轉換函數，好比int()函數能夠把其餘數據類型轉換爲整數：

>>> int('123') 123
>>> int(12.34) 12
>>> float('12.34') 12.34
>>> str(1.23) '1.23'
>>> str(100) '100'
>>> bool(1) True >>> bool('') False

 

• 字符編碼（這塊常常忘記，記住UTF-8）

     ASCII編碼和Unicode編碼的區別：ASCII編碼是1個字節，而Unicode編碼一般是2個字節。對於英文用Unicode編碼比ASCII編碼須要多一倍的存儲空間，在存儲和傳輸上就十分不划算。因此，本着節約的精神，又出現了把Unicode編碼轉化爲「可變長編碼」的UTF-8編碼。UTF-8編碼把一個Unicode字符根據不一樣的數字大小編碼成1-6個字節，經常使用的英文字母被編碼成1個字節，漢字一般是3個字節，只有很生僻的字符纔會被編碼成4-6個字節。若是你要傳輸的文本包含大量英文字符，用UTF-8編碼就能節省空間，其實UTF-8包含了ASCII編碼。

    在計算機內存中，統一使用Unicode編碼，當須要保存到硬盤或者須要傳輸的時候，就轉換爲UTF-8編碼。

    用記事本編輯的時候，從文件讀取的UTF-8字符被轉換爲Unicode字符到內存裏，編輯完成後，保存的時候再把Unicode轉換爲UTF-8保存到文件。

   瀏覽網頁的時候，服務器會把動態生成的Unicode內容轉換爲UTF-8再傳輸到瀏覽器：

•   Python的字符串

    Python3的字符串使用Unicode編碼，使用ord()編碼，chr()進行解碼。以Unicode表示的str經過encode()方法能夠編碼爲指定的bytes：

>>> 'ABC'.encode('ascii')
b'ABC'
>>> '中文'.encode('utf-8')
b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'

　　若是咱們從網絡或磁盤上讀取了字節流，那麼讀到的數據就是bytes。要把bytes變爲str，就須要用decode()方法：

>>> b'ABC'.decode('ascii')
'ABC'
>>> b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'.decode('utf-8')
'中文'

　　要計算str包含多少個字符，能夠用len()函數：len('hello'), len()函數計算的是str的字符數，若是換成bytes，len()函數就計算字節數：len(b'ABC')。

因爲Python源代碼也是一個文本文件，因此，當你的源代碼中包含中文的時候，在保存源代碼時，就須要務必指定保存爲UTF-8編碼。當Python解釋器讀取源代碼時，爲了讓它按UTF-8編碼讀取，咱們一般在文件開頭寫上這兩行：

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

第一行註釋是爲了告訴Linux/OS X系統，這是一個Python可執行程序，Windows系統會忽略這個註釋；

第二行註釋是爲了告訴Python解釋器，按照UTF-8編碼讀取源代碼，不然，你在源代碼中寫的中文輸出可能會有亂碼。

申明瞭UTF-8編碼並不意味着你的.py文件就是UTF-8編碼的，必須而且要確保文本編輯器正在使用UTF-8 without BOM編碼。

• 格式化輸出

%運算符就是用來格式化字符串的。在字符串內部，%s表示用字符串替換，%d表示用整數替換，有幾個%?佔位符，後面就跟幾個變量或者值，順序要對應好。若是隻有一個%?，括號能夠省略。不須要像c語言同樣在中間隔開前面輸出和%之間的內容。要加引號。

>>> 'Hello, %s' % 'world'
'Hello, world'
>>> 'Hi, %s, you have $%d.' % ('Michael', 1000000) 'Hi, Michael, you have $1000000.'

print('%2d-%02d' % (3, 1)) print('%.2f' % 3.1415926)

字符串裏面的%是一個普通字符怎麼辦？這個時候就須要轉義，用%%來表示一個%。

name = ['d','z'] for x in name: print('%s' %(x))#要加引號

• 條件判斷和循環

if <條件判斷1>: <執行1>
elif <條件判斷2>: <執行2>
elif <條件判斷3>: <執行3>
else: <執行4>

age = 20
if age >= 6: print('teenager') elif age >= 18: print('adult') else: print('kid')

for循環：for x in ...循環就是把每一個元素代入變量x，而後執行縮進塊的語句。

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

while循環：

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

• 數據結構

順序存儲數據結構：

list列表：可變大小的有序表，類比vector，使用[ ]表示。len()得到list的大小。使用索引訪問元素，第一個是0，最後一個可使用-1進行訪問。裏面的元素類型能夠不一樣。

經常使用函數操做：append，insert，pop，pop(i)

>>> classmates.append('Adam') >>> classmates ['Michael', 'Bob', 'Tracy', 'Adam'] #在指定位置插入元素
>>> classmates.insert(1, 'Jack') >>> classmates ['Michael', 'Jack', 'Bob', 'Tracy', 'Adam'] #彈出末尾元素
>>> classmates.pop() 'Adam'
>>> classmates ['Michael', 'Jack', 'Bob', 'Tracy'] #彈出制定位置元素
>>> classmates.pop(1) 'Jack'
>>> classmates ['Michael', 'Bob', 'Tracy'] #替換某個元素
>>> classmates[1] = 'Sarah'
>>> classmates ['Michael', 'Sarah', 'Tracy']

tuple / ˈtʌpəl/元組：使用（ ）表示。定義好以後就不能改變其中的元素和元組的大小了。只有1個元素的tuple定義時必須加一個逗號,裏面的元素加入一個list，就能夠改變tuple中list中的元素。

>>> t = ('a', 'b', ['A', 'B']) >>> t[2][0] = 'X'
>>> t[2][1] = 'Y'
>>> t ('a', 'b', ['X', 'Y'])

關係型數據結構：

dict字典：使用{ }表示。dict全稱dictionary，在其餘語言中也稱爲map，使用鍵-值（key-value）存儲，具備極快的查找速度。因爲一個key只能對應一個value，因此，屢次對一個key放入value，後面的值會把前面的值沖掉：

>>> d = {'Michael': 95, 'Bob': 75, 'Tracy': 85} >>> d['Michael'] 95

把數據放入dict的方法，除了初始化時指定外，還能夠經過key放入，記住key不能更改！因此list不能做爲dict的key。

>>> d['Adam'] = 67
>>> d['Adam'] 67

判斷key是否存在dictionary的方法有兩種：

1）經過in判斷key是否存在：

>>> 'Thomas' in d False

2）經過dict提供的get()方法，若是key不存在，能夠返回None，或者本身指定的value：

>>> d.get('Thomas')#None不顯示
>>> d.get('Thomas', -1) -1

要刪除一個key，用pop(key)方法，對應的value也會從dict中刪除：

>>> d.pop('Bob') 75
>>> d {'Michael': 95, 'Tracy': 85}

set：只存key，不存value，key不能重複。

要建立一個set，須要提供一個list做爲輸入集合：

>>> s = set([1, 2, 3]) >>> s {1, 2, 3}

經過add(key)方法能夠添加元素到set中

經過remove(key)方法能夠刪除元素：

>>> s.add(4) >>> s {1, 2, 3, 4} >>> s.remove(4) >>> s {1, 2, 3} >>> a = ['c', 'b', 'a'] >>> a.sort() >>> a ['a', 'b', 'c']

對於不變對象來講，調用對象自身的任意方法，也不會改變該對象自身的內容。相反，這些方法會建立新的對象並返回，這樣，就保證了不可變對象自己永遠是不可變的。

>>> a = 'abc'
>>> a.replace('a', 'A') 'Abc'
>>> a 'abc'

• 函數

     能夠到Python官網上查看文檔，也可使用help()查看制定函數的幫助。

   函數名其實就是指向一個函數對象的引用，徹底能夠把函數名賦給一個變量，至關於給這個函數起了一個「別名」：

  定義函數：在Python中，定義一個函數要使用def語句，依次寫出函數名、括號、括號中的參數和冒號:，而後，在縮進塊中編寫函數體，函數的返回值用return語句返回。

def my_abs(x): if x >= 0: return x else: return -x

空函數：若是想定義一個什麼事也不作的空函數，能夠用pass語句：

def nop(): pass

pass語句什麼都不作，那有什麼用？實際上pass能夠用來做爲佔位符，好比如今還沒想好怎麼寫函數的代碼，就能夠先放一個pass，讓代碼能運行起來。缺乏了pass，代碼運行就會有語法錯誤。

返回多個值，其實就是一個tuple元組：

import math def move(x, y, step, angle=0): nx = x + step * math.cos(angle) ny = y - step * math.sin(angle) return nx, ny

 默認參數要放在參數表的後面，賦值的時候，默認參數必須指向不變對象。若是指向可變對象，就會以下所示：

def add_end(L=[]): L.append('END') return L >>> add_end() ['END'] >>> add_end() ['END', 'END']

默認參數是[]，可是函數彷佛每次都「記住了」上次添加了'END'後的list。

緣由解釋以下：

Python函數在定義的時候，默認參數L的值就被計算出來了，即[]，由於默認參數L也是一個變量，它指向對象[]，每次調用該函數，若是改變了L的內容，則下次調用時，默認參數的內容就變了，再也不是函數定義時的[]了。

要改成指向不變對象None：

def add_end(L=None): if L is None: L = [] L.append('END') return L

可變參數：

def calc(numbers): sum = 0 for n in numbers: sum = sum + n * n return sum #調用的時候須要組裝一個list/tuple
>>> calc([1, 2, 3]) 14

#將函數參數改爲可變參數形式
def calc(*numbers): sum = 0 for n in numbers: sum = sum + n * n return sum >>> calc(1, 2, 3) 14

Python容許你在list或tuple前面加一個*號，把list或tuple的元素變成可變參數傳進去：

>>> nums = [1, 2, 3] >>> calc(*nums) 14

可變參數適用於函數參數不肯定的時候。