Python基础总结.docx

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Python基础总结

Python基础

一、Python中数据类型

在Python中，能够直接处理的数据类型有以下几种：

一、整数

Python可以处理任意大小的整数，当然包括负整数，在Python程序中，整数的表示方法和数学上的写法一模一样，例如：

1，100，-8080，0，等等。

计算机由于使用二进制，所以，有时候用十六进制表示整数比较方便，十六进制用0x前缀和0-9，a-f表示，例如：

0xff00，0xa5b4c3d2，等等。

二、浮点数

浮点数也就是小数，之所以称为浮点数，是因为按照科学记数法表示时，一个浮点数的小数点位置是可变的，比如，1.23x10^9和12.3x10^8是相等的。

浮点数可以用数学写法，如1.23，3.14，-9.01，等等。

但是对于很大或很小的浮点数，就必须用科学计数法表示，把10用e替代，1.23x10^9就是1.23e9，或者12.3e8，0.000012可以写成1.2e-5，等等。

整数和浮点数在计算机内部存储的方式是不同的，整数运算永远是精确的（除法难道也是精确的？

是的！

），而浮点数运算则可能会有四舍五入的误差。

三、字符串

字符串是以''或""括起来的任意文本，比如'abc'，"xyz"等等。

请注意，''或""本身只是一种表示方式，不是字符串的一部分，因此，字符串'abc'只有a，b，c这3个字符。

四、布尔值

布尔值和布尔代数的表示完全一致，一个布尔值只有True、False两种值，要么是True，要么是False，在Python中，可以直接用True、False表示布尔值（请注意大小写），也可以通过布尔运算计算出来。

布尔值可以用and、or和not运算。

and运算是与运算，只有所有都为True，and运算结果才是True。

or运算是或运算，只要其中有一个为True，or运算结果就是True。

not运算是非运算，它是一个单目运算符，把True变成False，False变成True。

五、空值

空值是Python里一个特殊的值，用None表示。

None不能理解为0，因为0是有意义的，而None是一个特殊的空值。

此外，Python还提供了列表、字典等多种数据类型，还允许创建自定义数据类型，我们后面会继续讲到

打印输出

print语句可以向屏幕上输出指定的文字。

比如输出'hello,world'，用代码实现如下：

>>>print'hello,world'

二、Python中的注释

Python的注释以?

#?

开头，后面的文字直到行尾都算注释

三、Python的变量

在Python程序中，变量是用一个变量名表示，变量名必须是大小写英文、数字和下划线（_）的组合，且不能用数字开头，比如：

a=1

变量a是一个整数。

t_007='T007'

变量t_007是一个字符串。

在Python中，等号=是赋值语句，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，例如：

a=123#a是整数

printa

a='imooc'#a变为字符串

printa

这种变量本身类型不固定的语言称之为动态语言，与之对应的是静态语言。

静态语言在定义变量时必须指定变量类型，如果赋值的时候类型不匹配，就会报错。

例如Java是静态语言，赋值语句如下（//表示注释）：

inta=123;//a是整数类型变量

a="mooc";//错误：

不能把字符串赋给整型变量

和静态语言相比，动态语言更灵活，就是这个原因。

请不要把赋值语句的等号等同于数学的等号。

比如下面的代码：

x=10

x=x+2

如果从数学上理解x=x+2那无论如何是不成立的，在程序中，赋值语句先计算右侧的表达式x+2，得到结果12，再赋给变量x。

由于x之前的值是10，重新赋值后，x的值变成12。

最后，理解变量在计算机内存中的表示也非常重要。

当我们写：

a='ABC'时，Python解释器干了两件事情：

1.在内存中创建了一个'ABC'的字符串；

2.在内存中创建了一个名为a的变量，并把它指向'ABC'。

也可以把一个变量a赋值给另一个变量b，这个操作实际上是把变量b指向变量a所指向的数据，例如下面的代码：

a='ABC'

b=a

a='XYZ'

printb

最后一行打印出变量b的内容到底是'ABC'呢还是'XYZ'？

如果从数学意义上理解，就会错误地得出b和a相同，也应该是'XYZ'，但实际上b的值是'ABC'，让我们一行一行地执行代码，就可以看到到底发生了什么事：

执行a='ABC'，解释器创建了字符串?

'ABC'和变量a，并把a指向'ABC'：

执行b=a，解释器创建了变量b，并把b指向a指向的字符串'ABC'：

执行a='XYZ'，解释器创建了字符串'XYZ'，并把a的指向改为'XYZ'，但b并没有更改：

所以，最后打印变量b的结果自然是'ABC'了。

四、数据类型

1.Python中定义字符串。

字符串可以用''或者""括起来表示。

如果字符串本身包含'怎么办？

比如我们要表示字符串?

I'mOK?

，这时，可以用""括起来表示：

"I'mOK"

类似的，如果字符串包含"，我们就可以用''括起来表示：

'Learn"Python"isuseful'

如果字符串既包含'又包含"怎么办？

这个时候，就需要对字符串的某些特殊字符进行“转义”，Python字符串用\进行转义。

要表示字符串?

Bobsaid"I'mOK".

由于'和"会引起歧义，因此，我们在它前面插入一个\表示这是一个普通字符，不代表字符串的起始，因此，这个字符串又可以表示为:

'Bobsaid\"I\'mOK\".'

注意：

转义字符\不计入字符串的内容中。

常用的转义字符还有：

\n表示换行

\t表示一个制表符

\\表示\字符本身

2.Python中raw字符串与多行字符串

如果一个字符串包含很多需要转义的字符，对每一个字符都进行转义会很麻烦。

为了避免这种情况，我们可以在字符串前面加个前缀r，表示这是一个?

raw?

字符串，里面的字符就不需要转义了。

例如：

r'\（~_~）/\（~_~）/'

但是r'...'表示法不能表示多行字符串，也不能表示包含'和"的字符串（为什么？

）

如果要表示多行字符串，可以用'''...'''表示：

'''Line1

Line2

Line3'''

上面这个字符串的表示方法和下面的是完全一样的：

'Line1\nLine2\nLine3'

还可以在多行字符串前面添加r，把这个多行字符串也变成一个raw字符串：

r'''Pythoniscreatedby"Guido".

Itisfreeandeasytolearn.

Let'sstartlearnPythoninimooc!

'''

3.Python中Unicode字符串

字符串还有一个编码问题。

如果要表示中文，显然一个字节是不够的，至少需要两个字节，而且还不能和ASCII编码冲突，所以，中国制定了GB2312编码，用来把中文编进去。

类似的，日文和韩文等其他语言也有这个问题。

为了统一所有文字的编码，Unicode应运而生。

Unicode把所有语言都统一到一套编码里，这样就不会再有乱码问题了。

Unicode通常用两个字节表示一个字符，原有的英文编码从单字节变成双字节，只需要把高字节全部填为0就可以。

因为Python的诞生比Unicode标准发布的时间还要早，所以最早的Python只支持ASCII编码，普通的字符串'ABC'在Python内部都是ASCII编码的。

Python在后来添加了对Unicode的支持，以Unicode表示的字符串用u'...'表示，比如：

printu'中文'

中文

注意:

不加u，中文就不能正常显示。

Unicode字符串除了多了一个u之外，与普通字符串没啥区别，转义字符和多行表示法仍然有效：

转义：

u'中文\n日文\n韩文'

多行：

u'''第一行

第二行'''

raw+多行：

ur'''Python的Unicode字符串支持"中文",

"日文",

"韩文"等多种语言'''

如果中文字符串在Python环境下遇到UnicodeDecodeError，这是因为.py文件保存的格式有问题。

可以在第一行添加注释

#-*-coding:

utf-8-*-

目的是告诉Python解释器，用UTF-8编码读取源代码。

然后用Notepad++另存为...并选择UTF-8格式保存。

4.Python中整数和浮点数的运算

Python支持对整数和浮点数直接进行四则混合运算，运算规则和数学上的四则运算规则完全一致。

基本的运算：

1+2+3#==>6

4*5-6#==>14

7.5/8+2.1#==>3.0375

使用括号可以提升优先级，这和数学运算完全一致，注意只能使用小括号，但是括号可以嵌套很多层：

（1+2）*3#==>9

（2.2+3.3）/（1.5*（9-0.3））

和数学运算不同的地方是，Python的整数运算结果仍然是整数，浮点数运算结果仍然是浮点数：

1+2#==>整数3

1.0+2.0#==>浮点数3.0

但是整数和浮点数混合运算的结果就变成浮点数了：

1+2.0#==>浮点数3.0

为什么要区分整数运算和浮点数运算呢？

这是因为整数运算的结果永远是精确的，而浮点数运算的结果不一定精确，因为计算机内存再大，也无法精确表示出无限循环小数，比如0.1换成二进制表示就是无限循环小数。

那整数的除法运算遇到除不尽的时候，结果难道不是浮点数吗？

我们来试一下：

11/4#==>2

令很多初学者惊讶的是，Python的整数除法，即使除不尽，结果仍然是整数，余数直接被扔掉。

不过，Python提供了一个求余的运算%可以计算余数：

11%4#==>3

如果我们要计算11/4的精确结果，按照“整数和浮点数混合运算的结果是浮点数”的法则，把两个数中的一个变成浮点数再运算就没问题了：

11.0/4#==>2.75

5.Python中布尔类型

我们已经了解了Python支持布尔类型的数据，布尔类型只有True和False两种值，但是布尔类型有以下几种运算：

与运算：

只有两个布尔值都为True时，计算结果才为True。

TrueandTrue#==>True

TrueandFalse#==>False

FalseandTrue#==>False

FalseandFalse#==>False

或运算：

只要有一个布尔值为True，计算结果就是True。

TrueorTrue#==>True

TrueorFalse#==>True

FalseorTrue#==>True

FalseorFalse#==>False

非运算：

把True变为False，或者把False变为True：

notTrue#==>False

notFalse#==>True

布尔运算在计算机中用来做条件判断，根据计算结果为True或者False，计算机可以自动执行不同的后续代码。

在Python中，布尔类型还可以与其他数据类型做and、or和not运算，请看下面的代码：

a=True

printaand'a=T'or'a=F'

计算结果不是布尔类型，而是字符串'a=T'，这是为什么呢？

因为Python把0、空字符串''和None看成?

False，其他数值和非空字符串都看成True，所以：

Trueand'a=T'计算结果是'a=T'

继续计算'a=T'or'a=F'计算结果还是'a=T'

要解释上述结果，又涉及到and和or运算的一条重要法则：

短路计算。

1.?

在计算aandb时，如果a是False，则根据与运算法则，整个结果必定为False，因此返回a；如果a是True，则整个计算结果必定取决与b，因此返回b。

2.在计算aorb时，如果a是True，则根据或运算法则，整个计算结果必定为True，因此返回a；如果a是False，则整个计算结果必定取决于b，因此返回b。

所以Python解释器在做布尔运算时，只要能提前确定计算结果，它就不会往后算了，直接返回结果。

五、Python—List

1.Python创建list

Python内置的一种数据类型是列表：

list。

list是一种有序的集合，可以随时添加和删除其中的元素。

比如，列出班里所有同学的名字，就可以用一个list表示：

>>>['Michael','Bob','Tracy']

list是数学意义上的有序集合，也就是说，list中的元素是按照顺序排列的。

2.Python按照索引访问list

由于list是一个有序集合，所以，我们可以用一个list按分数从高到低表示出班里的3个同学：

>>>L=['Adam','Lisa','Bart']

那我们如何从list中获取指定第N名的同学呢

需要特别注意的是，索引从0开始，也就是说，第一个元素的索引是0，第二个元素的索引是1，以此类推。

因此，要打印第一名同学的名字，用L[0]:

>>>printL[0]

Adam

要打印第二名同学的名字，用L[1]:

>>>printL[1]

Lisa

要打印第四名同学的名字，用L[3]:

>>>printL[3]

4（mostrecentcalllast）:

File"",line1,in

IndexError:

listindexoutofrange

报错了！

IndexError意思就是索引超出了范围，因为上面的list只有3个元素，有效的索引是0，1，2。

所以，使用索引时，千万注意不要越界。

3.Python之倒序访问list

List的倒序检索：

最后一个为L[-1]，倒数第二个为L[-2]…..

注意倒序检索也不能越界！

！

4.Python之添加新元素

append（）；在集合最后边添加新的元素；

L.insert（0,'Paul'）；把元素插入到定义的位置。

现在，班里有3名同学：

>>>L=['Adam','Lisa','Bart']

今天，班里转来一名新同学Paul，如何把新同学添加到现有的list中呢？

第一个办法是用list的append（）方法，把新同学追加到list的末尾：

>>>L=['Adam','Lisa','Bart']

>>>L.append（'Paul'）

>>>printL

['Adam','Lisa','Bart','Paul']

append（）总是把新的元素添加到list的尾部。

如果Paul同学表示自己总是考满分，要求添加到第一的位置，怎么办？

方法是用list的insert（）方法，它接受两个参数，第一个参数是索引号，第二个参数是待添加的新元素：

>>>L=['Adam','Lisa','Bart']

>>>L.insert（0,'Paul'）

>>>printL

['Paul','Adam','Lisa','Bart']

L.insert（0,'Paul'）的意思是，'Paul'将被添加到索引为0的位置上（也就是第一个），而原来索引为0的Adam同学，以及后面的所有同学，都自动向后移动一位。

5.Python从list删除元素

L.pop（）删除集合的最后一个元素

L.pop（元素下标）删除指定下标的元素

6.Python中替换元素

L[要替换的下标]=要替换的元素（也可用倒序索引）。

7.Python之创建tuple

tuple是另一种有序的列表，中文翻译为“?

元组?

”。

tuple和list非常类似，但是，tuple一旦创建完毕，就不能修改了。

同样是表示班里同学的名称，用tuple表示如下：

>>>t=（'Adam','Lisa','Bart'）

创建tuple和创建list唯一不同之处是用（）替代了[]。

8.Python之创建单元素tuple

tuple和list一样，可以包含0个、1个和任意多个元素。

包含多个元素的tuple，前面我们已经创建过了。

包含0个元素的tuple，也就是空tuple，直接用（）表示：

创建包含1个元素的tuple呢？

来试试：

>>>t=

（1）

>>>printt

1

好像哪里不对！

t不是tuple，而是整数1。

为什么呢？

因为（）既可以表示tuple，又可以作为括号表示运算时的优先级，结果

（1）被Python解释器计算出结果1，导致我们得到的不是tuple，而是整数1。

正是因为用（）定义单元素的tuple有歧义，所以Python规定，单元素tuple要多加一个逗号“,”，这样就避免了歧义：

>>>t=（1,）#单个tuple需在元素后加逗号

>>>printt

（1,）

Python在打印单元素tuple时，也自动添加了一个“,”，为了更明确地告诉你这是一个tuple。

多元素tuple加不加这个额外的“,”效果是一样的：

>>>t=（1,2,3,）

>>>printt

（1,2,3）

9.Python之“可变”的tuple

前面我们看到了tuple一旦创建就不能修改。

现在，我们来看一个“可变”的tuple：

>>>t=（'a','b',['A','B']）

注意到t有3个元素：

'a'，'b'和一个list：

['A','B']。

list作为一个整体是tuple的第3个元素。

list对象可以通过t[2]拿到：

>>>L=t[2]

然后，我们把list的两个元素改一改：

>>>L[0]='X'

>>>L[1]='Y'

再看看tuple的内容：

>>>printt

（'a','b',['X','Y']）

tuple包含的3个元素存储分析：

当我们把list的元素'A'和'B'修改为'X'和'Y'后，tuple变为：

tuple所谓的“不变”是说，tuple的每个元素，指向永远不变。

即指向'a'，就不能改成指向'b'，指向一个list，就不能改成指向其他对象，但指向的这个list本身是可变的！

理解了“指向不变”后，要创建一个内容也不变的tuple就必须保证tuple的每一个元素本身也不能变。

六、Python—判断、循环

1.Python之if语句

If示例，注意缩进

age=20

ifage>=18:

print'yourageis',age

print'adult'

else:

print'ageissmallerthan18'

print'END

'

注意:

?

Python代码的缩进规则。

具有相同缩进的代码被视为代码块，上面的3，4行print语句就构成一个代码块（但不包括第5行的print）。

如果if语句判断为True，就会执行这个代码块。

缩进请严格按照Python的习惯写法：

4个空格，不要使用Tab，更不要混合Tab和空格，否则很容易造成因为缩进引起的语法错误。

注意:

if语句后接表达式，然后用:

表示代码块开始。

如果你在Python交互环境下敲代码，还要特别留意缩进，并且退出缩进需要多敲一行回车：

2.Python之if-elif-else

要避免嵌套结构的if...else...，我们可以用if...多个elif...else...的结构，一次写完所有的规则：

ifage>=18:

print'adult'

elifage>=6:

print'teenager'

elifage>=3:

print'kid'

else:

print'baby'

elif意思就是elseif。

这样一来，我们就写出了结构非常清晰的一系列条件判断。

特别注意:

?

这一系列条件判断会从上到下依次判断，如果某个判断为True，执行完对应的代码块，后面的条件判断就直接忽略，不再执行了。

3.Python之for循环

list或tuple可以表示一个有序集合。

如果我们想依次访问一个list中的每一个元素呢？

比如list：

Python的for循环就可以依次把list或tuple的每个元素迭代出来：

L=['Adam','Lisa','Bart']

fornameinL:

printname

注意:

?

?

name这个变量是在for循环中定义的，意思是，依次取出list中的每一个元素，并把元素赋值给name，然后执行for循环体（就是缩进的代码块）。

4.Python之while循环

和for循环不同的另一种循环是while循环，while循环不会迭代list或tuple的元素，而是根据表达式判断循环是否结束。

比如要从0开始打印不大于N的整数：

N=10

x=0

whilex

printx

x=x+1

while循环每次先判断x

在循环体内，x=x+1会让x不断增加，最终因为x

如果没有这一个语句，while循环在判断x

5.Python之break退出循环

用for循环或者while循环时，如果要在循环体内直接退出循环，可以使用?

break?

语句。

比如计算1至100的整数和，我们用while来实现：

sum=0

x=1

whileTrue:

sum=sum+x

x=x+1

ifx>100:

break

printsum

在循环体内，判断了x>100条件成立时，用break语句退出循环，这样也可以实现循环的结束。

6.Python之continue继续循环

在循环过程中，可以用break退出当前循环，还可以用continue跳过后续循环代码，继续下一次循环。

计算平均分：

L=[75,98,59,81,66,43,69,85]

想要统计及格分数的平均分，就要把x<60的分数剔除掉，这时，利用continue，可以做到当x<60的时候，不继续执行循环体的后续代码，直接进入下一次循环：

forxinL:

ifx<60:

cont