《Python编程》_入门到实践.writing

得来全不费功夫，绝知此事要躬行！

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第一章 起步

好饭不怕晚。

下载网址www.org.com,根据电脑系统下载即可。安装好Python,继续下载Sublime Text文本编辑器。

装好软件，打开新世界。

第二章 变量和简单数据类型

2.1变量

变量名只能包含字母，数字，下划线，不能以数字打头，不能包含空格，尽量简单且具有描述性。

#print（message）,message即为变量。

2.2使用变量名时避免发生命名错误

像这样：

print(message)✅ 
print（mesage）

程序无法运行时，解释器将提供一个traceback。指出解释器尝试运行代码时，在什么地方陷入了困境。很多编程错误都很简单，只是在程序的某一行输错一个字符。

2.3字符串

字符串时一系列字符，用括号括起的都是字符串，可以是单引号和双引号。

2.3.1使用方法修改字符串大小写

name后面的句点（.），让python对变量name执行方法title（）指定的操作。title（）将每个单词首字母大写

name=“alice"
Print(name.title())

2.3.2 在字符串中使用变量

要在字符串中插入变量的值，可在前引号前加上字母f，再将要插入的变量放在花括号内。这种字符串名为f字符串。

First_name=“sun"
Last_name=“wu kong"
Full_name=f”{first_name}{last_name}"
Print(full_name)
Print(f”hello,{full_name.title()}")

2.3.3 添加空白

在编程中，空白泛指非打印字符，如空格，制表符或换行符。添加制表符：\t;添加换行符：\n。

2.3.4 删除空白

空白很重要，经常需要比较两个字符串是否相同。一个重要应用，在用户登陆网站时检查用户名。

删除末尾空白：rstrip(); 删除开头空白：lstrip; 删除两边空白：strip。

2.4 数

Python 可对整数（int）执行+，-，*，/ 运算。带小数点的数称为浮点数(float)。

第三章 列表简介

3.1 列表

列表由一系列按特定顺序排列的元素组成。列表通常包含多个元素，因此给列表指定一个表示复数的名称。在Python中，用方括号[]表示列表，并用逗号分隔其中的元素。

3.1.1 访问列表元素

fruits=[’apple’,’pear’,’banana']
Print(fruits[0]).                      #索引

3.1.2 索引从0开始

列表第一个元素索引为0，最后一个元素为-1。使用列表中的值可以使用f字符串。

fruits=[‘apple’,’pear’,’banana’]
Print(f”my favorite fruit is {fruits[0]}.")

3.2 修改，添加，删除列表元素

在列表中修改元素，可指定列表名和要修改元素的索引，再指定该元素的新值。

fruits=[‘apple’,’pear’,’banana']
fruits[0]=‘watermelon'

在列表中增加元素，可使用append（），将元素增加至末尾；或者使用insert，将元素插入至任意位置。

fruits.append(’strewbary')
Fruits.insert(0,’Hami melon')

在列表中删除元素，可使用del, pop(), remove()语句。

del fruits[1]              #默认末尾元素
favorite=fruits.pop(0)     #默认弹出末尾元素，可指定任意元素，删除后可继续使用

Too_sweet=‘watermelon'
fruits.remove(too_sweet)

3.3 列表排序

在列表排序中，sort()使列表按字母正序排列；加reverse条件，字母倒序排列。永久改变。

cars=[‘audi’,’bmw’,’ferrari']
cars.sort()
cars.sort(reverse=True)

列表排序还可使用sorted，做临时改变。

Print(sorted(cars))

反转列表（不按字母），使用reverse，永久改变，恢复需再次反转。

cars.reverse()
print(cars)

确定列表长度，使用len（）。

print(Len(cars))

第四章 操作列表

4.1 遍历整个列表

遍历列表的所有元素，需要对表中每个元素执行相同操作，可使用for循环。使用单数和复数名称，可帮助判断代码处理是单个列表元素或整个列表。

characters=[‘鲁智深’,’杨志’,'武松']
for character in characters:
    Print(character)

执行更多操作，使用f字符串引用列表元素。

characters=[‘鲁智深’,’杨志’,'武松']
for character in characters:
    Print(f”{character}大侠，相见恨晚！")

for 循环，缩进代码循环，未缩进代码不循环。

invites=[’Steve jobs’,’lill gates’,’elon musk',]
for invite in invites:
    Print(f”{invite} professor coming!")
Print(“let us welcome!")

4.2 创建数值列表

创建数值列表，range()函数可生成任何需要的数集。指定两个参数，在第二个停止；指定一个参数，从0开始，到指定数停止。

for value in range(1,4):
    Print(value)
for value in range(3)
    Print(value)

用range()创建数字列表。

numbers=list(range(9))
Print(numbers)

squares=[]
for value in range(4):
    square=value**2
    Squares.append(square)
Print(squares)

列表统计运算。

digits=list(range(10))
print(digits)
print(min(digit))
print(max(digit))
print(sum(digit))

用步长创建列表。

Odd_numbers=list(range(1,11,2))   #用步长创建奇数列表
    Print(odd_numbers)

用列表解析创建，列表解析将for循环和创建新元素的代码合并成一行，并自动附加新元素。

odd_numbers=[(2*value-1) for value in range(1,6)]
Print(odd_numbers)

4.3 使用列表的一部分：切片

创建切片，可指定要使用的第一个元素和最后一个元素的索引。与range（）函数一样，在到达第二个索引之前的元素后停止。

invests=[‘house’,’bond’,’stock']
Print(invest[:2])        #从开头索引
Print(invest[2:])        #索引到结尾
Print(invest[-1:])       #负数从末尾倒数开始索引

遍历切片。

for invest in invest[:2]
    Print(invest)

复制切片，使用切片创建副本。

My_wants=[‘lovers’,’cars’,’health']
His_wants=my_wants[:]

4.4 元组

列表适合存储可能变化的数据集。列表是可修改的有时候创建不可修改的元素，可以用元组。元组使用圆括号表示。元组由逗号表识，如果定义一个只包含一个元素的元组，必须在这个元素后加逗号。

元组不能修改元素，可以给存储元组的变量

第五章 if 语句

if 语句处理特殊情形

cars=[‘audi’,’bens’,’bmw',]
for car in cars:
    if car ==‘bmw'
        Print(car.upper())
    Else:
        Print(car.title())

==判断两个值相等，！=判断两个值不相等。
条件语句中可包含各种数学比较，小于，小于等于，大于，大于等于。
检查多个条件可使用and 和or。
检查特定值是否包含在列表中，可使用 in 和 not in。

使用if 语句，满足条件执行，否则不执行；使用if-else语句，总会执行其中一个操作。

#If-else 结构
age=19
if age > 19:
    Print(“you are old enough to vote.")
Else:
    Print(“you are not old enough to vote")

#if-elif-else 结构
age=18
If age <4:
    price=0
Elif 4 < = age <18:
    price=25
Else:
    price=40
Print(f“you should pay{price} dollars.")

#测试多个条件，执行多个代码块，可只用if语句，而不用elif，else。
wants=[‘lovers’,’cars’,’house']
If ‘lovers’ in wants:
    Print(“lovers is important in my life.")
if ‘cars’ in wants:
    Print(“cars is important in my life.")

#确定列表是否为空
Requested_toppings=[]
    for requested_topping in requested_toppings:
        Print(“add {requested_topping}")
    Print(“finished your pizza.")
    Else:
        Print(“\nyou want a plain pizza?")

#使用多列表
Odd_numbers=list(range(1,11,2))     #10以内奇数
even_numbers=list(range(0,11,2)     #10以内偶数
for even_number in even_numbers:
    If even_number in odd_numbers:
        Print(f“{even_number} is odd. ")
    Else:
        Print(f”{even_number} is even.")

第六章 字典

6.1 字典

字典是一系列键值对。每个键与一个值相关联，可以使用键来访问相关的值。与键相关的值可以是数，字符串，列表，乃至字典。字典用花括号{ }表示，键值对是两个相关联的值，键和值之间用冒号分隔，字典中储存任意多键值对。

Alien_0={‘color’:’green’,’point’:5}

6.2 使用字典

访问字典中的值，可依次指定字典名和放在字典中的键。

Alien_0={‘color’:’green’,’point’:5}
Print(alien_0[‘color'])

字典是一种动态结构，可随时添加键值对。添加键值对时，可依次指定字典名，用方括号括起来键和相关的值。

alien_0[’speed’]=’slow'

创建空字典，再分行添加键值对。

Alien_0={}
Alien_0[‘color’]=‘red'
Alien_0[‘point’]=100

修改字典中的值，依次指定字典名，用方括号括起来的键，以及与该键关联的新值。

Alien_0[‘color’]=‘blue'

#机器人位移例子
Alien_0={‘x_position’:0,’y_position’:0,’speed’:’slow'}
if alien_0[’speed’]=’slow’:
    increase=3
Else:
    increase=10
Alien[x_position] +=increase
Print(alien_0)

删除键值对，可使用del，使用del语句，必须指定字典名和要删除的键。

del alien[‘color']

由类似对象组成的字典，可以用多行定义。在输入花括号后按回车键，在下一行缩进四个空格，指定第一个键值对，并在后面加一个逗号。以此类推，定义好字典，在最后一个键值对的下一行添加右花括号，缩进四个空格。

Favorite_language={
    ‘alice’:’python'
    ‘bob’:’c'
    ‘dave’:’java'
    }

使用get（）访问值，当字典中指定的键不存在，使用get（），返回一个默认值，避免引发程序错误。

Alien_0={‘color’:’red’,’speed’:’slow'}
Point_value=ailen_0.get(‘point’,’no point value assigned')

#如果第二个值未指定，返回none
point_value=alien_0.get(‘point’,)

6.3 遍历字典

User_0={
    ‘username’:’fermi’,
    ‘first’:’Enrico',
    ‘last’:’fermi’,  
    }
For key,value in user_0.items():
    Print(f”keys:{key}")
    Print(f”values:{value}")

特定顺序遍历字典中的元素，可使用函数sorted（）。

for name in sorted(user_0.keys()):
    Print(name)

遍历字典中的所有值，为剔除重复，可使用集合set，集合中的元素都是独一无二的。集合和字典都用花括号定义，当花括号内没有键值对时，定义的很可能是集合。

for name in set(user_0.keys()):
    Print(name)

6.4 嵌套

有时候，需要将一系列字典存储在列表中，或将列表作为值存储在字典中，这称为嵌套。

#字典存储外星人信息
alien_0={‘color’:’red’,’points’:5}
alien_1={‘color’:’green’,’points’:’10'}

#创建外星人列表
aliens=[alien_0,alien_1]

#遍历列表中外星人
for alien in aliens:
     Print(alien)

符合现实的情况是，创建元素远大于三个，可以使用range()生成。

经常需要在列表中包含大量字典，其中每个字典都包含特定对象的众多信息。当列表中，所有字典结构相同时，可以遍历列表，以相同的方式处理其中每个字典。

在字典中存储列表,每当需要在字典中将一个键关联到多个值时，都可以在字典中嵌套一个列表。

pizza={
    ‘crust’:’’:thick,
    ’topping’:[‘’,’mushrooms’,’extra cheese']
    }

Page_98页，改进方案调试成功，Sarah喜欢的语言单独行打印，其他人分行打印。

在字典中储存字典，多个用户的用户名作为键，用户信息作为相关值。

第七章 用户输入和while循环

7.1 函数input（）

函数input（）让程序停止，等待用户输入一些文本，获取用户输入后，将其赋给一个变量，方便使用。

使用input（），函数需要接受一个参数，即要向用户显示某些提示，让用户知道如何做。

使用int（）可以获取数值输入，用来做数值比较。如age=int（age），height=int（height）。

处理数值信息还可以使用求模运算符%，它将两个数相除并返回余数。可用作判断奇偶数。

#人机交互程序运行时，可单独建立文件夹，储存程序，用python运行，并实现交互。

7.2 while 循环

for 循环用于针对集合中的每个元素都执行一个代码块，while循环则不断运行，直到指定的条件不满足为止。

设置退出：

定义退出值，通过检查条件，执行while循环所需要的比较，程序运行或结束。

在要求很多条件都满足才继续运行的程序中，使用标志，定义变量，判断整个程序是否处于活动状态。可以让程序在True时继续运行，在任何事件导致标志值为False时程序停止运行。

break 和continue

要立即退出while循环，不再运行循环中余下的代码，不管条件测试结果如何，可使用break语句。

要返回循环开头，并根据条件测试结果决定是否继续执行循环，可使用continue语句。

7.3 使用while 循环处理列表和字典

在遍历列表的同时进行修改，可使用while循环。通过将while循环同列表和字典结合起来，可收集，存储并组织大量输入。

在列表之间移动元素：

删除特定值的列表元素：

使用户输入信息填充字典：

第八章 函数

8.1 定义函数

函数结构使用def 告诉python要定义一个函数，并向python指出函数名，在括号内指出完成任务需要的信息，最后以冒号结束。

函数定义后的缩进体构成了函数体。（可以给函数加注释）

调用函数让python 执行函数的代码。调用函数，可依次指定函数名以及用括号括起的必要信息。

def greet_user():
    """显示简单的问候语"""
    print("hello!")
greet_user()

向函数传递信息

定义函数时，可在函数名括号内加入变量名，并在调用函数时，将信息传递给变量。变量称为形参，传递的信息称为实参。

def greet_user(username):
    Print(f”hello ,{username.title()}")
Greet_user(‘bob')

#username 形参；bob 实参。

8.2 传递实参

函数定义可能包含多个形参，函数调用也可能包含多个实参。向函数传递实参，可以使用位置实参和关键字实参。实参由变量名和值组成，还可使用列表和字典。

位置实参：基于顺序将实参与形参关联。

关键字实参：关键字实参传递给函数名称值对，直接在实参中将名称与值关联。

默认值：编写函数可给每个形参指定默认值。先列没有默认值的形参，再默认值形参。

8.3 返回值

函数可以处理一些数据，返回一个或一组值。函数返回的值称为返回值，在函数中，使用return语句将值返回到调用函数的代码行。

让实参变为可选：只需要在必要时提供额外信息，可使用默认值让实参变为可选。

返回字典：函数可返回任何类型的值，包括列表和字典等复杂结构。

使用循环和退出：加入while语句和if语句。

8.4 传递列表

向函数传递列表很有用，其中可能包含名字，数或更复杂对象。将列表传递给函数后，函数就能直接访问内容，提高处理列表的效率。

修改列表：

调用副本：

8.5 传递任意数量实参

使用*，**传递任意数量实参与键值对。必须在函数定义中将接纳任意数量实参的形参放在最后。先匹配位置实参和关键字实参，将余下的实参收集到最后一个形参中。

8.6 模块

第九章 类

面向对象编程是最有效的软件编写方法之一，对象编程中，常编写类，并基于类创建对象。编写类时，定义大类的通用行为，基于类创建的对象都自动具备这种通用行为，然后赋予每个对象独特的个性。

9.1 创建和使用类

python中，首字母大写的名称指的是类。定义中没有圆括号。

方法__init__()

类中的函数称为方法，方法中开头和末尾有两个下划线。

方法__init__包含三个形参：selfsame,age。形参self必不可少，创建Dog实例时，将自动传入实参self。每个与实例相关联的方法调用都自动传递实参self，让实例能够访问类中的属性和方法。

以self为前缀的变量可供类中的所有方法使用，可以通过类中任何实例来访问，这样可通过实例访问的变量称为属性。

根据类创建实例：

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9.2 使用类和实例

类编写好，大部分时间将花在实例上，后来的一个重要任务是修改实例的属性。可以直接修改实例的属性，也可以编写方法以特定方式修改。

创建Car类。

给属性指定默认值。

修改属性的值。

9.3 继承

编写类时，可使用继承。一个类继承另一个类时，将自动获得另一个类的所有属性和方法。原有的类称为父类，新的类称为子类。子类继承父类的所有属性和方法，同时可以定义自己的属性和方法。

子类的方法__init__

在既有类的基础上编写新类时，通常要调用父类的方法__init__（）。这将初始化父类方法中定义的所有属性，从而让子类包含这些属性。

给子类定义属性和方法：

重写父类的方法：

对于父类中的方法，都可以进行重写，可在子类中定义一个与要重写的父类方法同名的方法。

将大类拆分为小类，并将小类作为大类的属性：

9.4 导入类

python允许将类存储在模块中，然后在主程序中导入所需的模块。

导入类是一种有效的编程模式，可以导入单个类；在同一模块存储多个类并导入；可以导入整个模块，也可以分别从不同模块中导入类。导入类时，可使用别名from…import…as...

9.5 python 标准库

python标准库是一组模块，可以使用标准库中的任何函数和类。

From random import randint    #randint()将两个整数作为参数，随机返回一个位于两个整数之间的整数。
From random import choice     #choice()将列表或元组作为参数，随机返回其中一个元素。

第十章 文件和异常

10.1 从文件中读取数据

要使用文本文件中的信息，首先要将信息读取到内存中，可以一次性读取文件全部内容，也可以每次一行的方式逐步读取。

可以使用相对文件路径打开其中的文件。相对文件路径让python到指定位置查找，该位置是相对于当前运行程序所在的目录。

还可使用绝对文件路径将准确位置告诉python，可读取系统中任何地方的文件。最简单的做法是，将数据文件储存在程序文件所在的目录，或者储存在程序文件所在目录下的一个文件夹中。

逐行读取文件内容。

创建一个包含文件各行内容的列表，并读取文件内容。

使用文件中内容。

10.2 写入文件

写入文件可保存数据，写入文件先调用open()，第一个实参为要打开的文件的名称，第二个实参为写入模式。写入模式可指定为读取模式（‘r’），写入模式（’w’），附加模式（’a’），读写模式（’r+’）。如果忽略模式实参，默认为只读模式。

10.3 异常

python使用异常的特殊对象管理程序执行期间发生的错误。每当发生错误时，python会创建异常对象。如果编写了处理该异常的代码，程序将继续运行；如果未处理，程序将显示traceback。

异常是使用try-except代码块处理的。使用try-except代码块时，即便出现异常，程序也将继续运行，显示编写的友好错误信息。

通过将可能引发错误的代码放在try-expect代码块中，可提高程序抵御错误的能力。依赖try代码块成功执行的代码都应放到else代码块中。

处理FlieNotFoundError异常。

分析文本。

使用多个文件。

静默失败。可以使用pass语句，在程序发生异常时保持静默，像什么没发生一样运行。

10.4 存储数据

模块json可以将简单的python数据结构转储到文件中，并在程序再次运行时加载文件中的数据。

使用json.dump()存储，使用json.load()读取。

保存和读取用户生成的数据。

重构

通过改进代码，将其划分为一系列完成具体工作的函数，这样的过程称为重构。重构让代码更清晰、更易于理解、更容易扩展。

第十一章 测试代码

编写测试，可确定代码面对各种输入都能按照要求的那样工作。

11.1 测试函数

学习测试，必须有要测试的代码。python提供了一种自动测试函数输出的高效方式。

单元测试和测试用例

模块unittest提供了代码测试工具。单元测试用于核实函数的某个方面没有问题。测试用例是一组单元测试，核实函数在各种情形下的行为都符合要求。良好的测试用例考虑到了函数可能收到的各种输入，包含所有情形的测试。全覆盖的测试用例包含一整套单元测试，对于大型项目，进行全覆盖测试很难。

要为函数编写测试用例，可先导入unittest和要测试的函数，再创建一个继承unittest.TestCase的类。这个类必须继承unittest.TestCase类，这样python才知道如何运行编写的测试。NameTestCase只包含一个方法，用于测试get_formatted_name()的一个方面。运行test_name_function.py时，所有以test_开头的方法都将自动运行。

self.assertEqual()断言方法：unittest类最有用的功能之一，断言方法核实得到的结果是否与期望的结果一致。

测试未通过时，不要修改测试，而应修改导致测试不能通过的代码，找出导致函数行为不符合预期的修改。

添加测试：

11.2 测试类

各种断言方法：

方法	用途
assertEqual(a,b)	核实a==b
assertNotEqual(a,b)	核实a !=b
assertTrue(x)	核实x为True
assertFalse(x)	核实x为False
assertIn(item, list)	核实item在list中
assertNotIn(item, list)	核实item不再list中

测试类：

方法setUp（）：

方法setUp（）只需要创建对象一次，就能在每个测试方法中使用。测试编写的类时，方法setUp（）让测试方法编写起来更容易。

第一部分终结，go！​​​​​​​