Python复习

第一章 Python概述

1.1 程序与程序设计语言

1.1.1 程序

IPO模式：数据输入→数据处理（处理的方法叫做算法）→数据输出

1.1.2 程序设计语言

人与计算机进行交流的语言

Python：解释性，高级的，面向对象的通用语言

 

分类１：

（1）机器语言：01，低级语言

（2）汇编语言：难读难改，低级语言，汇编语言程序不能再计算机上直接运行，要变成机器语言

（3）高级语言：

高级语言翻译程序的两种工作方式：

①解释方式：同声翻译，解释方式不生成目标程序，慢，一段一段翻译（VB，Python）

②编译方式：将整个程序翻译成目标程序，笔译，快，大多数高级语言（C/C++，Java）

 

分类２：

（１）面向过程程序设计语言

数据结构＋算法：BASIC，C

（２）面向对象程序设计语言

以对象作为基本程序结构单位

主流：VB，C++，Java，Python

 

１.２　Python简介

解释性，高级的，面向对象的通用语言

优点：

（１）自由／开源软件：可以自由发布拷贝、阅读源代码、改动、应用一部分于新的软件中

（２）标准库、第三方库多

缺点：运行慢（C/C++）

 

应用：支持面向过程编程和面向对象编程（虽然Python本身是面向对象的）

软件开发，脚本编写，网络编程，科学计算，云计算，自动化运维，网络爬虫，数据分析（主流语言），AI

 

１.３　简单的Python程序实例

略

一行语句写不下：用‘＼’在换行处换行

一行写多个语句：‘；’作为间隔

大小写字母有区别

 

１.４　Python开发环境IDE

（１）IDLE

Python内置的一个集成开发环境，使用第三方库要安装

两种运行方式：Shell交互方式，文件直接执行方式（直接打开PY文件的界面）

Shell：交互式的命令解释器（＞＞＞命令提示符）

（２）Ａｎａｃｏｎｄａ

一般不用安装第三方库，集成大量科学包及其依赖项

Ｓｐｙｄｅｒ是Ａｎａｃｏｎｄａ的集成开发环境

（３）第三方库

安装：ｐｉｐ命令

＞ｐｉｐ　ｉｎｓｔａｌｌ　ｎｕｍｐｙ（第三方库的名字）

查看已安装的库：

＞ｐｉｐ　ｌｉｓｔ

 

１．５ 程序调试和生成可执行程序

1.5.1 程序调试

程序错误分类：

语法错误：解释器可以发现

逻辑错误：设置debug，加print

 

debug用法：

debug：开始调试

step：开始单步执行

step info：单步运行到函数体内

step return：单步运行跳出函数体

continue：继续

stop：停止调试

 

1.5.3 生成可执行程序（未学）

 

 

第二章 数据表示和处理

程序是用程序设计语言所描述的解决问题的方法和步骤

程序包括：数据（加工处理的对象），对数据的操作（反应对数据的处理方法，体现程序的功能）

程序设计语言定义了不同的数据类型，各种类型数据的存储和所能进行的处理

 

2.1 数据类型

2.1.2 内置数据类型

数据类型：基本数据类型：整数，浮点数，复数，布尔型

                  复合数据类型：有序序列：字符串（兼具基本和复合数据类型的特点，即可以用字符串变量存放一串字符串，也可以通过s[i]访问单个字符），列表，元组

                                           无序序列：字典，集合

 

2.1.3 常量，变量和标识符

（1）变量

变量名标识符命名规则：

开头不能是数字，要分大小写，不能和关键字重名，可以用_不能用其他符号，不能有空格

 

静态类型的程序设计语言：C

动态类型的程序设计语言：Python

 

2.2 数值数据的表示和处理

2.1.1 数值数据常量

Python数值数据包含整数，浮点数，常量

八进制：0O（0o）0~7

十六进制：0X（0x）0~9,A(a)~F(f)

 

十进制换二进制：

 

 

float的指数形式：

0.1234E-5

1.234e5

 

复数形式：

12.3+45.6J

23.4+12.3j

 

说明

（1）整数类型没有取值范围

（2）浮点数的取值范围和小数精度受不同计算机系统的限制

import sys
print(sys.float_info.max)        #系统中float的information

>>>1.7976931348623157e+308

 （3）Python提供了复数类型，由实部和虚部构成

a=12.3+45.6J
print('实部：',a.real,'\n虚部：',a.imag)

>>>
实部： 12.3 
虚部： 45.6

 

2.2.2 算术表达式

（1）算术运算符（略）

（2）赋值运算符

①简单赋值：变量=表达式

②复合赋值：变量=复合赋值运算符表达式

③链式赋值：x=y=z=10

④序列解包赋值：x,y,z=1,2,3

                             x,y=y,x

（3）不同数据类型的转换

①隐式转换：自动进行，原则是低精度像高精度

②显式转换：强制转换，转换函数int(),float(),complex()

float →int中，只是保留整数部分 ，小数部分全部去掉，不是四舍五入。如果是指数类型的float，先转化成正常的，然后再重复上述过程

 

2.2.3  常用系统函数

函数调用形式：函数名（参数列表）

（1）内置的数值类型函数

abs(x) :绝对值（不用import math）

divmod(x,y):(x//y,x%y)

pow(x,y):x**y

round(x,n可省略)：对x四舍五入，保留n位小数，没有n时四舍五入保留整数

max()

listnum=[1,2,3,4,5,6,7]           #max可以用于列表，元组也可以
print(max(listnum))

listbool=[-1,0,True,False]        #bool可以比较大小，但返回True或者False
print(max(listbool))

listmix=[0,1,2,3,'3','4']         #字符串在列表里面不能比较大小
print(max(listmix))



>>>
7
True
Traceback (most recent call last):

  File "D:\Python.py", line 14, in <module>
    print(max(listmix))

TypeError: '>' not supported between instances of 'str' and 'int'



string='1232145'
#纯数字构成的string也可以比较大小，因为str同时具有基本数据类型和复合数据类型的特点
print(max(string))

>>>
5

（2）内置的数据类型转化函数

complex(x1,x2可省略)：x1转复数的实部，x2转虚部，如果没有就是0：（3+0j）

bool(x):如果x为数值：非零数值，True；如果为零，False

            如果x为字符串：非空为True，空为False

eval(str):去掉引号，变成默认类型，可以加减，eval（‘3,4,5’）=（3,4,5），会把字符串指数转化成浮点数

log(x,e可省略):默认底数为e，写了就给底数赋值

str()

sin()

 

（3）math库模块

模块导入：

①import 模块名 【as 别名 可省略】

调用模块里面的函数：模块名.函数（）

②from 模块名 import *【指全部】

   from 模块名 import 某个函数

调用时直接写需要使用函数即可

 

math库里面的函数：

pi,e,exp(x)=e**x,sin()

 

（4）random库模块

伪随机数：其中的随机函数是按照一定的算法模拟产生的，其概率是确定的、可见的

 

random.seed（）用法

from random import *

print(random())
print(random())

seed(120)
print(random())
seed(120)
print(random())

seed=()
print(random())
print(random())

seed=("A")
print(random())
seed=("A")
print(random())

>>>
0.6352690810997838
0.5896618565242374
0.5149379540077491
0.5149379540077491
0.1886481713153758
0.9529195271072769
0.6352690810997838
0.5896618565242374


lit=[]
seed(10)
for i in range(1,10):
    lit+=chr(randint(65,90))
print(lit)

>>>
['S', 'B', 'N', 'P', 'S', 'A', 'G', 'O', 'P']
#每次运行都是这个结果

seed()空，浮点数，字符串，None，都是当前时间

 

random（）:[0,1)浮点数

randint（a,b）:[a,b]内随机产生一个整数

randrange(a,b,step):[a,b)区间，步长为step的集合里面随机整数一个

uniform（a,b）:[a,b]区间随机一个浮点数

choice（x）:从x序列中随机选一个元素

shuffle（x）:随机打乱排序

x=['a',3,4,1,2]
shuffle(x)
print(x)

>>>
[3, 4, 'a', 2, 1]

'''
shuffle的对象只能是列表
不能print(shuffle(x))，这样返回值是None
shuffle会改变列表
'''

 

2.3 字符串类型及处理

2.3.1 字符串类型

（1）字符串常量

'abc',"abc",'''abc''',"""abc"""

使用的时候要单双交换使用

（2）转义字符

这些都要用在引号里面才有用

\\是用来解决想打出\n但又会被转义时，‘a\\nb’:a\nb

2.3.2 字符串的处理

（1）字符串基本操作符

连接用+

复制用*

子串测试：s1 in s2:返回bool

 

索引切片：s[开始：结束：步长]，可以倒着数

s='abcdefghi'
print(s[-2:1:-2])

>>>
'hfd'

结束不包括

如果没有开始结束，默认到字符串末尾

步长默认为+1

（2）内置字符串处理函数和方法

①字符串处理函数

len()

chr(数字)

ord('字符串')额、

②字符串对象处理方法

s.方法（参数）

s.isnumeric():bool

s.index('abc'):第一次出现这个子字符串的位置

s.strip(‘ ’)：去掉空格

s.startswith("AB"):bool

 

2.4 布尔类型bool和处理

2.4.1 关系运算

!=，>=

字符串的比较：ASCII码从左到右逐个比较，直到有一个不一样为止

2.4.2 逻辑运算

优先级：not>and>or

可以用括号

 

2.5 复合数据类型

2.5.1 列表

索引与字符串相同，切片可以更新，而字符串不能更新

2.5.2 元组

只读的列表，只有一个元素时候，后面要加逗号，可以是空的元组

2.5.3 集合set

空集合不能{}这是字典

空集合可以set（）

2.5.4 字典

Python中唯一的映射类型，键值对的数据项组合

键必须唯一

（1）表示一：week={1：‘Mon’，2：‘Tues’} 

week[2]='Tues'

（2）表示二：dict函数里面，只能键为标识符：week=dict(w1='Mon',w2='Tues'）

{'w1':'Mon','w2':'Tues'}

 

2.6 数据的输入和输出

2.6.1 数据的输入

input('提示字符串')

2.6.2 数据的输出

（1）使用表达式的方式

IDLE交互状态，输入表达式得到输出值，用于数据检查

（2）print（）函数方式

print('abc','def'+'g',sep='&',end='@')

>>>
abc&defg@

2.6.3 格式化输出

（1）字符串格式化操作符%

%【m】【.n】

m最小宽度，n为小数位数

%d整数，%c单个字符，%e[E]指数形式,%s字符串

右对齐左补空

 

（2）format方法

"xyz{空的，或者 序号0123：[m.n]类型符例如f浮点数}abc".format(输出元组序列）

m最小宽度，n为小数位数

数值默认右对齐左补空，字符串默认左对齐右补空

 

 

第三章 结构化程序设计

程序代码的三种基本控制结构：顺序结构、选择结构、循环结构

3.1 顺序结构

IDLE交互状态

3.1.1 引例（略）

3,1.2 简单程序的结构

IPO：输入数据→进行处理→输出结果

输入常用input，测试程序的批量数据用随机数，实际批量应用数据用文件读入

输出结果一般print（）

3.2 选择结构

if条件语句的多种形式：单分支、双分支和多分支

 

3.2.3 选择结构的嵌套（略）

 

 

3.3 循环结构

 

Python的基本循环结构：for，while

 

3.3.1 for

（1）for语句

for 循环变量 in 序列（range，字符串，列表，元组，集合）

random.sample（）函数

产生指定范围内、指定个数的各个不同的随机数，输出为列表形式，作用对象可以使字符串，元组，列表，集合，range（），不适用字典，要list（字典），输出键的列表sample

from random import *
print(sample('abcdefg',2))


>>>
['g', 'e']




from random import *
print(sample(range(1,10),2))


>>>
[4,8]

（2）range函数

Python的内置函数

range(a,b,step）:[a,b)步长为step默认+1，可正可负，如果无a,默认0

 

 

3.3.3 while语句

无限循环：while 数字：一定里面嵌套if break，否则不会停

 

3.3.4 循环结构的嵌套

九九乘法表

 

3.3.5 循环结构和其他语句

（1）跳转语句

①break：结束循环

②continue：短路本次循环

③pass：空语句，占位语句

（2）else子句

break出来的不会进else

 

3.4 综合应用（见Python笔记）

（1）数字字符图

（2）字符串的加密和解密

（3）计算部分级数和

（4）枚举法

（5）递推法

 

 

第四章 函数

函数是完成某个特定任务的程序语句组合，通过一个指定的函数名来抽象其功能

分类：开发环境提供&库中提供，自定义函数

 

 

 

 

 

4.1 函数定义与调用

 

4.1.1 引例（略）

 

4.1.2 函数的定义

def 函数名（【形式参数表可省略，里面是形参】）：

需要有返回值时，return

也可以不return，但要有print等输出才可以体现出调用过函数

Python不指定形参的类型，可以使实数也可以是列表等

 

 

4.1.3 函数的调用函数名（实在参数表）

实参与形参一一对应，且类型兼容

 

 

4.2 形参与实参

 

4.2.1 形参类型

（1）位置参数（必选参数）

最普遍，要求位置形参与实参一一对应

必须全部一一调用

（2）默认值参数（可选参数）

函数定义时直接赋值，a=1，针对默认值形参的实参可有可无，如果有可以改变默认值

位置在位置参数后面

（3）可变长度参数

放在默认值参数后面

①*a：转化为一个元组

②**a：关键字参数，对应的实在参数以“标识符=值”的形式传递，输出为字典形式

https://www.jb51.net/article/169959.htm

 

 

4.2.2 实参与形参的对应

1.顺序对应

2.形参关键字对应：关键字参数，类似默认值参数，函数名（形参1=实参2，形参2=实参1）注意形参在前，实参在后，就像赋值一样，一旦一个参数使用形参关键字调用，后续的参数都要这样，因为像默认值参数一样要放在位置参数后面。可变长参数无法实现形参关键字命名

3.形参对实参的影响

①形参被重新赋值后，对应的实参不因为形参值的改变而改变（列表全部都改变），实参地址没有变

②形参对应的实参是列表等复杂类型，会改变（切片索引改变列表的一部分），因为地址变了

 

 

4.2.3 实参的序列解包

对象是实参

fun（*实参）

zip（）用法：

这里对所有都有效，转化为元组

 

 

4.3 函数递归

 

4.3.1 递归函数的定义

递归函数：函数中调用自身的形式，又叫直接递归调用

 

4.3.2 递归分析

三角形等

 

 

4.4 lambda函数

函数名=lambda 形参表：表达式

调用：函数名（形参表）

 

 

4.5 变量的作用域

函数中全局和局部变量同名，全局变量被屏蔽，调出函数局部变量失效，仍是全局变量

函数内global  x:强制使用全局变量

如果函数内没有同名局部变量，则默认使用全局变量

如果函数内没有对全局变量赋值只是调用，省去global