Python基础（一）：基本概念

1.Python简介

Python提供了高效的高级数据结构，还能简单有效地面向对象编程。Python语法和动态类型，以及解释型语言的本质，使它成为多数平台上写脚本和快速开发应用的编程语言。
由荷兰人，吉多·范罗苏姆（Guido van Rossum） 1989年发明，1991年公布。

Python的特点: 可读性强，简洁，开源，标准的脚本语言
Python应用场景: 人工智能，Web应用开发，操作系统管理和服务器运维的自动化脚本，科学计算和数据分析，桌面软件开发，服务器软件和网络爬虫，游戏开发

2.Python程序基本格式

Python程序的构成
python程由模块组成。一个模块对应Python源文件，一般后缀名是：.py
模块由语句组成。运行Python程序时，按照模块中语句的顺序依次执行
语句是Python程序的构造单元。用户创建对象，变量赋值，调用函数，控制语句等
代码的组织和缩进
Python语言直接通过缩进来组织代码块，缩进时，几个空格都是允许的，但是数目必须统一，通常采用”四个空格”表示一个缩进。

if 2>1:
	print("True")

注释

# 单行注释

"""
多行注释
"""

换行连接符
一行程序长度过长时，为了代码可读性更强，通常将一行比较长的程序分为多行。可以使用\行连接符，放在每行结束的地方。

s = "welcome to\
	xian\
	traveling"

3.对象

Python中，一切皆对象。每个对象由标识，类型，值组成。

a = 10
print(id(a))
print(type(a))
print(a)

2567720141328
<class 'int'>
10

对象的本质就是：一个内存块，拥有特定的值，支持特定类型的相关操作
内存示意图

4.引用

在Python中，变量也称为：对象的引用。变量存储的就是对象的地址。变量通过地址引用了“对象”
Python是动态类型语言
变量不需要显式声明类型。根据变量引用的对象，Python解释器自动确定数据类型。

5.Python标识符命名规则

Python标识符命名规则约定：

类型	规则	举例
模块和包名	全小写字母，尽量简单。若多个单词之间用下划线	math, os_study
函数名	全小写字母，多个单词之间用下划线隔开	get_max
类名	首字母大写，采用驼峰原则。多个单词时，每个单词第一个字母大写，其余部分小写	MyClass, Phone
常量名	全大写字母，多个单词使用下划线隔开	SPEED, MIN

6.变量和简单赋值语句

变量的声明和赋值：用于将一个变量绑定到一个对象上

a = 123

变量在使用前必须先被初始化
变量赋值时，解释器先运行右边的表达式，生成一个代表表达式运算结果的对象，然后将这个对象地址赋值给左边的变量。

删除变量和垃圾回收机制
可以通过del语句删除不再使用的变量。
如果对象没有变量引用，就会被垃圾回收器回收，清空内存空间

a = 123
del a

常量
Python不支持常量，即没有语法规则限制改变一个常量的值。
我们只能约定常量的命名规则，以及在程序的逻辑上不对常量的值作出修改。

MAX_SPEED = 120
print(MAX_SPEED)
MAX_SPEED = 150   #实际是可以修改的，只是逻辑上规定不做修改
print(MAX_SPEED)  #输出150

链式赋值
链式赋值用于同一对象赋值给多个变量

x = y = 123

系列解包赋值
多个数据赋值给对应相同个数的变量（个数必须保持一致）

a,b,c = 4,5,6
# 使用系列解包赋值实现变量值交换
a,b = 1,2
a,b = b,a

7.最基本内置数据类型

Python中变量没有类型，但是对象有类型。Python中最基本的内置数据类型：

整形 int	整数，123，10
浮点型 float	小数：3.14，172e-2
布尔型 bool	表示真假，True, False
字符串型 str	由字符组成的序列，“abc”, ‘hello’

整数的四种进制

0b 或 0B	二进制 0 1
0o 或 0O	八进制 0 1 2 3 4 5 6 7
0x 或 0X	十六进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f
12, 345	十进制

使用int()实现类型转换

• 浮点数直接舍去小数部分。如int(8.9)=9
• 布尔值True转为1，False转为0
• 字符串符合整数格式（浮点数格式不行）则直接转换成对应整数，否则报错

>>> int("456")
456

自动转型
整数和浮点数混合运算时，表达式结果自动转型成浮点数。

>>> 2+8.0
2.8

浮点数

• 浮点数可以用科学计数法表示。如 3.14 表示成：314E-2或314e-2
• 浮点数在内存中也是按照科学计数法存储的。
• 也可以使用float()将其它类型转换成浮点数
• round(value)可以返回四舍五入的值，但是不会改变原有值，而是产生新的值

>>> a = 3.5
>>> print(round(a))
6
>>> print(a)
3.5

布尔值

• Python2中没有布尔值，直接用数字 0 表示 False , 用数字 1 表示True 。
• Python3中，把 True 和 False 定义成了关键字，但他们的本质还是 1 和0 ，甚至可以和数字相加

>>> print(True+1)
2
>>> print(False+1)
1
>>> print(True+False)
1

8.运算符

基本运算符

运算符	说明	示例	结果
+	加法	2+3	5
-	减法	10-3	7
*	乘法	2*6	12
/	浮点数除法	7/2	3.5
//	整数除法	8//3	2
%	模（取余）	7%3	1
**	幂	3**2	9

加法操作补充

• 数字相加 3+2 = 5
• 字符串拼接 “3”+“2” = “32”
• 列表，元组等合并 [1,2,3]+[5,6,7] = [1,2,3,5,6,7]

乘法操作补充

• 数字相乘 3*2 = 6
• 字符串复制 “bob”*3 = “bobbobbob”
• 列表，元组等复制 [1,2,3]*2 = [1,2,3,1,2,3]

逻辑运算符

运算符	格式	说明
or 逻辑或	a or b	a为true，则不计算b，直接返回true；a为false，则返回b
and 逻辑与	a and b	a为true，则返回b的值；a为false，直接返回false
not 逻辑非	not a	a为true，返回false；a为false，返回true

比较运算符
所有比较运算符返回1表示真，返回0表示假。
假设a=3, b=4

运算符	描述	实例
==	等于，比较对象的值是否相等	(a == b) 返回 False。
!=	不等于，比较两个对象的值是否不相等	(a != b) 返回 true.
>	大于，返回x是否大于y	(a > b) 返回 False。
<	小于，返回x是否小于y。	(a < b) 返回 true。
>=	大于等于，返回x是否大于等于y。	(a >= b) 返回 False。
<=	小于等于，返回x是否小于等于y。	(a <= b) 返回 true。

在Python中，关系运算符可以连用

a = 4
print(a<=10)
if(3<a<10):
	print("a在3和10之间")

位运算符
按位运算符是把数字看作二进制来进行计算

运算符	描述
&	按位与运算符: 参与运算的两个值,如果两个相应位都为1,则该位的结果为1,否则0
|	按位或运算符: 只要对应的二个二进位有一个为1时,结果为就为1.
^	按位异或运算符: 当两对应的二进制位相异时,结果为1
~	按位取反运算符: 对数据的每个二进制取反,既把1变为0,把0变为1,~x类似于-x-1
<<	左移动运算符: 运算数的每个二进位全部左移若干位,由”<<”右边的数据指定移动的位数,高位丢弃,低位补0
>>	右移动运算符:把”>>”左边运算数的每个二进制位全部右移若干位,”>>”右边的数指定移动的位数

增强赋值运算符
复合赋值可以让程序更加精炼，提高效率

运算符	描述	示例	等价于
+=	加法赋值字符串拼接	sum += “sxt”	sum = sum + “sxt”
-=	减法赋值	num1 -= n	num = num - n
*=	乘法赋值	a *= b	a = a * b
/=	浮点除赋值	a/=b	a = a / b
//=	整数除赋值	a//=b	a = a//b
%=	取余赋值	a%=b	a = a % b
**=	幂运算赋值	a**=2	a = a**2
<<=	左移赋值	a<<=2	a = a<<2
>>=	右移赋值	a>>=2	a = a>>2
&=	按位与赋值	a&=b	a = a&b
|=	按位或赋值	a|=b	a=a\b
^=	按位异或赋值	a^=b	a = a^b

• 与C和Java不同，Python不支持自增(++)和自减(–)

同一运算符
同一运算符用于比较两个对象的存储单元，实际比较的是对象的地址。

运算符	描述
is	is是判断两个标识符是不是引用同一个对象
is not	is not 是判断两个标识符是不是引用不同对象
==	==用于判断两个变量引用对象的值是否相等，默认调用对象的__eq__()方法

成员运算符
成员运算符测试实例中包含了一系列的成员，包括字符串，列表或元组

运算符	描述
in	如果在指定的序列中找到值返回 True，否则返回 False
not in	不在，则返回True

>>> a = "Python"
>>> b = "tho"
>>> print(b in a)  #True
>>> c = [10,20,30]
>>> print(10 not in c) #False