Python入门

Python

Chapter1

运算符：

• // 整除
• ** 次方

字符串拼接：

• 字符串%s
• 整数%d
• 浮点数%f
• eg:message = "python大数据学科，北京%s期，毕业平均工资：%s" % (class_num, avg_salary)

数字精度控制：使用辅助符号“m.n”来控制数据的宽度和精度

• m：控制宽度，要求是数字，设置的宽度小于数字自身则不生效
• n：控制小数点精度，要求是数字，会进行小数的四舍五入

字符串格式化：f"{}"

• 不理会类型
• 不能精度控制
• eg：print(f"我是{name}, 我现在{status}, 想要睡{hour}小时")

input语句：获取键盘输入的数据

• input(提示信息)：用以在使用者输入内容之前显示提示信息。
• ps：无论键盘输入什么类型的数据，获取到的都是str类型。

Chapter2

布尔类型：

• True：1
• False：0

判断语句：python是根据缩进来决定语句之间的层次关系。

if 条件1:
    执行语句
elif 条件2:
    执行语句
...
else:

• 不要忘记判断条件后的冒号。

for循环：

for 临时变量 in 序列类型:
    循环满足条件时执行的代码

• 无法定义循环条件，只能被动取出数据处理

range

• range(num)：获得从0开始到num的数字序列，不包括num。
• range(num1, num2)：获得从num1开始到num2的数字序列，不包括num2。
• range(num1, num2, step)：获得从num1开始到num2的数字序列，不包括num2，数字之间的字长以step为准（step默认为1）。

Chapter3

函数的定义：

def 函数名(传入参数):
    函数体
    return 返回值

• 参数可以省略，返回值可以省略，默认是None。
• 必须先定义再使用。
• 使用global关键字，可以在函数内部声明变量为全局变量。

关键字参数：函数调用时通过“键=值”形式传递参数。作用：可以让函数更加清晰、容易使用，同时也清除了参数的顺序要求。ps：函数调用时，如果有位置参数时，位置参数必须在关键字参数的前面，但关键字参数之间不存在先后顺序。

缺省参数：用于定义函数，为参数提供默认值，调用函数可不传该默认参数的值。所有位置参数必须出现在默认参数前，包括函数定义和调用。函数调用时，如果为缺省参数传值则修改默认参数值，否则使用这个默认值。

不定长参数：用于不确定调用的时候会传递多少个参数（不传参也可以）。类型分为：

• 位置传递：*args。传进的参数都会被args变量接收，它会根据传递参数的位置合并成一个元组tuple，args是元组类型。
• 关键字传递：**kwargs。参数是“键=值”的情况下，所有的参数被kwargs接受，最后组成字典。

函数也可以作为参数传递。

lambda匿名函数：定义匿名函数，只能临时使用一次。语法：lambda 传入参数: 函数体(一行代码)。

• lambda是关键字，表示定义匿名函数。
• 传入参数表示匿名函数的形式参数。
• 函数体只能写一行代码，无法写多行代码。

数据容器：一种可以容纳多份数据的数据类型，容纳的每一份数据称之为1个元素，每个元素可以是任意类型的数据。它分为5类：

• 列表list
• 元组tuple
• 字符串str
• 集合set
• 字典dict

列表list

列表的定义：列表内的每一个数据，称之为元素。

# 定义变量
变量名称 = [元素1, 元素2, 元素3, ...]
# 定义空列表
变量名称 = []
变量名称 = list()

• 以[]作为标识。
• 列表每一个元素之间用逗号隔开。
• 可以存储不同的数据类型，允许数据重复，支持嵌套。
• 有序存储，列表[下标索引]，从前向后从0开始，从后向前从-1开始。

常用方法：

• .index(元素)：查找在列表中该元素的下标索引，不存在该元素就会报错。
• 列表[下标] = 值：修改特定下标索引值。
• .insert(下标, 元素)：在指定的下标位置插入指定的位置。
• .append(元素)：将指定的元素加入到列表尾部。
• .extend(其他数据容器)：在尾部追加一批元素。
• 删除元素
  • del 列表[下标]
  • .pop(下标)：可以得到删除的元素。
  • .remove(元素)：删除某元素在列表中的第一个匹配项（从前向后）。
• .clear()：清空列表。
• count(元素)：统计某元素在列表中的数量。
• len(列表)：统计列表中全部的元素数量。

元组tuple

元组：一旦定义完成，就不可修改。当我们需要在程序内封装数据，又不希望封装的数据被篡改，使用元组就很合适。

变量名称 = (元素, 元素, ...)
# 定义空元组
变量名称 = ()
变量名称 = tuple()

• 元组只有一个数据，这个数据后面要添加逗号。
• 常用方法：.index(元素)、.count(元素)、len(元组)可以用，跟list使用一样。
• 可以嵌套，如果数据里面有list，则可以修改list的元素。

字符串str

• 字符串不能修改。
• .replace(字符串1, 字符串2)：将字符串内的全部：字符串1替换成字符串2。ps：不是修改字符串本身，而是得到一个新的字符串。
• .split(分割符字符串)：按照指定的分隔符字符串，将字符串划分为多个字符串，并存入列表对象中。ps：字符串本身不变，而是得到一个列表对象。
• .strip()：去除前后空格。
• .strip(字符串)：去除前后指定字符串。

序列的切片

序列支持切片，切片：从一个序列中，取出一个子序列。

语法：序列[起始下标:结束下标:步长]表示从序列中，从指定位置开始，依次取出元素，到指定位置结束，得到一个新序列。

• 起始下标表示从何处开始，可以留空，留空表示从头开始。
• 结束下标（不含）表示何处结束，可以留空，留空表示截取到结尾。
• 步长表示依次取元素的间隔，默认是1。步长为负数表示反过来取，ps：起始下标和结束下标也要反向标记。

集合set

集合：无重复元素，无序，不支持下标索引访问。

变量名称 = {元素, 元素, ...}
变量名称 = set()

常见操作：

• .add(元素)：添加元素。
• .remove(元素)：移除元素。
• .pop()：随机取出一个元素。
• .clear()：清空集合。
• 集合1.difference(集合2)：取出集合1和集合2的差集（集合1有而集合2没有）。得到的是一个新集合，集合1和集合2不变。
• 集合1.difference_update(集合2)：在集合1中，删除和集合2相同的元素。集合1被修改，集合2不变。
• 集合1.union(集合2)：将集合1和集合2合并成新集合。集合1和集合2都不变。

字典dict

变量名称 = {key:value, key:value, ...}
变量名称 = {}
变量名称 = dict()

• key和value可以是任意类型，key不可为字典。
• key不能重复。

常用操作：

• 字典[key] = value：如果没有key就是新增键值对，如果有key就是更新value。
• 字典.pop(key)：删除指定key的数据，也可以获取这个value。
• 字典.clear()：清空字典。
• 字典.keys()：获取全部的key。

Chapter4

编码技术：翻译规则，记录了如何将内容翻译成二进制，以及如何将二进制翻译回可识别内容。不同的编码，将内容翻译成二进制也是不同的。要使用正确的编码，才能对文件进行正确的读写操作。

open()

使用open()函数，可以打开一个已经存在的文件，或者创建一个新文件。语法如下：open(name, mode, encoding)。

• name：要打开的目标文件名的字符串（可以包含文件所在的具体路径）。
• mode：设置打开文件的模式（访问模式）：只读、写入、追加等。
  • r：以只读方式打开文件，文件的指针将会放在文件的开头。
  • w：打开一个文件只用于写入。如果已存在则打开文件，并从头开始编辑，原有内容会被删除。如果不存在，就创建新文件。
  • a：打开一个文件用于追加。如果存在该文件，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果不存在，就创建新文件写入。
• encoding：编码格式（推荐使用utf-8）。ps：encoding的顺序不是第三位，所以不能用位置参数，用关键字参数直接指定。

读

只要是在同一个程序里调用下面方法，都相当于有个指针一样，会从上一次那开始读取。

• .read(num)：num表示从文件中读取的数据的长度（单位是字节），如果没有传入num，那么就表示读取全部数据。
  • 在程序中多次调用read，下一次read会从上一次截取末尾开始截取。
• .readlines()：可以按照行的方式把整个文件中的内容进行一次性读取，并且返回的是一个列表，其中每一行的数据为一个元素。
• .readline()：一次读取一行内容。
• for循环读取文件行，临时变量line就记录了文件的一行数据。``for line in 文件对象:`

关闭

.close()：关闭文件对象。

• 如果不调用close，同时程序没有停止运行，那么这个文件就会一直被python程序占用。

with open语法

with open(name, mode, encoding) as f:
    f.readlines()

• 通过在with open的语句块中对文件进行操作。
• 可以在操作完成后自动关闭close文件，避免遗忘掉close方法。

写 追加写

.write()：文件写入。

.flush()：内容刷新。

• 直接调用write，内容并非真正写入文件，而是会积攒在程序的内存中，称之为缓存区。
• 当调用flush的时候，内容才会真正写入文件，这样做是避免频繁的操作硬盘，导致频率下降（攒一堆，一次性写入磁盘）。
• w：文件不存在就创建文件，存在就会覆盖原来的内容。a：文件不存在就创建文件，存在就会在原来的内容追加新内容。
• close()内置了flush的功能。

Chapter5

异常捕获：

try:
    可能发生错误的代码
except(异常类型) as e:
# 捕获全部的异常 except Exception as e:
    如果出现异常执行的代码
else:
    没有异常执行的代码
finally:
    都会执行的代码

模块就是一个python文件，里面有类、函数、变量等，我们可以导入模块使用。模块在使用前要先导入，导入的语法是：[from 模块名] import [模块 | 类 | 变量 | 函数 | *] [as 别名]。

• 可以自定义模块，就是正常在一个python文件里写函数，导入该文件即可。
• if_main_=="_main_"表示只有当程序是直接执行的才会进入if内部，如果是被导入的则if无法进入。

python包就是一个文件夹，里面包含了多个模块文件。

Chapter6

python数据和json数据相互转化：

import json
# 准备符合json格式的python数据
data = [{"name":"wld", "age":20}, {"name":"xz", "age":25}]

# 通过json.dumps把python数据转化成json
data = json.dumps(data)
# 通过json.loads把json数据转化成python
data = json.loads(data)

• 在json.dumps后面加上参数ensure_ascii=False表示不按照Ascii码值显示，即显示正常的内容。

如果想要做出数据可视化效果图，可以借助pyecharts模块来完成。

基本折线图

from pyecharts.charts import Line
from pyecharts.options import TitleOpts, LegendOpts, ToolboxOpts, VisualMapOpts
# 创建一个折线图对象
line = Line()
# 添加x轴的数据
line.add_xaxis(["中国", "日本", "韩国"])
# 添加y轴的数据
line.add_yaxis("GDP", [30, 20, 10])

# 设置全局配置项set_global_opts来设置
line.set_global_opts(
    title_opts=TitleOpts(title="GDP展示", pos_left="center", pos_bottom="1%"),
    legend_opts=LegendOpts(is_show=True),
    toolbox_opts=ToolboxOpts(is_show=True),
    visualmap_opts=VisualMapOpts(is_show=True)
)

# 通过render方法，将代码生成为图像
line.render()

地图可视化

from pyecharts.charts import Map
from pyecharts.options import *
# 准备地图对象
map = Map()
# 准备数据
data = [
    ("北京", 99),
    ("上海", 139),
    ("四川", 277),
    ("重庆", 439),
    ("厦门", 589)
]
# 添加数据
map.add("测试地图", data, "china")

# 设置全局选项
map.set_global_opts(
    visualmap_opts=VisualMapOpts(
        is_show=True,
        is_piecewise=True,
        pieces=[
            {"min": 1, "max": 9, "label": "1-9", "color": "#ccffff"},
            {"min": 10, "max": 199, "label": "10-199", "color": "#ff6666"},
            {"min": 200, "max": 600, "label": "200-600", "color": "#990033"}
        ]

    )
)
# 绘图
map.render()

动态柱状图

from pyecharts.charts import Bar
from pyecharts.options import *
bar = Bar()
# 添加x轴
bar.add_xaxis(["中国", "美国", "英国"])
# 添加y轴 label_opts=LabelOpts(position="right"):数值标签在右侧显示
bar.add_yaxis("GDP", [30, 20, 10], label_opts=LabelOpts(position="right"))
#翻转xy轴
bar.reversal_axis()

bar.render("基础柱状图.html")

基础时间线柱状图

from pyecharts.charts import Bar, Timeline
from pyecharts.options import *
from pyecharts.globals import ThemeType

bar1 = Bar()
bar1.add_xaxis(["中国", "美国", "英国"])
bar1.add_yaxis("GDP", [30, 20, 10], label_opts=LabelOpts(position="right"))
bar1.reversal_axis()

bar2 = Bar()
bar2.add_xaxis(["中国", "美国", "英国"])
bar2.add_yaxis("GDP", [50, 40, 30], label_opts=LabelOpts(position="right"))
bar2.reversal_axis()

bar3 = Bar()
bar3.add_xaxis(["中国", "美国", "英国"])
bar3.add_yaxis("GDP", [90, 80, 70], label_opts=LabelOpts(position="right"))
bar3.reversal_axis()

# 构建时间线对象 主题设置
timeline = Timeline({"theme": ThemeType.LIGHT})

# 在时间线内添加柱状图对象
timeline.add(bar1, "点1")
timeline.add(bar2, "点2")
timeline.add(bar3, "点3")

# 自动播放设置
timeline.add_schema(
    play_interval=1000,
    is_timeline_show=True,
    is_auto_play=True,
    is_loop_play=True
)

# 绘图是用时间线对象绘图，而不是bar对象
timeline.render("基本时间线柱状图.html")

列表的sort方法：

# 扩展列表的sort方法 来对列表进行自定义排序

my_list = [["a", 33], ["b", 77], ["c", 11]]

# 排序 基于带名函数
# def choose_sort_key(element):
#     return element[1]
# my_list.sort(key=choose_sort_key, reverse=True)

# 基于lambda匿名函数
my_list.sort(key=lambda element: element[1], reverse=True)

print(my_list)

Chapter7

在类中定义成员方法和定义函数基本一致，但是仍有区别：def 方法名(self, 形参1, 形参2, ...): 方法体。有一个关键字：self，在成员方法定义的时候必须填写。

• 它表示类对象自身的意思。
• 当我们使用类对象调用方法，self会自动被python传入。
• 在方法内部，想要访问类的成员变量，必须使用self。
• 传参列表必须有，但是使用时可以忽略它。

python类可以使用：__init__()方法，称之为构造方法。可以实现：

• 在创建类对象（构造类）的时候，会自动执行。
• 在创建类对象（构造类）的时候，将传入参数自动传递给_init_方法使用。

魔术方法

• __str__：类转换成字符串。
• __lt__：小于符号比较方法，即可同时完成：小于符号和大于符号2种比较。
• __le__：可用于<=、>=两种运算符上。
• __eq__：可用于==上。
  • 直接用==是比较的内存地址，用了__eq__是基于自己写的逻辑来判断类的对象是否相等。

定义私有成员的方式：私有成员变量（方法），名称以__开头（2个下划线）。

继承只需要class 类名(父类1, 父类2, ...):类内容体。

• 对于同名的变量，按照优先级来，谁先被继承就用谁的。
• 在定义函数时，如果什么都不写会报错，写pass即可。
• 需要的话就复写父类成员，但如果想要调用父类的成员：
  • 使用成员变量：
    • 父类名.成员变量
    • super().成员变量
  • 使用成员方法：
    • 父类名.成员方法(self)
    • super().成员方法()