Week 1：Python的基础知识及编程技巧

一、基础知识

1、冯诺依曼体系的计算机五大部件
I / O 设备，内存，CPU的运算器和控制器；
其中CPU中还有与其同频的寄存器，以及为避免重新从内存加载而设置的多级缓存cache，一般是频率逐级递减的三级，但频率都高于内存；寄存器和内存都是掉电即失，寄存器就像CPU和内存进行数据传输的中间站、搬运工；

2、计算机语言的发展
关于转换工具Interpreter：编译器和解释器
C，C++ 用编译器进行本地编译，将源代码转换成本机的CPU指令；
Java，Python，C# 用解释器将源代码编译成中间代码Bytecode，再在虚拟机VM上运行；

3、Python的解释器
官方CPython：最广泛；
IPython：更强交互能力的CPython；
PyPy：Python编写，采用动态编译JIT技术进行内存动态优化，效率及性能优于CPython，劣势是支持的库不多；
JPython：把Python源代码编译成Java字节码，在JVM上运行，一般用在对VM有高性能要求时；

4、Python语言特点
动态编译型语言，强类型语言；
不用事先声明变量类型，缺点是可能在运行时才发现问题；不同类型间操作必须先强制类型转换为同一类型，而不像有的弱类型语言会进行隐式类型转换；

5、位运算符
位与&：全1为1，有0则0，类似于按位相乘；例 若x&1=1，则x为奇数；
位或 | ：有1则1，全0则0；
异或 ^：相异为1，相同为0；
取反~：按位取反；
左移<<：按位左移，高位舍弃低位补0，多用来乘除2的倍数，在C语言中更常用，很高效；
右移>>：按位右移，例 32 // 8 相当于32>>3；

6、运算符优先级
从高到低：算术运算符，比较运算符，逻辑运算符（not and or），赋值运算符；

7、Python内存管理
垃圾回收机制GC和引用计数；
引用计数可用import sys及sys.getrefcount(x)查询；

8、列表list，链表link，队列queue，栈stack
list：有顺序的线性结构，可变、可索引、可迭代；便于查询不便于修改；
link：有顺序的非线性结构；便于修改不便于查询；
queue：先进先出；类似于一个一个走；
stack：后进先出；类似于摆盘子；

9、可迭代对象iterable
是一个对象，一个可遍历集合；
例：range（stop）- > range object
返回值为一个range对象，range（start，stop），是一个可迭代对象，不是集合内部的可迭代元素。

二、做题思考

1、折半思想
做有些判断题时，可先将总范围预估一下、一分为二，写成一个if-else语句，再分别在if和else的代码块中嵌套新的if-else语句，这样效率会比if-elif-else层层下来效率更高；

2、对称思想
遇到有对称性问题时，可考虑将区间范围变为[-n，n），辅以三元表达式 或绝对值函数abs()，让代码更加简洁；

3、设置flag开关
例：从高位到低位打印一个五位数,输入值可能只是个三位数

#立flag = False控制，以防最高位是0

n=int(input("pls input five number:"))
flag=False
for i in range(5):
    x=10**(4-i)
    a=n//x
    if a or flag:
        print(a)
        flag=True
    n%=x

若输入00501，分母、取整和取余每次都正常循环着，if 后的 condition 后加了取整值a和flag开关两个条件，flag开始时为False，两个条件用or连接，使得开始时condition主要由a决定，只有a为真，即高位a不为0时，才打印a，并开启开关，然后condition再跟a无关，即使再遇到a==0也不影响print的执行，遇到非零的高位之后的所有低位都能顺利打印；

flag在用于某些需要一键开启、关闭的场景中，可灵活使用；

4、一些新思路
例：打印边长为n的正方形

n=int(input("n=:"))
for i in range(n):
    for j in range(n):
        if i==0 or i==n-1 or j==0 or j==n-1:
            print("*",end=" ")
        else:
            print(" ",end=" ")
    print()

两层边界用两层循环控制，要点在于找出边界的规律，及print函数的换行控制。

5、写代码的小技巧
1）while多用在不知循环次数、用break打断才退出的情况，其中while True最常用；for循环多用于已知循环次数时；

#打印若干数算术平均数，初始代码

s=float(input("pls input number:"))
a=input("pls input new number:")
c=1
while a:
    s+=float(a)
    c+=1
    print("average:",s/c)
    a=input("pls input another number:")


#打印若干数算术平均数，while True形式

s=float(input("pls input number:"))
c=1
while True:
    a=input("pls input another number:")
    if a=="":
        break
    else:
        s+=float(a)
        c+=1
        print("average:",s/c)

用while True可省略部分重复代码；

2）写Python程序时，擅用while-else和for-else循环；

3）方法中参数为value时慎用，多考虑效率问题，因用value索引大多需遍历、比较慢；

4）对输入值做判断时，可考虑先不做int类型转换，对字符串做非空判断有时更便利。