天池龙珠计划训练营——python 1

天池龙珠计划——python 1

前言

笔记，记录龙珠学习python训练营第一阶段，只包含生僻和不理解的知识点，用来个人复习。

变量、运算符与数据类型

print 函数

• objects --表示输出的对象。输出多个对象时，需要用 , （逗号）分隔。
• sep – 用来间隔多个对象。
• 关键字参数end是输出结束时的字符，默认是换行符\n；
• 关键字参数file是定义流输出的文件，可以是标准的系统输出sys.stdout，也可以重定义为别的文件；
• 关键字参数flush是立即把内容输出到流文件，不作缓存。
• print(1) #数值类型可以直接输出

【例子】

dic = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}
for key, value in dic.items():
    print(key, value, sep=':', end=' ')

三元运算符

x, y = 4, 5
small = x if x < y else y
print(small)  # 4

其他运算符

操作符	名称	示例
in	存在	'A' in ['A', 'B', 'C']
not in	不存在	'h' not in ['A', 'B', 'C']
is	是	"hello" is "hello"
is not	不是	"hello" is not "hello"

【例子】

letters = ['A', 'B', 'C']
if 'A' in letters:
    print('A' + ' exists')
if 'h' not in letters:
    print('h' + ' not exists')  
# A exists
# h not exists

【例子】比较的两个变量均指向不可变类型。

a = "hello"
b = "hello"
print(a is b, a == b)  # True True
print(a is not b, a != b)  # False False

【例子】比较的两个变量均指向可变类型。

a = ["hello"]
b = ["hello"]
print(a is b, a == b)  # False True
print(a is not b, a != b)  # True False

注意：

• is, is not 对比的是两个变量的内存地址
• ==, != 对比的是两个变量的值
• 比较的两个变量，指向的都是地址不可变的类型（str等），那么is，is not 和 ==，！= 是完全等价的。
• 对比的两个变量，指向的是地址可变的类型（list，dict，tuple等），则两者是有区别的。

数据类型与转换

浮点型

有时候我们想保留浮点型的小数点后 n 位。可以用 decimal 包里的 Decimal 对象和 getcontext() 方法来实现。

import decimal
from decimal import Decimal
a = decimal.getcontext()
print(a)
# Context(prec=28, rounding=ROUND_HALF_EVEN, Emin=-999999, Emax=999999,
# capitals=1, clamp=0, flags=[], 
# traps=[InvalidOperation, DivisionByZero, Overflow])
b = Decimal(1) / Decimal(3)
print(b)# 0.3333333333333333333333333333
decimal.getcontext().prec = 4
c = Decimal(1) / Decimal(3)
print(c)# 0.3333

布尔型

布尔 (boolean) 型变量只能取两个值，True 和 False。当把布尔型变量用在数字运算中，用 1 和 0 代表 True 和 False。

print(True + True)  # 2
print(True + False)  # 1
print(True * False)  # 0

可以看出给变量赋值True时实则赋值为1 ，但给变量赋值为非零数时，在if等判断中仍视为True

除了直接给变量赋值 True 和 False，还可以用 bool(X) 来创建变量，其中 X 可以是

• 基本类型：整型、浮点型、布尔型
• 容器类型：字符串、元组、列表、字典和集合

【例子】bool 作用在基本类型变量：X 只要不是整型 0、浮点型 0.0，bool(X) 就是 True，其余就是 False。

获取类型信息

• 获取类型信息 type(object)

【例子】

print(type(''), bool(''),bool('python')) ## <class 'str'> False True
print(isinstance(1, int))  # True
print(isinstance(5.2, float))  # True
print(isinstance(True, bool))  # True
print(isinstance('5.2', str))  # True

注：

• type() 不会认为子类是一种父类类型，不考虑继承关系。

• isinstance() 会认为子类是一种父类类型，考虑继承关系。

• 如果要判断两个类型是否相同推荐使用 isinstance()。

类型转换

• 转换为整型 int(x, base=10)
• 转换为字符串 str(object='')
• 转换为浮点型 float(x)

位运算

位运算符

操作符	名称	示例
~	按位取反	~4
&	按位与	4 & 5
`	`	按位或
^	按位异或	4 ^ 5
<<	左移	4 << 2
>>	右移	4 >> 2

利用位运算实现快速计算

• 通过 <<，>> 快速计算2的倍数问题。

  n << m # -> 计算 n*(2^m)，即乘以 2 的 m 次方
  n >> m # -> 计算 n/(2^m)，即除以 2 的 m 次方
  1 << n #-> 2^n
  

• 通过 ^ 快速交换两个整数。 通过 ^ 快速交换两个整数。

  a ^= b
  b ^= a
  a ^= b
  

• 通过 a & (-a) 快速获取a的最后为 1 位置的整数。

  00 00 01 01 -> 5
  &
  11 11 10 11 -> -5
  

利用位运算实现整数集合

个数的二进制表示可以看作是一个集合（0 表示不在集合中，1 表示在集合中）。

比如集合 {1, 3, 4, 8}，可以表示成 01 00 01 10 10 而对应的位运算也就可以看作是对集合进行的操作。

元素与集合的操作：

a | (1<<i) # -> 把 i 插入到集合中
a & ~(1<<i)# -> 把 i 从集合中删除
a & (1<<i) # -> 判断 i 是否属于该集合（零不属于，非零属于）

集合之间的操作：

~a       # a 补 
a & b    # a 交 b 
a | b    #a 并 b 
a & (~b) #a 差 b 

注意：整数在内存中是以补码的形式存在的，输出自然也是按照补码输出。

print(bin(-3))  # -0b11

print(bin(-3 & 0xffffffff))  
# 0b11111111111111111111111111111101

print(bin(0xfffffffd))       
# 0b11111111111111111111111111111101

print(0xfffffffd)  # 4294967293

• Python中bin一个负数（十进制表示），输出的是它的原码的二进制表示加上个负号，巨坑。
• Python中的整型是补码形式存储的。
• Python中整型是不限制长度的不会超范围溢出。

所以为了获得负数（十进制表示）的补码，需要手动将其和十六进制数0xffffffff进行按位与操作，再交给bin()进行输出，得到的才是负数的补码表示。

条件语句

if 语句和if - else 语句

if expression:
    expr_true_suite
    
if expression:
    expr_true_suite
else:
    expr_false_suite

• 单个 if 语句中的 expression 条件表达式可以通过布尔操作符 and，or和not 实现多重条件判断。

• Python 提供与 if 搭配使用的 else，如果 if 语句的条件表达式结果布尔值为假，那么程序将执行 else 语句后的代码。

if - elif - else 语句

if expression1:
    expr1_true_suite
elif expression2:
    expr2_true_suite
    .
    .
elif expressionN:
    exprN_true_suite
else:
    expr_false_suite

• elif 语句即为 else if，用来检查多个表达式是否为真，并在为真时执行特定代码块中的代码。

assert 关键词

• assert这个关键词我们称之为“断言”，当这个关键词后边的条件为 False 时，程序自动崩溃并抛出AssertionError的异常。
• 在进行单元测试时，可以用来在程序中置入检查点，只有条件为 True 才能让程序正常工作。

my_list = ['lsgogroup']
my_list.pop(0)
assert len(my_list) > 0

# AssertionError

循环语句

while 循环 和 while - else 循环

while 布尔表达式:
    代码块
else:
    代码块

• 当while循环正常执行完的情况下，执行else输出，如果while循环中执行了跳出循环的语句，比如 break，将不执行else代码块的内容。
• 普通的while循环就相当于跳过else代码块

for 循环

• for循环是迭代循环，在Python中相当于一个通用的序列迭代器，可以遍历任何有序序列，如str、list、tuple等，也可以遍历任何可迭代对象，如dict

for 迭代变量 in 可迭代对象:
    代码块

member = ['张三', '李四', '刘德华', '刘六', '周润发']
for each in member:
    print(each)
# 张三
# 李四
# 刘德华
# 刘六
# 周润发

for i in range(len(member)):
    print(member[i])
# 张三
# 李四
# 刘德华
# 刘六
# 周润发
dic = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}
for key, value in dic.items():
    print(key, value, sep=':', end=' ')
# a:1 b:2 c:3 d:4 
for key in dic.keys():
    print(key, end=' ')
# a b c d 
for value in dic.values():
    print(value, end=' ')
# 1 2 3 4

range() 函数

range([start,] stop[, step=1])

• 这个BIF（Built-in functions）有三个参数，其中用中括号括起来的两个表示这两个参数是可选的。
• step=1 表示第三个参数的默认值是1。
• range 这个BIF的作用是生成一个从start参数的值开始到stop参数的值结束的数字序列，该序列包含start的值但不包含stop的值。

for i in range(1, 10, 2):
   print(i)
# 1
# 3
# 5
# 7
# 9

enumerate()函数

enumerate(sequence, [start=0])

• sequence：一个序列、迭代器或其他支持迭代对象。
• start：下标起始位置。
• 返回 enumerate(枚举) 对象

seasons = ['Spring', 'Summer', 'Fall', 'Winter']
lst = list(enumerate(seasons))
print(lst)
# [(0, 'Spring'), (1, 'Summer'), (2, 'Fall'), (3, 'Winter')]
lst = list(enumerate(seasons, start=1))  # 下标从 1 开始
print(lst)
# [(1, 'Spring'), (2, 'Summer'), (3, 'Fall'), (4, 'Winter')]

break 语句

break语句可以跳出当前所在层的循环

continue 语句

continue终止本轮循环并开始下一轮循环

pass 语句

pass 语句的意思是“不做任何事”，如果你在需要有语句的地方不写任何语句，那么解释器会提示出错，而 pass 语句就是用来解决这些问题的。

推导式

列表推导式

## [ expr for value in collection [if condition] ]
x = [i ** 2 for i in range(1, 10)]
print(x)  # [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
x = [(i, i ** 2) for i in range(6)]
print(x)  # [(0, 0), (1, 1), (2, 4), (3, 9), (4, 16), (5, 25)]
x = [i for i in range(100) if (i % 2) != 0 and (i % 3) == 0]
print(x)
# [3, 9, 15, 21, 27, 33, 39, 45, 51, 57, 63, 69, 75, 81, 87, 93, 99]
a = [(i, j) for i in range(0, 3) for j in range(0, 3)]
print(a)
# [(0, 0), (0, 1), (0, 2), (1, 0), (1, 1), (1, 2), (2, 0), (2, 1), (2, 2)]
a = [(i, j) for i in range(0, 3) if i < 1 for j in range(0, 3) if j > 1]
print(a)
# [(0, 2)]

元组推导式

## ( expr for value in collection [if condition] )
a = (x for x in range(10))
print(a)

字典推导式

## { key_expr: value_expr for value in collection [if condition] }
b = {i: i % 2 == 0 for i in range(10) if i % 3 == 0}
print(b)
# {0: True, 3: False, 6: True, 9: False}

集合推导式

## { expr for value in collection [if condition] }
c = {i for i in [1, 2, 3, 4, 5, 5, 6, 4, 3, 2, 1]}
print(c)
# {1, 2, 3, 4, 5, 6}

其它

• next(iterator[, default]) Return the next item from the iterator. If default is given and the iterator is exhausted, it is returned instead of raising StopIteration.

e = (i for i in range(10))
print(e)
# <generator object <genexpr> at 0x0000007A0B8D01B0>
print(next(e))  # 0
print(next(e))  # 1
for each in e:
    print(each, end=' ')
# 2 3 4 5 6 7 8 9
s = sum([i for i in range(101)])
print(s)  # 5050
s = sum((i for i in range(101)))
print(s)  # 5050

异常处理

异常就是运行期检测到的错误。计算机语言针对可能出现的错误定义了异常类型，某种错误引发对应的异常时，异常处理程序将被启动，从而恢复程序的正常运行。

1. Python 标准异常总结

• BaseException：所有异常的 基类
• Exception：常规异常的 基类
• StandardError：所有的内建标准异常的基类
• ArithmeticError：所有数值计算异常的基类
• FloatingPointError：浮点计算异常
• OverflowError：数值运算超出最大限制
• ZeroDivisionError：除数为零
• AssertionError：断言语句（assert）失败
• AttributeError：尝试访问未知的对象属性
• EOFError：没有内建输入，到达EOF标记
• EnvironmentError：操作系统异常的基类
• IOError：输入/输出操作失败
• OSError：操作系统产生的异常（例如打开一个不存在的文件）
• WindowsError：系统调用失败
• ImportError：导入模块失败的时候
• KeyboardInterrupt：用户中断执行
• LookupError：无效数据查询的基类
• IndexError：索引超出序列的范围
• KeyError：字典中查找一个不存在的关键字
• MemoryError：内存溢出（可通过删除对象释放内存）
• NameError：尝试访问一个不存在的变量
• UnboundLocalError：访问未初始化的本地变量
• ReferenceError：弱引用试图访问已经垃圾回收了的对象
• RuntimeError：一般的运行时异常
• NotImplementedError：尚未实现的方法
• SyntaxError：语法错误导致的异常
• IndentationError：缩进错误导致的异常
• TabError：Tab和空格混用
• SystemError：一般的解释器系统异常
• TypeError：不同类型间的无效操作
• ValueError：传入无效的参数
• UnicodeError：Unicode相关的异常
• UnicodeDecodeError：Unicode解码时的异常
• UnicodeEncodeError：Unicode编码错误导致的异常
• UnicodeTranslateError：Unicode转换错误导致的异常

异常体系内部有层次关系，Python异常体系中的部分关系如下所示：

---

2. Python标准警告总结

• Warning：警告的基类
• DeprecationWarning：关于被弃用的特征的警告
• FutureWarning：关于构造将来语义会有改变的警告
• UserWarning：用户代码生成的警告
• PendingDeprecationWarning：关于特性将会被废弃的警告
• RuntimeWarning：可疑的运行时行为(runtime behavior)的警告
• SyntaxWarning：可疑语法的警告
• ImportWarning：用于在导入模块过程中触发的警告
• UnicodeWarning：与Unicode相关的警告
• BytesWarning：与字节或字节码相关的警告
• ResourceWarning：与资源使用相关的警告

3. try - except 语句

try:
检测范围
except Exception[as reason]:
出现异常后的处理代码

try 语句按照如下方式工作：

• 首先，执行try子句（在关键字try和关键字except之间的语句）
• 如果没有异常发生，忽略except子句，try子句执行后结束。
• 如果在执行try子句的过程中发生了异常，那么try子句余下的部分将被忽略。如果异常的类型和except之后的名称相符，那么对应的except子句将被执行。最后执行try - except语句之后的代码。
• 如果一个异常没有与任何的except匹配，那么这个异常将会传递给上层的try中。
  一个try语句可能包含多个except子句，分别来处理不同的特定的异常。最多只有一个分支会被执行。

try:
    int("abc")
    s = 1 + '1'
    f = open('test.txt')
    print(f.read())
    f.close()
except OSError as error:
    print('打开文件出错\n原因是：' + str(error))
except TypeError as error:
    print('类型出错\n原因是：' + str(error))
except ValueError as error:
    print('数值出错\n原因是：' + str(error))

【例子】

dict1 = {'a': 1, 'b': 2, 'v': 22}
try:
    x = dict1['y']
except LookupError:
    print('查询错误')
except KeyError:
    print('键错误')
else:
    print(x)
# 查询错误

try-except-else语句尝试查询不在dict中的键值对，从而引发了异常。这一异常准确地说应属于KeyError，但由于KeyError是LookupError的子类，且将LookupError置于KeyError之前，因此程序优先执行该except代码块。所以，使用多个except代码块时，必须坚持对其规范排序，要从最具针对性的异常到最通用的异常。

【例子】一个 except 子句可以同时处理多个异常，这些异常将被放在一个括号里成为一个元组。

try:
    s = 1 + '1'
    int("abc")
    f = open('test.txt')
    print(f.read())
    f.close()
except (OSError, TypeError, ValueError) as error:
    print('出错了！\n原因是：' + str(error))
# 出错了！
# 原因是：unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

4. try - except - finally 语句

try: 检测范围 except Exception[as reason]: 出现异常后的处理代码 finally: 无论如何都会被执行的代码

不管try子句里面有没有发生异常，finally子句都会执行。

5. try - except - else 语句

果在try子句执行时没有发生异常，Python将执行else语句后的语句。

try:
    检测范围
except:
    出现异常后的处理代码
else:
    如果没有异常执行这块代码

• 使用except而不带任何异常类型，这不是一个很好的方式，我们不能通过该程序识别出具体的异常信息，因为它捕获所有的异常。

• try: 检测范围 except(Exception1[, Exception2[,…ExceptionN]]]): 发生以上多个异常中的一个，执行这块代码 else: 如果没有异常执行这块代码

• 注意：else语句的存在必须以except语句的存在为前提，在没有except语句的try语句中使用else语句，会引发语法错误。

6. raise语句

Python 使用raise语句抛出一个指定的异常。

try:
    raise NameError('HiThere')
except NameError:
    print('An exception flew by!')