Python基本语法

1 基础语法

1.1 字面量

含义：在代码中，被写下来的的固定的值，称之为字面量

1.1.1 常用的值类型

1.1.2 如何在代码中表达：

1.2 注释

注释：在程序代码中对程序代码进行解释说明的文字。

作用：注释不是程序，不能被执行，只是对程序代码进行解释说明，让别人可以看懂程序代码的作用，能够大大增强程序的可读性。

1.2.1 单行注释

以 #开头，#右边 的所有文字当作说明，而不是真正要执行的程序，起辅助说明作用

1.2.2 多行注释

以一对三个双引号引起来 (“”“注释内容”“”)来解释说明一段代码的作用使用方法

1.3 变量

变量：在程序运行时，能储存计算结果或能表示值的抽象概念。

特征：变量存储的数据，是可以发生改变的。（为了重复使用）

1.4 数据类型

通过type()语句来得到数据的类型：

type(被查看类型的数据)

1. 在print语句中，直接输出类型信息
2. 用变量存储type()的结果（返回值）
3. 通过type(变量)可以输出类型,查看的是：变量存储的数据的类型。因为变量无类型，但是它存储的数据有。

1.5 类型转换

如：

1. 从文件中读取的数字，默认是字符串，我们需要转换成数字类型
2. 后续学习的input()语句，默认结果是字符串，若需要数字也需要转换
3. 将数字转换成字符串用以写出到外部系统

1. 任何类型，都可以通过str()，转换成字符串
2. 字符串内必须真的是数字，才可以将字符串转换为数字
3. 浮点数转整数会丢失精度，也就是小数部分

1.6 标识符

标识符：是用户在编程的时候所使用的一系列名字，用于给变量、类、方法等命名。

规则：内容限定 / 大小写敏感 / 不可使用关键字

命名中只允许出现英文 / 中文 / 数字 / 下划线这四类元素，其余任何内容都不被允许。

规范：见名知意 / 下划线命名法 / 英文字母全小写

1.7 运算符

1.7.1 算术运算符

1.7.2 赋值运算符

1.7.3 复合赋值运算符

1.8 字符串扩展

1.8.1 字符串的三种定义方式

1. 双引号定义法：“字符串”
2. 单引号定义法：‘字符串’
3. 三引号定义法：“”“字符串”“”
   1. 从三个引号开始，到下一个三个引号结束的范围内，均是字符串
   2. 三引号定义法，和多行注释的写法一样，同样支持换行操作。使用变量接收它，它就是字符串；不使用变量接收它，就可以作为多行注释使用。

如果定义的字符串本身包含单引号/双引号：

• 单引号定义法，可以内含双引号
• 双引号定义法，可以内含单引号
• 可以使用转移字符（\）来将引号解除效用，变成普通字符串

1.8.2 字符串拼接

通过+号完成：

字符串无法和非字符串变量进行拼接，因为类型不一致，无法接上

1.8.3 字符串格式化

通过**%s**，完成字符串和变量的快速拼接

• % 表示：我要占位
• s 表示：将变量变成字符串放入占位的地方
• 多个变量占位，变量要用括号括起来，并按照占位的顺序填入。

python支持的常用数据类型占位：

1.8.4 格式化的精度控制

浮点数19.99，变成了19.990000输出 — 需要“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（很少使用）,设置的宽度小于数字自身，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

示例：

1. %5d：表示将整数的宽度控制在5位，如数字11，被设置为5d，就会变成：[空格][空格][空格]11，用三个空格补足宽度。

2. %5.2f：表示将宽度控制为5，将小数点精度设置为2

   小数点和小数部分也算入宽度计算。如，对11.345设置了%7.2f 后，结果是：[空格][空格]11.35。2个空格补足宽度，小数部分限制2位精度后，四舍五入为 .35

3. %.2f：表示不限制宽度，只设置小数点精度为2，如11.345设置%.2f后，结果是11.35

通过**f"内容{变量}"**的格式来快速格式化，不做精度控制，也不理会类型，适用于快速格式化字符串。

1.8.5 对表达式进行格式化

表达式：一个具有明确结果的代码语句，如 1 + 1、type(“字符串”)、3* 5等

在变量定义的时候，如 age = 11 + 11，等号右侧的就是表达式，也就是有具体的结果，将结果赋值给了等号左侧的变量

在无需使用变量进行数据存储的时候，可以直接格式化表达式，简化代码：

• f"{表达式}"
• “%s\%d\%f”% (表达式、表达式、表达式）

1.9 数据输入

1. input()语句的功能是，获取键盘输入的数据
2. 可以使用：input(提示信息)，用以在使用者输入内容之前显示提示信息。
3. ⭐ 无论键盘输入什么类型的数据，获取到的数据永远都是字符串类型

2 判断语句（if语句）

2.1 布尔类型和比较运算符

布尔类型的字面量：

• True 表示真（是、肯定）
• False 表示假 （否、否定）

1. 定义变量存储布尔类型数据：变量名称 = 布尔类型字面量
2. 使用比较运算符进行比较运算得到布尔类型的结果

2.2 if语句

2.2.1 if语句的基本格式

• 判断语句的结果，必须是布尔类型True或False
• True会执行if内的代码语句，False则不会执行
  

1. 归属于if判断的代码语句块，需在前方填充4个空格缩进
2. Python通过缩进判断代码块的归属关系
3. else后，不需要判断条件
4. 和if的代码块一样，else的代码块同样需要4个空格作为缩进
5. elif 语句可以写多个，空格缩进同样不可省略

2.2.2 判断语句的嵌套

有很多场景，不仅仅是多个并列条件，还会有满足前置条件才会二次判断的多层判断需求。

嵌套的关键点，在于：空格缩进，通过空格缩进来决定语句之间的：层次关系

2.3 循环语句（while语句和for语句）

2.3.1 while循环

2.3.1.1 while循环的基础语法

1. 只要条件满足，会无限循环执行
2. while的条件需得到布尔类型，True表示继续循环，False表示结束循环
3. 需要设置循环终止的条件，如i += 1配合 i < 100，就能确保100次后停止，否则将无限循环
4. 空格缩进和if判断一样，都需要设置

2.3.1.2 while循环的嵌套应用

1. 同判断语句的嵌套一样，循环语句的嵌套，要注意空格缩进。
2. 基于空格缩进来决定层次关系
3. 注意条件的设置，避免出现无限循环（除非真的需要无限循环）

2.3.2 for循环

2.3.2.1 for循环的基础语法

while循环的循环条件是自定义的，自行控制循环条件；for循环是一种”轮询”机制，从待处理数据集中逐个取出数据赋值给临时变量。

1. 循环内的语句，需要有空格缩进。
2. 同while循环不同，for循环无法定义循环条件，只能被动取出数据处理。
3. 只能从被处理的数据集中依次取出内容进行处理，所以理论上讲无法构建无限循环（被处理的数据集不可能无限大）。

2.3.2.2 range语句

range(num)：获取一个从0开始，到num结束的数字序列（不含num本身） 如：range(5) — [0, 1, 2, 3, 4]

range(num1,num2)：获得一个从num1开始，到num2结束的数字序列（不含num2本身） 如：range(5, 10) — [5, 6, 7, 8, 9]

range(num1, num2, step)：获得一个从num1开始，到num2结束的数字序列（不含num2本身）数字之间的步长，以step为准（step默认为1） 如：range(5, 10, 2) — [5, 7, 9]

2.3.2.3 变量作用域

.for循环中的临时变量，其作用域限定为：循环内

1. 是编程规范的限定，而非强制限定
2. 不遵守也能正常运行，但是不建议这样做
3. 如需访问临时变量，可以预先在循环外定义它

2.3.2.4 for循环的嵌套应用

和while循环一样，需要注意缩进，通过缩进确定层次关系

2.4 循环中断（break和continue）

continue关键字：

1. 中断本次循环，直接进入下一次循环；
2. 可以用于for循环和while循环，效果一致；
3. 只可以控制它所在的循环临时中断；

break关键字：

1. 直接结束所在循环
2. 可以用于for循环和while循环，效果一致
3. 只可以控制它所在的循环永久中断

3 函数

3.1 函数的定义

函数：是组织好的，可重复使用的，用来实现特定功能的代码段。

优点：

1. 提高程序的复用性，减少重复性代码，提高开发效率
2. 将功能封装在函数内，可供随时随地重复利用

3.1.1 调用

函数名(参数)

• 参数/返回值如不需要，可以省略
• 函数必须先定义后使用
  

3.2 函数的参数

传入参数：在函数进行计算的时候，接受外部（调用时）提供的数据

定义：

函数定义中的参数称为形式参数（形参），参数之间使用逗号分割。

函数调用中的参数称为实际参数（实参），按照顺序传入数据，使用逗号分隔。

传入参数的数量是不受限制的，可以不使用参数，也可以仅使用任意N个参数。

3.2.1 位置参数

调用函数时根据函数定义的参数位置来传递参数

传递的参数和定义的参数的顺序及个数必须一致

3.2.2 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需求。

⭐ 函数调用时，如果有位置参数，必须在关键字参数的前面，但关键字参数间不存在先后顺序。

3.2.3 缺省参数

缺省参数（默认参数）：用于定义函数，为参数提供默认值，调用函数时可不传该默认参数的值

作用：当调用函数时没有传递参数，就会使用默认是用缺省参数对应的值.

⭐ 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。

3.2.4 不定长参数

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

3.2.4.1 位置传递

传进的所有参数都会被args变量收集，它会根据传进参数的位置合并为一个元组(tuple)。

3.2.4.2 关键字传递

参数是**“键=值”的形式**的情况下, 所有的“键=值”都会被kwargs接受, 同时会根据“键=值”组成字典。

3.3 函数的返回值

3.3.1 返回值

“返回值”，就是程序中函数完成事情后，最后给调用者的结果

⭐ 函数体在遇到return后就结束了，所以写在return后的代码不会执行。

3.3.2 多返回值

按照返回值的顺序，写对应顺序的多个变量接收即可

变量之间用逗号隔开，支持不同类型的数据return

3.3.3 None类型

如果函数没有使用return语句返回数据，函数也有返回值。无返回值的函数，实际上就是返回了：None这个字面量，其类型是：<class ‘NoneType’>

用法：

1. 用在函数无返回值上
2. 用在if判断上
   1. 在if判断中，None等同于False
   2. 一般用于在函数中主动返回None，配合if判断做相关处理
3. 用于声明无内容的变量上
   1. 定义变量，但暂时不需要变量有具体值，可以用None来代替

3.4 函数说明文档

通过多行注释的形式，对函数进行说明解释，其内容应写在函数体之前。

3.5 函数的嵌套调用

嵌套调用：一个函数里面又调用了另外一个函数

函数A中执行到调用函数B的语句，会将函数B全部执行完成后，继续执行函数A的剩余内容

3.6 变量的作用域

作用域：变量的作用范围（变量在哪里可用，在哪里不可用）

3.6.1 局部变量

局部变量：定义在函数体内部的变量，即只在函数体内部生效。

作用：在函数体内部，临时保存数据，即当函数调用完成后，则销毁局部变量。

3.6.2 全局变量

全局变量：在函数体内、外都能生效的变量

3.6.3 global关键字

使用global关键字可以在函数内部声明变量为全局变量

3.7 匿名函数

3.7.1 函数作为参数传递

• 函数本身是可以作为参数，传入另一个函数中进行使用的。
• 将函数传入的作用在于：传入计算逻辑，而非传入数据。

3.7.2 lambda匿名函数

• def关键字，可以定义带有名称的函数
• lambda关键字，可以定义匿名函数（无名称）

有名称的函数，可以基于名称重复使用；无名称的匿名函数，只可临时使用一次。

lambda 传入参数: 函数体（一行代码）

• 传入参数表示匿名函数的形式参数，如：x, y 表示接收2个形式参数；
• 函数体 — 函数的执行逻辑，只能写一行，无法写多行代码。

4 数据容器

数据容器：一种可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。

每一个元素，可以是任意类型的数据，如字符串、数字、布尔等。

4.1 list(列表)

4.1.1 定义

列表内的每一个数据，称之为元素。

• 以**[ ]**作为标识
• 列表内每一个元素之间用**, 逗号**隔开。
• 各元素可以为不同的数据类型，支持嵌套。

4.1.2 下标索引

列表[下标索引]：用于取出特定位置的元素

对于嵌套列表：

⭐ 下标索引的取值范围，超出范围无法取出元素，并且会报错。

4.1.3 常用操作

列表.index(元素)	查找指定元素在列表的下标，如果找不到，报错ValueError。
列表[下标] = 值	直接对指定下标（正向、反向下标均可）的值进行：重新赋值（修改）。
列表.insert(下标, 元素)	在指定的下标位置，插入指定的元素。
列表.append(元素)	将指定元素，追加到列表的尾部。
列表.extend(其它数据容器)	将其它数据容器的内容取出，依次追加到列表尾部。
del 列表[下标]	删除元素
列表.pop(下标)	删除元素
列表.clear()	清空列表内容
列表.count(元素)	统计某元素在列表内的数量
len(列表)	统计列表共有多少元素

4.1.4 遍历

4.1.4.1 while循环

使用列表[下标]的方式取出列表元素

定义一个变量表示下标，从0开始，循环条件为 下标值 < 列表的元素数量

index = 0
while index < len(列表)
	元素 =  列表[index]
	对元素进行处理
	index += 1

4.1.4.2 for循环

for 临时变量 in 数据容器:
	对临时变量进行处理

• 在循环控制上：
  • while循环可以自定循环条件，并自行控制
  • for循环不可以自定循环条件，只可以一个个从容器内取出数据
• 在无限循环上：
  • while循环可以通过条件控制做到无限循环
  • for循环理论上不可以，因为被遍历的容器容量不是无限的
• 在使用场景上：
  • while循环适用于任何想要循环的场景
  • for循环适用于遍历数据容器的场景或简单的固定次数循环场景

4.2 tuple(元组)

4.2.1 定义

定义元组使用小括号，且使用逗号隔开各个数据，数据可以是不同的数据类型。

• 元组只有一个数据时，后面要添加逗号。
• 一旦定义完成，就不可修改。
• 元组也支持嵌套。

# 定义元组字面量
(元素, 元素, ..., 元素)
# 定义元组变量
变量名称 = (元素, 元素, ..., 元素)
# 定义空元组
变量名称