python基础学习（一）---数据结构和流程

1. Python数据结构

1.1 整数和浮点数

python的整数和浮点数与其他语言在表达和写法没有区别，使用1，-1，0，800等直接表示，也使用0x开头表示十六进制数据，如0x9090。
浮点数的写法可以使用简单数学写法，如1.323，-9.21。对于很大或很小的数，要使用科学计数法，如1.23x10^9，可以写为1.23e9。要注意到，整数的计算都是精确地，无论是乘法还是除法，但是浮点数本身是有精度的，所以浮点数的计算会对计算结果四舍五入到指定精度内。
python中空值使用None表达，和C中的NULL是一样的意思。
python的bool值也是True和False两种，可以使用and、or和not等逻辑运算符进行运算。

1.2 字符串和编码

python的字符串与其他低级或高级语言一致，采用‘’或“”括起来，使用\表示转义。一般python默认使用UTF-8编码，但为了进一步同一编码，并避免因为编辑器的原因导致编码混乱，需要在文件开头就指定编码格式：

# -*- encoding:UTF-8 -*-

python提供了很多工具来进行编码的转换和表示，对于单个字符，使用ord获得对应字符的编码，通过chr获得对应编码的字符表示。

>>> ord("A")
65
>>> chr(65)
'A'

也可以使用encode函数对字符串的编码格式进行强制转换，前面加入b，表示该字符串类型是byte，是最原始的以字节表示的字符串类型。

>>> '中华'.encode('utf-8')
b'\xe4\xb8\xad\xe5\x8d\x8e'
>>> 'china'.encode('ascii')
b'china'

可以通过len获取str的长度，单位是byte，但是如果不是使用utf-8编码的中文，获取时长度不一致。

>>> len('所以')
2
>>> len('所以'.encode('utf-8'))
6

因此，在编写含有中文的python代码时，务必保证使用统一的utf-8编码。

1.3 list和tuple

list列表

list列表表示一组有序的数据的集合，其使用和表达与数组基本很类似，但是有两点不同，首先在使用list索引时，不仅可以正序索引，还可以倒序索引，最后一个元素的index是-1。其次，list的元素可以是不同类型的数据，这一点在数组中是不允许的。在使用范围索引时，使用左闭右开区间表示，例如[1:3]表示1和2，不包含3.索引冒号的左侧值必须小于右侧值，其中，-1表示list最后一个值的索引，是最大的值。

>>> week=['Mon', 'Tues', 'Wed', 'Thur', 'Fri', 'Sat', 'Sun']
>>> week
['Mon', 'Tues', 'Wed', 'Thur', 'Fri', 'Sat', 'Sun']
>>> week[0]
'Mon'
>>> week[1]
'Tues'
>>> week[-1]
'Sun'
>>> week[-1:1]
[]
>>> week[-1:2]
[]
>>> week[1:-1]
['Tues', 'Wed', 'Thur', 'Fri', 'Sat']
>>> week[1:2]
['Tues']
>>> week[-3:-1]
['Fri', 'Sat']

对list的操作可以通过一系列函数实现，如append，insert，pop，也可以直接对元素内容进行赋值操作。

>>> week.append('888')
>>> week
['Mon', 'Tues', 'Wed', 'Thur', 'Fri', 'Sat', 'Sun', '888']
>>> week.insert(-1, '666')
>>> week
['Mon', 'Tues', 'Wed', 'Thur', 'Fri', 'Sat', 'Sun', '666', '888']
>>> week.pop()
'888'
>>> week
['Mon', 'Tues', 'Wed', 'Thur', 'Fri', 'Sat', 'Sun', '666']
>>> week.pop(-1)
'666'
>>> week
['Mon', 'Tues', 'Wed', 'Thur', 'Fri', 'Sat', 'Sun']
>>> week[-1] = 'what'
>>> week
['Mon', 'Tues', 'Wed', 'Thur', 'Fri', 'Sat', 'what']

list中元素的数据类型可以不一致，可以为整数、字符串，甚至是另一个list。list中包含另一个list的情况可以组成一个二维数组，同样的也可以组成三维、四维数组。

>>> workday=['Mon', 'Tues', 'Wed', 'Thur', 'Fri']
>>> weekend=['Sat', 'Sun']
>>> 
>>> weekday=[workday,weekend]
>>> weekday
[['Mon', 'Tues', 'Wed', 'Thur', 'Fri'], ['Sat', 'Sun']]
>>> weekday[0][-1]
'Fri'
>>> weekday[1][-1]
'Sun'

tuple元组

tuple也是一种有序的数据集合，但是tuple一旦初始化之后，就不能修改了。tuple使用两个小括号()包含数据，其元素的数据类型可以不一致，可以包含整型、字符串、list和其他tuple。
在定义时，如果只有一个元素，需要在元素后面加“，”来避免歧义，

>>> tup=(1)
>>> tup
1
>>> tup=(1,)
>>> tup
(1,)

虽然元组初始化之后无法修改，但是这个无法修改指的是元素指向无法修改，可以通过在元组中使用list，来实现内容可变的元组，这一概念类似C中的const *和*const。

>>> tup
(1, 2, [3, 4])
>>> tup[2][0]=5
>>> tup[2][1]=6
>>> tup
(1, 2, [5, 6])

1.4 dict字典

python内置了dict数据类型，在别的语言中也叫map或key-value键值对。dict使用{}包含数据部分，其元素是一个key-value键值对，key需要使用不可变对象，这是因为dict通过hash算法来通过key计算得到value的地址，key值的微小改变，都会导致hash计算结果的巨大变化。但同样是因为使用hash算法来进行索引，所以索引的计算量随dict尺寸增加并不会由显著变化，大大提高了索引的效率，但是消耗了比较多的内存空间。这一点和list刚好相反。

>>> week={"Mon":11, 'Tues':22, 'Wed':33}
>>> week
{'Wed': 33, 'Mon': 11, 'Tues': 22}
>>> week['Mon']
11
>>> 'Mon'in week
True
>>> week.pop('Wed')
33
>>> week.get('Mon')
11

1.5 set集

set是一组key的集合，不储存value，且key不能重复且是无序的，这就是数学上集合的无序不重复的集合的概念，因此可以使用set进行集合的并集与或集运算。
set初始化时需要使用list作为输入，可以使用add添加key，也可以使用remove移除key，使用&进行并集操作，使用|进行或集操作。

>>> ll=[1,2,3]
>>> myset=set(ll)
>>> myset
{1, 2, 3}
>>> myset.add(4)
>>> myset
{1, 2, 3, 4}
>>> myset.add(4)
>>> myset
{1, 2, 3, 4}
>>> myset.remove(2)
>>> myset
{1, 3, 4}
>>> set2 = set([2,4,5])
>>> myset & set2
{4}
>>> myset | set2
{1, 2, 3, 4, 5}

set的key也不能放入可变对象，因为set的元素不允许重复，如果放入可变对象就无法判断set中的元素是否重复。因此，set无法放入list，会爆出错误unhashable type：list

>>> myset.add(ll)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'

2. Python语句

2.1 条件判断语句

python的条件判断语句逻辑和其他语言一致，但是使用换行作为语句的分割点，而不是{}，判断条件后加冒号(:)作为后续操作的开始。

if t == 1:
    print("get")
else:
    print("no")

2.2 循环语句

python常用的循环语句由while和for，用法上除了使用：结束条件判断以及使用缩减来表示代码逻辑块之外，在逻辑上和其他语言一致。

s = 0
num = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
for i in num:
    s = s + i
print("get %d" % s）