第1章 Python入门

Python

算术计算： *表示乘法，/表示除法，**表示乘方
列表索引： 切片（slicing）标记法，可以访问某个值，也可以访问列表的子列表；索引访问；for循环访问
bool运算符： and、or、not
类： __init__为构造函数（constructor），用于初始化；方法的第一个参数中明确写入代表自身（自身的实例）的self

print("------算数计算-------")
a=1-2
b=4*5
c=7/5
d=3**2
# 错误：print("算数计算结果："+a+", "+b+", "+c+", "+d) Python不允许直接将整数类型和字符串类型进行拼接操作
print(f"算数计算结果：{a},{b},{c},{d}")
print("算数计算结果：{},{},{},{}".format(a, b, c, d))

print("------数据类型-------")
# 错误：print(type(10)+type(2.74759)+type("Hello"))  Python 不支持将 type 类型的对象与其他类型进行相加
print(type(10))
print(type(2.74759))
print(type("Hello"))

print("------变量-------")
x=10
print(f"x={x}")
x=100
print(f"x={x}")
y=3.14
print(f"x*y={x*y}")
print(type(x*y))

print("------列表-------")
a=[1,2,3,4,5,6,7]
print("列表：{},长度为{}".format(a,len(a)))
print("第1个数：{}；第5个数：{}".format(a[0],a[4]))
a[4]=99
print(a)
print(a[1:4])
print(a[1:])
print(a[:4]) # 取到索引为4的元素，不包括4
print(a[:-1]) # 去掉倒数一个
print(a[:-2]) # 去掉倒数两个

print("------字典-------")
me={"height":180}
print("我的身高：{}".format(me["height"]))
me["weight"]=60
print(me)

print("------布尔型-------")
hungry = True
sleepy = False
print(not hungry)
print(f"hungry and sleepy:{hungry and sleepy}")
print(f"hungry or sleepy:{hungry or sleepy}")

print("------if-------")
hungry = True
if hungry:
    print("I'm hungry")
hungry = False
if hungry:
    print("I'm hungry")
else:
    print("I'm not hungry")
    print("I'm sleepy")

print("------for-------")
for i in [1,2,3,4]:
    print(i)

print("------函数-------")
def hello():
    print("Hello World!")
hello()
def hello(name):
    print("Hello "+name+"!")
# 错误: hello(Anni) 没有将参数 Anni 包裹在引号中，导致被解释为变量
hello("Anni")

print("------类-------")
class Man:
    def __init__(self,name):
        self.name = name
        print("Initialized!")
    def hello(self):
        print("Hello "+self.name+"!")
    def goodbye(self):
        print("Goodbye "+self.name+"!")

m=Man("Dany")
m.hello()
m.goodbye()

输出：

Numpy

生成Numpy数组： np.array()方法
N维数组： shape查看数组形状；dtype查看数组元素的数据类型；一维数组：向量，二维数组：矩阵，三维数组：张量
广播： 处理形状不同的数组间的运算，将标量扩展成合适的形状
访问元素： 索引访问；for循环访问；数组访问；不等式访问

import numpy as np

print("------生成Numpy数组--------")
x = np.array([1, 2, 3, 4, 4])
print(x)
print(type(x))

print("------Numpy算数运算--------")
# element-wise运算
x=np.array([1.,2.,3.])
y=np.array([2.,4.,6.])
print(f"x+y={x+y}")
print(f"x-y={x-y}")
print(f"x/y={x/y}")
# 元素的标量运算
x=np.array([1.,2.,3.])
print(f"x/2={x/2.}")

print("------Numpy的N维数组--------")
A=np.array([[1,2],[3,4]])
print(A)
print(f"shape:{A.shape}") # 矩阵形状
print(f"dtype:{A.dtype}") # 矩阵元素的数据类型
print(f"A*10=\n{A*10}")
B=np.array([[3,0],[2,3]])
print(f"A+B=\n{A+B}")
print(f"A*B=\n{A*B}")

print("------广播--------")
A=np.array([[1,2],[3,4]])
B=np.array([5,6])
print(f"A*B=\n{A*B}")

print("------访问元素--------")
# 索引访问 1
X=np.array([[51,33],[13,75],[35,87]])
print(X)
print(f"第0行：{X[0]}")
print(f"（0，1）的元素：{X[0,1]}")
# 索引访问 2
for row in X:
    print(row)
# 数组访问
X=X.flatten()
print(X)
print(f"索引为0，2，4的元素：{X[np.array([0,2,4])]}")
# 不等式访问
print(X>15)
print(f"找出大于15的：{X[X>15]}")

输出：

Matplotlib

import  numpy as np
# 错误：import  matplotlib as plt
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.image as mping

# 绘制简单图像
# 1. 生成数据
x = np.arange(0,6,0.1) # 以0.1外单位，生成0-6的数据
y = np.sin(x)
# 2. 绘制图形
plt.plot(x,y)
plt.show()

# pyplot的功能
# 1. 生成数据
x= np.arange(1,6,0.1)
y1 = np.sin(x)
y2 = np.cos(x)
# 2. 绘制图形
plt.plot(x,y1,label="sin")
plt.plot(x,y2,linestyle="--",label="con") # 虚线描绘
plt.xlabel("x") # x标签
plt.ylabel("y") # y标签
plt.title("sin & cos") # 标题
plt.legend() # 调用 plt.legend() 函数生成图例
plt.show()

# 现实图像
img = mping.imread("../materials/1.jpg")
plt.imshow(img)
plt.show()

输出：