廖雪峰Python教程阅读笔记——1. Python基础介绍

1. Python基础介绍

1.1 基础

1.1.1 格式

1. #号用来注释

2. 缩进，一般用4个空格。请严格遵守！

3. 以：结尾时，缩进的语句视为代码块，相当于{}

4. Python大小写敏感。

1.1.2 数据类型和变量

1. 整数

Python可以处理任意大小的整数。

2. 浮点数

• 浮点数可以用科学计数法表示。1.23x10^5 可以用1.23e5标示。0.000123可以用1.23e-4表示。

• 整数和浮点数在计算机内部存储方式不同，整数运算永远是精确的–包括整数除法运算；浮点数运算可能会有四舍五入的误差。

• 整数的除法为啥是精确的？

  在Python中，有两种除法，一种是/

  
  >>>10/3
  
  3.3333333333333335
  

  /除法计算结果是浮点数，即使整除。

  还有一种是//，称为地板除，两个整数的除法结果依然是整数。

  
  >>>10//3
  
  3
  

  整数的地板除//依然是整数，即使除不尽。要做精确的除法，使用/即可。

3. 字符串

• 字符串可以用''或者""括起来。

• 转义字符：\n表示换行，\t表示制表符，\本身也要转义，可以用\\标示。

• 注：

  1. 如果字符串内部有很多字符都需要转义，就需要加很多\n，Python允许使用r''表示''内部的字符串默认不转义。例如：

  
  >>>print('\\\\')
  
  \   \
  
  >>>print(r'\\\\')
  
  \\\\
  

  1. 如果字符串内部有很多换行，用\n写在一行里不好阅读，Pyhton允许'''...'''表示多行内容。

4. 布尔值

True or　False 注意区分大小写。

5. 空值

空值None，类似于java语言的null

6. 变量

变量名必须是大小写英文、数字和_的组合，且不能以数字开头。Python是动态语言，使用之前不需要定义。

7. 常量

在Python中，通常用全部大写的变量名表示常量，实际上仍是一个变量，Python不提供任何保护机制，所以用全部的大写表示常量，只是一个习惯的用法。

1.2 字符串和编码

1.2.1 字符串编码

最早计算机8bit表示一个字节（byte）。一个字节最多能表示256个字符，最早只有127个字母（大小写字母、数字和一些符号），这个编码表被称为ASCII编码。

但是要处理中文，显然一个字节不够，至少两个字节，并且不能跟ASCII编码重复，因此，中国制定了GB2312编码。各个国家也有自己的编码。全世界的混在一起，避免不了冲突。因此Unicode诞生。

Unicode把所有的语言都包含在内。最常用的是两个字节表示一个字符(如果非常生僻的字符，就需要4个字节)。新问题出来了：如果统一用Unicode编码虽然问题解决了，但是如果您写的文档全部是英文的话，会浪费存储空间。为了解决此问题，又出现了新的编码可变长度的UTF-8。

UTF-8编码根据Unicode字符根据不同的数字大小，编码成1-6个字节。常用的英文字母被编码成1个字节，常用的汉字通常是3个字节，只有生僻的汉字才会编码成4-6个字节。

注：在计算机内存中统一使用Unicode编码，当需要存储到硬盘或传输的时候，就会转换为UTF-8编码。用记事本打开的UTF-8字符，被转换为Unicode字符到内存里，当保存的时候，再把Unicode转换为UTF-8保存到文件。

Python 3版本中，字符串是以Unicode编码，也就是说Python支持多语言。

Python字符串

• 常用函数：

  ord() :获取字符的整数的表示.如果知道字符的整数编码，还可以用十六进制写str

 >>>'\u4e2d\u6587'
 '中文'

chr():把编码变成对应的字符。

len():计算str多少个字符。也可以计算多少个bytes，len(b'ABC')=3

由于Python的字符串类型为str，在内存中以`Unicode`表示，一个字符对应若干个字节。如果要在网络上传输，或者保存到磁盘，就需要把str转换为以字节为单位的`bytes`

• Python对bytes类型数据都用带b的前缀的单引号或者双引号来表示

>>>x=b'ABC'

  要注意区分`'ABC'`和`b'ABC'`,前者是`Unicode`编码格式的字符串，后者是`bytes`类型的字符串，每个字符占一个字节。

  - `Unicode`可以通过`encode()`方法将字符串编码为指定的`bytes`。

>>>'ABC'.encode('ascii')
b'ABC'
>>>'中文'.encode('utf-8')
b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'

 - 反过来，如果我们从网络中或磁盘上读取了字节流，那么读到的数据就是`bytes`.要把`bytes`转换为`str`,就需要用`decode()`方法：

>>>b'ABC'.decode('ascii')
'ABC'
>>>b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'.decode('utf-8')
'中文'

注意：Python源代码也是一个文本文件，如果源文件中包含中文，在保存源码文件时，就务必制定为UTF-8编码。

当Python解释器读取源代码时，为了让它按UTF-8编码读取，我们通常在文件开头写上以下两行：

#!/usr/bin/env python 3
# -*- coding:utf-8 -*-

第一行注释为了告诉Linux/OS X系统，这是一个python可执行程序。windows系统会忽视该行。

第二行注释为了告诉Python解释器，按照UTF-8编码格式读取源代码。注：声明了UTF-8格式，并不代表文本文件是UTF-8编码格式，必须确保文本编辑器正在使用UTF-8 without BOM编码。

格式化

在Python中，使用的格式化方式同C语言一致，用%来实现：

 >>>'Hello,%s' % 'world'

 'Hello,world'

1.3 list和tuple

1.3.1 list

list是一种有序集合。list使用[]括号括起来。可以指定获取第index个元素的值testList[index]，注意：从0开始.

如果要获取最后一个元素,可以使用testList[-1],获取倒数第index个元素，可以使用testList[-index]，当然index<=len(testList)。

• 常用函数：

  1.list是一个有序列表，可以使用append()追加元素：testList.append('item')

  2.删除末尾元素，testList.pop()，如果删除指定位置的元素，使用testList.pop(i)

  3.把某个位置的元素替换成别的元素，可以直接给指定位置元素赋值：testList[i]='replaceItem'

  4.list元素中的元素也可以是list:testList=['a','b',['m','n'],'c']，包含list的列表可以使用类似二维数组，多维数组的形式获取元素值。

1.3.2 tuple

tuple叫元组，也是一种有序列表。与list非常类似，但是一旦初始化就不能修改。使用()来括起来。

因为tuple不可变，因此代码更安全。但是在定义的时候，tuple就必须被定下来。

• 定义tuple

  当定义tuple时，用()括起来，如果只有一个元素，括号不能省略。并且后面要加个,号来避免跟数学表达式中的()产生歧义：

  
  >>>t=(1,)
  
  >>>t
  
  (1,)
  

• tuple‘可变’情况

  当tuple包含一个可变的对象，那么该tuple“可变”。例如：

  
  >>>testTuple = ('a','b',['l1','l2'],'c')
  
  >>>testTuple[2][0]='n1'
  
  >>>testTuple[2][1]='n2'
  
  >>>testTuple
  
  ('a','b',['n1','n2'],'c')
  

  可见，该tuple已经改变，tuple所谓的“不变” ，实际是各个元素的指向不变。

1.4 条件判断

1.4.1 条件判断

条件判断结果一般是：True或者False,注意大小写。

if ... else if ...可以简写成if ... elif ...，if和elif后面跟:，然后再写代码块。

• 再议input:

  input用来读取用户输入。temp = input('_input: ')，等待用户输入。从键盘接收的默认是字符串

1.5 循环

Python提供了两种循环，一种是for ... in ...,依次把list或tuple中的每个元素迭代出来。

>>> names

['I', 'am', 'OK', '!']

>>> for name in names '''...

... print(name)

执行该语句会依次输出：

I

am

OK

!

循环中常用的函数：range(n)可以生成一个整数序列，从0开始，小于n

第二种循环是while，只要条件满足，就不断循环。比如：

sum = 0

n = 99

while n>0:

    sum = sum + n

    n = n-2

print(sum)

1.6 字典dict和set

1.6.1 dict

python内置了字典：dict的支持，dict全程为dictionary，在其他语言中也成为map对象，使用（key-value）存储。

>>> d={'Hello':100,'World':101,'!':102}
 >>> d['!']
 102

常用方法：

1. 更新值：

   直接对元素赋值，会覆盖掉value.d['!']=111,则该d['!']的值更新为111

2. 获取值：

   • 直接操作打印对应的元素dict[key]

   
   >>>d['Hello']
   
   100
   

   • get()方法，如果不存在返回None或者空，也可以返回指定的value,例：

   
   >>>d.get('Hello')
   
   100
   
   >>>d.get('Hellos',-1) ##如果没有'Hellos'对应的值，则返回-1
   
   -1
   

3. 删除元素

   要删除一个key，使用d.pop(key)方法，该方法会删除指定元素，并输出所删除元素

   
   >>>d.pop('World')
   
   101
   

   注意：

   • 和list比较：

     1. 查找和插入速度快，不会随着key的增加，而变化。

     2. 需要占用较大的空间，已空间换取时间。

   • 比list不足

     1. 查找和插入的时间随着元素的增加而增加

     2. 占用空间少，内存浪费少

   • 必须要记住，dict的key一定是不可变的对象。如果使用可变的对象作为key，会报以下错误：

     
     >>> d={'a':'A','b':'B'}
     
     >>> d
     
     {'a': 'A', 'b': 'B'}
     
     >>> L=['aa','bb']
     
     >>> d[L]
     
     Traceback (most recent call last):
     
     File "<stdin>", line 1, in <module>
     
     TypeError: unhashable type: 'list'
     

1.6.2 set

>>> s=set(['a','a','a','b','c'])
>>> s
{'c', 'a', 'b'}

注：传入的参数作为一个list，而显示的{'c', 'a', 'b'}只是告诉你这个set中有三个元素，显示的顺序也不一定是'c', 'a', 'b'，并且重复元素被自动过滤。

常用方法：

add(key):添加元素到set

remove(key)：删除元素

set可以看成数学意义上的无序和无重复元素的集合，因此，两个set可以做数学意义上的交集、并集等操作：

 >>> s1=set(['a','b','c'])
 >>> s1
 {'c', 'a', 'b'}
 >>>
 >>>
 >>> s2=set(['b','c','d'])
 >>> s2
 {'c', 'b', 'd'}
 >>> s1&s2  ##交集
 {'c', 'b'}
 >>> s1|s2  ##并集
 {'b', 'c', 'a', 'd'}

set和dict的唯一区别就是：没有存储对应的value,只有key