PyThon最详细入门语法笔记

写在前面：这篇笔记是由本人原创(也是第一篇原创，萌新.jpg)，兄弟萌如果觉得不错的话，可以点个关注或收藏，方便以后查阅呀。

前言

由于疫情的原因，今年考研复试推迟，得以多出很多准备复试的时间。在此期间（被困武汉啦，痛苦.jpg），我自学了PyThon，为了总结这段时间的学习成果，同时方便今后的查阅，遂写下这篇PyThon入门学习笔记。
几乎任何一门高级编程语言，都由两部分组成：语法（语言法则）和函数库（如C++的STL），PyThon也不例外。目前，PyThon之所以非常火热的原因之一，就在于它有丰富且功能强大的标准库和第三方库（如科学数值计算库NumPy、Pandas，计算机视觉库OpenCV，深度学习库Keras、TensorFlow，绘图库Matplotlib)。由于时间有限，这篇笔记只包含PyThon的语法部分和部分内置库（标准库）。
本人使用的调试工具是Jupyter Notebook在线调试工具，具体使用方法参考了以下这篇良心佳作：
Jupyter Notebook介绍、安装及使用教程

一、PyThon数据：常量与变量

1. 常量

PyThon共有4个基本数据类型：整型（int），浮点型（float），字符串（str），布尔型（bool），均以对象的形式存在。

1.1 整型

默认无小数点的数据为整型（int），如var = 123，123被默认为整型常量。

1.2 浮点型

默认有小数点的数据为浮点型（float），如var = 123.或123.0，123.被默认为浮点型常量。

1.3 字符串

PyThon字符串可以被单引号、双引号或三引号包裹，如'abc'、"abc"、'''abc'''
单引号或双引号只能包裹单行字符串，而三引号可以包裹多行字符串。

1.4 布尔型

只有真值（True）和假值（Flase），注意PyThon区分字母大小写，首字母均大写。

2. 变量

跟其他高级语言不一样，PyThon是一种动态语言，变量无需定义，直接赋值，可理解为是赋值对象的标签或引用（即不是赋值对象本身）。动态是指：变量的类型可变，取决于赋值对象的类型。

2.1 查看变量类型：type(变量名)

2.2 强制类型转换：类型名 (变量名)

如：int (var)
bool(var)：非0数字或非空串返回True，否则返回False

二、PyThon数据运算

1. 数学运算

1.1 加：var1 + var2

1.2 减：var1 - var2

1.3 乘：var1 * var2

1.4 除

9/5：返回浮点型商1.8
9//5：返回商的整数部分1

1.5 求余

9%5：返回余数4

1.6 乘方

计算x的y次幂：
方法1：x ** y
方法2：
import math
math.pow(x, y)

1.7 根方

计算x的y次根方：
import math
math.pow(x, 1/y)

特殊地，计算x的平方根：
方法1：x ** 0.5
方法2：import math
math.pow(x, 0.5)
方法3：import math
math.sqrt(x)

2. 比较运算

2.1 等于==

2.2 不等于 !=

2.3 其他比较运算符

<、<=、>、>=

3. 逻辑运算

注意：PyThon中使用英文单词表示逻辑运算，没有逻辑运算符&&、||、！。

3.1 与运算：and

3.2 或运算：or

3.3 非运算：not

3.4 异或运算：!=

4. 统计运算

4.1 求最大值：max(DS对象)

4.2 求最小值：min(DS对象)

三、PyThon数据结构(重要)

1. 字符串str

1.1 创建字符串

str_var = 'xiaoMing' 或 “xiaoMing" 单引号或双引号包裹单行字符串

#三引号包裹多行字符串
str_var = '''xiaoMing 
			xiaoHong'''                      

1.2 类型转换为字符串型

整型int转换为str：str(123)
浮点型float转换为str：str(123.0)
布尔型bool转换为str：str(True)或str(False)

1.3 转义字符\的应用

转变原本字符的含义：
\n：换行
\t：制表
'：单引号
\：反斜杠

1.4 字符串的数学运算

1.4.1 字符串拼接

'xiao' + 'Ming' 不会修改’xiao’本身
'xiao' += 'Ming' 会修改 'xiao’本身

1.4.2 字符串复制

'ab' * 3 返回 字符串 ‘ababab’

1.5 字符串切片操作：提取子串

english = 'abcdefg'，注意以下切片操作均不会改变english本身。

1.5.1 整数索引：切单个字符

english[0] = 'a' 第一个元素索引为0
english[-1] = 'g' 最后一个元素索引为-1

1.5.2 切片索引：用冒号分割，前闭后开

english[0: 2]或english[: 2] = 'ab' 从前切
english[-3: ] = 'efg' 从倒数第3个开始一直切到最后
english[-3: -1] = 'ef' 前闭后开
english[: ] = 'abcdefg' 切整个字符串
english[0: 4: 2] = 'ac' 加步长2
english[ : : -1] = 'gfedcba' 或 glish[ : : -2] = 'geca'
负步长从后往前切，只支持整体切片

1.6 字符串函数或方法

english = 'abcdefg'，注意以下函数或方法不会改变english本身，只会返回一个新串对象。

1.6.1 求长度函数

len(english) = 7

1.6.2 分割方法

字符串.split() 默认以空格为分隔符，返回一个子串列表。
字符串.split('a')以字母a为分隔符，返回一个子串列表。
以此类推。

1.6.3 去空白符方法

字符串.strip() 默认去掉字符串前后所有空白符 (包括空格、\n、\t、\r、\f)。
字符串.strip('.') 去掉字符串前后所有的小数点。
字符串.strip('a') 去掉字符串前后所有的字母a。
以此类推。

1.6.4 大小写转换方法

字符串.upper() 转大写
``字符串.lower() 转小写

1.6.5 首字母大写方法

字符串.capitalize()

1.6.6 右对齐方法

字符串.rjust(n) 不足n位填充空格

1.6.7 居中方法

字符串.center(n)

1.6.8 替换方法

字符串.replace(被替换子串，替换串)
如：english.replace('cd', 'qq') = 'abqqefg' 查找english中所有的’cd’并替换为 ‘qq’。

1.6.9 子串计数方法

字符串.count(子串） 计算子串的数量

1.6.10 是否以指定子串开头或结尾方法

字符串.startswith(子串) 返回True或False
字符串.endswith(子串) 返回True或False

1.6.11 查找子串方法

字符串.find(子串) 返回子串第一次出现的位置索引(从左数）
字符串.rfind(子串) 返回子串第一次出现的位置索引 (从右数)

1.6.12 连接方法

','.join(子串列表） 用逗号将子串连接成一个新的字符串
字符串.join(子串列表) 用指定字符串将子串连接成一个新的字符串

2. 列表list

重要特性：可以包含不同类型的元素，但元素有序，用[ , ]表示。

2.1 创建列表

方法1：直接创建，[123, 123.4, 'abc', True]。[]代表空列表。
方法2：list()函数将其他数据结构对象(如字符串、元组、集合等)、迭代器、生成器转换为列表
如：list(range(5)) 返回[0, 1, 2, 3, 4]

2.2 列表嵌套

列表元素也可以是列表，提取子列表元素使用双重索引。

2.3 列表切片操作

类似于字符串的切片操作，分为整数索引切片和切片索引切片两种，不同之处在于，无论是整数索引还是切片索引，字符串切片返回的均是子串，类型为str。而列表整数索引返回指定元素，切片索引返回子列表。

2.4 列表修改

可使用切片索引同时对多个元素修改
如a[ : 2] = [100, 200]

2.5 列表合并

方法1：a + b，返回新列表，但a和b不变
方法2：a.extend(b) 将b的元素添加至a的末尾，a变b不变

2.6 列表添加元素

方法1：a.append(新元素) 将新元素添加至末尾，返回None
方法2：a.insert(index, 新元素) 将新元素添加至指定位置

2.7 列表删除元素

方法1：a.pop() 默认删除最后一个元素并将其返回
方法2：a.pop(index) 删除指定位置元素并将其返回
方法3：del a[index] 删除指定位置元素但不作返回
方法4：a.remove(元素值) 删除指定元素值，返回None

2.8 判断指定值是否在列表中

元素值 in a 返回True或False

2.9 列表元素定位

a.index(元素值) 类似字符串的find()方法

2.10 统计指定元素的个数

a.count(元素值)

2.11 列表排序

a.sort()

2.12 列表求长度

len(a)

3. 字典dict

重要特性：无序，用{key1:value1, ...}表示，每一个元素的键key互不相同。

3.1 创建字典

方法1：直接创建，{k1: v1, k2: v2, ...}，{}代表空字典。
方法2：dict()将其他类型的数据结构、迭代器、生成器转换为字典。

3.2 字典取值

因为字典无序，所以没有切片操作。
方法1：a[key]做右值时，代表对应的value，取值。如果不存在，会报KeyError异常。
方法2：a.get(key)，如果不存在，默认返回None
方法3：a.get(key, return_default)，如果不存在，返回指定return_default。

3.3 字典修改(一定条件下添加)

a[key] = value，如果存在key，则修改其值，如果不存在，则添加一个键值对。

3.4 字典合并

a.update(b) 将字典b中的键值对添加至字典a中，a变b不变。

3.5 字典删除

del a[key] 删除指定键值对

3.6 清空字典

a.clear() 清空字典a中元素，使a变为空字典{}

3.7 判断指定键是否在字典中

key in a 返回True或False

3.8 字典方法

a.keys()、a.values()、a.items()分别返回键、值和键值对元组组成的列表迭代器 (即封装起来的列表)

4. 元组tuple

重要特性：元组一旦指定便不可改变(元素的值和顺序均不可改变)，因此元组对象可以作为字典或集合的key，而列表对象不能；元素类型可以不同；有序 (可以进行切片操作)。

4.1 创建元组

方法1：直接创建：注意PyThon解释器通过逗号，判断是否是一个元组，而不是小括号()
多元素：(123, 123.4, 'abc')或123, 123.4, 'abc'
单元素：(123,)或123,
空元组：()
方法2：tuple()将其他类型数据结构、迭代器、生成器转换为元组。

4.2 元组解包赋值

a = (1, 2, 3)
b, c, d = a
相当于元组a赋值给由b、c、d组成的元组，b = 1, c = 2, d = 3。

4.3 解包数据交换

a, b = b, a 等价于a与b交换数据。

5. 集合set

重要特性：元素值唯一；无序；用{key1, key2, ...}表示。