4. Python基础学习笔记——Python基础

# Python基础

• 任何一种编程语言都有自己的一套语法，编译器和解释器就是负责把符合语法的代码转换成科执行机器码，最后执行。
• Python语法简单，采用缩进的方式。
• #开头的语句是注释，可以是任何有用的信息，解释器则会忽略掉注释。
• 以:结尾的语句，缩进的语句位代码块
• 始终坚持使用4个空格的缩进方式。如果使用Tab，则将Tab设置成自动转换为4个空格，不要和Tab混用。

数据类型和变量

计算机可以处理不同类型的数据，因此就有不同类型数据的定义。在Python中，可以直接处理的数据类型主要如下。

• 整数：Python可以处理任意大小的整数。使用十六进制表示整数比较方便。如0xff00。
• 浮点数：整数和浮点数在计算机内部存储的方式是不同的。整数永远都是精确的（即使是除法也是精确的），而浮点数运算则可能会有误差。
• 字符串：使用单引号'或者双引号"括起来的任意文本，比如'abc'，"xyz"等等。可以使用\进行转义。此外，可以使用raw字符串，r''内部的字符串默认不会转义。此外，可以使用'''...'''表示多行内容。
• 布尔值：Python中bool值是False和True，注意 首字母大写。可以使用and, or, not进行运算。
• 空值：None表示空值，是一个特殊的值。它和0是不同的，记住了。
• 变量：不仅是数字，还可以是任意数据类型。不要把赋值语句的等于号等同于数学的等于号。
• 常量：常量就是不可以改变的量。在Python中，通常将常量全部大写表示。但是实际上Python不存在真正意义上的常量。

练习

• Python中的除法有两种：\是精确除法，\\是整除法。
• 打印出：s3 = r'Hello, "Bart"'：print(r"r'Hello,", '"Bart"')

• 打印出：s4 = r'''Hello, \n Lisa!'''：

  print('''r\'''Hello, 
  ... Lisa!''')

总结

• Python支持多种数据类型，在计算机内部，可以把任何数据看成个一个对象。变量则是指向这些对象的。变量赋值，实际就是关联变量和对象。
• Python整数没有大小限制，浮点数也同样无大小限制，超过范围则表示inf无限大。

字符串和编码

• Unicode把所有语言都同意到一套编码中，这样就不会有乱码问题了。
• Unicode常用两个字节表示一个字符，偏僻的可能需要四个字节。现代操作系统和大多数编程语言都直接支持Unicode
• UTF-8编码：可变长编码。它会把一个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一个字节，汉子通常是三个，只有很生僻的字符才会编码成6个字节。UTF-8编码在文字中存在大量英文时，可以节省空间。
• 在计算机内存中，统一使用Unicode编码，当需要保存到硬盘或者需要传输时，就转换成UTF-8编码。
• 读取时，从文件中读取UTF-8编码字符转换成Unicode到内存中，编辑保存时Unicode再次转换成UTF-8。

Python的字符串

• 在Python3中，字符串是以Unicode编码的，支持多种语言的。
• 对于单字符的编码，Python提供ord()函数获取字符的整数表示，chr()函数把编码转换成对应的字符。
• Python字符串类型是str，在内存中是以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，旧需要把str便为以字节为单位的bytes。
• encode()和decode()方法能够分别编码成指定bytes以及解码成Unicode字符串。
• 要计算str中包含多少个字符，可以用len函数。
• len()函数计算str的字符数，如果换成bytes，len()就计算字节数。
• 为了避免乱码问题，应当始终坚持使用UTF-8编码对str和bytes进行转换。
• Python字符串格式化：%即可
• 常见占位符：

占位符	作用
%d	整数
%f	浮点数
%x	十六进制整数
%s	字符串

练习

>>> print('%.1f%%' % r)
18.1%

总结

• Python 3的字符串使用Unicode，直接支持多种语言
• str和bytes互相转换时，需要指定编码。最常用的是UTF-8。牢记，仅仅使用UTF-8编码，麻烦最少。

使用list和tuple

list

• Python内置的一种数据类型，是一种有序的结合，可以随时添加和删除其中的元素
• 可以使用索引访问list中的每个元素，索引从0开始。
• 使用append()追加元素
• 使用insert()插入元素
• 使用pop()从末尾删除元素
• 使用pop(i)删除指定元素
• 使用直接赋值可以替换某个位置的元素
• 可以嵌套
• 空listL = []
• sort()以及reverse()方法都是对list本身进行修改的

tuple

• tuple类似于list，但是tuple一旦初始化，就不再可以修改了。也就是说，它是一个只读的对象了。
• tuple会便得更加安全，所以尽量使用tuple代替list。
• tuple陷阱，当定义只有一个元素时，定义方法：t = (1, )。否则Python按照小括号进行计算。
• tuple的不变性体现在它的每个元素所指向的位置是永恒不变的。即所谓的“指向不变”，若想让内容不变，也需要保证tuple的每个元素本身不可改变。

总结

• list和tuple是Python内置的有序集合，一个可变，一个不可变。

条件判断

条件判断

• 使用if语句实现
• 使用if... elif...语句实现详细判断
• if语句的特点是，从上往下判断，如果某个判断上是True，则执行后忽略后面的elif和else。

总结

• 条件判断可以让计算机自己做出选择，Pythond if...elif...else很灵活。

循环

• Python中的循环有两种，一种是for ... in循环，依次把list或tuple中的每个元素迭代出来。

• range()函数可以生成一个整数序列。根据参数，可以生成连续的也可是等间隔的。

  range(5)
  range(1, 5)
  range(1, 5, 2)

• 另外一种则是while循环。

• 循环是让计算机能够做重复性任务的有效方法。

使用dict和set

dict

• Python中内置了字典支持，dict，其他语言中也有map对应的，键值对(key-value)存储。具有极快地查找速度。
• dict的实现原理类似于查字典，速度快。

• 除了初始化，还可以通过key的方式放入数据：

  >>>d['Adam'] = 67
  >>>print(d)

• 可以使用in判断是否存在key
• 使用get方法判断
• 使用pop(key)方法删除key-value
• dict内部存放的顺序和key放入的顺序是没有关系的。
• 与list对比：
• 查找和插入速度极快，不会随着key的增加二增加
• 需要占用大量的内存，内存浪费较多

• 用空间换取时间

• dict中的key是不可变的对象。

set

• 一组key的集合，但是不会存储value，由于key不可以重复，所以，在set中没有重复的key
• set不是有序的
• 重复元素会被过滤掉
• 使用add增加key
• 使用remove删除key
• set可以做交集(&)，并集(|)等操作
• tuple是不可对象，因此，tuple也可以作为key