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Python基础

发表于 Valine：
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从廖雪峰的官方网站中整理出的一些笔记。

以#开头的语句是注释，注释可以是任意内容，解释器会忽略掉注释。

当语句以:结尾时，缩进的语句被视为代码块；Python没有规定代码块要缩进多少数量的SPACE或TAB。

# 此为注释

a=100
b=10
if a>0:
    print(a)
else:
    print(b)

Python程序对大小写敏感。

数据类型和变量

Python能直接处理的数据类型如下：

整数

Python可以处理任意大小的整数（包括负整数），在Python程序中的表示方法和数学上的写法一样。

表示十六进制数要有前缀0x。

对于位数较多的数（包括十六进制数），例如10000000000，Python允许在数字之间以_分隔，因此10_000_000_000等效于10000000000。

浮点数

Python程序中，浮点数可以用数学写法，如1.23、3.14、-9.01，但对于位数很多或很少的浮点数，就必须用科学计数法来表示，如1.23e9、1.2e-5。

字符串

字符串是以单引号''或双引号""括起来的任意文本。

若字符串内既包含单引号，又包含双引号，可以用转义字符\来标识。

>>> print('I\'m \"OK\"!')
I'm "OK"!

转义字符\可以转义很多字符，如：\n表示ENTER、\t表示TAB，字符\本身也可转义，\\表示\。

>>> print('I\'m learning\nPython.')
I'm learning
Python.
>>> print('\\\n\\')
\
\

若字符串内有多个字符都需要转义，Python允许用r''表示''内的字符串默认不转义。

>>> print('\\\t\\')
\       \
>>> print(r'\\\t\\')
\\\t\\

Python允许用'''...'''表示多行内容。

>>> print('''line1
... line2
... line3''')
line1
line2
line3

布尔值

在Python中，可以直接用True、False表示布尔值。

>>> 3>2
True
>>> 3>5
False

布尔值可以用and、or和not运算。

空值

空值是Python中的一个特殊值，用None表示。None不能理解为0。

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。

常量

在Python中，通常用全部大写的变量名来表示常量。

附

/除法计算结果是浮点数，即使两个整数恰好整除，其结果也是浮点数。

>>> 9/3
3.0

//除法计算结果是整数，即使除不尽。

>>> 10//3
3

%除法计算结果是余数。

>>> 10%3
1

Python的整数没有大小限制；浮点数也没有大小限制，但超出一定范围就直接表示为inf（无限大）。

字符串和编码

在Python 3中，字符串以Unicode进行编码，其字符串支持多语言。

对于单个字符的编码，Python提供了ord()函数获取字符的整数表示。

>>> ord('A')
65
>>> ord('中')
20013
>>> ord('文')
25991

若知道字符的整数编码，则可以用十六进制来表示字符串。

>>> print('\u4E2D\u6587')
中文

由于Python的字符串类型是str，在内存中以Unicode来表示，一个字符对应若干个字节。若要在网络上传输或保存到磁盘，就需要把str转为以字节为单位的bytes。

Python对bytes类型的数据用带b前缀的单引号或双引号来表示。

以Unicode表示的str通过encode()函数可以编码为指定的bytes。

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

如果从网络或磁盘读取字节流，读取到的数据为bytes，可以用decode()函数将bytes转为str。

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

若bytes中有一小部分无效的字节，可以通过errors='ignore'忽略错误的字节。

>>> b'\xe4\xb8\xad\xff'.decode('utf-8',errors='ignore')
'中'

可以用len()函数来计算str的字符数或bytes的字节数。

>>> len('ABC')
3
>>> len('中文')
2
>>> len(b'ABC')
3
>>> len(b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87')
6
>>> len('中文'.encode('utf-8'))
6

当源码中包含中文时，需要指定保存为UTF-8编码；为了让解释器按照UTF-8编码来读取源码，需要在文件开头添加：

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

第一行注释是为了告知Linux和macOS，这是一个Python可执行程序，Windows会忽略该行注释；

第二行注释是为了告知解释器，按照UTF-8编码来读取源码。

格式化

在Python中，格式化方式用%实现。

>>> print('x=%d'%(16))
x=16
>>> print('x=%d\ny=%f'%(32,0.64))
x=32
y=0.640000

在字符串内部，%d表示用整数替换，%f表示用浮点数替换。

常用的占位符：

占位符 替换内容
%d 整数
%f 浮点数
%s 字符串
%x 十六进制整数

格式化整数和浮点数还可以指定是否补0和整数与浮点数的位数。

>>> print('%10d'%3)
         3
>>> print('%010d'%3)
0000000003
>>> print('%.2f'%3.1415926)
3.14

若字符串里的%是一个普通字符，则需要转义，用%%来表示一个%。

>>> print('%d%%'%64)
64%

f-string

还有一种格式化字符串的方式是使用以f开头的字符串，称之为f-string。

>>> x=8086
>>> print(f'Intel {x}')
Intel 8086
>>> x=3.14159265359
>>> print(f'Pi={x:.2f}')
Pi=3.14

list和tuple

list

Python内置的一种数据类型是列表（list），是一种有序的集合，可以随时添加或删除其中的元素。

>>> OS=['Unix','Linux','Windows']
>>> OS
['Unix', 'Linux', 'Windows']

变量OS就是一个list，用len()函数可以获取其元素的个数。

>>> len(OS)
3

用索引来访问list中每一个位置的元素，索引从0开始。

>>> OS[0]
'Unix'
>>> OS[1]
'Linux'
>>> OS[2]
'Windows'

还可以用-1作索引，直接获取最后一个元素。

>>> OS[-1]
'Windows'

以此类推：

>>> OS[-2]
'Linux'
>>> OS[-3]
'Unix'

可以往list中追加元素到末尾：

>>> OS.append('Android')
>>> OS
['Unix', 'Linux', 'Windows', 'Android']

也可以将元素插入到指定位置：

>>> OS.insert(1,'macOS')
>>> OS
['Unix', 'macOS', 'Linux', 'Windows', 'Android']

删除list末尾的元素用pop()：

>>> OS.pop()
'Android'
>>> OS
['Unix', 'macOS', 'Linux', 'Windows']

要删除指定位置的元素，用pop(i)，i为索引位置。

>>> OS.pop(1)
'macOS'
>>> OS
['Unix', 'Linux', 'Windows']

要将某个元素替换为其它元素，可以直接赋值给对应的位置。

>>> OS[1]='Ubuntu'
>>> OS
['Unix', 'Ubuntu', 'Windows']

list中的元素的数据类型可以不同。

list元素也可以是另一个list：

>>> OS1=['Unix',['Ubuntu','Debian'],'Android']
>>> len(OS1)
3
>>> OS1[1][1]
'Debian'

tuple

元组（tuple）是另一种有序列表，但是，tuple一旦初始化就不能修改（tuple的每个元素，指向永远不变，即指向'a'，就不能修改为指向'b'）。

>>> Linux=('Ubuntu','Debian','Kali Linux')
>>> Linux
('Ubuntu', 'Debian', 'Kali Linux')

在定义一个tuple的时候，其元素就必须被确定下来。

如果要定义一个只有1个元素的tuple，必须加一个,，如下：

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

*

>>> m=('a','b',['A','B'])
>>> m[2][0]='X'
>>> m[2][1]='Y'
>>> m
('a', 'b', ['X', 'Y'])

表面上看，tuple的元素确实被改变了，但其实被改变的不是tuple的元素，而是list的元素，tuple一开始指向的list并没有被改为指向其它对象，但指向的这个list本身是可变的。

循环

for…in…

sum=0
for x in [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]:
    sum=sum+x
print(sum)

Python提供的range()函数可以生成一个整数序列，再通过list()函数转换为list。

>>> list(range(5))
[0, 1, 2, 3, 4]
sum=0
for x in range(101):
    sum=sum+x
print(sum)

while

sum=0
n=99
while n>0:
    sum=sum+n
    n=n-2
print(sum)

break

n=1
while n<=100:
    if n>10:
        break
    print(n)
    n=n+1
print('END')
PS C:\Users\28935> python -u "f:\.Visual Studio Code\build\11.py"
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
END

continue

n=0
while n<10:
    n=n+1
    if n%2==0:
        continue
    print(n)
PS C:\Users\28935> python -u "f:\.Visual Studio Code\build\11.py"
1
3
5
7
9

参考资料：

Python教程