聪明办法学python

一、输入输出

在Python中，等号=是赋值语句，可以把任意数据类型赋值给变量，同一个变量可以反复赋值，而且可以是不同类型的变量

• print()函数也可以接受多个字符串，用逗号“,”隔开，就可以连成一串输出：函数依次打印每个字符串，遇到逗号“,”会输出一个空格

  print('The quick brown fox', 'jumps over', 'the lazy dog')
  输出：
  The quick brown fox jumps over the lazy dog
  ​
  print("111","222",sep="*")输出多内容时，默认以空格分割，sep可改变分割符号
  输出可以做加法与乘法；
  ​
  print("""
  -----
  0----
  """)       #一次输出多行

• input 输入

  注意！！！输入返回的类型是字符串

  input()
  一行输入多值
  a,b = input().split(",")
  直接输入多值，分隔符默认是空格，可以更改使用split。

• 注释

  单行注释：使用#开头书写

  多行注释：使用"""或者'''把注解包裹起来

二、数据类型

• 整数

  有正负之分

   

• 浮点数

  对于很大或很小的浮点数，就必须用科学计数法表示，把10用e替代，1.23x109就是1.23e9，或者12.3e8，0.000012可以写成1.2e-5，等等。

   

• 字符串

  字符串是以单引号'或双引号"括起来的任意文本。

  如果字符串内部有很多换行，用\n写在一行里不好阅读，为了简化，Python允许用'''...'''的格式表示多行内容，命令行：

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

  如果写成程序并存为.py文件，就是：

  print('''line1
  line2
  line3''')

  如果字符串里面有很多字符都需要转义，就需要加很多\，为了简化，Python还允许用r''表示''内部的字符串默认不转义。

   

• 布尔值

  Ture False

  布尔值可以用and、or和not运算。

  and运算是与运算，只有所有都为True，and运算结果才是True：

   

  or运算是或运算，只要其中有一个为True，or运算结果就是True：

   

  not运算是非运算，它是一个单目运算符，把True变成False，False变成True：

   

• 空值

  空值是Python里一个特殊的值，用None表示。None不能理解为0，因为0是有意义的，而None是一个特殊的空值。

   

• 变量

  变量的概念基本上和初中代数的方程变量是一致的，只是在计算机程序中，变量不仅可以是数字，还可以是任意数据类型。

  变量在程序中就是用一个变量名表示了，变量名必须是大小写英文、数字和_的组合，且不能用数字开头

三、字符串

要注意区分'ABC'和b'ABC'，前者是str，后者虽然内容显示得和前者一样，但bytes的每个字符都只占用一个字节。

以Unicode表示的str通过encode()方法可以编码为指定的bytes

• ord()

  获得字符的整数表示

• chr()

  将编码转化为字符

如果bytes中包含无法解码的字节，decode()方法会报错：

>>> b'\xe4\xb8\xad\xff'.decode('utf-8')
Traceback (most recent call last):
  ...
UnicodeDecodeError: 'utf-8' codec can't decode byte 0xff in position 3: invalid start byte

如果bytes中只有一小部分无效的字节，可以传入errors='ignore'忽略错误的字节：

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

• len()

  计算字符数

在Python中，采用的格式化方式和C语言是一致的，用%实现，举例如下：

>>> 'Hello, %s' % 'world'
'Hello, world'
>>> 'Hi, %s, you have $%d.' % ('Michael', 1000000)
'Hi, Michael, you have $1000000.'

你可能猜到了，%运算符就是用来格式化字符串的。在字符串内部，%s表示用字符串替换，%d表示用整数替换，有几个%?占位符，后面就跟几个变量或者值，顺序要对应好。如果只有一个%?，括号可以省略。

常见的占位符有：

有些时候，字符串里面的%是一个普通字符怎么办？这个时候就需要转义，用%%来表示一个%

format()

另一种格式化字符串的方法是使用字符串的format()方法，它会用传入的参数依次替换字符串内的占位符{0}、{1}……，不过这种方式写起来比%要麻烦得多：

>>> 'Hello, {0}, 成绩提升了 {1:.1f}%'.format('小明', 17.125)
'Hello, 小明, 成绩提升了 17.1%'

f-string

最后一种格式化字符串的方法是使用以f开头的字符串，称之为f-string，它和普通字符串不同之处在于，字符串如果包含{xxx}，就会以对应的变量替换：

>>> r = 2.5
>>> s = 3.14 * r ** 2
>>> print(f'The area of a circle with radius {r} is {s:.2f}')
The area of a circle with radius 2.5 is 19.62

四、列表、元组、字典、集合

list

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

list的索引从0开始 classmates[0]

如果要取最后一个元素，除了计算索引位置外，还可以用-1做索引，直接获取最后一个元素

比如，列出班里所有同学的名字，就可以用一个list表示：

>>> classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
>>> classmates
['Michael', 'Bob', 'Tracy']

list是一个可变的有序表，所以，可以往list中追加元素到末尾：

>>> classmates.append('Adam')
>>> classmates
['Michael', 'Bob', 'Tracy', 'Adam']

也可以把元素插入到指定的位置，比如索引号为1的位置：

>>> classmates.insert(1, 'Jack')
>>> classmates
['Michael', 'Jack', 'Bob', 'Tracy', 'Adam']

要删除list末尾的元素，用pop()方法：

>>> classmates.pop()
'Adam'
>>> classmates
['Michael', 'Jack', 'Bob', 'Tracy']

要删除指定位置的元素，用pop(i)方法，其中i是索引位置：

>>> classmates.pop(1)
'Jack'
>>> classmates
['Michael', 'Bob', 'Tracy']

初始化列表

In [7]:c = [[0] * 5 for _ in range(5)]
In [8]:c[0][0]='这个方法行'
In [9]:c
Out[9]: 
[['这个方法行', 0, 0, 0, 0],
 [0, 0, 0, 0, 0],
 [0, 0, 0, 0, 0],
 [0, 0, 0, 0, 0],
 [0, 0, 0, 0, 0]]

tuple

另一种有序列表叫元组：tuple。tuple和list非常类似，但是tuple一旦初始化就不能修改，比如同样是列出同学的名字：

>>> classmates = ('Michael', 'Bob', 'Tracy')

现在，classmates这个tuple不能变了，它也没有append()，insert()这样的方法。其他获取元素的方法和list是一样的，你可以正常地使用classmates[0]，classmates[-1]，但不能赋值成另外的元素。

定义的不是tuple，是1这个数！这是因为括号()既可以表示tuple，又可以表示数学公式中的小括号，这就产生了歧义，因此，Python规定，这种情况下，按小括号进行计算，计算结果自然是1。

所以，只有1个元素的tuple定义时必须加一个逗号,，来消除歧义

tuple 可以套用list使得tuple里的值可以发生改变

dict

Python内置了字典：dict的支持，dict全称dictionary，在其他语言中也称为map，使用键-值（key-value）存储，具有极快的查找速度。

>>> d = {'Michael': 95, 'Bob': 75, 'Tracy': 85}
>>> d['Michael']
95

要避免key不存在的错误，有两种办法，一是通过in判断key是否存在：

>>> 'Thomas' in d
False

二是通过dict提供的get()方法，如果key不存在，可以返回None，或者自己指定的value：

>>> d.get('Thomas')
>>> d.get('Thomas', -1)
-1

要删除一个key，用pop(key)方法，对应的value也会从dict中删除：

>>> d.pop('Bob')
75
>>> d
{'Michael': 95, 'Tracy': 85}

set

set和dict类似，也是一组key的集合，但不存储value。由于key不能重复，所以，在set中，没有重复的key。

set也不可以存储list

注意，传入的参数[1, 2, 3]是一个list，而显示的{1, 2, 3}只是告诉你这个set内部有1，2，3这3个元素，显示的顺序也不表示set是有序的。。

重复元素在set中自动被过滤：

>>> s = set([1, 1, 2, 2, 3, 3])
>>> s
{1, 2, 3}

通过add(key)方法可以添加元素到set中，可以重复添加，但不会有效果：

>>> s.add(4)
>>> s
{1, 2, 3, 4}
>>> s.add(4)
>>> s
{1, 2, 3, 4}

通过remove(key)方法可以删除元素：

>>> s.remove(4)
>>> s
{1, 2, 3}

五、判断

if <条件判断1>:
    <执行1>
elif <条件判断2>:
    <执行2>
elif <条件判断3>:
    <执行3>
else:
    <执行4>

if语句执行有个特点，它是从上往下判断，如果在某个判断上是True，把该判断对应的语句执行后，就忽略掉剩下的elif和else，所以，请测试并解释为什么下面的程序打印的是teenager：

if判断条件还可以简写，比如写：

if x:
    print('True')

只要x是非零数值、非空字符串、非空list等，就判断为True，否则为False。

这是因为input()返回的数据类型是str，str不能直接和整数比较，必须先把str转换成整数。Python提供了int()函数来完成这件事情：

s = input('birth: ')
birth = int(s)
if birth < 2000:
    print('00前')
else:
    print('00后')

age = 15
​
match age:
    case x if x < 10:
        print(f'< 10 years old: {x}')
    case 10:
        print('10 years old.')
    case 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18:
        print('11~18 years old.')
    case 19:
        print('19 years old.')
    case _:
        print('not sure.')

使用match语句时，我们依次用case xxx匹配，并且可以在最后（且仅能在最后）加一个case _表示“任意值”，代码较if ... elif ... else ...更易读。

match语句除了可以匹配简单的单个值外，还可以匹配多个值、匹配一定范围，并且把匹配后的值绑定到变量

匹配列表

match语句还可以匹配列表，功能非常强大。

match args:
    # 如果仅出现gcc，报错:
    case ['gcc']:
        print('gcc: missing source file(s).')
    # 出现gcc，且至少指定了一个文件:
    case ['gcc', file1, *files]:
        print('gcc compile: ' + file1 + ', ' + ', '.join(files))
    # 仅出现clean:
    case ['clean']:
        print('clean')
    case _:
        print('invalid command.')
​

第一个case ['gcc']表示列表仅有'gcc'一个字符串，没有指定文件名，报错；

第二个case ['gcc', file1, *files]表示列表第一个字符串是'gcc'，第二个字符串绑定到变量file1，后面的任意个字符串绑定到*files（符号*的作用将在函数的参数中讲解），它实际上表示至少指定一个文件；

第三个case ['clean']表示列表仅有'clean'一个字符串；

最后一个case _表示其他所有情况。

可见，match语句的匹配规则非常灵活，可以写出非常简洁的代码。

六、循环

• for in

  所以for x in ...循环就是把每个元素代入变量x，然后执行缩进块的语句。

  names = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
  for name in names:
      print(name)

• range()

  生产一个整数序列。

• while

  第二种循环是while循环，只要条件满足，就不断循环，条件不满足时退出循环。

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

  要特别注意，不要滥用break和continue语句。break和continue会造成代码执行逻辑分叉过多，容易出错。大多数循环并不需要用到break和continue语句，上面的两个例子，都可以通过改写循环条件或者修改循环逻辑，去掉break和continue语句。

   

  有些时候，如果代码写得有问题，会让程序陷入“死循环”，也就是永远循环下去。这时可以用Ctrl+C退出程序，或者强制结束Python进程。

七、函数

首先函数由def进行定义；由两部分组成：header和body

函数可以提供多个参数，也可以没有参数

一些基本数字函数

abs()  #绝对值
max()  #最大值
min()  #最小值
pow()  #次方运算
round()  #取最近的一个整数