Python 3.0 在设计的时候没有考虑向下兼容。官方宣布,2020 年 1 月 1 日, 停止 Python 2 的更新。
编码
默认情况下,Python 3 源码文件以 UTF-8 编码,所有字符串都是 unicode 字符串。 当然你也可以为源码文件指定不同的编码:
# -*- coding: UTF-8 -*-
标识符
- 第一个字符必须是字母表中字母或下划线 _ 。
- 标识符的其他的部分由字母、数字和下划线组成。
- 标识符对大小写敏感。
在 Python 3 中,可以用中文作为变量名,非 ASCII 标识符也是允许的了。
python保留字
保留字即关键字,我们不能把它们用作任何标识符名称。Python 的标准库提供了一个 keyword 模块,可以输出当前版本的所有关键字:
>>> import keyword
>>> keyword.kwlist
['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']
注释
Python中单行注释以 # 开头,实例如下:
#!/usr/bin/python3
# 第一个注释
print ("Hello, Python!") # 第二个注释
多行注释可以用多个 # 号,还有 ''' 和 """:
#!/usr/bin/python3
# 第一个注释
# 第二个注释
'''
第三注释
第四注释
'''
"""
第五注释
第六注释
"""
print ("Hello, Python!")
行与缩进
python最具特色的就是使用缩进来表示代码块,不需要使用大括号 {} 。
缩进的空格数是可变的,但是同一个代码块的语句必须包含相同的缩进空格数。实例如下:
正确实例:
if True:
print ("True")
else:
print ("False")
以下代码最后一行语句缩进数的空格数不一致,会导致运行错误:
if True:
print ("Answer")
print ("True")
else:
print ("Answer")
print ("False") # 缩进不一致,会导致运行错误
多行语句
Python 通常是一行写完一条语句,但如果语句很长,我们可以使用反斜杠 \ 来实现多行语句,例如:
total = item_one + \
item_two + \
item_three
在 [], {}, 或 () 中的多行语句,不需要使用反斜杠 \,例如:
total = ['item_one', 'item_two', 'item_three',
'item_four', 'item_five']
数字(Number)类型
python3中数字有四种类型:整数、布尔型、浮点数和复数。
- int (整数), 如 1, 只有一种整数类型 int,表示为长整型,没有 python2 中的 Long。
- bool (布尔), 如 True。
- float (浮点数), 如 1.23、3E-2
- complex (复数), 如 1 + 2j、 1.1 + 2.2j
字符串(String)
- Python 中单引号 ' 和双引号 " 使用完全相同。
- 使用三引号(''' 或 """)可以指定一个多行字符串。
- 转义符 \。
- 反斜杠可以用来转义,使用 r 可以让反斜杠不发生转义。 如 r"this is a line with \n" 则 \n 会显示,并不是换行。
- 按字面意义级联字符串,如 "this " "is " "string" 会被自动转换为 this is string。
- 字符串可以用 + 运算符连接在一起,用 * 运算符重复。
- Python 中的字符串有两种索引方式,从左往右以 0 开始,从右往左以 -1 开始。
- Python 中的字符串不能改变。
- Python 没有单独的字符类型,一个字符就是长度为 1 的字符串。
- 字符串的截取的语法格式如下:变量[头下标:尾下标:步长]
实例:
#!/usr/bin/python3
str='123456789'
print(str) # 输出字符串
print(str[0:-1]) # 输出第一个到倒数第二个的所有字符
print(str[0]) # 输出字符串第一个字符
print(str[2:5]) # 输出从第三个开始到第五个的字符
print(str[2:]) # 输出从第三个开始后的所有字符
print(str[1:5:2]) # 输出从第二个开始到第五个且每隔一个的字符(步长为2)
print(str * 2) # 输出字符串两次
print(str + '你好') # 连接字符串
print('------------------------------')
print('hello\nrunoob') # 使用反斜杠(\)+n转义特殊字符
print(r'hello\nrunoob') # 在字符串前面添加一个 r,表示原始字符串,不会发生转义
这里的 r 指 raw,即 raw string,会自动将反斜杠转义,例如:
>>> print('\n') # 输出空行
>>> print(r'\n') # 输出 \n
\n
>>>
空行
函数之间或类的方法之间用空行分隔,表示一段新的代码的开始。类和函数入口之间也用一行空行分隔,以突出函数入口的开始。
空行与代码缩进不同,空行并不是 Python 语法的一部分。书写时不插入空行,Python 解释器运行也不会出错。但是空行的作用在于分隔两段不同功能或含义的代码,便于日后代码的维护或重构。
记住:空行也是程序代码的一部分。
等待用户输入
执行下面的程序在按回车键后就会等待用户输入:
#!/usr/bin/python3
input("\n\n按下 enter 键后退出。")
以上代码中 ,\n\n 在结果输出前会输出两个新的空行。一旦用户按下 enter 键时,程序将退出。
同一行显示多条语句
Python 可以在同一行中使用多条语句,语句之间使用分号 ; 分割,以下是一个简单的实例:
#!/usr/bin/python3
import sys; x = 'runoob'; sys.stdout.write(x + '\n')
输出结果:
>>> import sys; x = 'runoob'; sys.stdout.write(x + '\n')
runoob
7
此处的 7 表示字符数,runoob 有 6 个字符,\n 表示一个字符,加起来 7 个字符。
>>> import sys
>>> sys.stdout.write(" hi ") # hi 前后各有 1 个空格
hi 4
多个语句构成代码组
缩进相同的一组语句构成一个代码块,我们称之代码组。
像if、while、def和class这样的复合语句,首行以关键字开始,以冒号( : )结束,该行之后的一行或多行代码构成代码组。
我们将首行及后面的代码组称为一个子句(clause)。
if expression :
suite
elif expression :
suite
else :
suite
print 输出
print 默认输出是换行的,如果要实现不换行需要在变量末尾加上 end="":
#!/usr/bin/python3
x="a"
y="b"
# 换行输出
print( x )
print( y )
print('---------')
# 不换行输出
print( x, end=" " )
print( y, end=" " )
print()
import 与 from...import
在 python 用 import 或者 from...import 来导入相应的模块。
将整个模块(somemodule)导入,格式为: import somemodule
从某个模块中导入某个函数,格式为: from somemodule import somefunction
从某个模块中导入多个函数,格式为: from somemodule import firstfunc, secondfunc, thirdfunc
将某个模块中的全部函数导入,格式为: from somemodule import *
导入sys模块:
import sys
print('================Python import mode==========================')
print ('命令行参数为:')
for i in sys.argv:
print (i)
print ('\n python 路径为',sys.path)
导入 sys 模块的 argv,path 成员:
from sys import argv,path # 导入特定的成员
print('================python from import===================================')
print('path:',path) # 因为已经导入path成员,所以此处引用时不需要加sys.path
基础数据类型
Python 中的变量不需要声明。每个变量在使用前都必须赋值,变量赋值以后该变量才会被创建。
在 Python 中,变量就是变量,它没有类型,我们所说的"类型"是变量所指的内存中对象的类型。
等号(=)用来给变量赋值。
等号(=)运算符左边是一个变量名,等号(=)运算符右边是存储在变量中的值。
#!/usr/bin/python3
counter = 100 # 整型变量
miles = 1000.0 # 浮点型变量
name = "runoob" # 字符串
print (counter)
print (miles)
print (name)
多个变量赋值:
a = b = c = 1
a, b, c = 1, 2, "runoob"
标准数据类型
Python3 中有六个标准的数据类型:
- Number(数字)
- String(字符串)
- List(列表)
- Tuple(元组)
- Set(集合)
- Dictionary(字典)
Python3 的六个标准数据类型中:
- 不可变数据(3 个):Number(数字)、String(字符串)、Tuple(元组);
- 可变数据(3 个):List(列表)、Dictionary(字典)、Set(集合)。
Number(数字)
Python3 支持 int、float、bool、complex(复数)。
在Python 3里,只有一种整数类型 int,表示为长整型,没有 python2 中的 Long。
像大多数语言一样,数值类型的赋值和计算都是很直观的。
内置的 type() 函数可以用来查询变量所指的对象类型。
>>> a, b, c, d = 20, 5.5, True, 4+3j
>>> print(type(a), type(b), type(c), type(d))
<class 'int'> <class 'float'> <class 'bool'> <class 'complex'>
此外还可以用 isinstance 来判断:
>>> a = 111
>>> isinstance(a, int)
True
>>>
isinstance 和 type 的区别在于:
- type()不会认为子类是一种父类类型。
- isinstance()会认为子类是一种父类类型。
>>> class A:
... pass
...
>>> class B(A):
... pass
...
>>> isinstance(A(), A)
True
>>> type(A()) == A
True
>>> isinstance(B(), A)
True
>>> type(B()) == A
False
Python3 中,bool 是 int 的子类,True 和 False 可以和数字相加, True==1、False==0 会返回 True,但可以通过 is 来判断类型。
在 Python2 中是没有布尔型的,它用数字 0 表示 False,用 1 表示 True。
String(字符串)
Python中的字符串用单引号 ' 或双引号 " 括起来,同时使用反斜杠 \ 转义特殊字符。
字符串的截取的语法格式如下:
变量[头下标:尾下标]
索引值以 0 为开始值,-1 为从末尾的开始位置。
加号 + 是字符串的连接符, 星号 * 表示复制当前字符串,与之结合的数字为复制的次数。实例如下:
#!/usr/bin/python3
str = 'Runoob'
print (str) # 输出字符串
print (str[0:-1]) # 输出第一个到倒数第二个的所有字符
print (str[0]) # 输出字符串第一个字符
print (str[2:5]) # 输出从第三个开始到第五个的字符
print (str[2:]) # 输出从第三个开始的后的所有字符
print (str * 2) # 输出字符串两次,也可以写成 print (2 * str)
print (str + "TEST") # 连接字符串
Python 使用反斜杠 \ 转义特殊字符,如果你不想让反斜杠发生转义,可以在字符串前面添加一个 r,表示原始字符串:
>>> print('Ru\noob')
Ru
oob
>>> print(r'Ru\noob')
Ru\noob
>>>
另外,反斜杠(\)可以作为续行符,表示下一行是上一行的延续。也可以使用 """...""" 或者 '''...''' 跨越多行。
注意,Python 没有单独的字符类型,一个字符就是长度为1的字符串。
>>> word = 'Python'
>>> print(word[0], word[5])
P n
>>> print(word[-1], word[-6])
n P
与 C 字符串不同的是,Python 字符串不能被改变。向一个索引位置赋值,比如word[0] = 'm'会导致错误。
注意:
- 反斜杠可以用来转义,使用r可以让反斜杠不发生转义。
- 字符串可以用+运算符连接在一起,用*运算符重复。
- Python中的字符串有两种索引方式,从左往右以0开始,从右往左以-1开始。
- Python中的字符串不能改变。
List(列表)
List(列表) 是 Python 中使用最频繁的数据类型。
列表可以完成大多数集合类的数据结构实现。列表中元素的类型可以不相同,它支持数字,字符串甚至可以包含列表(所谓嵌套)。
列表是写在方括号 [] 之间、用逗号分隔开的元素列表。
和字符串一样,列表同样可以被索引和截取,列表被截取后返回一个包含所需元素的新列表。
列表截取的语法格式如下:
变量[头下标:尾下标]
索引值以 0 为开始值,-1 为从末尾的开始位置。
加号 + 是列表连接运算符,星号 * 是重复操作。如下实例:
#!/usr/bin/python3
list = [ 'abcd', 786 , 2.23, 'runoob', 70.2 ]
tinylist = [123, 'runoob']
print (list) # 输出完整列表
print (list[0]) # 输出列表第一个元素
print (list[1:3]) # 从第二个开始输出到第三个元素
print (list[2:]) # 输出从第三个元素开始的所有元素
print (tinylist * 2) # 输出两次列表
print (list + tinylist) # 连接列表
与Python字符串不一样的是,列表中的元素是可以改变的:
>>> a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>> a[0] = 9
>>> a[2:5] = [13, 14, 15]
>>> a
[9, 2, 13, 14, 15, 6]
>>> a[2:5] = [] # 将对应的元素值设置为 []
>>> a
[9, 2, 6]
List 内置了有很多方法,例如 append()、pop() 等等。
注意:
- List写在方括号之间,元素用逗号隔开。
- 和字符串一样,list可以被索引和切片。
- List可以使用+操作符进行拼接。
- List中的元素是可以改变的。
Python 列表截取可以接收第三个参数,参数作用是截取的步长,以下实例在索引 1 到索引 4 的位置并设置为步长为 2(间隔一个位置)来截取字符串:
如果第三个参数为负数表示逆向读取,以下实例用于翻转字符串:
def reverseWords(input):
# 通过空格将字符串分隔符,把各个单词分隔为列表
inputWords = input.split(" ")
# 翻转字符串
# 假设列表 list = [1,2,3,4],
# list[0]=1, list[1]=2 ,而 -1 表示最后一个元素 list[-1]=4 ( 与 list[3]=4 一样)
# inputWords[-1::-1] 有三个参数
# 第一个参数 -1 表示最后一个元素
# 第二个参数为空,表示移动到列表末尾
# 第三个参数为步长,-1 表示逆向
inputWords=inputWords[-1::-1]
# 重新组合字符串
output = ' '.join(inputWords)
return output
if __name__ == "__main__":
input = 'I like runoob'
rw = reverseWords(input)
print(rw)
输出结果为:
runoob like I
Tuple(元组)
元组(tuple)与列表类似,不同之处在于元组的元素不能修改。元组写在小括号 () 里,元素之间用逗号隔开。
元组中的元素类型也可以不相同:
#!/usr/bin/python3
tuple = ( 'abcd', 786 , 2.23, 'runoob', 70.2 )
tinytuple = (123, 'runoob')
print (tuple) # 输出完整元组
print (tuple[0]) # 输出元组的第一个元素
print (tuple[1:3]) # 输出从第二个元素开始到第三个元素
print (tuple[2:]) # 输出从第三个元素开始的所有元素
print (tinytuple * 2) # 输出两次元组
print (tuple + tinytuple) # 连接元组
元组与字符串类似,可以被索引且下标索引从0开始,-1 为从末尾开始的位置。也可以进行截取。
虽然tuple的元素不可改变,但它可以包含可变的对象,比如list列表。
构造包含 0 个或 1 个元素的元组比较特殊,所以有一些额外的语法规则:
tup1 = () # 空元组
tup2 = (20,) # 一个元素,需要在元素后添加逗号
string、list 和 tuple 都属于 sequence(序列)。
注意:
- 与字符串一样,元组的元素不能修改。
- 元组也可以被索引和切片,方法一样。
- 注意构造包含 0 或 1 个元素的元组的特殊语法规则。
- 元组也可以使用+操作符进行拼接。
Set(集合)
集合(set)是由一个或数个形态各异的大小整体组成的,构成集合的事物或对象称作元素或是成员。
基本功能是进行成员关系测试和删除重复元素。
可以使用大括号 { } 或者 set() 函数创建集合,注意:创建一个空集合必须用 set() 而不是 { },因为 { } 是用来创建一个空字典。
创建格式:
parame = {value01,value02,...}
或者
set(value)
实例:
#!/usr/bin/python3
sites = {'Google', 'Taobao', 'Runoob', 'Facebook', 'Zhihu', 'Baidu'}
print(sites) # 输出集合,重复的元素被自动去掉
# 成员测试
if 'Runoob' in sites :
print('Runoob 在集合中')
else :
print('Runoob 不在集合中')
# set可以进行集合运算
a = set('abracadabra')
b = set('alacazam')
print(a)
print(a - b) # a 和 b 的差集
print(a | b) # a 和 b 的并集
print(a & b) # a 和 b 的交集
print(a ^ b) # a 和 b 中不同时存在的元素
Dictionary(字典)
字典(dictionary)是Python中另一个非常有用的内置数据类型。
列表是有序的对象集合,字典是无序的对象集合。两者之间的区别在于:字典当中的元素是通过键来存取的,而不是通过偏移存取。
字典是一种映射类型,字典用 { } 标识,它是一个无序的 键(key) : 值(value) 的集合。
键(key)必须使用不可变类型。
在同一个字典中,键(key)必须是唯一的。
#!/usr/bin/python3
dict = {}
dict['one'] = "1 - 菜鸟教程"
dict[2] = "2 - 菜鸟工具"
tinydict = {'name': 'runoob','code':1, 'site': 'www.runoob.com'}
print (dict['one']) # 输出键为 'one' 的值
print (dict[2]) # 输出键为 2 的值
print (tinydict) # 输出完整的字典
print (tinydict.keys()) # 输出所有键
print (tinydict.values()) # 输出所有值
字典类型也有一些内置的函数,例如 clear()、keys()、values() 等。
注意:
- 字典是一种映射类型,它的元素是键值对。
- 字典的关键字必须为不可变类型,且不能重复。
- 创建空字典使用 { }。
Python数据类型转换
函数 | 描述 |
int(x [,base]) | 将x转换为一个整数 |
float(x) | 将x转换到一个浮点数 |
complex(real [,imag]) | 创建一个复数 |
str(x) | 将对象 x 转换为字符串 |
repr(x) | 将对象 x 转换为表达式字符串 |
eval(str) | 用来计算在字符串中的有效Python表达式,并返回一个对象 |
tuple(s) | 将序列 s 转换为一个元组 |
list(s) | 将序列 s 转换为一个列表 |
set(s) | 转换为可变集合 |
dict(d) | 创建一个字典。d 必须是一个序列 (key,value)元组。 |
frozenset(s) | 转换为不可变集合 |
chr(x) | 将一个整数转换为一个字符 |
ord(x) | 将一个字符转换为它的整数值 |
hex(x) | 将一个整数转换为一个十六进制字符串 |
oct(x) | 将一个整数转换为一个八进制字符串 |
Python推导式
Python 推导式是一种独特的数据处理方式,可以从一个数据序列构建另一个新的数据序列的结构体。
Python 支持各种数据结构的推导式:
- 列表(list)推导式
- 字典(dict)推导式
- 集合(set)推导式
- 元组(tuple)推导式
列表推导式
列表推导式格式为:
[表达式 for 变量 in 列表]
[out_exp_res for out_exp in input_list]
或者
[表达式 for 变量 in 列表 if 条件]
[out_exp_res for out_exp in input_list if condition]
- out_exp_res:列表生成元素表达式,可以是有返回值的函数。
- for out_exp in input_list:迭代 input_list 将 out_exp 传入到 out_exp_res 表达式中。
- if condition:条件语句,可以过滤列表中不符合条件的值。
实例1:过滤掉长度小于或等于3的字符串列表,并将剩下的转换成大写字母
>>> names = ['Bob','Tom','alice','Jerry','Wendy','Smith']
>>> new_names = [name.upper()for name in names if len(name)>3]
>>> print(new_names)
['ALICE', 'JERRY', 'WENDY', 'SMITH']
实例2:计算 30 以内可以被 3 整除的整数
>>> multiples = [i for i in range(30) if i % 3 == 0]
>>> print(multiples)
[0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27]
字典推导式
字典推导基本格式:
{ key_expr: value_expr for value in collection }
或
{ key_expr: value_expr for value in collection if condition }
实例1:使用字符串及其长度创建字典
listdemo = ['Google','Runoob', 'Taobao']
# 将列表中各字符串值为键,各字符串的长度为值,组成键值对
>>> newdict = {key:len(key) for key in listdemo}
>>> newdict
{'Google': 6, 'Runoob': 6, 'Taobao': 6}
实例2:提供三个数字,以三个数字为键,三个数字的平方为值来创建字典
>>> dic = {x: x**2 for x in (2, 4, 6)}
>>> dic
{2: 4, 4: 16, 6: 36}
>>> type(dic)
<class 'dict'>
集合推导式
集合推导式基本格式:
{ expression for item in Sequence }
或
{ expression for item in Sequence if conditional }
实例1:计算数字 1,2,3 的平方数
>>> setnew = {i**2 for i in (1,2,3)}
>>> setnew
{1, 4, 9}
实例2:判断不是 abc 的字母并输出
>>> a = {x for x in 'abracadabra' if x not in 'abc'}
>>> a
{'d', 'r'}
>>> type(a)
<class 'set'>
元组推导式(生成器表达式)
元组推导式可以利用 range 区间、元组、列表、字典和集合等数据类型,快速生成一个满足指定需求的元组。
元组推导式基本格式:
(expression for item in Sequence )
或
(expression for item in Sequence if conditional )
元组推导式和列表推导式的用法也完全相同,只是元组推导式是用 () 圆括号将各部分括起来,而列表推导式用的是中括号 [],另外元组推导式返回的结果是一个生成器对象。
例如,我们可以使用下面的代码生成一个包含数字 1~9 的元组:
>>> a = (x for x in range(1,10))
>>> a
<generator object <genexpr> at 0x7faf6ee20a50> # 返回的是生成器对象
>>> tuple(a) # 使用 tuple() 函数,可以直接将生成器对象转换成元组
(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)
Python运算符
算术运算符
以下假设变量: a=10,b=20:
运算符 | 描述 | 实例 |
+ | 两个对象相加 | a + b 输出结果 30 |
- | 得到负数或是一个数减去另一个数 | a - b 输出结果 -10 |
* | 两个数相乘或是返回一个被重复若干次的字符串 | a * b 输出结果 200 |
/ | x除以y | b / a 输出结果 2 |
% | 取模 - 返回除法的余数 | b % a 输出结果 0 |
** | 幂 - 返回x的y次幂 | a**b 为10的20次方, 输出结果 100000000000000000000 |
// | 取整除 - 返回商的整数部分(向下取整) |
|
比较运算符
以下假设变量a为10,变量b为20:
运算符 | 描述 | 实例 |
== | 比较对象是否相等 | (a == b) 返回 False。 |
!= | 比较两个对象是否不相等 | (a != b) 返回 True。 |
> | 返回x是否大于y | (a > b) 返回 False。 |
< | 返回x是否小于y。所有比较运算符返回1表示真,返回0表示假。这分别与特殊的变量 True 和 False 等价。 | (a < b) 返回 True。 |
>= | 返回x是否大于等于y。 | (a >= b) 返回 False。 |
<= | 返回x是否小于等于y。 | (a <= b) 返回 True。 |
赋值运算符
以下假设变量a为10,变量b为20:
运算符 | 描述 | 实例 |
= | 简单的赋值运算符 | c = a + b 将 a + b 的运算结果赋值为 c |
+= | 加法赋值运算符 | c += a 等效于 c = c + a |
-= | 减法赋值运算符 | c -= a 等效于 c = c - a |
*= | 乘法赋值运算符 | c *= a 等效于 c = c * a |
/= | 除法赋值运算符 | c /= a 等效于 c = c / a |
%= | 取模赋值运算符 | c %= a 等效于 c = c % a |
**= | 幂赋值运算符 | c **= a 等效于 c = c ** a |
//= | 取整除赋值运算符 | c //= a 等效于 c = c // a |
:= | 海象运算符,可在表达式内部为变量赋值。Python3.8 版本新增运算符。 |
在这个示例中,赋值表达式可以避免调用 len() 两次:
|
位运算符
按位运算符是把数字看作二进制来进行计算的。Python中的按位运算法则如下:
下表中变量 a 为 60,b 为 13,二进制格式如下:
a = 0011 1100
b = 0000 1101
-----------------
a&b = 0000 1100
a|b = 0011 1101
a^b = 0011 0001
~a = 1100 0011
运算符 | 描述 | 实例 |
& | 按位与运算符:参与运算的两个值,如果两个相应位都为1,则该位的结果为1,否则为0 | (a & b) 输出结果 12 ,二进制解释: 0000 1100 |
| | 按位或运算符:只要对应的二个二进位有一个为1时,结果位就为1。 | (a | b) 输出结果 61 ,二进制解释: 0011 1101 |
^ | 按位异或运算符:当两对应的二进位相异时,结果为1 | (a ^ b) 输出结果 49 ,二进制解释: 0011 0001 |
~ | 按位取反运算符:对数据的每个二进制位取反,即把1变为0,把0变为1 。~x 类似于 -x-1 | (~a ) 输出结果 -61 ,二进制解释: 1100 0011,在一个有符号二进制数的补码形式。 |
<< | 左移动运算符:运算数的各二进位全部左移若干位,由 << 右边的数字指定了移动的位数,高位丢弃,低位补0。 | a << 2 输出结果 240 ,二进制解释: 1111 0000 |
>> | 右移动运算符:把">>"左边的运算数的各二进位全部右移若干位,>> 右边的数字指定了移动的位数 | a >> 2 输出结果 15 ,二进制解释: 0000 1111 |
逻辑运算符
Python语言支持逻辑运算符,以下假设变量 a 为 10, b为 20:
运算符 | 逻辑表达式 | 描述 | 实例 |
and | x and y | 布尔"与" - 如果 x 为 False,x and y 返回 False,否则它返回 y 的计算值。 | (a and b) 返回 20。 |
or | x or y | 布尔"或" - 如果 x 是非 0,它返回 x 的计算值,否则它返回 y 的计算值。 | (a or b) 返回 10。 |
not | not x | 布尔"非" - 如果 x 为 True,返回 False 。如果 x 为 False,它返回 True。 | not(a and b) 返回 False |
成员运算符
除了以上的一些运算符之外,Python还支持成员运算符,测试实例中包含了一系列的成员,包括字符串,列表或元组。
运算符 | 描述 | 实例 |
in | 如果在指定的序列中找到值返回 True,否则返回 False。 | x 在 y 序列中 , 如果 x 在 y 序列中返回 True。 |
not in | 如果在指定的序列中没有找到值返回 True,否则返回 False。 | x 不在 y 序列中 , 如果 x 不在 y 序列中返回 True。 |
身份运算符
身份运算符用于比较两个对象的存储单元。
运算符 | 描述 | 实例 |
is | is 是判断两个标识符是不是引用自一个对象 | x is y, 类似 id(x) == id(y) , 如果引用的是同一个对象则返回 True,否则返回 False |
is not | is not 是判断两个标识符是不是引用自不同对象。 | x is not y , 类似 id(a) != id(b)。如果引用的不是同一个对象则返回结果 True,否则返回 False。 |
注: id() 函数用于获取对象内存地址。
is 用于判断两个变量引用对象是否为同一个(同一块内存空间), == 用于判断引用变量的值是否相等。
运算符优先级
以下表格列出了从最高到最低优先级的所有运算符, 相同单元格内的运算符具有相同优先级。 运算符均指二元运算,除非特别指出。 相同单元格内的运算符从左至右分组(除了幂运算是从右至左分组):
运算符 | 描述 |
(expressions...), [expressions...], {key: value...}, {expressions...} |
圆括号的表达式 |
x[index], x[index:index], x(arguments...), x.attribute | 读取,切片,调用,属性引用 |
await x | await 表达式 |
** | 指数 (最高优先级) |
~ + - | 按位翻转, 一元加号和减号 (最后两个的方法名为 +@ 和 -@) |
* / % // | 乘,除,取模和取整除 |
+ - | 加法减法 |
>> << | 右移,左移运算符 |
& | 位 'AND' |
^ | | 位运算符 |
<= < > >= | 比较运算符 |
<> == != | 等于运算符 |
= %= /= //= -= += *= **= | 赋值运算符 |
is is not | 身份运算符 |
in not in | 成员运算符 |
not and or | 逻辑运算符 |
Python数字(Number)
Python 支持三种不同的数值类型:
整型(int) - 通常被称为是整型或整数,是正或负整数,不带小数点。Python3 整型是没有限制大小的,可以当作 Long 类型使用,所以 Python3 没有 Python2 的 Long 类型。布尔(bool)是整型的子类型。
浮点型(float) - 浮点型由整数部分与小数部分组成,浮点型也可以使用科学计数法表示(2.5e2 = 2.5 x 102 = 250)
复数( (complex)) - 复数由实数部分和虚数部分构成,可以用a + bj,或者complex(a,b)表示, 复数的实部a和虚部b都是浮点型。
数字类型转换
有时候,我们需要对数据内置的类型进行转换,数据类型的转换,你只需要将数据类型作为函数名即可。
- int(x) 将x转换为一个整数。
- float(x) 将x转换到一个浮点数。
- complex(x) 将x转换到一个复数,实数部分为 x,虚数部分为 0。
- complex(x, y) 将 x 和 y 转换到一个复数,实数部分为 x,虚数部分为 y。x 和 y 是数字表达式。
数字运算
>>> 2 + 2
4
>>> 50 - 5*6
20
>>> (50 - 5*6) / 4
5.0
>>> 8 / 5 # 总是返回一个浮点数
1.6
注意:在不同的机器上浮点运算的结果可能会不一样。
在整数除法中,除法 / 总是返回一个浮点数,如果只想得到整数的结果,丢弃可能的分数部分,可以使用运算符 //
>>> 17 / 3 # 整数除法返回浮点型
5.666666666666667
>>>
>>> 17 // 3 # 整数除法返回向下取整后的结果
5
>>> 17 % 3 # %操作符返回除法的余数
2
>>> 5 * 3 + 2
17
注意:// 得到的并不一定是整数类型的数,它与分母分子的数据类型有关系。
>>> 7//2
3
>>> 7.0//2
3.0
>>> 7//2.0
3.0
>>>
Python 可以使用 ** 操作来进行幂运算:
>>> 5 ** 2 # 5 的平方
25
>>> 2 ** 7 # 2的7次方
128
不同类型的数混合运算时会将整数转换为浮点数:
>>> 3 * 3.75 / 1.5
7.5
>>> 7.0 / 2
3.5
数学函数
注意:部分函数不能直接使用,需要import math或random模块
函数 | 返回值描述 |
abs(x) | 返回数字的绝对值,如abs(-10) 返回 10 |
math.ceil(x) | 返回数字的上入整数,如math.ceil(4.1) 返回 5 |
cmp(x, y) | 如果 x < y 返回 -1, 如果 x == y 返回 0, 如果 x > y 返回 1。 Python 3 已废弃,使用 (x>y)-(x<y) 替换。 |
math.exp(x) | 返回e的x次幂(ex),如math.exp(1) 返回2.718281828459045 |
math.fabs(x) | 返回数字的绝对值,如math.fabs(-10) 返回10.0 |
math.floor(x) | 返回数字的下舍整数,如math.floor(4.9)返回 4 |
math.log(x) | 如math.log(math.e)返回1.0,math.log(100,10)返回2.0 |
math.log10(x) | 返回以10为基数的x的对数,如math.log10(100)返回 2.0 |
max(x1, x2,...) | 回给定参数的最大值,参数可以为序列。 |
min(x1, x2,...) | 返回给定参数的最小值,参数可以为序列。 |
math.modf(x) | 返回x的整数部分与小数部分,两部分的数值符号与x相同,整数部分以浮点型表示。 |
pow(x, y) | x**y 运算后的值。 |
round(x [,n]) | 返回浮点数 x 的四舍五入值,如给出 n 值,则代表舍入到小数点后的位数。其实准确的说是保留值将保留到离上一位更近的一端。 |
math.sqrt(x) | 返回数字x的平方根。 |
随机数函数
随机数可以用于数学,游戏,安全等领域中,还经常被嵌入到算法中,用以提高算法效率,并提高程序的安全性。
Python包含以下常用随机数函数:
函数 | 返回值描述 |
random.choice(seq) | 从序列的元素中随机挑选一个元素,比如random.choice(range(10)),从0到9中随机挑选一个整数。 |
random.randrange ([start,] stop [,step]) | 从指定范围内,按指定基数递增的集合中获取一个随机数,基数默认值为 1 |
random.random() | 随机生成下一个实数,它在[0,1)范围内。 |
random.seed([x]) | 改变随机数生成器的种子seed。如果你不了解其原理,你不必特别去设定seed,Python会帮你选择seed。 |
random.shuffle(lst) | 将序列的所有元素随机排序 |
random.uniform(x, y) | 随机生成下一个实数,它在[x,y]范围内。 |
三角函数
Python包括以下三角函数:
函数 | 返回值描述 |
math.acos(x) | 返回x的反余弦弧度值。 |
math.asin(x) | 返回x的反正弦弧度值。 |
math.atan(x) | 返回x的反正切弧度值 |
math.atan2(y, x) | 返回给定的 X 及 Y 坐标值的反正切值。 |
math.cos(x) | 返回x的弧度的余弦值。 |
math.hypot(x, y) | 返回欧几里德范数 sqrt(x*x + y*y)。 |
math.sin(x) | 返回的x弧度的正弦值。 |
math.tan(x) | 返回x弧度的正切值。 |
math.degrees(x) | 将弧度转换为角度,如degrees(math.pi/2) , 返回90.0 |
math.radians(x) | 将角度转换为弧度 |
数字常量
常量 | 描述 |
math.pi | 数学常量 pi(圆周率,一般以π来表示) |
math.e | 数学常量 e,e即自然常数(自然常数)。 |
Python字符串
字符串是 Python 中最常用的数据类型。我们可以使用引号 ( ' 或 " ) 来创建字符串。
Python 访问字符串中的值
Python 不支持单字符类型,单字符在 Python 中也是作为一个字符串使用。
Python 访问子字符串,可以使用方括号 [] 来截取字符串,字符串的截取的语法格式如下:
变量[头下标:尾下标]
索引值以 0 为开始值,-1 为从末尾的开始位置。
Python 字符串更新
你可以截取字符串的一部分并与其他字段拼接,如下实例:
#!/usr/bin/python3
var1 = 'Hello World!'
print ("已更新字符串 : ", var1[:6] + 'Runoob!')
Python转义字符
在需要在字符中使用特殊字符时,python 用反斜杠 \ 转义字符。如下表:
转义字符 | 描述 | 实例 |
\(在行尾时) | 续行符 |
|
\\ | 反斜杠符号 |
|
\a | 响铃 |
|
\b | 退格(Backspace) |
|
\000 | 空 |
|
\n | 换行 |
|
\v | 纵向制表符 |
|
\t | 横向制表符 |
|
\r | 回车,将 \r 后面的内容移到字符串开头,并逐一替换开头部分的字符,直至将 \r 后面的内容完全替换完成。 |
|
\f | 换页 |
|
\yyy | 八进制数,y 代表 0~7 的字符,例如:\012 代表换行。 |
|
\xyy | 十六进制数,以 \x 开头,y 代表的字符,例如:\x0a 代表换行 |
|
字符串运算符
下表实例变量 a 值为字符串 "Hello",b 变量值为 "Python":
操作符 | 描述 | 实例 |
+ | 字符串连接 | a + b 输出结果: HelloPython |
* | 重复输出字符串 | a*2 输出结果:HelloHello |
[] | 通过索引获取字符串中字符 | a[1] 输出结果 e |
[ : ] | 截取字符串中的一部分,遵循左闭右开原则,str[0:2] 是不包含第 3 个字符的。 | a[1:4] 输出结果 ell |
in | 成员运算符 - 如果字符串中包含给定的字符返回 True | 'H' in a 输出结果 True |
not in | 成员运算符 - 如果字符串中不包含给定的字符返回 True | 'M' not in a 输出结果 True |
r/R |
原始字符串 - 原始字符串:所有的字符串都是直接按照字面的意思来使用,没有转义特殊或不能打印的字符。 原始字符串除在字符串的第一个引号前加上字母 r(可以大小写)以外,与普通字符串有着几乎完全相同的语法。 |
print( r'\n' ) print( R'\n' ) |
% |
格式字符串 |
字符串格式化
Python 支持格式化字符串的输出 。尽管这样可能会用到非常复杂的表达式,但最基本的用法是将一个值插入到一个有字符串格式符 %s 的字符串中。
实例:
#!/usr/bin/python3
print ("我叫 %s 今年 %d 岁!" % ('小明', 10))
以上输出结果为:我叫 小明 今年 10 岁!
python字符串格式化符号:
符号 | 描述 |
%c | 格式化字符及其ASCII码 |
%s | 格式化字符串 |
%d | 格式化整数 |
%u | 格式化无符号整型 |
%o | 格式化无符号八进制数 |
%x | 格式化无符号十六进制数 |
%X | 格式化无符号十六进制数(大写) |
%f | 格式化浮点数字,可指定小数点后的精度 |
%e | 用科学计数法格式化浮点数 |
%E | 作用同%e,用科学计数法格式化浮点数 |
%g | %f和%e的简写 |
%G | %f 和 %E 的简写 |
%p | 用十六进制数格式化变量的地址 |
Python三引号
python三引号允许一个字符串跨多行,字符串中可以包含换行符、制表符以及其他特殊字符。
Python列表
序列是 Python 中最基本的数据结构。
序列中的每个值都有对应的位置值,称之为索引,第一个索引是 0,第二个索引是 1,依此类推。
Python 有 6 个序列的内置类型,但最常见的是列表和元组。
Python 已经内置确定序列的长度以及确定最大和最小的元素的方法。
列表的数据项不需要具有相同的类型
创建一个列表,只要把逗号分隔的不同的数据项使用方括号括起来即可。如下所示:
list1 = ['Google', 'Runoob', 1997, 2000]
list2 = [1, 2, 3, 4, 5 ]
list3 = ["a", "b", "c", "d"]
list4 = ['red', 'green', 'blue', 'yellow', 'white', 'black']
访问列表中的值
与字符串的索引一样,列表索引从 0 开始,第二个索引是 1,依此类推。
通过索引列表可以进行截取、组合等操作。
实例:
#!/usr/bin/python3
list = ['red', 'green', 'blue', 'yellow', 'white', 'black']
print( list[0] )
print( list[1] )
print( list[2] )
索引也可以从尾部开始,最后一个元素的索引为 -1,往前一位为 -2,以此类推。
实例:
#!/usr/bin/python3
list = ['red', 'green', 'blue', 'yellow', 'white', 'black']
print( list[-1] )
print( list[-2] )
print( list[-3] )
使用下标索引来访问列表中的值,同样你也可以使用方括号 [] 的形式截取字符,如下所示:
实例:
#!/usr/bin/python3
nums = [10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90]
print(nums[0:4])
使用负数索引值截取:
#!/usr/bin/python3
list = ['Google', 'Runoob', "Zhihu", "Taobao", "Wiki"]
# 读取第二位
print ("list[1]: ", list[1])
# 从第二位开始(包含)截取到倒数第二位(不包含)
print ("list[1:-2]: ", list[1:-2])
更新列表
你可以对列表的数据项进行修改或更新,你也可以使用 append() 方法来添加列表项,如下所示:
#!/usr/bin/python3
list = ['Google', 'Runoob', 1997, 2000]
print ("第三个元素为 : ", list[2])
list[2] = 2001
print ("更新后的第三个元素为 : ", list[2])
list1 = ['Google', 'Runoob', 'Taobao']
list1.append('Baidu')
print ("更新后的列表 : ", list1)
删除列表元素
可以使用 del 语句来删除列表的的元素,如下实例:
#!/usr/bin/python3
list = ['Google', 'Runoob', 1997, 2000]
print ("原始列表 : ", list)
del list[2]
print ("删除第三个元素 : ", list)
列表脚本操作符
列表对 + 和 * 的操作符与字符串相似。+ 号用于组合列表,* 号用于重复列表。
列表比较
列表比较需要引入 operator 模块的 eq 方法
# 导入 operator 模块
import operator
a = [1, 2]
b = [2, 3]
c = [2, 3]
print("operator.eq(a,b): ", operator.eq(a,b))
print("operator.eq(c,b): ", operator.eq(c,b))
列表函数&方法
Python包含以下函数:
- len(list) 列表元素个数
- max(list) 返回列表元素最大值
- min(list) 返回列表元素最小值
- list(seq) 将元组转换为列表
Python包含以下方法:
- list.append(obj) 在列表末尾添加新的对象
- list.count(obj) 统计某个元素在列表中出现的次数
- list.extend(seq) 在列表末尾一次性追加另一个序列中的多个值(用新列表扩展原来的列表)
- list.index(obj) 从列表中找出某个值第一个匹配项的索引位置
- list.insert(index, obj) 将对象插入列表
- list.pop([index=-1]) 移除列表中的一个元素(默认最后一个元素),并且返回该元素的值
- list.remove(obj) 移除列表中某个值的第一个匹配项
- list.reverse() 反向列表中元素
- list.sort( key=None, reverse=False) 对原列表进行排序
- list.clear() 清空列表
- list.copy() 复制列表
Python元组
Python 的元组与列表类似,不同之处在于元组的元素不能修改。
元组使用小括号 ( ),列表使用方括号 [ ]。
元组创建很简单,只需要在括号中添加元素,并使用逗号隔开即可。
>>> tup1 = ('Google', 'Runoob', 1997, 2000)
>>> tup2 = (1, 2, 3, 4, 5 )
>>> tup3 = "a", "b", "c", "d" # 不需要括号也可以
>>> type(tup3)
<class 'tuple'>
创建空元组
tup1 = ()
元组中只包含一个元素时,需要在元素后面添加逗号 , ,否则括号会被当作运算符使用:
>>> tup1 = (50)
>>> type(tup1) # 不加逗号,类型为整型
<class 'int'>
>>> tup1 = (50,)
>>> type(tup1) # 加上逗号,类型为元组
<class 'tuple'>
元组与字符串类似,下标索引从 0 开始,可以进行截取,组合等。
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