Python基础语法

输入输出

1. print（）:基础控制台输出

   将（ ）中的内容输入到控制台（console）中

   • 直接输出字符串要使用引号包裹

      print("hello, world")

   • 使用“end”来控制输出结尾（默认以\n（换行）结尾）

      print("hello, world"，end="")    #不换行结束
      print("hello, world"，end="*")   #以*作为结尾
      print("hello, world"，end="\t")  #以tab作为结尾

   • 一次输出多个内容，默认以空格连接。使用sep控制分隔符

      print("hell“，”o, w“，”orld") #使用“ ”分隔
      print("hell“，”o, w“，”orld"，sep="")      #取消分隔
      print("hell“，”o, w“，”orld"，sep="*")     #使用“*”分隔

   • 括号中直接填入变量名可输出变量的内容

      x = 10
      print(x)    #输出10

   • 使用f·string可选项来组合输出变量和字符串

      x = 10
      print(f"x的值是{x}")   #输出为：x的值是10

   • 使用三连引号一次性输出多行内容

      print("""
      这是第一行
      这是第二行
      这是第三行
      """)

   • 字符串可使用加法和乘法

     加法：效果等同于strcat

     乘法：将字符串输出n次

   • repr()函数：显示字符串在print中打出的形式

     

2. input（）:基础控制台输入

   首先将（ ）中的内容输入到控制台（console）中，然后向console返回stdin的输入内容

   返回值为一个字符串（可使用强制字符串转换函数变成其他数据类型）

   强制类型转换函数如int（）：将（）变量数据类型转变为整形

   使用实例：x = int(input(“请输入一个数字”))

   • 一次输入多个内容，默认以空格分隔。使用split控制分隔符

      a,b = input("输入两个内容，以逗号分隔").split(",")

      

错误类型

• SyntaxError 语法错误（代码不会运行）

• RuntimeError 崩溃（代码运行中）

• LogicalError 逻辑错误（代码完成运行，但得不到想要的结果）

• TyoeError 类型错误（输入函数的数据类型与预设不符

变量

• 使用“=”对变量进行赋值，新赋的值会覆盖旧的值，且无需考虑数据类型

• 多变量赋值：a = b = c = 2 ; a, b, c = 1, 2, 3

• 变量的作用域：变量的作用是有范围的，超出作用域后变量不可见

  • 函数外部定义的变量具有全局作用域

  • 函数内部定义的变量只能在函数内部起作用，而与其他函数中定义的同名变量无关

  • 在函数内部修改全局变量的值时需要先在函数内部声明该全局变量：global [变量名]

函数

• 由两部分构成——header：定义函数的名称与传入的参数名

  |_body：包含函数执行的操作

• 定义方式： def functionName([参数]):

  语句1

  语句2

  body中语句均需要缩进，当不在缩进表示函数结束

• return返回：结束函数并返回return后的内容

  • 函数中不一定需要包括return（此时函数返回值为None）

  • return可用来返回一个或多个内容

  • return可以返回变量值，也可返回表达式值（表达式需使用括号包裹）

• 函数组合：当出现函数嵌套的情况时，最先执行的是最内侧的函数

• Helper functions：只用来做一件小任务的函数

导入库（包括函数，常数值，其它工具）

• import [库名]

  调用第三方库前需使用pip或conda下载（优先使用pip，conda库不全）

• 调用格式：XX.YY（库名.函数名）

数据类型

1. 常见内置数据类型

• int

• float（python中的float对应c中的双精度浮点double）

  分类：为一个对象赋值，其范围是离散的（对应数据类型int）

  回归：预测一个数，其范围是连续的（对应数据类型float）

• bool：布尔值

  python中逻辑判断表达式的返回值数据类型为bool

• type：类型——属于一种”类“的对象

  type有同名函数type()：其返回值为括号内变量的数据类型

  

  

  2. 其他数据类型

  • str字符串 _

  • list列表 |

  • tuple元祖 }—-底层实现都是arry数组

  • set集合 |

  • dict字典 –

    也可以用map映射实现

  • complexNum复数

  • function函数

  • module模块

     

  3.常用内置常数

  • True布尔真

  • False布尔假

  • None空（或空值）

字符串

1. 单个字符索引：将字符串作为字符数组处理

• 索引值可以为负数：此时从字符串最后一位开始记计数

字符串具有不可变性,因此s[0] = "H"是不合法的，会引发 TypeError

2. 字符串切片：用来获取字符串的一部分（子串）

使用索引来定义起始和结束的位置：

 s = "hello"
 print(s[1:4])  # 输出 "ell"，从索引 1 到 3（左闭右开）

冒号左右不填入数值则使用默认数值：s[0:-1]

第三个参数：step步长

 s = "hello"
 print(s[::2])  # 先取走h，再隔一个取l，最后取走0，输出“hlo”

应用：翻转字符串

 s = "hello"
 print(s[::-1])  # 输出“olleh

3. 字符串相关内置函数

• enumerate()：枚举函数

  获取一个可迭代对象的“索引-值”键值对

  原型：enumerate（iterable， start=0）

  • iterable：可迭代对象

  • start：计数起始值，默认为0

  • 返回值：键值对（两个元素）

  

• zip()：拉链函数

  将多个可迭代对象的元素打包成元祖。特点是可以同时遍历多个对象，适合并行迭代

  原型：zip(iterable1, iterable2, …)

  • iterable：可迭代对象

  • 返回值：一个zip迭代器（每次迭代返回一个元祖）

    

  注意：

  • 如果提供的可迭代对象长度不一致，zip 会以最短的那个为准停止迭代

• ord()：返回字符对应ASCLL码

• chr()：返回ASCLL码对应字符

  

• eval()：评估函数

  用于返回字符串中表达式的运行结果

   x = 1
   result = eval('x + 1')
   print(result)   # 结果为2

4. split与join：互为可逆的一对操作（方法）

split：将字符串分割并返回列表

join：将列表内容合并进字符串中

运算符

1. 常见内置运算符

• a**b：a的b次方

• a / b：a对b浮点除，返回值数据类型为float

• a // b：a对b整除，返回值数据类型为int（小数部分舍弃）

• a % b：用b对a取余，返回值数据类型为int，涉及负数时运算结果符号与b一致（与c语言不同，且不符合直觉）

  

  math库提供了一种符合c语言标准，且处理浮点数时精度更高的取余函数：

  math.fmod(a,b)：用b对a取余，返回值数据类型为float，涉及负数时运算结果符号与a一致

  

2. 类型影响语义

运算符的效果有时受运算数据的数据类型影响

eg：int + int……相加 ; str + str……strcat（str1，str2）

3. 运算符优先级

结合律：加减乘除中从左到右运算，次方运算中从右到左运算

eg：4 - 3 - 2 = (4 - 3) - 2 ; 4 ** 3 ** 2 = 4 ** (3 ** 2)

4.逻辑运算符——由布尔值参与运算

• and与运算：有一个F就返回F

• or或运算：有一个T就返回T

• not非运算：T返回F，F返回T

短路运算：但逻辑运算符左边的返回值已经足够返回结果了，就不会运行右边的表达式

5. 基本数学函数

• abs（）：取绝对值

• max/min（a, b, c,……)：返回最大/最小值

• pow（a, b）：次方运算 <==> a**b

• round(a[, n])：四舍五入到指定小数位

• a：要四舍五入的数字

• n：可选，表示要保留的小数位数。默认为0，即四舍五入到最接近的整数

• 当四舍五入的数字位于中间值时（如对 2.5 进行四舍五入），Python 3 的 round 函数会将其四舍五入到最接近的偶数（所谓的“银行家舍入法”）。这是为了减少因四舍五入导致的累积误差。

• 由于浮点数误差，round存在精度丢失（如：round(2.354, 2)返回2.36）

  

选择语句

1. if-elif-else

• 相当于c中的if-elseIf-else

2. Match-case

• 相当于c中的switch-case

• 用case _ 来代替default（不是必须的）

• 一个case可以设置多个匹配条件，每个条件用 | 隔开（ | 相当于or）

• match可以使用多种匹配模式：

  

循环语句

range()：用来生成一个整数序列，返回的是一个可迭代的“range”对象

range 函数可以有一到三个参数

1. 一个参数：range(stop)：生成从 0 到 stop-1 的整数序列。 eg：range(3) 生成 0, 1, 2。

2. 两个参数：range(start, stop)：生成从 start 到 stop-1 的整数序列。 eg：range(1, 4) 生成 1, 2, 3。

3. 三个参数：range(start, stop, step)：生成从 start 开始，以 step 为步长，到 stop-1 结束的序列。 eg：range(1, 8, 2) 生成 1, 3, 5, 7。

ps：range(a, b)遵循左闭右开

in关键字：用于测试序列（如列表、元组、字符串等）中是否包含某个特定的元素，或者字典中是否包含特定的键，返回值为布尔值

 # 列表成员资格测试
 if 'apple' in ['banana', 'apple', 'orange']:
  print("Apple is in the list")
 ​
 # 字符串成员资格测试
 if 'a' in 'cat':
  print("The letter a is in the word cat")
 ​
 # 字典键测试
 my_dict = {'name': 'Alice', 'age': 25}
 if 'name' in my_dict:
  print("Name is one of the keys in the dictionary")

1. for循环语句

for用于遍历序列（如列表、元组、字符串等）或其他可迭代对象的每个元素

 # 基础语法
  for element in iterable:
     pass

• element 是变量，它代表 iterable 中当前的元素。 iterable 是一个序列或任何其他可迭代对象。

• 每次迭代中，element 会被赋值为 iterable 中的下一个元素，然后执行代码块。

 # 遍历列表
 for number in [1, 2, 3]:
     print(number)
 ​
 # 遍历字符串
 for letter in "hello":
     print(letter)
 ​
 # 使用 range() 生成数字序列
 for i in range(5):
     print(i)

2. while([条件])循环语句

• 当“条件”表达式的返回值为True时执行while中的指令

  • “条件”表达式的返回值可以是任何数据类型，python会将其自动转化成bool值

  • 非零，非空对象都被视为True

• 可以将else语句与while组合使用：当循环条件变为假时执行else块

• 可以用break与continue进行循环控制

python的空值

“无形”空

• 缩进：tab（等同于四个空格）

• 转义：在字符串中出现

  • \：\n \t等

  • %：格式控制符

“有形”空

• None NoneType数据类型的唯一值，是一种被定义的空（c中的Null是一个空指针宏，不能等同于python中的None）

  • 用于表示变量没有被赋予任何具体值。

  • 通常用于函数中，表示函数没有明确的返回值。

  • 在对象引用中，用于表示“空”或“不存在”的对象

  

• pass：表示做一条“啥都不做”的指令，但不等于“不做”

基础文件操作

• open()：打开文件

  原型：open（file, mode)

  • file：文件名

  • mode：打开模式 -> 决定了文件对象的功能

  • 返回值：文件对象

    文件打开模式：

    r：以字符串形式只读

    rb：以二进制形式只读

    w：覆盖写入

    a：追加写入

• close()：关闭文件

hash与id函数

hash哈希函数

哈希值：将任意长度的输入转化成一个固定长度的输出，该输出即为哈希值

注意：

• 对于同一输入，哈希算法总是返回同一个固定的哈希值

• 从哈希值不能反推出原始输入

原型：hash(obj, /) 用于返回给定对象的哈希值

注意：

• 大多数内置数据类型都是可哈希对象

• 在同一程序运行期间，对象的哈希值不会发生改变

• 不能够手动更改一个对象的哈希值（虽然这么做时解释器不会报错）

• 不能返回一个可变元素的哈希值（如列表）>可变元素：在发生更改后内存地址不变的元素

• python3中哈希的相关变量：

  • 哈希对象的内存地址——进程重启时有时复用原进程地址，有时重新分配

  • 哈希种子——总是在进程重启时重置

哈希碰撞：有小概率会出现两个不同的对象拥有相同的哈希值，此时称这两个哈希值发生了哈希碰撞。 因为哈希碰撞的存在，不能从哈希值反推出对象。 两个对象相同，那么他们的哈希值一定相同，但哈希值相同，对应对象不一定相同

id函数

用于返回一个对象的特征值（在CPython中这个特征值是对象的内存地址）

CPython:由c语言实现的python解释器。作为官方实现，CPython是最广泛使用的Python解释器

assert()：断言函数（用于程序调试）

在括号中的表达式为假时，程序将报错：AssertError

为真时，该条命令等同于pass