关于Python的基础知识学习
文章很长啊!!!
Python基础
数据类型:整数(16进制用0x前缀),浮点数,字符串,布尔,空值。
print 打印语句
# 开头 :注释内容
转义字符:\ 换行a: \n 制表:\t \本身:\\
多行字符串:''' ''',
raw 字符串:r'...'
Unicode: u'....'
这里还是要推荐下小编的Python学习群:483546416,不管你是小白还是大牛,小编我都欢迎,不定期分享干货,包括小编自己整理的一份2017最新的Python资料和0基础入门教程,欢迎初学和进阶中的小伙伴。在不忙的时间我会给大家解惑。
如果中文字符串在Python环境下遇到 UnicodeDecodeError,这是因为.py文件保存的格式有问题。可以在第一行添加注释
# -*- coding: utf-8 -*-
list: l=[1,2,3]
访问list
倒序访问list
增加 append() insert(),
删除 pop() pop(2) 无值删除最后一个,有值删除值得下标所对应的元素,
替换 直接赋值
tuple:t=(1,2,3) 单元素tuple:t=(1,)单元素后要加“,” 空tuple: t=()
访问tuple
倒序访问tuple
tuple不能增加,删除,替换
条件判断和循环
if
if else
if else if
for
while
break
continue
多重循环
dict 字典
d={
key1:value1,
key2:value2,
key3:value3
}
访问dict :d[key]
dict特点:查找速度快 但是占用内存大,还会浪费很多内容。dict按key查找,key不能重复
dict存储的key-value是没有顺序的,所以不能用dict存储有序集合
dict中作为key的元素必须不可变。如:字符串,整数,浮点数可以作为key;但list 不行。
更新dict: d[key4]=value4
遍历dict: 通过for循环
for key in d :
print key
或:print key,":",d[key]
set: s=s([1,2,3])
set 可以有一系列元素,但存储是无序的,而且不能包含重复元素
访问set: 用in操作:1 in s 或 2 in s 区分大小写
set的特点:
set的内部结构和dict很像,唯一区别是不存储value,因此,判断一个元素是否在set中速度很快。
set存储的元素和dict的key类似,必须是不变对象,因此,任何可变对象是不能放入set中的。
最后,set存储的元素也是没有顺序的。
set的这些特点,可以应用在哪些地方呢?
星期一到星期日可以用字符串'MON', 'TUE', ... 'SUN'表示。
假设我们让用户输入星期一至星期日的某天,如何判断用户的输入是否是一个有效的星期呢?
可以用if 语句判断,但这样做非常繁琐:
x = '' # 用户输入的字符串 if x!= 'MON' and x!= 'TUE' and x!= 'WED' ... and x!= 'SUN': print 'input error' else: print 'input ok'
注意:if 语句中的...表示没有列出的其它星期名称,测试时,请输入完整。
如果事先创建好一个set,包含'MON' ~ 'SUN':
weekdays = set(['MON', 'TUE', 'WED', 'THU', 'FRI', 'SAT', 'SUN'])
再判断输入是否有效,只需要判断该字符串是否在set中:
x = '' # 用户输入的字符串 if x in weekdays: print 'input ok' else: print 'input error'
这样一来,代码就简单多了。
遍历 set : 用for循环遍历
跟新set :
由于set存储的是一组不重复的无序元素,因此,更新set主要做两件事:
一是把新的元素添加到set中,二是把已有元素从set中删除。
添加元素时,用set的add()方法:
>>> s = set([1, 2, 3]) >>> s.add(4) >>> print s set([1, 2, 3, 4])
如果添加的元素已经存在于set中,add()不会报错,但是不会加进去了:
>>> s = set([1, 2, 3]) >>> s.add(3) >>> print s set([1, 2, 3])
删除set中的元素时,用set的remove()方法:
>>> s = set([1, 2, 3, 4]) >>> s.remove(4) >>> print s set([1, 2, 3])
如果删除的元素不存在set中,remove()会报错:
>>> s = set([1, 2, 3]) >>> s.remove(4) Traceback (most recent call last): File "
所以用add()可以直接添加,而remove()前需要判断。
s = set(['Adam', 'Lisa', 'Paul'])
L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']
for x in L:
if x in s:
s.remove(x)
else:
s.add(x)
print s
函数:
函数的调用:
Python内置了很多有用的函数,我们可以直接调用。
要调用一个函数,需要知道函数的名称和参数,比如求绝对值的函数 abs,它接收一个参数。
可以直接从Python的官方网站查看文档: http://docs.python.org/2/library/functions.html#abs
也可以在交互式命令行通过 help(abs) 查看abs函数的帮助信息。
编写函数:
在Python中,定义一个函数要使用def语句,依次写出函数名、括号、括号中的参数和冒号:,然后,在缩进块中编写函数体,函数的返回值用 return语句返回。
def my_abs():
if x>=0;
return x
else:
return -x
函数的递归:
在函数内部,可以调用其他函数。如果一个函数在内部调用自身本身,这个函数就是递归函数。
举个例子,我们来计算阶乘n! = 1 * 2 * 3 * ... * n,用函数fact(n)表示,可以看出:
fact(n) = n! = 1 * 2 * 3 * ... * (n-1) * n = (n-1)! * n = fact(n-1) * n
所以,fact(n)可以表示为n * fact(n-1),只有n=1时需要特殊处理。
于是,fact(n)用递归的方式写出来就是:
def fact(n): if n==1: return 1 return n * fact(n - 1)
上面就是一个递归函数。可以试试:
>>> fact(1) 1 >>> fact(5) 120 >>> fact(100) 93326215443944152681699238856266700490715968264381621468592963895217599993229915608941463976156518286253697920827223758251185210916864000000000000000000000000L
如果我们计算fact(5),可以根据函数定义看到计算过程如下:
===> fact(5) ===> 5 * fact(4) ===> 5 * (4 * fact(3)) ===> 5 * (4 * (3 * fact(2))) ===> 5 * (4 * (3 * (2 * fact(1)))) ===> 5 * (4 * (3 * (2 * 1))) ===> 5 * (4 * (3 * 2)) ===> 5 * (4 * 6) ===> 5 * 24 ===> 120
递归函数的优点是定义简单,逻辑清晰。理论上,所有的递归函数都可以写成循环的方式,但循环的逻辑不如递归清晰。
使用递归函数需要注意防止栈溢出。在计算机中,函数调用是通过栈(stack)这种数据结构实现的,每当进入一个函数调用,栈就会加一层栈帧,每当函数返回,栈就会减一层栈帧。由于栈的大小不是无限的,所以,递归调用的次数过多,会导致栈溢出。可以试试计算 fact(10000)。
汉诺塔移动:
def move(n, a, b, c):
if n ==1:
print a, '-->', c
return
move(n-1, a, c, b)
print a, '-->', c
move(n-1, b, a, c)
move(4, 'A', 'B', 'C')
函数的默认参数:
def greet(name="world"):
print "hello ,"+name+'.'
greet()
greet('Bart')
函数的可变参数
对list切片
对应上面的问题,取前3个元素,用一行代码就可以完成切片:
>>> L[0:3] ['Adam', 'Lisa', 'Bart']
L[0:3]表示,从索引0开始取,直到索引3为止,但不包括索引3。即索引0,1,2,正好是3个元素。
如果第一个索引是0,还可以省略:
>>> L[:3] ['Adam', 'Lisa', 'Bart']
也可以从索引1开始,取出2个元素出来:
>>> L[1:3] ['Lisa', 'Bart']
只用一个:,表示从头到尾:
>>> L[:] ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']
因此,L[:]实际上复制出了一个新list。
切片操作还可以指定第三个参数:
>>> L[::2] ['Adam', 'Bart']
第三个参数表示每N个取一个,上面的 L[::2] 会每两个元素取出一个来,也就是隔一个取一个。
把list换成tuple,切片操作完全相同,只是切片的结果也变成了tuple。
range()函数可以创建一个数列:
>>> range(1, 101) [1, 2, 3, ..., 100]
请利用切片,取出:
1. 前10个数;
2. 3的倍数;
3. 不大于50的5的倍数。
L = range(1, 101) print L[:10] print L[2::3] print L[4:50:5]
倒叙切片:
对于list,既然Python支持L[-1]取倒数第一个元素,那么它同样支持倒数切片,试试:
>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'] >>> L[-2:] ['Bart', 'Paul'] >>> L[:-2] ['Adam', 'Lisa'] >>> L[-3:-1] ['Lisa', 'Bart'] >>> L[-4:-1:2] ['Adam', 'Bart']
记住倒数第一个元素的索引是-1。倒序切片包含起始索引,不包含结束索引。
任务
利用倒序切片对 1 - 100 的数列取出:
* 最后10个数;
* 最后10个5的倍数。
5的倍数可以用 ::5 取出,要确定起始索引。
参考代码:
L = range(1, 101) print L[-10:] print L[-46::5]
字符串切片:
字符串 'xxx'和 Unicode字符串 u'xxx'也可以看成是一种list,每个元素就是一个字符。因此,字符串也可以用切片操作,只是操作结果仍是字符串:
>>> 'ABCDEFG'[:3] 'ABC' >>> 'ABCDEFG'[-3:] 'EFG' >>> 'ABCDEFG'[::2] 'ACEG'
在很多编程语言中,针对字符串提供了很多各种截取函数,其实目的就是对字符串切片。Python没有针对字符串的截取函数,只需要切片一个操作就可以完成,非常简单。
任务
字符串有个方法 upper() 可以把字符变成大写字母:
>>> 'abc'.upper() 'ABC'
但它会把所有字母都变成大写。请设计一个函数,它接受一个字符串,然后返回一个仅首字母变成大写的字符串。
提示:利用切片操作简化字符串操作。
取除首字母外的字符串用[1:]
参考代码:
def firstCharUpper(s):
return s[0].upper() + s[1:]
print firstCharUpper('hello')
print firstCharUpper('sunday')
print firstCharUpper('september')
迭代: for循环
在Python中,如果给定一个list或tuple,我们可以通过for循环来遍历这个list或tuple,这种遍历我们成为迭代(Iteration)。
在Python中,迭代是通过 for ... in 来完成的,而很多语言比如C或者Java,迭代list是通过下标完成的,比如Java代码:
for (i=0; i
可以看出,Python的for循环抽象程度要高于Java的for循环。
因为 Python 的 for循环不仅可以用在list或tuple上,还可以作用在其他任何可迭代对象上。
因此,迭代操作就是对于一个集合,无论该集合是有序还是无序,我们用 for 循环总是可以依次取出集合的每一个元素。
注意: 集合是指包含一组元素的数据结构,我们已经介绍的包括: 1.有序集合:list,tuple,str和unicode; 2.无序集合:set 3.无序集合并且具有 key-value 对:dict
而迭代是一个动词,它指的是一种操作,在Python中,就是 for 循环。
迭代与按下标访问数组最大的不同是,后者是一种具体的迭代实现方式,而前者只关心迭代结果,根本不关心迭代内部是如何实现的。
任务
请用for循环迭代数列 1-100 并打印出7的倍数。
for i in range(101):
if i%7==0:
print i
索引迭代
Python中,迭代永远是取出元素本身,而非元素的索引。
对于有序集合,元素确实是有索引的。有的时候,我们确实想在 for 循环中拿到索引,怎么办?
方法是使用enumerate() 函数:
>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'] >>> for index, name in enumerate(L): ... print index, '-', name ... 0 - Adam 1 - Lisa 2 - Bart 3 - Paul
使用 enumerate() 函数,我们可以在for循环中同时绑定索引index和元素name。但是,这不是 enumerate() 的特殊语法。实际上,enumerate() 函数把:
['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']
变成了类似:
[(0, 'Adam'), (1, 'Lisa'), (2, 'Bart'), (3, 'Paul')]
因此,迭代的每一个元素实际上是一个tuple:
for t in enumerate(L): index = t[0] name = t[1] print index, '-', name
如果我们知道每个tuple元素都包含两个元素,for循环又可以进一步简写为:
for index, name in enumerate(L): print index, '-', name
这样不但代码更简单,而且还少了两条赋值语句。
可见,索引迭代也不是真的按索引访问,而是由 enumerate() 函数自动把每个元素变成 (index, element) 这样的tuple,再迭代,就同时获得了索引和元素本身。
任务
zip()函数可以把两个 list 变成一个 list:
>>> zip([10, 20, 30], ['A', 'B', 'C']) [(10, 'A'), (20, 'B'), (30, 'C')]
在迭代 ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'] 时,如果我们想打印出名次 - 名字(名次从1开始),请考虑如何在迭代中打印出来。
提示:考虑使用zip()函数和range()函数
range(1, ) 可以创建出起始为 1 的数列。
参考代码:
L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'] for index, name in zip(range(1, len(L)+1), L): print index, '-', name
迭代dict的value
我们已经了解了dict对象本身就是可迭代对象,用 for 循环直接迭代 dict,可以每次拿到dict的一个key。
如果我们希望迭代 dict 对象的value,应该怎么做?
dict 对象有一个values() 方法,这个方法把dict转换成一个包含所有value的list,这样,我们迭代的就是 dict的每一个 value:
d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 } print d.values() # [85, 95, 59] for v ind.values(): print v # 85 # 95 # 59
如果仔细阅读Python的文档,还可以发现,dict除了values()方法外,还有一个itervalues()方法,用itervalues()方法替代values()方法,迭代效果完全一样:
d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 } print d.itervalues() #
那这两个方法有何不同之处呢?
1.values()方法实际上把一个 dict 转换成了包含 value 的list。
2. 但是itervalues()方法不会转换,它会在迭代过程中依次从 dict 中取出 value,所以 itervalues() 方法比 values() 方法节省了生成 list 所需的内存。
3. 打印 itervalues() 发现它返回一个
如果一个对象说自己可迭代,那我们就直接用 for 循环去迭代它,可见,迭代是一种抽象的数据操作,它不对迭代对象内部的数据有任何要求。
迭代dict的key和value
我们了解了如何迭代 dict的key和value,那么,在一个 for 循环中,能否同时迭代 key和value?答案是肯定的。
首先,我们看看 dict 对象的items()方法返回的值:
>>> d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 } >>> print d.items() [('Lisa', 85), ('Adam', 95), ('Bart', 59)]
可以看到,items() 方法把dict对象转换成了包含tuple的list,我们对这个list进行迭代,可以同时获得key和value:
>>> for key, value in d.items(): ... print key, ':', value ... Lisa : 85 Adam : 95 Bart : 59
和 values() 有一个 itervalues() 类似,items()也有一个对应的iteritems(),iteritems() 不把dict转换成list,而是在迭代过程中不断给出 tuple,所以, iteritems() 不占用额外的内存。
生成列表
要生成list [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10],我们可以用range(1, 11):
>>> range(1, 11) [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
但如果要生成[1x1, 2x2, 3x3, ..., 10x10]怎么做?方法一是循环:
>>> L = [] >>> for x in range(1, 11): ... L.append(x * x) ... >>> L [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]
但是循环太繁琐,而列表生成式则可以用一行语句代替循环生成上面的list:
>>> [x * x for x in range(1, 11)] [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]
这种写法就是Python特有的列表生成式。利用列表生成式,可以以非常简洁的代码生成 list。
写列表生成式时,把要生成的元素 x * x 放到前面,后面跟 for 循环,就可以把list创建出来,十分有用,多写几次,很快就可以熟悉这种语法。
复杂表达式
使用for循环的迭代不仅可以迭代普通的list,还可以迭代dict。
假设有如下的dict:
d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 }
完全可以通过一个复杂的列表生成式把它变成一个 HTML 表格:
tds = ['%s%s' % (name, score) for name, score in d.iteritems()] print '
' print '' print '\n'.join(tds) print 'Name | Score |
---|---|
注:字符串可以通过 % 进行格式化,用指定的参数替代%s。字符串的join()方法可以把一个 list 拼接成一个字符串。
把打印出来的结果保存为一个html文件,就可以在浏览器中看到效果了:
Name | Score |
---|---|
Lisa | 85 |
Adam | 95 |
Bart | 59 |
任务
在生成的表格中,对于没有及格的同学,请把分数标记为红色。
提示:红色可以用 实现。
如果我们用一个函数来替换字符串的格式化代码,可以得到更清晰的代码:
def generate_tr(name, score): return '%s%s' % (name, score) tds = [generate_tr(name, score) for name, score in d.iteritems()]
这样,只需要修改 generate_tr() 函数,必要的时候把score标红。
参考代码:
d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 } def generate_tr(name, score): if score < 60: return '%s%s' % (name, score) return '%s%s' % (name, score) tds = [generate_tr(name, score) for name, score in d.iteritems()] print '
' print '' print '\n'.join(tds) print 'Name | Score |
---|---|
条件过滤
列表生成式的for 循环后面还可以加上 if 判断。例如:
>>> [x * x for x in range(1, 11)] [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]
如果我们只想要偶数的平方,不改动 range()的情况下,可以加上 if 来筛选:
>>> [x * x for x in range(1, 11) if x % 2 == 0] [4, 16, 36, 64, 100]
有了 if 条件,只有 if 判断为 True 的时候,才把循环的当前元素添加到列表中。
任务
请编写一个函数,它接受一个 list,然后把list中的所有字符串变成大写后返回,非字符串元素将被忽略。
提示:
1. isinstance(x, str) 可以判断变量 x 是否是字符串;
2. 字符串的 upper() 方法可以返回大写的字母。
利用 if 剔除掉非字符串的元素。
参考代码:
def toUppers(L): return [x.upper() for x in L if isinstance(x, str)] print toUppers(['Hello', 'world', 101])
多层表达式
for循环可以嵌套,因此,在列表生成式中,也可以用多层 for 循环来生成列表。
对于字符串 'ABC' 和 '123',可以使用两层循环,生成全排列:
>>> [m + n for m in 'ABC' for n in '123'] ['A1', 'A2', 'A3', 'B1', 'B2', 'B3', 'C1', 'C2', 'C3']
翻译成循环代码就像下面这样:
L = [] for m in 'ABC': for n in '123': L.append(m + n)
任务
利用 3 层for循环的列表生成式,找出对称的 3 位数。例如,121 就是对称数,因为从右到左倒过来还是 121。
百位的循环从 1-9,十位和个位的循环从 0-9。
参考代码:
print [100 * n1 + 10 * n2 + n3 for n1 in range(1, 10) for n2 in range(10) for n3 in range(10) if n1==n3]
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