Python基础知识

学前提醒

一定记得要自己动手编程试试哦~

Python简介

语言特点:面向对象、解释型、高级计算机程序设计语言
- ①面向对象：使用函数与类(在后面拓展中有讲)的方式编程解决问题
- ②解释型：在运行时，首先要将每条语句进行检查编译成机器语言(即0与1)再进行自顶而下的运行
- ③优缺点:编写容易但运行速度较慢
- Python Shell：交互式解释器,输入一条执行一条,输入的语句不会被保存
- 编辑器：输入的语句不会立刻被执行，编写完成保存并运行时才会被执行
- 历史(课外阅读):Python从诞生至今经历了一次大的更新换代,即Python2到Python3的飞跃。由于Python2功能的不完善,运行速度慢，维护困难等缺点，Python的创始人在C语言的基础上重新设计了Python3,与原先Python2在语法上有较大的差异，而原先的Python 2也渐渐淡出了历史舞台.我们学习的也都是Python3的语法.
- 目前较稳定的Python版本:Python 3.8,Python3.9,Python3.10,Python3.12
- 笔者的环境是Python3.12.0

输入与输出语句

输入语句：input() 在括号内可以输入提示语
- 注意通过input()得到的是字符串

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a = input("请输入一串字符：")   # 输入123456

输出语句：print() 括号内可以传入多个要输出的值
- 注意：当出现运算符＋时，请一定当心加号两边的数据类型是否一致，该如何转化

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print(a, type(a))   # type()用来查看a的数据类型

123456 <class 'str'>

数据类型

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num1 = 123      # int类型 十进制
num2 = 0b100101 # int类型 二进制
num3 = 0x1a2b3c # int类型 十六进制

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float1 = 1.0    # float类型
float2 = 1e5    # float类型 科学计数法 相当于 1.0*10^5

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str1 = "I'm Li Hua"                 # str类型 由双引号引导
str2 = 'He said:"I am not good."'   # str类型 由单引号引导
str3 = '''That's a desk'''          # str类型 由三引号引导

1
2
bool1 = True    # bool类型 真值
bool2 = False   # bool类型 假值

运算符与表达式

表达式:由数字、运算符、数字分组符号、自由变量和约束变量等以能求得数值的有意义排列方法所得的组合
运算符:
- 算术运算符
  注:若C=a%b, 当b>0时C∈[0,b) 当b<0时C∈(b,0]
- 关系运算符
  注:链式比较 a<=b<=c ⇔ a<=b and b<=c
- 逻辑运算符
  注:if not flag: ⇔ if flag==False:

数据结构：（也是数据类型）

字符串（关于转义字符可转到“关于格式化输出”）
- 索引：从零开始的标号
- 索引取值
- 切片：格式：s[start:end:step]

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s = "Hello,World"
print(s[1])
try:
    print(s[11])    # 超出索引取值会报错 IndexError: string index out of range
except IndexError as e:
    print(e)
# 切片
s = "Hello,World"
print(s[1:5])

e
string index out of range
ello

速会切片： 提示：若为负索引，将其加 len(s) 变为正索引

小技巧：

①判断是否为空切片：判断 (end-start) /step 是否大于 0(< 0为空)

②切片中的元素个数（可用来检查）n=(end-start)//step

列表
1. 索引、切片与字符串相同
2. 列表方法

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l = ["A", "B", "C"]
print(f"{l=}")

l.append("D")   # 向列表末尾插入一位元素
print(f"{l=}")

l.insert(4, "E")    # 插入，第一个参数为索引，第二个参数为元素
print(f"{l=}")
# 超过列表长度会被加入到列表末尾,现在列表长度为5
l.insert(10, "F")
print(f"{l=}")

del_val = l.pop() # 当pop中不传入任何参数时，默认删除最后一个元素
print(f"{l=}, {del_val=}")
del_val = l.pop(3)    # 删除指定索引上的元素，会返回被删除的元素
print(f"{l=}, {del_val=}")

l.remove("E") # 删除指定元素，若存在多个，删除第一个出现的该元素
# remove没有返回值
print(f"{l=}")

l=['A', 'B', 'C']
l=['A', 'B', 'C', 'D']
l=['A', 'B', 'C', 'D', 'E']
l=['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F']
l=['A', 'B', 'C', 'D', 'E'], del_val='F'
l=['A', 'B', 'C', 'E'], del_val='D'
l=['A', 'B', 'C']

字典（也叫哈希表(Hash Table)）
1. 键-值对(可以有相同的值)： {key1:valuel, key2:value2,…}
  - 键：可以是字符串、元组、整型、浮点型不能是列表、字典(它们是unhashable,不能被哈希化的)
  - 值：可以是任何类型
2. 取值：<字典名>[<键名>]
  - 键名不在字典中会引发KeyError
3. 字典方法

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d = {"A": 10, "B": 11, "C":12}
print(d.keys())     # 返回Keys对象,可迭代
print("---------")
for key in d.keys():
    print(key)
print("---------")
print(d.values())   # 返回Values对象,可迭代
print("---------")
for val in d.values():
    print(val)
print("---------")
print(d.items())    # 返回Items对象,可迭代
print("---------")
for key, val in d.items():
    print(key, val)
print("---------")
s = "1A"
for i in s:
    # get方法，若键名不在字典中，返回第二个参数
    print(d.get(i, int(i, 16)))

dict_keys(['A', 'B', 'C'])
---------
A
B
C
---------
dict_values([10, 11, 12])
---------
10
11
12
---------
dict_items([('A', 10), ('B', 11), ('C', 12)])
---------
A 10
B 11
C 12
---------
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10

算法结构

顺序结构

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2
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a = 1
a = 2
a = 3
print(f"{a=}")

a=3

分支结构(if语句)：
所有的分支结构只会运行至多1个(可能不运行)
循环结构：(for语句与while语句)
- while语句中注意循环控制变量的值一定要有初值且一定在循环中被改变
- while True循环一定有break语句(该情况下True就是True,不能是等于True的其它变量)
- break语句:结束当前整个循环
- continue语句:进入下一趟循环

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for i in range(1, 3):
    if i == 2:
        break
    for j in range(1, 5):
        print((i,j), end="\t")
print()
print("---------")
for i in range(1, 5):
    for j in range(1, 11):
        if j == 2:
            break
        print((i,j), end="\t")
print()
print("---------")
for i in range(1, 4):
    if i == 2:
        continue
    for j in range(1, 3):
        print((i,j), end="\t")
print()
print("---------")
for i in range(1, 4):
    for j in range(1, 3):
        if j == 2:
            continue
        print((i,j), end="\t")

(1, 1)	(1, 2)	(1, 3)	(1, 4)	
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(1, 1)	(2, 1)	(3, 1)	(4, 1)	
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(1, 1)	(1, 2)	(3, 1)	(3, 2)	
---------
(1, 1)	(2, 1)	(3, 1)