Python基础知识

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2024年06月07日 02:04 · 阅读数 92

一、数据类型和变量

1. 整数

2. 浮点数

很大或很小的浮点数需要用科学计数法表示，比如：1.23x109就是1.23e9，0.000012可以写成1.2e-5。

3. 字符串

可以用单引号和双引号表示，比如：'abc'，"xyz"，''或""本身只是一种表示方式，不是字符串的一部分
如果字符串内部既包含'又包含"，可以用转义字符\来标识
如果字符串里面有很多字符都需要转义，用r''表示''内部的字符串默认不转义，比如：
```
>>> print('\\\t\\')
\       \
>>> print(r'\\\t\\')
\\\t\\
```
如果字符串内部有很多换行，Python允许用'''...'''的格式表示多行内容，比如：
```
>>> print('''line1
... line2
... line3''')
line1
line2
line3
```
注意：...是提示符，不是代码的一部分

二、字符串和编码

1、字符编码

在计算机内存中，统一使用Unicode编码，当需要保存到硬盘或者需要传输的时候，就转换为UTF-8编码。
UTF-8编码将常用的英文字母被编码成1个字节，汉字通常是3个字节，只有很生僻的字符才会被编码成4-6个字节。
推荐用UTF-8编码

2、字符串

（1）编码相关

最新的Python 3版本中，字符串是以Unicode编码的，支持多语言，比如
```
>>> print('包含中文的str')
包含中文的str
```
ord()函数获取字符的整数表示，chr()函数把编码转换为对应的字符，比如：
```
>>> ord('中')
20013
>>> chr(66)
'B'
```
Python的字符串类型是str，而内存中以Unicode表示，如果要在网络上传输，或者保存到磁盘上，就需要把str变为以字节为单位的bytes。Python对bytes类型的数据用带b前缀的单引号或双引号表示，比如:
```
x = b'ABC'
```
encode()方法可以将Unicode表示的str编码为指定的bytes，比如：
```
>>> 'ABC'.encode('ascii')
b'ABC'
>>> '中文'.encode('utf-8')
b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'
```
需要注意的是：纯英文的str可以用ASCII编码为bytes，内容是一样的，含有中文的str可以用UTF-8编码为bytes。含有中文的str无法用ASCII编码，因为中文编码的范围超过了ASCII编码的范围，Python会报错
decode()方法可以将从网络或磁盘上读取的字节流（读到的数据是bytes）变为str，比如：
```
>>> b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'.decode('utf-8')
'中文'
```
注意：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，也就是decode('utf-8', errors='ignore')
len()函数可以计算str的字符数，如果换成bytes，len()函数就计算字节数，比如：
```
>>> len('中文')
2
>>> len('中文'.encode('utf-8'))
6 
```
注意：可以看出，1个中文字符经过UTF-8编码后通常会占用3个字节，而1个英文字符只占用1个字节。
应当始终坚持使用UTF-8编码对str和bytes进行转换。

（2）编码注意点

当Python解释器读取源代码时，为了让它按UTF-8编码读取，我们通常在文件开头写上这两行：
```
#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
```
必须并且要确保文本编辑器正在使用UTF-8 without BOM编码

（3）字符串格式化

用%运算符来格式化字符串

整数：%d
浮点数：%f
字符串：%s
十六进制整数：%x

比如：

>>> 'Hi, %s, you have $%d.' % ('xxq', 1000000)
'Hi, xxq, you have $1000000.'
>>> print('%.2f' %3.14159)
3.14
>>> print('%2d-%03d' %(3,1))
3-001

用%来转义%运算符，用%%来表示一个%，比如：
```
>>> 'growth rate: %d %%' % 7
'growth rate: 7 %'
```

三、使用list和tuple

1. list

（1）list的初始化

list是可变的有序的集合，可以很方便的初始化，比如：

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

list中的元素可以是不同的类型，比如：
```
>>> L = ['Apple', 123, True]
```

（2）list的常见操作

用len()函数可以获取list的长度
可以直接用索引值来访问元素，支持负数索引，比如：
```
>>> classmates[2]
'Tracy'
>>> classmates[-1]
'Tracy'
```

向list中添加新的元素，包括追加到末尾，以及插入到指定位置：

追加到末尾：append

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

插入到指定位置：insert

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

删除元素
- 删除末尾元素：pop
```
>>> classmates.pop()
'Adam'
```
- 删除指定位置的元素：pop(i)
```
>>> classmates.pop(1)
'Jack'
```
替换指定位置元素，直接用索引赋值就好，比如：
```
>>> classmates[1] = 'Sarah'
```

（3）list的特殊场景

list中可以包含list，形成多维数组，比如：
```
>>> s = ['python', 'java', ['asp', 'php'], 'scheme']
>>> len(s)
4
```
要取出上述例子中的'php'，就可以这样：
```
>>> s[2][1]
'php'
```

可以用sort()函数来对list进行排序，比如：

>>> a = ['c', 'b', 'a']
>>> a.sort()
>>> a
['a', 'b', 'c']

2. tuple

（1）基本特点

也是一种有序列表，和list很像
tuple是不可变的，一旦初始化就不能修改，所以没有跟修改有关的方法，比如append，intsert，也不能进行赋值操作
如果可能，能用tuple代替list就尽量用tuple
当你定义一个tuple时，在定义的时候，tuple的元素就必须被确定下来，比如：
```
t = (1, 2)
```
或者定义一个空的tuple：
```
>>> t = ()
>>> t
()
```

（2）特殊情况

特别需要注意的是，要定义一个只有1个元素的tuple，必须加在元素后面加上,，比如：
```
>>> t = (1,)
>>> t
(1,)
```
tuple是不可变的，指的是tuple中的元素的指向不可变，但是tuple指向的元素可以是能变化的，比如可以是一个list，比如：
```
>>> t = ('a', 'b', ['A', 'B'])
>>> t[2][0] = 'X'
>>> t[2][1] = 'Y'
>>> t
('a', 'b', ['X', 'Y'])
```

四、条件判断

1. 基本的用法

if语句的完整形式是：

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的执行顺序是从上往下，如果为true，则执行对应缩进的代码块

2. 特殊的场景

if的判断条件可以简写，比如：
```
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。

五、循环

1. for...in 循环

for...in循环用于将把list或tuple中的每个元素迭代出来，比如：

sum = 0
for x in [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]:
    sum = sum + x
print(sum)

可以用range()函数生成一个整数序列，比如上面的例子就可以改为：
```
sum = 0
for x in range(11):
    sum = sum + x
print(sum)
```
还可以用list()函数将range()函数生成的序列转为list，比如：
```
>>> list(range(5))
[0, 1, 2, 3, 4]
```

2. while循环

while循环就是：只要条件满足，就不断循环，条件不满足时退出循环。比如我们要计算100以内所有奇数之和：

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

3. break中断循环

在循环中，break语句可以提前退出循环，比如还是上面的例子中：

sum = 0
n = 99
while n > 0:
    sum = sum + n
    n = n - 2
    if n < 50: #当n = 49时，条件满足，就会执行break语句
    	break #break语句会结束当前循环，直接执行while循环后面的语句
print(sum)

上面本来是要计算100以内的奇数之和，加了break语句以后，50以内的奇数就不会计算了

4. continue跳过当前循环

在循环中，可以用continue语句跳过当前的这次循环，直接开始下一次循环：

n = 0
while n < 10:
    n = n + 1
    if n % 2 == 0: # 如果n是偶数，执行continue语句
        continue # continue语句会直接继续下一轮循环，后续的print()语句不会执行
    print(n)

上面的例子本来是计算10以内的整数之和，加了continue语句以后就把偶数过滤掉了

六、使用dict和set

1. dict字典

（1）基本的特点

使用键-值（key-value）存储，具有极快的查找速度
和list比较，dict有以下几个特点：
- 查找和插入的速度极快，不会随着key的增加而变慢；
- 需要占用大量的内存，内存浪费多。
dict内部存放的顺序和key放入的顺序是没有关系

（2）基本的用法

初始化可以一次性生成一个dict，比如：

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

从dict中取值的话直接用key来获取，把比如：
```
>>> d['Michael']
95
```
修改某个key对应的值的话可以直接重新赋值，比如：
```
>>> d['Michael'] = 90
>>> d['Michael']
90
```
注意：重复添加同一个key，后面的值会把前面的值覆盖掉
判断某个key是否在dict中，可以通过in判断，比如：
```
>>> 'Thomas' in d
False
```
也可以通过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) #如果不存在'Thomas'，就会返回-1
-1
```
注意：返回None的时候Python的交互环境不显示结果。
通过pop(key)方法删除一个key，对应的value也会删除，比如：
```
>>> d.pop('Bob')
75
>>> d
{'Michael': 95, 'Tracy': 85}
```

（3）特殊情况

dict的key必须是不可变对象，因为dict通过哈希算法来计算key的位置，要保证hash的正确性，作为key的对象就不能变
在Python中，字符串、整数等都是不可变的，可以作为key，但是list是可变的，就不能作为key

2. set集合

（1）基本特点

和dict类似，也是一组key的集合，但是不存储value
在set中，没有重复的key，重复的元素自动被过滤
在set中，元素是无序的

（2）基本的用法

初始化一个set需要传入一个list，比如：

>>> s = set([1, 2, 3])
>>> s
{1, 2, 3} #不代表是有序的喔

重复元素在set中自动被过滤：

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

add(key)方法可以添加元素到set中：
```
>>> s.add(4)
>>> s
{1, 2, 3, 4}
```
注意：可以重复添加，但是不会起作用
remove(key)方法可以删除元素：
```
>>> s.remove(4)
>>> s
{1, 2, 3}
```

2个set可以做集合的交集和并集操作，比如：

>>> s1 = set([1, 2, 3])
>>> s2 = set([2, 3, 4])
>>> s1 & s2
{2, 3}
>>> s1 | s2
{1, 2, 3, 4}

（3）特殊情况

set和dict一样，key必须是不可变对象

3. 不可变对象

对于不变对象来说，调用对象自身的任意方法，也不会改变该对象自身的内容。相反，这些方法会创建新的对象并返回，这样，就保证了不可变对象本身永远是不可变的

比如：

>>> a = 'abc'
>>> b = a.replace('a', 'A')
>>> b
'Abc'
>>> a
'abc'

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Python基础知识

转载自:https://juejin.cn/post/7365345063850999848

Python基础知识

一、数据类型和变量

1. 整数

2. 浮点数

3. 字符串

二、字符串和编码

1、字符编码

2、字符串

（1） 编码相关

（2）编码注意点

（3）字符串格式化

三、使用list和tuple

1. list

（1）list的初始化

（2）list的常见操作

（3）list的特殊场景

2. tuple

（1）基本特点

（2）特殊情况

四、条件判断

1. 基本的用法

2. 特殊的场景

五、循环

1. for...in 循环

2. while循环

3. break中断循环

4. continue跳过当前循环

六、使用dict和set

1. dict字典

（1）基本的特点

（2）基本的用法

（3）特殊情况

2. set集合

（1）基本特点

（2）基本的用法

（3）特殊情况

3. 不可变对象

（1）编码相关