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python学习笔记

chenmo · 8月15日 · 2020年 · · 541次已读
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python学习笔记基础语法部分语法输出语句利用命令行运行文件常见错误注释单行注释(行注释)多行注释(块注释)运算符变量变量定义变量类型不同类型变量之间的计算变量的输入类型转换函数变量的格式化输出标识符关键字命名规则驼峰命名法逻辑判断(if)判断的定义逻辑运算if进阶elifif 的嵌套随机数的处理运算符01. 算数运算符02. 比较(关系)运算符03. 逻辑运算符04. 赋值运算符05. 运算符的优先级循环基本使用while 语句基本语法for语句基本语法Python 中的计数方法break 和 continue循环嵌套字符串中的转义字符函数函数的定义函数调用函数的文档注释函数参数的使用参数的作用形参和实参函数的返回值函数的嵌套调用函数的模块化使用第一个模块体验模块名也是一个标识符函数进阶01. 函数参数和返回值的作用02. 函数的返回值03. 函数的参数不可变和可变的参数缺省参数多值参数(知道)04. 函数的递归4.1 递归函数的特点4.2 递归案例 —— 计算数字累加高级变量类型目标知识点回顾01. 列表1.1 列表的定义1.2 列表常用操作1.3 del 关键字(科普)1.4 关键字、函数和方法(科普)1.5 循环遍历1.6 应用场景 02. 元组2.1 元组的定义创建空元组只包含一个元素2.2 元组常用操作2.3 循环遍历2.4 应用场景元组和列表之间的转换03. 字典字典的定义3.2 字典常用操作3.3 循环遍历3.4 应用场景 04. 字符串4.1 字符串的定义4.2 字符串的常用操作1) 判断类型 – 92) 查找和替换 – 73) 大小写转换 – 54) 文本对齐 – 35) 去除空白字符 – 36) 拆分和连接 – 54.3 字符串的切片索引的顺序和倒序05. 公共方法5.1 Python 内置函数5.2 切片5.3 运算符成员运算符5.4 完整的 for 循环语法应用场景

基础语法部分

语法

输出语句

利用命令行运行文件

常见错误

  • 1> 手误,例如使用 pirnt("Hello world")
  • 2> 将多条 print 写在一行

每行代码负责完成一个动作

  • 3> 缩进错误
  • Python 是一个格式非常严格的程序设计语言
  • 目前而言,大家记住每行代码前面都不要增加空格
  • 4> python 2.x 默认不支持中文

目前市场上有两个 Python 的版本并存着,分别是 Python 2.xPython 3.x

  • Python 2.x 默认不支持中文,具体原因,等到介绍 字符编码 时给大家讲解
  • Python 2.x 的解释器名称是 python
  • Python 3.x 的解释器名称是 python3
  • ASCII 字符只包含 256 个字符,不支持中文
  • 有关字符编码的问题,后续会讲
  • 单词列表

     

注释

单行注释(行注释)

  • # 开头,# 右边的所有东西都被当做说明文字,而不是真正要执行的程序,只起到辅助说明作用
  • 示例代码如下:

为了保证代码的可读性,# 后面建议先添加一个空格,然后再编写相应的说明文字

在代码后面增加的单行注释

  • 在程序开发时,同样可以使用 # 在代码的后面(旁边)增加说明性的文字
  • 但是,需要注意的是,为了保证代码的可读性注释和代码之间 至少要有 两个空格
  • 示例代码如下:

多行注释(块注释)

  • 如果希望编写的 注释信息很多,一行无法显示,就可以使用多行注释
  • 要在 Python 程序中使用多行注释,可以用 一对 连续的 三个 引号(单引号和双引号都可以)
  • 示例代码如下:

 

运算符

运算符描述实例
+10 + 20 = 30
10 – 20 = -10
*10 * 20 = 200
/10 / 20 = 0.5
//取整除返回除法的整数部分(商) 9 // 2 输出结果 4
%取余数返回除法的余数 9 % 2 = 1
**又称次方、乘方,2 ** 3 = 8
  • 在 Python 中 * 运算符还可以用于字符串,计算结果就是字符串重复指定次数的结果

优先级

  • 以下表格的算数优先级由高到最低顺序排列
运算符描述
**幂 (最高优先级)
* / % //乘、除、取余数、取整除
+ –加法、减法

 

变量

变量定义

  • 在 Python 中,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

  • 等号(=)用来给变量赋值

    • = 左边是一个变量名
    • = 右边是存储在变量中的值

变量定义之后,后续就可以直接使用了

变量类型

  • 在内存中创建一个变量,会包括:

    1. 变量的名称
    2. 变量保存的数据
    3. 变量存储数据的类型
    4. 变量的地址(标示)

 

  • Python 中定义变量是 不需要指定类型(在其他很多高级语言中都需要)

  • 数据类型可以分为 数字型非数字型

  • 数字型

    • 整型 (int)

    • 浮点型(float

    • 布尔型(bool

      • True 非 0 数 —— 非零即真
      • False 0
    • 复数型 (complex)

      • 主要用于科学计算,例如:平面场问题、波动问题、电感电容等问题
  • 非数字型

    • 字符串
    • 列表
    • 元组
    • 字典

提示:在 Python 2.x 中,整数 根据保存数值的长度还分为:

  • int(整数)
  • long(长整数)
  • 使用 type 函数可以查看一个变量的类型

不同类型变量之间的计算

1) 数字型变量 之间可以直接计算

  • 在 Python 中,两个数字型变量是可以直接进行 算数运算的

  • 如果变量是 bool 型,在计算时

    • True 对应的数字是 1
    • False 对应的数字是 0

2) 字符串变量 之间使用 + 拼接字符串

  • 在 Python 中,字符串之间可以使用 + 拼接生成新的字符串

3) 字符串变量 可以和 整数 使用 * 重复拼接相同的字符串

4) 数字型变量字符串 之间 不能进行其他计算

变量的输入

input 函数实现键盘输入

  • 在 Python 中可以使用 input 函数从键盘等待用户的输入
  • 用户输入的 任何内容 Python 都认为是一个 字符串
  • 语法如下:

类型转换函数

函数说明
int(x)将 x 转换为一个整数
float(x)将 x 转换到一个浮点数

定义 一个 浮点变量 接收用户输入的同时,就使用 float 函数进行转换

变量的格式化输出

苹果单价 9.00 元/斤,购买了 5.00 斤,需要支付 45.00

  • 在 Python 中可以使用 print 函数将信息输出到控制台

  • 如果希望输出文字信息的同时,一起输出 数据,就需要使用到 格式化操作符

  • % 被称为 格式化操作符,专门用于处理字符串中的格式

    • 包含 % 的字符串,被称为 格式化字符串
    • % 和不同的 字符 连用,不同类型的数据 需要使用 不同的格式化字符
格式化字符含义
%s字符串
%d有符号十进制整数,%06d 表示输出的整数显示位数,不足的地方使用 0 补全
%f浮点数,%.2f 表示小数点后只显示两位
%%输出 %
  • 语法格式如下:

 

标识符

标示符就是程序员定义的 变量名函数名

名字 需要有 见名知义 的效果,见下图:

001_中国山东找蓝翔

  • 标示符可以由 字母下划线数字 组成
  • 不能以数字开头
  • 不能与关键字重名

关键字

  • 关键字 就是在 Python 内部已经使用的标识符
  • 关键字 具有特殊的功能和含义
  • 开发者 不允许定义和关键字相同的名字的标示符

通过以下命令可以查看 Python 中的关键字

提示:关键字的学习及使用,会在后面的课程中不断介绍

  • import 关键字 可以导入一个 “工具包”
  • Python 中不同的工具包,提供有不同的工具

命名规则

命名规则 可以被视为一种 惯例,并无绝对与强制 目的是为了 增加代码的识别和可读性

注意 Python 中的 标识符区分大小写的

002_标识符区分大小写

  1. 在定义变量时,为了保证代码格式,= 的左右应该各保留一个空格

  2. Python 中,如果 变量名 需要由 二个多个单词 组成时,可以按照以下方式命名

    1. 每个单词都使用小写字母
    2. 单词与单词之间使用 _下划线 连接
    • 例如:first_namelast_nameqq_numberqq_password

驼峰命名法

  • 变量名 是由二个或多个单词组成时,还可以利用驼峰命名法来命名

  • 小驼峰式命名法

    • 第一个单词以小写字母开始,后续单词的首字母大写
    • 例如:firstNamelastName
  • 大驼峰式命名法

    • 每一个单词的首字母都采用大写字母
    • 例如:FirstNameLastNameCamelCase

003_驼峰命名法

逻辑判断(if)

 

判断的定义

  • 如果 条件满足,才能做某件事情,
  • 如果 条件不满足,就做另外一件事情,或者什么也不做

正是因为有了判断,才使得程序世界丰富多彩,充满变化!

判断语句 又被称为 “分支语句”,正是因为有了判断,才让程序有了很多的分支

005_ifelse语句是一个完整的代码块1

逻辑运算

  • 在程序开发中,通常 在判断条件时,会需要同时判断多个条件
  • 只有多个条件都满足,才能够执行后续代码,这个时候需要使用到 逻辑运算符
  • 逻辑运算符 可以把 多个条件 按照 逻辑 进行 连接,变成 更复杂的条件
  • Python 中的 逻辑运算符 包括:与 and或 or非 not 三种

and

  • 并且
  • 两个条件同时满足,返回 True
  • 只要有一个不满足,就返回 False
条件 1条件 2结果
成立成立成立
成立不成立不成立
不成立成立不成立
不成立不成立不成立

or

  • 或者
  • 两个条件只要有一个满足,返回 True
  • 两个条件都不满足,返回 False
条件 1条件 2结果
成立成立成立
成立不成立成立
不成立成立成立
不成立不成立不成立

not

  • 不是
条件结果
成立不成立
不成立成立
if进阶elif
  • 在开发中,使用 if 可以 判断条件
  • 使用 else 可以处理 条件不成立 的情况
  • 但是,如果希望 再增加一些条件条件不同,需要执行的代码也不同 时,就可以使用 elif
  • 语法格式如下:
  • 对比逻辑运算符的代码

注意

  1. elifelse 都必须和 if 联合使用,而不能单独使用
  2. 可以将 ifelifelse 以及各自缩进的代码,看成一个 完整的代码块

if 的嵌套

elif 的应用场景是:同时 判断 多个条件,所有的条件是 平级

  • 在开发中,使用 if 进行条件判断,如果希望 在条件成立的执行语句中增加条件判断,就可以使用 if 的嵌套
  • if 的嵌套 的应用场景就是:在之前条件满足的前提下,再增加额外的判断
  • if 的嵌套 的语法格式,除了缩进之外 和之前的没有区别
  • 语法格式如下:

随机数的处理

  • Python 中,要使用随机数,首先需要导入 随机数模块 —— “工具包”
  • 导入模块后,可以直接在 模块名称 后面敲一个 . 然后按 Tab 键,会提示该模块中包含的所有函数
  • random.randint(a, b) ,返回 [a, b] 之间的整数,包含 ab
  • 例如:

运算符

01. 算数运算符

  • 是完成基本的算术运算使用的符号,用来处理四则运算
运算符描述实例
+10 + 20 = 30
10 – 20 = -10
*10 * 20 = 200
/10 / 20 = 0.5
//取整除返回除法的整数部分(商) 9 // 2 输出结果 4
%取余数返回除法的余数 9 % 2 = 1
**又称次方、乘方,2 ** 3 = 8
  • 在 Python 中 * 运算符还可以用于字符串,计算结果就是字符串重复指定次数的结果

02. 比较(关系)运算符

运算符描述
==检查两个操作数的值是否 相等,如果是,则条件成立,返回 True
!=检查两个操作数的值是否 不相等,如果是,则条件成立,返回 True
>检查左操作数的值是否 大于 右操作数的值,如果是,则条件成立,返回 True
<检查左操作数的值是否 小于 右操作数的值,如果是,则条件成立,返回 True
>=检查左操作数的值是否 大于或等于 右操作数的值,如果是,则条件成立,返回 True
<=检查左操作数的值是否 小于或等于 右操作数的值,如果是,则条件成立,返回 True

Python 2.x 中判断 不等于 还可以使用 <> 运算符

!= 在 Python 2.x 中同样可以用来判断 不等于

03. 逻辑运算符

运算符逻辑表达式描述
andx and y只有 x 和 y 的值都为 True,才会返回 True
否则只要 x 或者 y 有一个值为 False,就返回 False
orx or y只要 x 或者 y 有一个值为 True,就返回 True
只有 x 和 y 的值都为 False,才会返回 False
notnot x如果 x 为 True,返回 False
如果 x 为 False,返回 True

04. 赋值运算符

  • 在 Python 中,使用 = 可以给变量赋值
  • 在算术运算时,为了简化代码的编写,Python 还提供了一系列的 与 算术运算符 对应的 赋值运算符
  • 注意:赋值运算符中间不能使用空格
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
//=取整除赋值运算符c //= a 等效于 c = c // a
%= (余数)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

05. 运算符的优先级

  • 以下表格的算数优先级由高到最低顺序排列
运算符描述
**幂 (最高优先级)
* / % //乘、除、取余数、取整除
+ –加法、减法
<= < > >=比较运算符
== !=等于运算符
= %= /= //= -= += *= **=赋值运算符
not or and逻辑运算符

循环基本使用

  • 循环的作用就是让 指定的代码 重复的执行
  • while 循环最常用的应用场景就是 让执行的代码 按照 指定的次数 重复 执行
  • 需求 —— 打印 5 遍 Hello Python
  • 思考 —— 如果要求打印 100 遍怎么办?

while 语句基本语法

注意

while 语句以及缩进部分是一个 完整的代码块

for语句基本语法

使用 for 就能够实现迭代遍历

 

Python 中的计数方法

常见的计数方法有两种,可以分别称为:

  • 自然计数法(从 1 开始)—— 更符合人类的习惯
  • 程序计数法(从 0 开始)—— 几乎所有的程序语言都选择从 0 开始计数

因此,大家在编写程序时,应该尽量养成习惯:除非需求的特殊要求,否则 循环 的计数都从 0 开始

break 和 continue

breakcontinue 是专门在循环中使用的关键字

  • break 某一条件满足时,退出循环,不再执行后续重复的代码
  • continue 某一条件满足时,不执行后续重复的代码

breakcontinue 只针对 当前所在循环 有效

002_循环流程图-w400

break

  • 在循环过程中,如果 某一个条件满足后 再希望 循环继续执行,可以使用 break 退出循环

break 只针对当前所在循环有效

continue

  • 在循环过程中,如果 某一个条件满足后 希望 执行循环代码,但是又不希望退出循环,可以使用 continue
  • 也就是:在整个循环中,只有某些条件,不需要执行循环代码,而其他条件都需要执行
  • 需要注意:使用 continue 时,条件处理部分的代码,需要特别注意,不小心会出现 死循环

continue 只针对当前所在循环有效

循环嵌套

  • while 嵌套就是:while 里面还有 while

字符串中的转义字符

  • \t 在控制台输出一个 制表符,协助在输出文本时 垂直方向 保持对齐
  • \n 在控制台输出一个 换行符

制表符 的功能是在不使用表格的情况下在 垂直方向 按列对齐文本

转义字符描述
\\反斜杠符号
\单引号
\双引号
\n换行
\t横向制表符
\r回车

 

函数

函数的定义

定义函数的格式如下:

  1. def 是英文 define 的缩写

  2. 函数名称 应该能够表达 函数封装代码 的功能,方便后续的调用

  3. 函数名称 的命名应该 符合 标识符的命名规则

    • 可以由 字母下划线数字 组成
    • 不能以数字开头
    • 不能与关键字重名

函数调用

调用函数很简单的,通过 函数名() 即可完成对函数的调用

函数的文档注释

  • 在开发中,如果希望给函数添加注释,应该在 定义函数 的下方,使用 连续的三对引号
  • 连续的三对引号 之间编写对函数的说明文字
  • 函数调用 位置,使用快捷键 CTRL + Q 可以查看函数的说明信息

注意:因为 函数体相对比较独立函数定义的上方,应该和其他代码(包括注释)保留 两个空行

 

函数参数的使用

  • 在函数名的后面的小括号内部填写 参数
  • 多个参数之间使用 , 分隔

参数的作用

  • 函数,把 具有独立功能的代码块 组织为一个小模块,在需要的时候 调用

  • 函数的参数,增加函数的 通用性,针对 相同的数据处理逻辑,能够 适应更多的数据

    1. 在函数 内部,把参数当做 变量 使用,进行需要的数据处理
    2. 函数调用时,按照函数定义的参数顺序,把 希望在函数内部处理的数据通过参数 传递

形参和实参

  • 形参定义 函数时,小括号中的参数,是用来接收参数用的,在函数内部 作为变量使用
  • 实参调用 函数时,小括号中的参数,是用来把数据传递到 函数内部 用的

 

函数的返回值

  • 在程序开发中,有时候,会希望 一个函数执行结束后,告诉调用者一个结果,以便调用者针对具体的结果做后续的处理
  • 返回值 是函数 完成工作后,最后 给调用者的 一个结果
  • 在函数中使用 return 关键字可以返回结果
  • 调用函数一方,可以 使用变量接收 函数的返回结果

注意:return 表示返回,后续的代码都不会被执行

 

函数的嵌套调用

  • 一个函数里面 又调用另外一个函数,这就是 函数嵌套调用

  • 如果函数 test2 中,调用了另外一个函数 test1

    • 那么执行到调用 test1 函数时,会先把函数 test1 中的任务都执行完
    • 才会回到 test2 中调用函数 test1 的位置,继续执行后续的代码

 

函数的模块化使用

模块是 Python 程序架构的一个核心概念

  • 模块 就好比是 工具包,要想使用这个工具包中的工具,就需要 导入 import 这个模块
  • 每一个以扩展名 py 结尾的 Python 源代码文件都是一个 模块
  • 在模块中定义的 全局变量函数 都是模块能够提供给外界直接使用的工具

第一个模块体验

步骤

  • 新建 cm_10_分隔线模块.py

    • 复制 cm_09_打印多条分隔线.py 中的内容,最后一行 print 代码除外
    • 增加一个字符串变量
  • 新建 hm_10_体验模块.py 文件,并且编写以下代码:

体验小结

  • 可以 在一个 Python 文件定义 变量 或者 函数
  • 然后在 另外一个文件中 使用 import 导入这个模块
  • 导入之后,就可以使用 模块名.变量 / 模块名.函数 的方式,使用这个模块中定义的变量或者函数

模块可以让 曾经编写过的代码 方便的被 复用

模块名也是一个标识符

  • 标示符可以由 字母下划线数字 组成
  • 不能以数字开头
  • 不能与关键字重名

注意:如果在给 Python 文件起名时,以数字开头 是无法在 PyCharm 中通过导入这个模块的

 

函数进阶

01. 函数参数和返回值的作用

函数根据 有没有参数 以及 有没有返回值,可以 相互组合,一共有 4 种 组合形式

  1. 无参数,无返回值
  2. 无参数,有返回值
  3. 有参数,无返回值
  4. 有参数,有返回值

001_函数参数和返回值

定义函数时,是否接收参数,或者是否返回结果,是根据 实际的功能需求 来决定的!

  1. 如果函数 内部处理的数据不确定,就可以将外界的数据以参数传递到函数内部
  2. 如果希望一个函数 执行完成后,向外界汇报执行结果,就可以增加函数的返回值

02. 函数的返回值

  • 在程序开发中,有时候,会希望 一个函数执行结束后,告诉调用者一个结果,以便调用者针对具体的结果做后续的处理
  • 返回值 是函数 完成工作后,最后 给调用者的 一个结果
  • 在函数中使用 return 关键字可以返回结果
  • 调用函数一方,可以 使用变量接收 函数的返回结果

问题:一个函数执行后能否返回多个结果?

示例 —— 温度和湿度测量

  • 假设要开发一个函数能够同时返回当前的温度和湿度
  • 先完成返回温度的功能如下:
  • 在利用 元组 在返回温度的同时,也能够返回 湿度
  • 改造如下:

提示:如果一个函数返回的是元组,括号可以省略

技巧

  • Python 中,可以 将一个元组 使用 赋值语句 同时赋值给 多个变量
  • 注意:变量的数量需要和元组中的元素数量保持一致

 

03. 函数的参数

不可变和可变的参数

问题 1:在函数内部,针对参数使用 赋值语句,会不会影响调用函数时传递的 实参变量? —— 不会!

  • 无论传递的参数是 可变 还是 不可变

    • 只要 针对参数 使用 赋值语句,会在 函数内部 修改 局部变量的引用不会影响到 外部变量的引用

问题 2:如果传递的参数是 可变类型,在函数内部,使用 方法 修改了数据的内容,同样会影响到外部的数据

python 中,列表变量调用 += 本质上是在执行列表变量的 extend 方法,不会修改变量的引用

 

缺省参数
  • 定义函数时,可以给 某个参数 指定一个默认值,具有默认值的参数就叫做 缺省参数
  • 调用函数时,如果没有传入 缺省参数 的值,则在函数内部使用定义函数时指定的 参数默认值
  • 函数的缺省参数,将常见的值设置为参数的缺省值,从而 简化函数的调用
  • 例如:对列表排序的方法

指定函数的缺省参数

  • 在参数后使用赋值语句,可以指定参数的缺省值

提示

  1. 缺省参数,需要使用 最常见的值 作为默认值!
  2. 如果一个参数的值 不能确定,则不应该设置默认值,具体的数值在调用函数时,由外界传递!

缺省参数的注意事项

1) 缺省参数的定义位置

  • 必须保证 带有默认值的缺省参数 在参数列表末尾
  • 所以,以下定义是错误的!

2) 调用带有多个缺省参数的函数

  • 调用函数时,如果有 多个缺省参数需要指定参数名,这样解释器才能够知道参数的对应关系!

 

多值参数(知道)

定义支持多值参数的函数

  • 有时可能需要 一个函数 能够处理的参数 个数 是不确定的,这个时候,就可以使用 多值参数

  • python 中有 两种 多值参数:

    • 参数名前增加 一个 * 可以接收 元组
    • 参数名前增加 两个 * 可以接收 字典
  • 一般在给多值参数命名时,习惯使用以下两个名字

    • *args —— 存放 元组 参数,前面有一个 *
    • **kwargs —— 存放 字典 参数,前面有两个 *
  • argsarguments 的缩写,有变量的含义

  • kwkeyword 的缩写,kwargs 可以记忆 键值对参数

提示:多值参数 的应用会经常出现在网络上一些大牛开发的框架中,知道多值参数,有利于我们能够读懂大牛的代码

 

多值参数案例 —— 计算任意多个数字的和

需求

  1. 定义一个函数 sum_numbers,可以接收的 任意多个整数
  2. 功能要求:将传递的 所有数字累加 并且返回累加结果

 

元组和字典的拆包(知道)

  • 在调用带有多值参数的函数时,如果希望:

    • 将一个 元组变量,直接传递给 args
    • 将一个 字典变量,直接传递给 kwargs
  • 就可以使用 拆包,简化参数的传递,拆包 的方式是:

    • 元组变量前,增加 一个 *
    • 字典变量前,增加 两个 *

 

04. 函数的递归

函数调用自身的 编程技巧 称为递归

4.1 递归函数的特点

特点

  • 一个函数 内部 调用自己

    • 函数内部可以调用其他函数,当然在函数内部也可以调用自己

代码特点

  1. 函数内部的 代码 是相同的,只是针对 参数 不同,处理的结果不同

  2. 参数满足一个条件 时,函数不再执行

    • 这个非常重要,通常被称为递归的出口,否则 会出现死循环

示例代码

002_递归调用示意图I

4.2 递归案例 —— 计算数字累加

需求

  1. 定义一个函数 sum_numbers
  2. 能够接收一个 num 的整数参数
  3. 计算 1 + 2 + … num 的结果

002_递归调用示意图

提示:递归是一个 编程技巧,初次接触递归会感觉有些吃力!在处理 不确定的循环条件时,格外的有用,例如:遍历整个文件目录的结构

 

 

高级变量类型

目标

  • 列表
  • 元组
  • 字典
  • 字符串
  • 公共方法
  • 变量高级

知识点回顾

  • Python 中数据类型可以分为 数字型非数字型

  • 数字型

    • 整型 (int)

    • 浮点型(float

    • 布尔型(bool

      • True 非 0 数 —— 非零即真
      • False 0
    • 复数型 (complex)

      • 主要用于科学计算,例如:平面场问题、波动问题、电感电容等问题
  • 非数字型

    • 字符串
    • 列表
    • 元组
    • 字典
  • Python 中,所有 非数字型变量 都支持以下特点:

    1. 都是一个 序列 sequence,也可以理解为 容器
    2. 取值 []
    3. 遍历 for in
    4. 计算长度最大/最小值比较删除
    5. 链接 +重复 *
    6. 切片

01. 列表

1.1 列表的定义

  • List(列表) 是 Python 中使用 最频繁 的数据类型,在其他语言中通常叫做 数组

  • 专门用于存储 一串 信息

  • 列表用 [] 定义,数据 之间使用 , 分隔

  • 列表的 索引0 开始

    • 索引 就是数据在 列表 中的位置编号,索引 又可以被称为 下标

注意:从列表中取值时,如果 超出索引范围,程序会报错

001_列表示意图

1.2 列表常用操作

  • ipython3 中定义一个 列表,例如:name_list = []
  • 输入 name_list. 按下 TAB 键,ipython 会提示 列表 能够使用的 方法 如下:
序号分类关键字 / 函数 / 方法说明
1增加列表.insert(索引, 数据)在指定位置插入数据
  列表.append(数据)在末尾追加数据
  列表.extend(列表2)将列表2 的数据追加到列表
2修改列表[索引] = 数据修改指定索引的数据
3删除del 列表[索引]删除指定索引的数据
  列表.remove[数据]删除第一个出现的指定数据
  列表.pop删除末尾数据
  列表.pop(索引)删除指定索引数据
  列表.clear清空列表
4统计len(列表)列表长度
  列表.count(数据)数据在列表中出现的次数
5排序列表.sort()升序排序
  列表.sort(reverse=True)降序排序
  列表.reverse()逆序、反转

1.3 del 关键字(科普)

  • 使用 del 关键字(delete) 同样可以删除列表中元素
  • del 关键字本质上是用来 将一个变量从内存中删除的
  • 如果使用 del 关键字将变量从内存中删除,后续的代码就不能再使用这个变量了

在日常开发中,要从列表删除数据,建议 使用列表提供的方法

1.4 关键字、函数和方法(科普)

  • 关键字 是 Python 内置的、具有特殊意义的标识符

关键字后面不需要使用括号

  • 函数 封装了独立功能,可以直接调用

函数需要死记硬背

  • 方法 和函数类似,同样是封装了独立的功能
  • 方法 需要通过 对象 来调用,表示针对这个 对象 要做的操作

在变量后面输入 .,然后选择针对这个变量要执行的操作,记忆起来比函数要简单很多

1.5 循环遍历

  • 遍历 就是 从头到尾 依次列表 中获取数据

    • 循环体内部 针对 每一个元素,执行相同的操作
  • Python 中为了提高列表的遍历效率,专门提供的 迭代 iteration 遍历

  • 使用 for 就能够实现迭代遍历

002_forin循环流程图-w420

1.6 应用场景

  • 尽管 Python列表 中可以 存储不同类型的数据

  • 但是在开发中,更多的应用场景是

    1. 列表 存储相同类型的数据
    2. 通过 迭代遍历,在循环体内部,针对列表中的每一项元素,执行相同的操作

 

02. 元组

2.1 元组的定义

  • Tuple(元组)与列表类似,不同之处在于元组的 元素不能修改

    • 元组 表示多个元素组成的序列
    • 元组Python 开发中,有特定的应用场景
  • 用于存储 一串 信息数据 之间使用 , 分隔

  • 元组用 () 定义

  • 元组的 索引0 开始

    • 索引 就是数据在 元组 中的位置编号

创建空元组

只包含一个元素

元组中 只包含一个元素 时,需要 在元素后面添加逗号

003_元组示意图-w500

2.2 元组常用操作

  • ipython3 中定义一个 元组,例如:info = ()
  • 输入 info. 按下 TAB 键,ipython 会提示 元组 能够使用的函数如下:

有关 元组常用操作 可以参照上图练习

2.3 循环遍历

  • 取值 就是从 元组 中获取存储在指定位置的数据
  • 遍历 就是 从头到尾 依次元组 中获取数据
  • Python 中,可以使用 for 循环遍历所有非数字型类型的变量:列表元组字典 以及 字符串
  • 提示:在实际开发中,除非 能够确认元组中的数据类型,否则针对元组的循环遍历需求并不是很多

2.4 应用场景

  • 尽管可以使用 for in 遍历 元组

  • 但是在开发中,更多的应用场景是:

    • 函数的 参数 和 返回值,一个函数可以接收 任意多个参数,或者 一次返回多个数据

      • 有关 函数的参数 和 返回值,在后续 函数高级 给大家介绍
    • 格式字符串,格式化字符串后面的 () 本质上就是一个元组

    • 让列表不可以被修改,以保护数据安全

元组和列表之间的转换

  • 使用 list 函数可以把元组转换成列表
  • 使用 tuple 函数可以把列表转换成元组

03. 字典

字典的定义

  • dictionary(字典) 是 除列表以外 Python 之中 最灵活 的数据类型

  • 字典同样可以用来 存储多个数据

    • 通常用于存储 描述一个 物体 的相关信息
  • 和列表的区别

    • 列表有序 的对象集合
    • 字典无序 的对象集合
  • 字典用 {} 定义

  • 字典使用 键值对 存储数据,键值对之间使用 , 分隔

    • key 是索引

    • value 是数据

    • 之间使用 : 分隔

    • 键必须是唯一的

    • 可以取任何数据类型,但 只能使用 字符串数字元组

    • 获取键值对只能用括号运算符(不能用点运算符)

       

002_字典示意图

3.2 字典常用操作

  • ipython3 中定义一个 字典,例如:xiaoming = {}
  • 输入 xiaoming. 按下 TAB 键,ipython 会提示 字典 能够使用的函数如下:

有关 字典常用操作 可以参照上图练习

3.3 循环遍历

  • 遍历 就是 依次字典 中获取所有键值对

提示:在实际开发中,由于字典中每一个键值对保存数据的类型是不同的,所以针对字典的循环遍历需求并不是很多

3.4 应用场景

  • 尽管可以使用 for in 遍历 字典

  • 但是在开发中,更多的应用场景是:

    • 使用 多个键值对,存储 描述一个 物体 的相关信息 —— 描述更复杂的数据信息
    • 多个字典 放在 一个列表 中,再进行遍历,在循环体内部针对每一个字典进行 相同的处理

04. 字符串

4.1 字符串的定义

  • 字符串 就是 一串字符,是编程语言中表示文本的数据类型

  • 在 Python 中可以使用 一对双引号 " 或者 一对单引号 ' 定义一个字符串

    • 虽然可以使用 \" 或者 \' 做字符串的转义,但是在实际开发中:

      • 如果字符串内部需要使用 ",可以使用 ' 定义字符串
      • 如果字符串内部需要使用 ',可以使用 " 定义字符串
  • 可以使用 索引 获取一个字符串中 指定位置的字符,索引计数从 0 开始

  • 也可以使用 for 循环遍历 字符串中每一个字符

大多数编程语言都是用 " 来定义字符串

005_字符串示意图-w500

4.2 字符串的常用操作

  • ipython3 中定义一个 字符串,例如:hello_str = ""
  • 输入 hello_str. 按下 TAB 键,ipython 会提示 字符串 能够使用的 方法 如下:

提示:正是因为 python 内置提供的方法足够多,才使得在开发时,能够针对字符串进行更加灵活的操作!应对更多的开发需求!

1) 判断类型 – 9

方法说明
string.isspace()如果 string 中只包含空格,则返回 True
string.isalnum()如果 string 至少有一个字符并且所有字符都是字母或数字则返回 True
string.isalpha()如果 string 至少有一个字符并且所有字符都是字母则返回 True
string.isdecimal()如果 string 只包含数字则返回 True,全角数字
string.isdigit()如果 string 只包含数字则返回 True,全角数字\u00b2
string.isnumeric()如果 string 只包含数字则返回 True,全角数字汉字数字
string.istitle()如果 string 是标题化的(每个单词的首字母大写)则返回 True
string.islower()如果 string 中包含至少一个区分大小写的字符,并且所有这些(区分大小写的)字符都是小写,则返回 True
string.isupper()如果 string 中包含至少一个区分大小写的字符,并且所有这些(区分大小写的)字符都是大写,则返回 True

2) 查找和替换 – 7

方法说明
string.startswith(str)检查字符串是否是以 str 开头,是则返回 True
string.endswith(str)检查字符串是否是以 str 结束,是则返回 True
string.find(str, start=0, end=len(string))检测 str 是否包含在 string 中,如果 start 和 end 指定范围,则检查是否包含在指定范围内,如果是返回开始的索引值,否则返回 -1
string.rfind(str, start=0, end=len(string))类似于 find(),不过是从右边开始查找
string.index(str, start=0, end=len(string))跟 find() 方法类似,不过如果 str 不在 string 会报错
string.rindex(str, start=0, end=len(string))类似于 index(),不过是从右边开始
string.replace(old_str, new_str, num=string.count(old))把 string 中的 old_str 替换成 new_str,如果 num 指定,则替换不超过 num 次

3) 大小写转换 – 5

方法说明
string.capitalize()把字符串的第一个字符大写
string.title()把字符串的每个单词首字母大写
string.lower()转换 string 中所有大写字符为小写
string.upper()转换 string 中的小写字母为大写
string.swapcase()翻转 string 中的大小写

4) 文本对齐 – 3

方法说明
string.ljust(width)返回一个原字符串左对齐,并使用空格填充至长度 width 的新字符串
string.rjust(width)返回一个原字符串右对齐,并使用空格填充至长度 width 的新字符串
string.center(width)返回一个原字符串居中,并使用空格填充至长度 width 的新字符串

5) 去除空白字符 – 3

方法说明
string.lstrip()截掉 string 左边(开始)的空白字符
string.rstrip()截掉 string 右边(末尾)的空白字符
string.strip()截掉 string 左右两边的空白字符

6) 拆分和连接 – 5

方法说明
string.partition(str)把字符串 string 分成一个 3 元素的元组 (str前面, str, str后面)
string.rpartition(str)类似于 partition() 方法,不过是从右边开始查找
string.split(str=””, num)以 str 为分隔符拆分 string,如果 num 有指定值,则仅分隔 num + 1 个子字符串,str 默认包含 ‘\r’, ‘\t’, ‘\n’ 和空格
string.splitlines()按照行(‘\r’, ‘\n’, ‘\r\n’)分隔,返回一个包含各行作为元素的列表
string.join(seq)以 string 作为分隔符,将 seq 中所有的元素(的字符串表示)合并为一个新的字符串

4.3 字符串的切片

  • 切片 方法适用于 字符串列表元组

    • 切片 使用 索引值 来限定范围,从一个大的 字符串切出 小的 字符串
    • 列表元组 都是 有序 的集合,都能够 通过索引值 获取到对应的数据
    • 字典 是一个 无序 的集合,是使用 键值对 保存数据

006_字符串索引示意图

注意

  1. 指定的区间属于 左闭右开[开始索引, 结束索引) => 开始索引 >= 范围 < 结束索引

    • 起始 位开始,到 结束位的前一位 结束(不包含结束位本身)
  2. 从头开始,开始索引 数字可以省略,冒号不能省略

  3. 到末尾结束,结束索引 数字可以省略,冒号不能省略

  4. 步长默认为 1,如果连续切片,数字和冒号都可以省略

索引的顺序和倒序

  • 在 Python 中不仅支持 顺序索引,同时还支持 倒序索引

  • 所谓倒序索引就是 从右向左 计算索引

    • 最右边的索引值是 -1,依次递减

演练需求

    1. 截取从 2 ~ 5 位置 的字符串
    1. 截取从 2 ~ 末尾 的字符串
    1. 截取从 开始 ~ 5 位置 的字符串
    1. 截取完整的字符串
    1. 从开始位置,每隔一个字符截取字符串
    1. 从索引 1 开始,每隔一个取一个
    1. 截取从 2 ~ 末尾 - 1 的字符串
    1. 截取字符串末尾两个字符
    1. 字符串的逆序(面试题)

答案

05. 公共方法

5.1 Python 内置函数

Python 包含了以下内置函数:

函数描述备注
len(item)计算容器中元素个数 
del(item)删除变量del 有两种方式
max(item)返回容器中元素最大值如果是字典,只针对 key 比较
min(item)返回容器中元素最小值如果是字典,只针对 key 比较
cmp(item1, item2)比较两个值,-1 小于/0 相等/1 大于Python 3.x 取消了 cmp 函数

注意

  • 字符串 比较符合以下规则: “0” < “A” < “a”

5.2 切片

描述Python 表达式结果支持的数据类型
切片“0123456789”[::-2]“97531”字符串、列表、元组
  • 切片 使用 索引值 来限定范围,从一个大的 字符串切出 小的 字符串
  • 列表元组 都是 有序 的集合,都能够 通过索引值 获取到对应的数据
  • 字典 是一个 无序 的集合,是使用 键值对 保存数据

5.3 运算符

运算符Python 表达式结果描述支持的数据类型
+[1, 2] + [3, 4][1, 2, 3, 4]合并字符串、列表、元组
*[“Hi!”] * 4[‘Hi!’, ‘Hi!’, ‘Hi!’, ‘Hi!’]重复字符串、列表、元组
in3 in (1, 2, 3)True元素是否存在字符串、列表、元组、字典
not in4 not in (1, 2, 3)True元素是否不存在字符串、列表、元组、字典
> >= == < <=(1, 2, 3) < (2, 2, 3)True元素比较字符串、列表、元组

注意

  • in 在对 字典 操作时,判断的是 字典的键
  • innot in 被称为 成员运算符

成员运算符

成员运算符用于 测试 序列中是否包含指定的 成员

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 False3 in (1, 2, 3) 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 False3 not in (1, 2, 3) 返回 False

注意:在对 字典 操作时,判断的是 字典的键

5.4 完整的 for 循环语法

  • Python 中完整的 for 循环 的语法如下:

应用场景

  • 迭代遍历 嵌套的数据类型时,例如 一个列表包含了多个字典

  • 需求:要判断 某一个字典中 是否存在 指定的 值

    • 如果 存在,提示并且退出循环
    • 如果 不存在,在 循环整体结束 后,希望 得到一个统一的提示

 

 

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  1. 1222022-2-28 · 9:43

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