零基础学python,看完这篇文章,你的python基础就差不多了!干货【2】
接着上面那篇文章继续讲
3. 运算符
3.1 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,而“+”和“*”还可以用来处理字符串。
3.2 比较(关系)运算符
- 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
3.3 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。
3.4 身份运算符
身份运算符比较两个对象的内存位置。常用的有两个身份运算符,如下所述:
辨析
- is 用于判断 两个变量引用的对象是否为同一个
- == 用于判断 引用变量的值 是否相等
3.5 成员运算符
Python成员运算符测试给定值是否为序列中的成员。 有两个成员运算符,如下所述:
3.6 逻辑运算符
3.7 运算符优先级
- 以下表格的算数优先级由高到最低顺序排列:
- 操作系统会首先让 CPU 把 Python 解释器 的程序复制到 内存 中
- Python 解释器 根据语法规则,从上向下 让 CPU 翻译 Python 程序中的代码
- CPU 负责执行翻译完成的代码
Python 的解释器有多大?
- 执行以下终端命令可以查看 Python 解释器的大小
# 1. 确认解释器所在位置 $ which python # 2. 查看 python 文件大小(只是一个软链接) $ ls -lh /usr/bin/python # 3. 查看具体文件大小 $ ls -lh /usr/bin/python2.7
4. 变量
4.1 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
- 可以用 其他变量的计算结果 来定义变量
- 变量名 只有在 第一次出现 才是 定义变量
变量名 = 值
使用交互式方式,如果要查看变量内容,直接输入变量名即可,不需要使用 print 函数
使用解释器执行,如果要输出变量的内容,必须要要使用 print 函数
4.2 变量的类型
- 在 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),Python 可以根据 = 等号右侧的值,自动推导出变量中存储数据的类型
- 数据类型可以分为 数字型 和 非数字型数字型
- 整型 (int):Python3中的所有整数都表示为长整数。 因此,长整数没有单独的数字类型。
- 浮点型(float)
- 布尔型(bool) :真 True 非 0 数 —— 非零即真,假 False 0。
- 复数型 (complex):复数是由x + yj表示的有序对的实数浮点数组成,其中x和y是实数,j是虚数单位。
- 非数字型:有些运算符还支持这些数据类型,详见4.4.5.3 运算符。
- 字符串(str):加号(+)是字符串连接运算符,星号(*)是重复运算符。
- 列表(list)
- 元组(tuple)
- 字典(dict)
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
In [1]: type(name)
<补>不同类型变量之间的计算
- 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
- 字符串变量 之间使用 + 拼接字符串
- 字符串变量 可以和 整数 使用 * 重复拼接相同的字符串
- 数字型变量 和 字符串 之间 不能进行其他计算
<补>从键盘获取输入信息:input
- 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
字符串变量 = input("提示信息:")
<补>类型转换函数
price = float(input("请输入价格:"))
<补>格式化输出:print
- 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
- 语法格式如下:
print("格式化字符串" % 变量1) print("格式化字符串" % (变量1, 变量2...))
4.3 变量的命名
4.3.1 标识符和关键字
标示符就是程序员定义的 变量名、函数名
- 标示符可以由 字母、下划线 和 数字 组成
- 不能以数字开头
- 不能与关键字重名
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识符
- 通过以下命令可以查看 Python 中的关键字
In [1]: import keyword In [2]: print(keyword.kwlist)
4.3.2 变量的命名规则
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 是 区分大小写的
- 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
- 在 Python 中,如果 变量名 需要由 二个 或 多个单词 组成时,可以按照以下方式命名:每个单词都使用小写字母,单词与单词之间使用 _下划线 连接,例如:first_name、last_name、qq_number、qq_password。
当然,还有驼峰命名法:
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:firstName、lastName。
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:FirstName、LastName、CamelCase 。
4.4 高级变量类型
在 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len、最大/最小值max/min、比较、删除del
5. 链接 + 和 重复 *
6. 切片
4.4.1 列表(list)
- 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 从 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
name_list = ["zhangsan", "lisi", "wangwu"]
<补>del 关键字
- 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
In [1]: l = [1,2,3,4] In [2]: del l[1] In [3]: l[1] Out[3]: 3
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
<补>函数与方法
- 函数 封装了独立功能,可以直接调用
函数名(参数)
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
对象.方法名(参数)
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
<补>循环遍历
- 遍历 就是 从头到尾 依次 从 列表 中获取数据,在 循环体内部 针对 每一个元素,执行相同的操作。
- 在 Python 中为了提高列表的遍历效率,使用 for 就能够实现迭代遍历。
# for 循环内部使用的变量 in 列表 for name in name_list: 循环内部针对列表元素进行操作 print(name)
for-in循环流程图
- 尽管 Python 的 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
- 列表 存储相同类型的数据
- 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
4.4.2 元组(tuple)
- 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 在 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 从 0 开始,索引 就是数据在 元组 中的位置编号。
info_tuple = ("zhangsan", 18, 1.75)
创建空元组:
info_tuple = ()
元组中 只包含一个元素 时,需要 在元素后面添加逗号:
info_tuple = (50, )
元组示意图
- 在 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
- 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
- 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
<补>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
list(元组)
- 使用 tuple 函数可以把列表转换成元组
tuple(列表)
4.4.3 字典(dict)
dict(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 是 有序 的对象集合
- 字典 是 无序 的对象集合
- 字典用 {} 定义。
- 字典使用 键值对 存储数据,键值对之间使用逗号 , 分隔:
- 键 key 是索引
- 值 value 是数据
- 键 和 值 之间使用冒号 : 分隔
- 键必须是唯一的
- 值 可以取任何数据类型,但 键 只能使用 字符串、数字或 元组
xiaoming = {"name": "小明", "age": 18, "gender": True, "height": 1.75}
- 字典的遍历 就是 依次 从 字典 中获取所有键值对:
# for 循环内部使用的 `key 的变量` in 字典 for k in xiaoming: print("%s: %s" % (k, xiaoming[k]))
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
- 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
- 将 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
card_list = [{"name": "张三",
"qq": "12345",
"phone": "110"},
{"name": "李四",
"qq": "54321",
"phone": "10086"}
]
4.4.4 字符串(str)
- 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
string = "Hello Python" for c in string: print(c)
提示:在 python 中对字符串操作,内置提供的方法足够多,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
2) 查找和替换 - 7
3) 大小写转换 - 5
4) 文本对齐 - 3
5) 去除空白字符 - 3
6) 拆分和连接 - 5
<补>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 中 切出 小的 字符串
- 列表 和 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
字符串[开始索引:结束索引:步长]
注意:
- 指定的区间属于 左闭右开 型 [开始索引, 结束索引) => 开始索引 <= 范围 < 结束索引从 起始 位开始,到 结束位的前一位 结束(不包含结束位本身)
- 从头开始,开始索引 数字可以省略,冒号不能省略
- 到末尾结束,结束索引 数字可以省略,冒号不能省略
- 步长默认为 1,如果连续切片,数字和冒号都可以省略
<补>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。
num_str = "0123456789" # 1. 截取从 2 ~ 5 位置 的字符串 print(num_str[2:6]) # 2. 截取从 2 ~ `末尾` 的字符串 print(num_str[2:]) # 3. 截取从 `开始` ~ 5 位置 的字符串 print(num_str[:6]) # 4. 截取完整的字符串 print(num_str[:]) # 5. 从开始位置,每隔一个字符截取字符串 print(num_str[::2]) # 6. 从索引 1 开始,每隔一个取一个 print(num_str[1::2]) # 倒序切片 # -1 表示倒数第一个字符 print(num_str[-1]) # 7. 截取从 2 ~ `末尾 - 1` 的字符串 print(num_str[2:-1]) # 8. 截取字符串末尾两个字符 print(num_str[-2:]) # 9. 字符串的逆序(面试题) print(num_str[::-1])
4.4.5 公共方法和变量的高级应用
4.4.5.1 内置函数
Python 包含了以下内置函数:
注意:字符串 比较符合以下规则: "0" < "A" < "a"。
4.4.5.2 切片
- 切片 使用 索引值 来限定范围,从一个大的 字符串 中 切出 小的 字符串
- 列表 和 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
4.4.5.3 运算符
注意
- in 在对 字典 操作时,判断的是 字典的键
- in 和 not in 被称为 成员运算符
4.4.5.4 内置函数完整的 for 循环语法
- 在 Python 中完整的 for 循环 的语法如下:
for 变量 in 集合: 循环体代码 else: 没有通过 break 退出循环,循环结束后,会执行的代码
应用场景:
- 在 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
4.4.5.5 变量的引用
- 变量 和 数据 都是保存在 内存 中的
- 在 Python 中 函数 的 参数传递 以及 返回值 都是靠 引用 传递的
在 Python 中:变量 和 数据 是分开存储的,数据 保存在内存中的一个位置,变量 中保存着数据在内存中的地址,就叫做 引用,使用 id() 函数可以查看变量中保存数据所在的 内存地址。
注意:如果变量已经被定义,当给一个变量赋值的时候,本质上是 修改了数据的引用
- 变量 不再 对之前的数据引用
- 变量 改为 对新赋值的数据引用
在 Python 中,变量的名字类似于 便签纸 贴在 数据 上:
- 定义一个整数变量 a,并且赋值为 1
在 Python 中,函数的 实参/返回值 都是是靠 引用 来传递来的
结果
结果
4.4.5.6 可变和不可变类型
- 不可变类型,内存中的数据不允许被修改:
- 数字类型 int, bool, float, complex, long(2.x)
- 字符串 str
- 元组 tuple
- 可变类型,内存中的数据可以被修改:
- 列表 list
- 字典 dict
注意:字典的 key 只能使用不可变类型的数据
注意
- 可变类型的数据变化,是通过 方法 来实现的
- 如果给一个可变类型的变量,赋值了一个新的数据,引用会修改变量 不再 对之前的数据引用
- 变量 改为 对新赋值的数据引用
<补>哈希 (hash)
- Python 中内置有一个名字叫做 hash(o) 的函数:接收一个 不可变类型 的数据作为 参数,返回 结果是一个 整数。
- 哈希 是一种 算法,其作用就是提取数据的 特征码(指纹),相同的内容 得到 相同的结果,不同的内容 得到 不同的结果。
- 在 Python 中,设置字典的 键值对 时,会首先对 key 进行 hash 已决定如何在内存中保存字典的数据,以方便 后续 对字典的操作:增、删、改、查:键值对的 key 必须是不可变类型数据,键值对的 value 可以是任意类型的数据。
4.4.5.7 局部变量和全局变量
- 局部变量 是在 函数内部 定义的变量,只能在函数内部使用;函数执行结束后,函数内部的局部变量,会被系统回收;不同的函数,可以定义相同的名字的局部变量,但是 彼此之间 不会产生影响;局部变量一般临时 保存 函数内部需要使用的数据。
- 全局变量 是在 函数外部定义 的变量(没有定义在某一个函数内),所有函数 内部 都可以使用这个变量。
提示:在其他的开发语言中,大多 不推荐使用全局变量 —— 可变范围太大,导致程序不好维护!
注意:函数执行时,需要处理变量时 会:
- 首先 查找 函数内部 是否存在 指定名称 的局部变量,如果有,直接使用
- 如果没有,查找 函数外部 是否存在 指定名称 的全局变量,如果有,直接使用
- 如果还没有,程序报错!
注意:函数不能直接修改全局变量的引用,如果要修改,必须要用global声明该变量是全局变量。
注意:为了避免局部变量和全局变量出现混淆,在定义全局变量时,有些公司会有一些开发要求,例如:全局变量名前应该增加 g_ 或者 gl_ 的前缀。
5. 判断(分支)
5.1 if 语句语法
1、if 判断语句基本语法:
if 要判断的条件: 条件成立时,要做的事情 ……
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注意:代码的缩进为一个 tab 键,或者 4 个空格 —— 建议使用空格
- 在 Python 开发中,Tab 和空格不要混用!
2、如果需要在 不满足条件的时候,做某些事情,该如何做呢?
if 要判断的条件: 条件成立时,要做的事情 …… else: 条件不成立时,要做的事情 ……
- 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。
- Python 中的 逻辑运算符 包括:与 and/或 or/非 not 三种
条件1 and 条件2 :两个条件同时满足,返回 True 条件1 or 条件2:两个条件只要有一个满足,返回 True not 条件:非,不是
3、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 :
if 条件1: 条件1满足执行的代码 …… elif 条件2: 条件2满足时,执行的代码 …… elif 条件3: 条件3满足时,执行的代码 …… else: 以上条件都不满足时,执行的代码 ……
注意
- elif 和 else 都必须和 if 联合使用,而不能单独使用
- 可以将 if、elif 和 else 以及各自缩进的代码,看成一个 完整的代码块
4、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 再 增加条件判断,就可以使用 if 的嵌套:
if 条件 1: 条件 1 满足执行的代码 …… if 条件 1 基础上的条件 2: 条件 2 满足时,执行的代码 …… # 条件 2 不满足的处理 else: 条件 2 不满足时,执行的代码 # 条件 1 不满足的处理 else: 条件1 不满足时,执行的代码 ……
5.2 if语句的应用
5.2.1 随机数的处理
- 在 Python 中,要使用随机数,首先需要导入 随机数 的 模块 —— “工具包”
import random
- 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 a 和 b
- 例如:
random.randint(12, 20) # 生成的随机数n: 12 <= n <= 20 random.randint(20, 20) # 结果永远是 20 random.randint(20, 10) # 该语句是错误的,下限必须小于上限
5.2.2 石头剪刀布
# 导入随机工具包 # 注意:在导入工具包的时候,应该将导入的语句,放在文件的顶部 # 因为,这样可以方便下方的代码,在任何需要的时候,使用工具包中的工具 import random # 从控制台输入要出的拳 —— 石头(1)/剪刀(2)/布(3) player = int(input("请输入您要出的拳 石头(1)/剪刀(2)/布(3):")) # 电脑 随机 出拳 —— 先假定电脑只会出石头,完成整体代码功能 computer = random.randint(1, 3) print("玩家选择的拳头是 %d - 电脑出的拳是 %d" % (player, computer)) # 比较胜负 # 1 石头 胜 剪刀 # 2 剪刀 胜 布 # 3 布 胜 石头 # if (() # or () # or ()): if ((player == 1 and computer == 2) or (player == 2 and computer == 3) or (player == 3 and computer == 1)): print("欧耶,电脑弱爆了!") # 平局 elif player == computer: print("真是心有灵犀啊,再来一盘") # 其他的情况就是电脑获胜 else: print("不服气,我们决战到天明!")
6. 循环
6.1 程序执行的三大流程
在程序开发中,一共有三种流程方式:
- 顺序 —— 从上向下,顺序执行代码
- 分支 —— 根据条件判断,决定执行代码的 分支
- 循环 —— 让 特定代码 重复 执行
程序执行的三大流程
6.2 while 循环基本使用
while 语句基本语法:
初始条件设置 —— 通常是重复执行的 计数器 while 条件(判断 计数器 是否达到 目标次数): 条件满足时,做的事情1 条件满足时,做的事情2 条件满足时,做的事情3 ...(省略)... 处理条件(计数器 + 1)
由于程序员的原因,忘记 在循环内部 修改循环的判断条件,导致循环持续执行,程序将陷入死循环而无法终止!
计数器 +1 :可以通过赋值运算符简化代码的编写。
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
6.3 break 和 continue
break 和 continue 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,不再执行后续的代码
- continue :某一条件满足时,不执行后续的代码直接进入下一次循环
- break 和 continue 只针对 当前所在循环 有效
6.4 while 循环嵌套
- while 嵌套就是:while 里面还有 while,每一次循环中还要做完一个循环。
while 条件 1: 条件满足时,做的事情1 条件满足时,做的事情2 条件满足时,做的事情3 ...(省略)... while 条件 2: 条件满足时,做的事情1 条件满足时,做的事情2 条件满足时,做的事情3 ...(省略)... 处理条件 2 处理条件 1
示例:
""" 打印 9 行小星星: * ** *** **** ***** ****** ******* ******** ********* """ # 定义起始行 row = 1 # 最大打印 9 行 while row <= 9: # 定义起始列 col = 1 # 最大打印 row 列 while col <= row: # end = "",表示输出结束后,不换行 # " " 可以在控制台输出一个制表符,协助在输出文本时对齐 print("%d * %d = %d" % (col, row, row * col), end=" ") # 列数 + 1 col += 1 # 一行打印完成的换行 print("") # 行数 + 1 row += 1
<补>字符串中的转义字符
- 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
- 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