Python | 学习笔记

Prong2023-12-172023-12-17

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Python简介

孕育于1989，现在更新至3.0版本（PY3K）

是一种跨平台计算机程序设计语言
解释型语言：没有编译的环节
交互式语言：可以在提示符>>后直接执行代码
面对对象语言
初学者最好的语言

环境配置：

安装Python解释器

自带简单开发环境IDLE
交互式命令行程序

安装集成开发环境Pycharm

发展方向

Web全栈开发方向

掌握技术
- 数据开发
- 数据库管理
- 后台框架技术
职业方向
- Web全栈开发工程师

数据科学方向

掌握技术
- 数据库管理
- 数据分析
- 数据可视化
- 制作数据看板
- 实现数据指标监控
职业方向
- 数据产品经理
- 量化交易
- 初级BI商业分析师

仍智能方向-机器学习

掌握技术
- 机器学习常用算法思想
- 搭建机器学习模型，对一些应用场景进行智能化
职业方向
- 数据分析工程师
- 机器学习算法工程师
- 搜索算法工程师
- 推荐算法工程师

人工智能方向-深度学习

掌握技术
- 深度学习常用框架
- 自行搭建图像相关算法，实现图像分类、人脸识别
- 自行搭建NLP常见算法，实现文本分类、问答系统
- 掌握GAN网络相关算法，实现图像自动上色、图像美化等
职业方向
- 人工智能工程师

转义字符

在需要实现转义功能的首字母前使用反斜杠\，但最后一个字符不可以是反斜杠

反斜杠\\
- 不加的话，https://两个斜杠就只显示一个了
单引号\'
- 如果只想输出一个单引号（比如在字符串里包含想要输出的单引号），在它的前面加上反斜杠就ok
双引号\"
换行\n
回车\r
- 回车以后，hello就被覆盖了只剩下world
水平制表符\t
- 之所以只有三个空格，其实是因为每四个字母为一个制表符，hello的o占了第二个制表符的第一个位置，所以按下制表符会往后三个空格，形成第二个制表符
退格\b
- 退格以后hello的o就没有了

#转义字符
#\n表示换行，结果会换行输出
print('hello\nworld')

#\t制表符（Tab），其实就是四个空格的宽度
print('hello\tworld')

#原字符，不希望字符串里的转义字符起作用，就在字符串之前加上`r` `R`
print(r'hello\tworld')

二进制和字符编码

8 bit = 1 byte
1024 byte = 1KB
1024 KB =1 MB
1024 MB = 1 GB
1024 GB = 1 TB

八个位置可以表示256个状态，由此制作ASCII字符代码表对应不同字符。

1	print(chr(0b100111001011000)) # 打印结果是 “乘”

保留字

1
2
3

#查看保留字列表
import keyword
print(keyword.kwlist)

1
2

#输出结果
['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'async', 'await', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

有一些单词被赋予特定的含义，不可以用于编程。

1 2	import keyword print(keyword.kwlist)

[‘False’, ‘None’, ‘True’, ‘and’, ‘as’, ‘assert’, ‘async’, ‘await’, ‘break’, ‘class’, ‘continue’, ‘def’, ‘del’, ‘elif’, ‘else’, ‘except’, ‘finally’, ‘for’, ‘from’, ‘global’, ‘if’, ‘import’, ‘in’, ‘is’, ‘lambda’, ‘nonlocal’, ‘not’, ‘or’, ‘pass’, ‘raise’, ‘return’, ‘try’, ‘while’, ‘with’, ‘yield’]

以上就是python里的保留字

标识符

变量、函数、类、模块和其他对象起的名字就是标识符，就是变量、函数、类、模块和其他对象起的名字

规则如下：

字母、数字、下划线
不能以数字开头
不能是保留字
严格区分大小写

注释

单行注释#
多行注释，没有单独的多行注释符号，一般认为一对三引号之间的代码就是多行注释
中文编码声明注释，指定源码文件的编码格式
- #coding:gbk
- #coding:utf-8

#coding:gbk
# 单行注释符号
'''多
行
注释'''

变量多次赋值后，变量名会指向新的空间

数据类型

常用数据类型

整形int
浮点数float
布尔类型bool
字符串类型str

整数类型

integer，可以表示正数负数和零

进制	表示方式
十进制
二进制	0b
八进制	0o
十六进制	0x

使用时，需要把表示方式放在数字前，例如

print('十进制', 365)
print('二进制', 0b000101101101)
print('八进制', 0o555)
print('十六进制', 0x16D)

输出时可以表示为二进制0b、十进制、八进制0o、十六进制ox

#0b是二进制
print('二进制',0b10101111)
#0o是八进制

#0x是十六进制

浮点类型

不精确性

由整数部分和小数部分组成。有储存不精确性（例如用浮点数进行运算，有时候会小数位数不确定）。

解决方案：导入模块decimal

1 2	from decimal import Decimal print(Decimal('1.1')+Decimal('2.2'))# 3.3

布尔类型

Boolean

用于表示真或假
可以转成整数计算(可以输出为0或1)，可以用来表示真假的值，true是整数1，false是整数0。

1
2
3

f1=True
f2=False
print(f1+1)

字符串类型

不可变的字符序列，可以使用单引号、双引号、三引号、多引号定义

单引号和双引号定义的字符串必须在一行
三引号可以跨行

str1 = '悟已往之不鉴，知来者之可追'
str2 = "悟已往之不鉴，知来者之可追"
str3 = """悟
已往之不鉴，知来者之可追
。"""
print(str1)
print(str2)
print(str3)
print(str3,type(str3))

数据类型转换

1
2
3

int()#转化为int类型
str()#转化为str类型
float()

数据类型转换函数，从而可以把不同类型的数据拼接在一起

1
2
3

name='张三'
age=20
print('我叫'+name+'，今年'+str(age)+'岁')

三个转换函数

str()
int()
float()

注意

str
- 其他数据类型转str，也可以用引号转换
int
- str转int，字符串为数字串
- float转int，截取整数舍去小数
- str转int，字符串必须是数字串（整数），小数串、非数字串不能转换
float
- int转float，末尾为.0

变量

内存中一个带标签的盒子

name[变量名] =[赋值运算符] ‘卢本伟’[值]

组成

标识：表示对象所储存的内存地址，使用内置函数id(obj)来获取
类型：表示对象的数据类型，使用内置函数type(obj)来获取
值：表示对象存储的具体数据，使用print(obj)来打印输出

[变量名]=‘[值]’
[变量名][赋值运算符][值]

相当于把东西放进盒子里

组成部分：

标识
- 表示对象所存储的内存地址，用id(obj)来获取
类型

类型
整数类型	int
浮点数类型	float
布尔类型	bool
字符串类型	str

name='ljubenwei'
print('标识',id(name))
print('类型',type(name))
print('值',name)

对变量多次赋值，变量会指向新的空间

一般都可以用str()转成字符串类型，如果字符串要转成整数类型或浮点类型，字符串内容必须是整数或者小数（非数字串不允许转换）

函数

输出函数

输出内容
- 数字
- 字符串
- 含有运算符的表达式
输出目的地
- 显示器
- 文件
输出形式
- 换行
- 不换行

Code Runner的使用方法是：
选中需要运行的代码，Ctrl+Alt+J选择语言，然后就会开始输出

#2023/3/3
#加井号代表注释

#可以输出数字
print(520)

#可以输出字符串，需要加引号
print('Hello World')
print("Hello World")

#可以输出含有运算符的表达式，输出的是表达式的结果
print(3+1)

#将数据输出到文件中，
fp=open('C:/text.txt','a+')#a表示用读写的方式打开，+表示如果不存在就追加
print('HelloWorld',file=fp)
fp.close

#不进行换行输出（输出内容在一行中，用逗号分隔）
print('a','b','c')

输入函数

input()

1 2	present = input('你想要什么礼物呢？') print(present)

a=input('请输入一个加数')
b=input('请输入另一个加数')
print(a+b) #结果是1020，因为此时数据类型是字符串
a=int(a)
b=int(b) #进行数据类型的转换
print(a+b) #结果就是相加的结果

运算符

常用运算符

算数运算符
- 标准算数运算符
  - 加+
  - 减-
  - 乘*
  - 除/
  - 整除//，只取整，一正一负向下取整
- 取余运算符%，一正一负要负数
- 幂运算符**
赋值运算符
- 从右向左
- 支持链式赋值
- 支持参数赋值
- 支持系列解包赋值
比较运算符
布尔运算符
位运算符

比较运算符

>, <, >=, <=, !=
==
- 对象value的比较
is, is not
- 对象的id（标识）的比较

比较运算符的结果是布尔类型：True或False

a = 10
b = 10
print(a == b) #True， 说明a、b的value相等
print(a is b) #True，说明二者id标识相等
list1=[11, 22, 33, 44]
list2=[11, 22, 33, 44]
print(id(list1))
print(id(list2))

布尔运算符

and
- 全真为真
or
- 全假为假
not
- 取反
in
not in

位运算符

位与&
位或|
左移运算符<<
- 高位溢出舍弃，低位补0
右移运算符>>
- 低位溢出舍弃，高位补0

位与

		制	十进制
数字1	0	1	4
数字2	1	0	8
结果	0	0	0

位或、位非的运算同理

优先级

算术运算（先加减后乘除） -> 位运算（移位、位与、位或） -> 比较运算 -> 布尔运算（与、或、非） -> 赋值运算符

列表

列表的特点

列表元素按顺序有序排列
索引映射唯一一个数据
- 正序从0开始
- 倒序第几就是第几
列表可以存储重复数据
任意数据类型混存
根据需要动态分配和回收内存

1 2	print(list1[0],list1[-3]) # 打印的分别是第一个元素、倒数第三个元素

创建

变量可以储存一个元素，而列表可以储存多个元素，程序可以方便地对这些数据进行整体操作。列表相当于其他语言当中的数组。

一切皆对象，有

id
type
value

列表需要使用中括号[]，元素之间使用英文的逗号进行分隔

使用中括号[]
调用内置函数list()

1 2	list1=['hello','world',98] list2=list(['hello','world',98])

生成式

列表生成式简称“生成列表的公式”

[i*i for i in range(1,10)]
[表示列表元素的表达式 for 自定义变量 in 可迭代对象]

range()函数的使用

用于生成一个整数序列
起始值默认为0
步长默认为1

range(start, stop, step)

创建方式

1
2
3

range(stop) #创建一个(0, stop)之间的整数序列，步长为1
range(start, stop) #创建一个(start, stop)之间的整数序列，步长为1
range(start, stop, step) #创建一个(0, stop)之间的整数序列，步长为1

返回值是一个迭代器对象

优点

不管range()对象多长，占用的内存空间都是相同的，因为它只储存起点、终点、步长。只有具体用到对象时，才会去计算序列中的相关元素。
in和not in判断整数序列中是否存在（不存在）指定的整数

查找

获取列表中指定元素的索引
index()

如查列表中存在N个相同元素，只返回相同元素中第一个元素的索引
如查询的元素在列表中不存在，抛出ValueError
还可以在指定的start和stop中进行查找

获取单个

获取列表中单个元素

正向索引从0到N-1
逆向索引从-N到-1
指定索引不存，抛出ValueError

获取多个元素

切片操作，语法格式[start:stop:step]

切片的结果
- 原列表片段的拷贝
切片的范围
- [start,stop)
step默认为1
- 简写为[start:stop]
step为正数，从start开始往后计算切片
- [:stop:step]切片第一个元素默认是列表的第一个元素
- [start::step]切片的最后一个元素默认是列表的最后一个元素
step为负数，从start开始往前计算切片
- [:stop:step]切片第一个元素默认是列表最后一个元素
- [start::step]切片最后一个元素默认是列表第一个元素

添加元素

方法	描述
append()	在列表末尾添加一个元素
extend()	在列表末尾至少添加一个元素
insert()	在列表任意位置添加一个元素
切片	在列表任意位置添加至少一个元素

删除

方法/其他	操作描述
remove()	一次删除一个元素，重复元素删除第一个，元素不存在抛出ValueError
pop()	删除一个指定索引位置上的元素，指定索引不存在抛出IndexError，不指定索引，删除列表中最后一个元素
切片	一次至少删除一个元素，会得到一个新的列表对象
clear()	清空列表
del	删除列表

修改

为指定索引的元素赋予一个新值
为指定的切片赋予一个新值

1
2
3

1st=[10,20,30,40]
1st[2]=100
print(1st)

排序

调用sort()方法，对原列表中所有元素默认按照从小到大的顺序进行排序，可以指定reverse=True（默认reverse=False升序排序），进行降序排序。
调用内置函数sorted()，可以指定reverse=True，进行降序排序，原列表不发生改变，产生一个新列表。

#调用sort方法对原列表操作
lst=[40,20,30,10]
lst.sort()                             #默认reverse=False升序排序
print('排序后的列表',lst,id(lst))

#调用内置函数sorted产生新列表
lst=[40,20,30,10]
new_lst=sorted(lst)                            #默认reverse=False升序排序
print('排序后的列表',lst,id(lst))
desc_lst=sorted(lst,reverse=True)             #指定关键字参数，实现降序排序

流程控制

任何算法都可以用顺序结构、选择结构、循环结构组成

Python一切皆对象，所有对象都有一个布尔值
bool()

False

False
数值0
None
空字符串
空列表
空元组
空字典
空集合

print(bool(False))
print(bool(0))
print(bool(0, 0))
print(bool(None))
print(bool(''))
print(bool("")) 
print(bool([])) #空列表
print(bool(list())) #空列表
print(bool(())) #空元组
print(bool(tuple())) #空元组
print(bool({})) #空字典
print(bool(dict())) #空字典

顺序结构

选择结构

单分支结构

例如选择结构只有if

双分支结构

有if也有else

多分支结构

类似于case？！

score = int(input('请输入一个成绩：'))
if score >= 90 and score <= 100:
    print('A级')
elif score >= 80 and score <= 89:
    print('B级')
elif score >= 70 and score <= 79:
    print('C级')

嵌套

if answer == 'y':
    if money >= 200:
        print('222')
    elif money >=:
        print('333')
    else:
        print('444')
else:
    print('555')

条件表达式

是if…else的简写

if A>B:
    print('A大')
else:
    print('B大')
#上下两端代码等效
print('A大' if A>B else 'B大')

循环

大纲

range()函数的使用
循环结构
- while循环
- for-in循环
break、continue与else语句
嵌套循环

循环的类型有

while
for-in

while循环

用于次数不固定的循环
初始条件不成立一次都不执行

a = 1;
while a<10:
    print(a)
    a+=1

四部循环法

初始化变量
条件判断
条件执行体（循环体）
改变变量

1到100之间的偶数和

a=2
Sum=0
while a<101:
    Sum+=a
    a+=2
print(sum)

a=2
Sum=0
#也可以这样
while a<=100:
    if a%2==0:
        Sum+=a
    a+=1
print(Sum)

利用布尔值判断

a=2
Sum=0
#也可以这样
while a<=100:
    if not bool(a%2):
        Sum+=a
    a+=1
print(Sum)

for-in循环

可用于遍历可迭代对象。in表达从（字符串、序列等）中依次取值，又称为遍历。遍历的对象必须是可迭代对象

for item in 'Python':
    print(item)

for i in range(10):
    print(i)

如果在循环体内用不到自定义变量，可以将自定义变量写为“_”

1 2	for _ in range(5): print('人生苦短，我用Python')

也可以用for-in解决加和问题

for item in range(1, 101):
    if item%2==0:
        sum+=item

print('1到100之间的偶数和为：', sum)

水仙花数

for item in range(100,1000):
    ge=item%10        # 取模得到个位数
    shi=item//10%10   # 整除10再取模
    bai=item//100     # 整除100
    if ge**3+shi**3+bai**3==item:
        print(item)

break、continue与else语句

break语句
常用于结束循环结构，通常与分支结构if一起使用

continue语句
用于结束当前循环，进入下一次循环，通常与分支结构中的if一起使用

通常输出5的倍数会用余数等于五的条件进行判断，而使用continue可以反向操作：

for item in range(1,51):
    if item%5!0=0:
        continue
    print(item)

else
if不成立的时候执行else，没有遇到break的时候执行else

嵌套循环

for i in range(1,10):
    for j in range(1,i+1):
        print(i,'*',j,'=',i*j,end='\t')
    print()

二重循环中的break和continue

二重循环中的break和continue用于控制本层循环

for i in range(5):
    for j in range(1,11):
        if j%2==0:
            continue
        print(j,end='\t')
    print()

pass空语句

什么也不做，只是一个占位符，用在语法上需要语句的地方。

if语句的条件执行体
for-in语句的循环体
定义函数时的函数体