Python基础概念

Python程序的构成

1. Python 程序由模块组成。1个模块对应 python 源文件，一般后缀名是：.py。
2. 模块由语句组成。运行Python 程序时，按照模块中语句的顺字依次执行。
3. 语句是 Python 程序的构造单元，用于创建对象、变量赋值、调用函数、控制语句等。

程序基本格式

PEP-8风格指南

1. 空格：
   1. 空格在python中有缩进含义，用来决定逻辑行的缩进层次，从而来决定语句的分组。
   2. 语句从新行的第一列开始。
   3. 缩进风格统一：
      1. 每个缩进层次使用 单个制表符 或四个空格（IDE会自动将制表符设置成4个空格）。
      2. python 用缩进，而不是{}表示程序块。
2. 符号都是英文符号，不是中文。区分字母大小写。
3. 注释：
   1. 行注释 每行注释前加#号。
   2. 段注释 使用三个连续单引号（'''）。
4. 行连接符 \ ,一般程序长度是没有限制的，但是为了可读性强，通常将一行比较长的程序分为多行。我们可以使用 \ 行连接符，把它放在行结束的地方。Python 解释器会将它解释为同一行。

import turtle
t = turtle.Pen()
for x in range(360):
    t.forward(x)
    t.left(59) #你好世界

'''
sdds
'''

a = [12,23,34,\
45,67,34,\
455,34]

print("你好\
世界")

变量

在Python中，变量也称为：对象的引用。因为，变量存储的就是对象的地址。变量通过地址引用了“对象”。

变量位于：栈内存。

对象位于：堆内存。

1. Python是动态类型语言：变量不需要显示声明类型。根据变量引用的对象，Python解释器自定确定数据类型。
2. Python是强类型语言：每个对象都有数据类型，只支持该类型支持的操作。

a = 3
b = "666"

标识符

用于变量、函数、类、模块等的名称。标识符有如下特定的规则：

1. 区分大小写。如：abc和ABC是不同的。
2. 第一个字符必须是字母、下划线。其后的字符是：字母、数字、下划线。
3. 不能使用关键字。如：if、or、while等。可以使用help()=>keywords查看关键字。
4. 以双下划线和结尾的名称通常有特殊含义，尽量避免这种写法。比如：__init__是类的构造函数。

变量的声明和赋值

变量的声明和赋值用于将一个变量绑定到一个对象上，格式如下： 变量名 = 表达式

最简单的表达式就是字面量。比如：a = 5 。运行过程中，解释器先运行右边的表达式，生成一个代表表达式运算结果的对象；然后，将这个对象地址赋值给左边的变量。

变量在使用前必须先被初始化；
可以通过 del 删除不在使用的变量；
Python不支持常量，即没有语法规则限制改变一个常量的值。只能约定常量的命名规则及在逻辑上不对常量值进行修改。

1. 链式赋值

链式赋值用于同一个对象赋值给多个变量。
x=y=123 相当于 x=123;y=123

2. 系列解包赋值

系列数据赋值给对应相同个数的变量（个数必须保持一致） a,b,c=4,5,6 相当于 a=4;b=5;c=6

对象

Python中，一切皆对象。每个对象由：id、type、value组成；

1. id用于唯一标识对象，通常对应于对象在计算机内存中的地址。使用内置函数id(obj)可返回对象obj的标识。
2. 类型用于表示对象存储的“数据”类型。类型可以限制对象的取值范围以及可执行操作。可以使用type(obj)获得对象的所属类型。
3. 值表示对象所存储的数据的信息。使用print(obj)可以直接打印出来

对象的本质就是：一个内存块，拥有特定的值，支持特定类型的相关操作。

id(a)
# 2310081872176
type(a)
# <class 'int'>
print(a)
# 3
id(b)
# 2310122192304
type(b)
# <class 'str'>
print(b)
# 666

基本内置数据类型

类型	描述	示例
int	整数	122,545,544
float	小数或科学计算法	3.14,314e-2
bool	表示真假	True、False
str	由字符组成的序列	“12”，“ssd”，“你好世界”

数字

Python支持整数和浮点数，我们可以对数字做如下运算。

运算符	说明	示例	结果
+	加法	3+2	5
-	减法	5-3	2
*	乘法	3*5	15
/	浮点数除法	8/2	4.0
//	整数除法	7/2	3
**	幂	2**3	8
%	取余	7%4	3
<<	左移（相当于乘两次2）	3<<2	12
>>	右移（相当于除两次2）	8>>2	2

除数为0，会产生异常

运算符 +、-、*、/、//、**、% 和赋值符可以构成“增强型赋值运算符”

示例：a += 10 等价于 a = a + 10

Python 不支持自增（++）和自减（--）

整数

Python中，除10进制，还有其他三种进制：

• 0b 或 0B，二进制 0 1
• 0o 或 0O，八进制 0 1 2 3 4 5 6 7
• 0x 或 0X，二进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f

整数可以有多大

int 可以存储任意大小的整数。

a = 10**100
a
# 10000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

可以做超大数的计算，而不会造成”整数溢出“，特别适合做科学运算。

整数的缓存：命令行中Python会对范围为[-5,256]整数对象进项缓存(对象id一样)，范围外的都不缓存。文件执行的缓存范围为[-5,任意正整数]。

转换

可以使用 int() 实现类型转换：

1. 浮点数，int(9.9)结果是9；
2. 布尔值 True转为1，False转为0；
3. 字符串 符合整数格式则直接转换为整数，否则报错；

浮点数

转换

1. 类似于 int() ，我们可以使用 float() 将其他类型转换成浮点数；
2. 整数和浮点数混合运算时，表达式结果自动转型成浮点数。比如：2+8.0结果时10.0；
3. 可以使用 round(value) 进行四舍五入处理；

布尔值

True 和 False 是关键字，本质上是1和0，可以和数字相加

比较运算符

所有比较运算符返回True为真，返回False为假，这于1和0等价。

以下假设变量a为15，变量b为30：

运算符	描述	实例
==	等于，比较对象值是否相等	(a == b) 返回 False
!=	不等于，比较对象值是否不相等	(a != b) 返回 True
>	大于，返回x是否大于y	(a > b) 返回 False
<	小于，返回x是否小于y	(a < b) 返回 True
>=	大于等于，返回x是否大于等于y	(a > b) 返回 False
<=	小于等于，返回x是否小于等于y	(a < b) 返回 True

关系运算符可以连着用,比如：3<a<9

逻辑运算符

运算符	格式	说明
or 逻辑或	x or y	x为true，则返回true。x为false，则返回y
and 逻辑与	x and y	x为true，则返回y。x为false，则返回false
not 取反	not x	x为true，则返回false。x为false，则返回true

同一运算符

用于比较两个对象的引用，就是对象的id

运算符	描述
is	判断两个标识符是不是引用同一个对象
is not	判断两个标识符是不是引用的不同对象

is 与 == 区别：is是比较的对象地址，==是比较的对象的值；
is 对比需要注意 缓存池机制和驻留机制（该机制会导致字面量值id一致）；

运算符优先级别：位运算符和算数运算>比较运算符>赋值运算符>逻辑运算符

字符串

本质上就是字符序列。Python的字符串是不可变的，我们不能对原有字符串做任何修改。

Python3的字符默认是16位 Unicode 编码，可以使用 ord() 和 chr() 对字符串就行转换。

ord("A")
65
ord("黄")
40644
chr(65)
'A'

创建字符串

使用单引号或者双引号创建字符串。多行使用三个单引号或三个多引号。

a = "nihao"
b = 'huhu'
c = '''dsdd
sd"s"d
'a'a'''
a # 'nihao'
b # 'huhu'
c # 'dsdd\nsd"s"d\n\'a\'a'
d = ""
d # ''

转换

使用 str() 将其他类型转换成字符串；

提取

可以使用[]提取字符串

a = "0123456789"
a[4]
# '4'

字符串拼接

1. 可以使用+将多个字符串拼接起来。例如：“aa” + “bb” ==> "aabb"

+两边都是字符串才会拼接，如果是数字则会加法运算，如果类型不同则会抛出异常

2. 可以将多个字面字符串放在一起实现拼接。

"aa" + "bb"
# 'aabb'
"aa""bbcc"
# 'aabbcc'

字符串复制

使用*可以实现字符串复制

"abc"*3
# 'abcabcabc'

从控制台读取字符串

使用 input() 从控制台读取键盘输入内容

a = input('请输入')
>>> 请输入4545
a
# '4545'

转义字符

我们可以使用“+特殊字符”，实现某些难以用字符表示的效果。比如：换行符...

转义字符	描述
(在行尾时)	续行符
\	反斜杠符号
'	单引号
"	双引号
\b	退格
\n	换行
\t	横向制表符
\r	回车

a = "你\n好\n么"
print(a)
# 你
# 好
# 么

字符串切片 slice 操作

切片操作可以快速的让我们提取子字符串。标准格式为：[起始偏移量 start : 终止偏移量 end : 步长 step]

常规操作

示例	结果	说明
"abcdef"[:]	"abcdef"	提取整个字符串
"abcdef"[2:]	"cdef"	从索引start索引开始到结尾
"abcdef"[:2]	"ab"	从开始到索引end-1结束
"abcdef"[2:4]	"cd"	从start到end-1
"abcdef"[1:5:2]	"bd"	从start提取到end-1，步长是step

其它操作

示例	结果	说明
"abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"[-3:]	"xyz"	倒数3个
"abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"[-8:-3]	"stuvw"	倒数第8个到到数第3个（包头不包尾）
"abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"[::-1]	"zyxwvutsrqponmlkjihgfedcba"	步长为负，从右到左反向提取

字符串驻留机制

字符串驻留：仅保存一份相同且不可变字符串的方法，不同的值被存放在字符串驻留池中。

Python支持字符串驻留机制，对于符合标识符规则的字符串（仅包含下划线(_)、字母和数字）会启用字符串驻留机制

a = "123"
b = "123"
a is b
# True
c = "555*"
d = "555*"
c is d
# False

成员操作符

in/not in 关键字，判断某个字符（子字符串）是否存在于字符串中。

a = "abcdefg"
"b" in a # True
"def" in a # True
"eee" in a # False
"eee" not in a # True

可变字符串

在Python中，字符串属于不可变对象，不支持修改，如果需要修改固定对象其中的值，可以使用 io.StringIo 对象（array模块也可）

import io
sio = io.StringIO("你好世界，我叫龙傲天")
sio.getvalue() # '你好世界，我叫龙傲天'
id(sio) # 2363908524640
sio.seek(7)
sio.write("虎")
sio.getvalue() # '你好世界，我叫虎傲天'
id(sio) # 2363908524640

方法汇总

查找

a = "这是一个方法测试文案，这里包含了45、abcdef、还有@#￥%."

1. len() - 返回字符串长度 - len(a) # 33
2. startswith() - 以指定字符串开头 - a.startswith("这是") # True
3. endswith() - 以指定字符串结尾 - a.endswith("%.") # True
4. find() - 第一次出现指定字符串位置 - a.find("文案") # 8
5. rfind() - 最后一次出现指定字符串位置 - a.rfind("文案") # 8
6. count() - 指定字符串出现了几次 - a.count("文案") # 1
7. isalnum() - 所有字符全是字母或数字 - a.isalnum() # False

去除首位信息

b = "sxy"

1. strip() - 去除字符串首尾指定信息（默认空白符） - b.strip("") # 'sx*y'
2. lstrip() - 去除字符串左侧指定信息 - b.lstrip("") # 'sxy'
3. rstrip() - 去除字符串右侧指定信息 - b.rstrip("") # 'sxy'

大小写转换

c = "i love you, me Too"

1. capitalize() - 首字母大写 - c.capitalize() # 'I love you, me too'
2. title() - 每个单词首字母大写 - c.title() # 'I Love You, Me Too'
3. upper() - 所有字母大写 - c.upper() # 'I LOVE YOU, ME TOO'
4. lower() - 所有字母小写 - c.lower() # 'i love you, me too'
5. swapcase() - 字母大小写转换 - c.swapcase() # 'I LOVE YOU, ME tOO'

格式排版

d = "666"

1. center() - 根据排版长度和填充字符(默认空白)剧中排版 - d.center(10) # ' 666 '
2. ljust() - 根据排版长度和填充字符(默认空白)左排版 - d.ljust(10, "") # '666******'
3. rjust() - 根据排版长度和填充字符(默认空白)右排版

判断方法

1. isalnum() - 是否为字母或数字
2. isalpha() - 字符串是否只由字母（包含中文）组成
3. isdigit() - 字符串是否只由数字组成（不包含小数）
4. isspace() - 是否为空白符
5. isupper() - 是否为大写字母
6. islower() - 是否为小写字母

其它方法

1. replace() - 字符串替换
2. split() - 基于指定分割符将字符串分割成多个字符串（默认使用空白字符）
3. join() - 将一系列字符串拼接成一个字符串（join拼接性能优于“+”）

"".join(["aa", "bb", "cc"]) # 'aabbcc'
"@".join(["aa", "bb", "cc"]) # 'aa@bb@cc'

4. format() - 字符串格式化功能

# 基本使用
a = "他叫{0}，今年{1}岁，{0}是个好人"
a.format("许仙", 45) # '他叫许仙，今年45岁，许仙是个好人'

b = "他叫{name}，今年{age}岁，{name}是个好人"
b.format(name="张飞", age=45) # '他叫张飞，今年45岁，张飞是个好人'

# 填充和对齐 ^、<、> 分别对应居中、左对齐、右对齐，后面带宽度（:后面带填充字符，只能是一个字符，默认空格）
"{:$>8}".format("666") # '$$$$$666'
"我是{0}，我喜欢还数字{1:*^8}".format("天仙",85) # '我是天仙，我喜欢还数字***85***'

# 数字格式化  浮点数-f 整数-d
"{:.2f}".format(45.656554) # '45.66' 保留小数点后两位
"{:+.9f}".format(45.656) # '+45.656000000' 带符号保留小数点后两位
"{:.0f}".format(45.656) # '46' 不带小数
"{:0>3d}".format(5) # '005' 数字补0
"{:h<3d}".format(5) # '5hh' 数字补h
"{:,}".format(100000000) # '100,000,000' 以逗号分隔数字格式
"{:.2%}".format(0.66) # '66.00%' 百分比格式
"{:.2e}".format(1000000) # '1.00e+06' 指数记法