【Python】语法基础 | 开始使用Python

  • 2019 年 10 月 3 日
  • 笔记

Python的热度不言而喻，机器学习、数据分析的首选语言都是Python，想要学习Python的小伙伴也很多，我之前也没有认真用过Python，所以也想体验一下它的魅力，索性花了两天集中看了一下它的基本语法，组织了这篇笔记，一是加强一下自己的记忆和理解，二是可以分享给共同学习的小伙伴。这篇笔记主要是Python的基本语法，算是入个门，后面可以边用边加强。

输入与输出

在python中，输入用 input( )，输出用 print( )。

简单的例子：

两点注意：

  • Input()接收的输入数据都认为是字符串，如做其它类型使用，需转换。

  • Print()可以做格式化输出，同C类似，%d（整型）%s（字符串）%f（浮点型），如搞不清，直接都用%s也可以，它会把任何数据类型转换为字符串。

#用python计算圆的面积；  #定义一个变量接收输入的圆半径  r=input("请输入圆半径：")  #定义一个变量存放计算出的圆面积  #特别注意：python3针对输入统一都认为是字符串型  #所以在计算时要将其转换为整形数，格式：int（x）  s=3.14*int(r)*int(r)  #输出计算出的圆面积s  print("圆面积s=",s)  #也可以直接在输出print里计算圆面积  print("直接在print里计算面积：",3.14*int(r)*int(r))  #利用占位符实现格式化输入，这里和C语言是类似的  print("输入的圆半径是%s,圆面积是%f" %(r,3.14*int(r)*int(r)))

运行结果：  请输入圆半径：4  圆面积s= 50.24  直接在print里计算面积：50.24  输入的圆半径是4,圆面积是50.240000

变量与数据类型

在c++中，我们要使用变量，就需要先声明一个数据类型，不同的数据类型长度不同，能够存储的值范围也不同，也就意味着不同的数据类型不能混淆使用。下面的代码是C++中的变量。

#include<iostream>  #include<string>  #include <limits>  using namespace std;    int main()  {      int a=10;  //整型：4个字节      char b='x';  //字符型：1个字节      float c=3.14; //单精度浮点：4个字节，7个数字        cout<<"int a="<<a<<"t长度是"<<sizeof(int)<<endl          <<"char b="<<b<<"t长度是"<<sizeof(char)<<endl          <<"float c="<<c<<"t长度是"<<sizeof(float)<<endl;  }

运行结果：  int a=10       长度是4  char b=x       长度是1  float c=3.14   长度是4

在Python中，whatever，一切都是那么的随意，充满着自由的气息。

#定义一个变量a，给它一个整形值27  a=27  print(a)  #再将a的值变为一个浮点数，3.1415927  a=3.1415927  print(a)  #再将a的值变为一个字符串，J_ZHANG  a="J_ZHANG"  print(a)

运行结果：  27  3.1415927  J_ZHANG

可以看出，变量a是什么数据类型，who cares，给它赋的值是什么类型，它就是什么类型。

一个栗子，有助理解：

a = 123  #执行这句话，python干了两件事  #一是在内存中建了个123的整数  #二是在内存中建了个变量a，然后将a指向刚建的整数123  b = a  #执行这句话，python建了个变量b，并指向a所指向的123  a = 'ZNN'  #这句话python建了个字符串ZNN，并将a指向了新建的ZMM  #注意：b没有改变哟，它还是指向a原来指向的那个123  print("执行输出：a=",a,"；b=",b)  #print(b)

运行结果：  执行输出：a= ZNN ；b= 123

两个小概念：

?动态语言：像Python这样，变量使用之前不需要类型声明，变量的类型就是被赋值的那个值的类型，动态语言是在运行时确定数据类型的语言。

?静态语言：在定义变量时必须指定变量类型，且在赋值时类型要相匹配，否则会出现运行时类型错误。如C/C++/JAVA等语言。

 List（列表）

值可变，是一种有序列表，可通过索引访问列表元素，索引从0开始，也可从-1开始进行反向访问。可随意添加、修改、删除其中的元素，元素数据类型可以不同，可嵌套使用形成多维列表。简直不要太强大了！

#定义一个list变量stuName，list元素可为不同类型  stuName=['FF','NN','ZZ',1999,'HH','XY']  #获取list的长度，len()  print('stuName的元素个数：',len(stuName))  print(stuName)  #访问list元素，索引是从0开始，反向访问从-1开始，-1是最后一个元素索引  print('第一个元素是:%s，倒数第二个元素是:%s' %(stuName[0],stuName[-2]))  #增、删、改  stuName.append('J_ZHANG')#在末尾追加一个元素  print(stuName)  stuName.insert(0,2009)#在指定位置插入元素  print(stuName)  stuName.pop()#删除最后一个元素  print(stuName)  stuName.pop(4)#删除第五个元素  print(stuName)  stuName[3]='J_ZHANG'#修改索引为3的元素  print(stuName)  stuInfo=[stuName,[10,20,30]]#嵌套使用  print(stuInfo)  print(stuInfo[0][3])#二维List的访问方式

运行结果：  stuName的元素个数：6  ['FF', 'NN', 'ZZ', 1999, 'HH', 'XY']  第一个元素是:FF，倒数第二个元素是:HH  ['FF', 'NN', 'ZZ', 1999, 'HH', 'XY', 'J_ZHANG']  [2009, 'FF', 'NN', 'ZZ', 1999, 'HH', 'XY', 'J_ZHANG']  [2009, 'FF', 'NN', 'ZZ', 1999, 'HH', 'XY']  [2009, 'FF', 'NN', 'ZZ', 'HH', 'XY']  [2009, 'FF', 'NN', 'J_ZHANG', 'HH', 'XY']  [[2009, 'FF', 'NN', 'J_ZHANG', 'HH', 'XY'], [10, 20, 30]]  J_ZHANG

Tuple（元组）

值不可变，与List类似，元素可为任意类型，但其一旦定义了，里面的值是不可改变的，没有append()、 insert()这些方法，但如果Tuple里面有个元素为List类型，则这个List里的值是可以改变的。

#定义一个Tuple变量stuName，元素可为不同类型，但值不可改变  stuName=('FF','NN','ZZ',1999,'HH','XY')  print(stuName)  print(stuName[0],stuName[-1])#Tuple元素访问与List类似  #stuName[2]='J_ZHANG' #会报错，值不可变  stuInfo=('aa','bb',[10,20,'string'])#Tuple里面包含List类型元素  print(stuInfo)  stuInfo[2][2]=30#包含的List里的元素是可以修改的  print(stuInfo)

运行结果：  ('FF', 'NN', 'ZZ', 1999, 'HH', 'XY')  FF XY  ('aa', 'bb', [10, 20, 'string'])  ('aa', 'bb', [10, 20, 30])

Dictionary（字典）

字典是以键值对（key-value）的方式存储，该方式键与值一一对应，可以快速的根据key找到value，查询速度快。注意，键（key）不可变，值（value）可变。简单理解，学生的姓名（key）和成绩（value）用字典存放，是一一对应的，找到学生的姓名，即可马上知道他的成绩了，查找速度快。

#定义一个Dict变量stuScore，姓名（key）与成绩（value）一一对应  stuScore={'FF':80,'NN':90,'ZZ':100}  stuScore['HH']=70#在后面添加一个键值对  print(stuScore)  print(stuScore['HH'])#获取键所对应的值  stuScore.pop('HH')#删除指定的键值对  stuScore['ZZ']=89#修改键ZZ的值  print(stuScore)  print(stuScore.keys())#获取所有键  print(stuScore.values())#获取所有值  print(stuScore.items())#按组打印

运行结果：  {'FF': 80, 'NN': 90, 'ZZ': 100, 'HH': 70}  70  {'FF': 80, 'NN': 90, 'ZZ': 89}  dict_keys(['FF', 'NN', 'ZZ'])  dict_values([80, 90, 89])  dict_items([('FF', 80), ('NN', 90), ('ZZ', 89)])

一个简单的应用，统计一组数据中不同性别的数量，有助理解字典。

#定义一个Dict变量stuInfo，姓名（key）与性别（value）  stuInfo={'FF':'女','NN':'女','ZZ':'男'}  #下面统计 stuInfo 里面'男'、'女'的数量  stuXBTJ={}#定义一个空字典用于存放统计结果  for xb in stuInfo.values():#遍历      if xb in stuXBTJ:#如果该性别已存在，则加1          stuXBTJ[xb]= stuXBTJ[xb] + 1      else:#否则，该性别数量初始化为1          stuXBTJ[xb]=1  print(stuXBTJ)#打印结果

运行结果：  {'女': 2, '男': 1}

Set（集合）

集合是无序的，也无法通过数字进行索引。此外，集合中的元素不能重复。集合可以进行数学意义上的交集、并集等计算。创建set，需要一个list作为输入集合。

#利用一个List创建一个Set集合  stu=['FF','ZZ','NN','JJ','ZZ','FF']  s=set(stu)#创建集合s  print(s)#打印s发现重复项已被自动过滤  s.add(27)#添加一项  s.remove('JJ')#删除一项  print(s)  s1=set([1,2,3,4,5])  s2=set([4,5,6,7,8])  print('交集',s1 & s2)#计算两个集合的交集  print('并集',s1 | s2)#计算两个集合的并集  print('差集',s1 - s2)#计算两个集合的差集

运行结果：  {'NN', 'ZZ', 'JJ', 'FF'}  {'NN', 'ZZ', 27, 'FF'}  交集 {4, 5}  并集 {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}  差集 {1, 2, 3}

选择与循环

选择与循环是程序设计的两种主要结构，Python的选择与循环与其它语言的写法大相径庭，习惯C/C++/C#的写法开始会有些不适应的。（注意：Python里没有大括号，它是靠缩进来区分代码段的。）

选择：if  else  &  if  elif else

score=78  if score>=60:      print('及格！')#执行      print('OK ！')#执行，没有大括号，用缩进  else:      print('不及格！')    if score>=80:      print('优秀！')  elif score>=70:      print('良好！')#执行   elif score>=60:      print('及格！')  else:      print('差！')  #if...elif是从上到下判断，遇到true即执行，其余忽略。

运行结果：  及格！  OK ！  良好！

循环：for  &  whele

#for循环实现list遍历  stuName=('FF','NN','ZZ')  for name in stuName:      print(name)    stuInfo=[['FF','NN'],[22,27]]  for i in stuInfo:#Ffor循环嵌套使用      for j in i:          print(j)    sum=0  n=0  while n<=10:#while循环的使用      sum=sum+n      n=n+1  print(sum)

运行结果：  FF  NN  ZZ  FF  NN  22  27  55

break和continue的用法与C++一致。

break：提前结束循环。

continue：结束本轮循环，直接开始下一轮循环。

文件读写

读文件：同C类似，Python内置了读文件的函数open()，使用注意事项：

  • 文件打开用完要关闭，open()和close()配对使用。

  • 避免文件打开失败或忘记关闭等造成的错误，使用with…as…操作文件。

#使用open()函数读文件，文件位置：D:test.txt  f=open("D:\test.txt","r")#打开文件，第二个参数“r”表示读  fn=f.read()  print(fn)  f.close()#完成操作后必须要关闭文件    #文件打开用完就要关闭，但不排除一通操作后忘了关闭文件，  #同时还存在文件打开失败的情况，使用with…as…操作文件更可靠，更简洁。  with open("D:\test.txt","r") as f:      fn=f.read()  print(fn)

运行结果：  python file_IO  FF 22  NN 09  ZZ 26  python file_IO  FF 22  NN 09  ZZ 26

写文件：写文件和读文件是一样的，先open，然后write，最后close，open时第二个参数是“w”。

  • 写文件时，如果目标位置没有文件，python会创建文件。

  • 如果目标位置有文件，参数“w”就会覆盖写入，追加写入可用参数“a”。

  • 可以反复调用write()写数据，但如果最后忘记close()文件，后果可能是数据丢失，保险起见，还是使用with…as…更靠谱。

#在D盘创建一个新文件test_new.txt,然后写入内容，  f=open("D:\test_new.txt","w")  f.write("J_ZHANG")  f.close()  #再次写入就会覆盖原内容  with open("D:\test_new.txt","w") as f:      f.write("覆盖了吗？")      f.write("n")#换一下行  #使用参数“a”实现追加写入  with open("D:\test_new.txt","a") as f:      f.write("J_ZHANG追加写入的。")  #打印出来看一下  with open("D:\test_new.txt","r") as f:      print(f.read())

运行结果：  覆盖了吗？  J_ZHANG追加写入的。

定义与使用函数

Python用def关键字定义一个函数，定义时需确定函数名与参数，函数可以有多个返回值，但如函数没有return，则默认还回none。因python变量为动态类型，如函数对参数有类型要求，需在函数体内进行类型检查。

#使用def定义一个函数：求圆面积  def cir_area(r):      if not isinstance(r,(int,float)):#参数类型检查，r为整型或浮点型          raise TypeError("参数r类型错误！")      if r<=0:          return 0#判断如果半径小于等于0则返回0      else:          return 3.14*r*r    #调用函数  s=cir_area(4)#半径为4的圆面积  print(s) 

运行结果：  50.24

OK，就酱紫！暂时先到这儿。

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