一、Python 简介

Python是一门动态、解释型、强类型语言

1. 动态：在运行期间才做数据检查（不用提前声明变量）- 静态语音(C/Java)：编译时检查数据类型（编码时需要声明变量类型）
2. 解释型：在执行程序时，才一条条解释成机器语言给计算机执行（无需编译，速度较慢）- 编译型语言(C/Java)：先要将代码编译成二进制可执行文件，再执行
3. 强类型：类型安全，变量一旦被指定了数据类型，如果不强制转换，那么永远是这种类型（严谨，避免类型错误，速度较慢）- 弱类型（VBScript/JavaScript）: 类型在运行期间会转化，如 js中的 1+”2”=”12”, 1会由数字转化为string

编码原则

优雅、明确、简单

优点

1. 简单易学
2. 开发效率高
3. 高级语言
4. 可移植、可扩展、可嵌入

5. 庞大的三方库

   缺点

6. 速度慢

7. 代码不能加密

   应用领域

8. 自动化测试（UI/接口）

9. 自动化运维
10. 爬虫
11. Web开发（Django/Flask/..)
12. 图形GUI开发
13. 游戏脚本
14. 金融、量化交易
15. 数据分析，大数据
16. 人工智能、机器学习、NLP、计算机视觉
17. 云计算

    二、Python环境搭建

    python运行环境安装

    三、安装python集成开发环境Pycharm

    集成开发环境安装 pycharm

    四、基础语法

    4.1 Python第一行代码

    # 第一行Python代码，输出打印hello world
    print("hello world")

    4.2 Python缩进规则

    和其它程序设计语言（如 Java、C 语言）采用大括号“{}”分隔代码块不同，Python 采用代码缩进和冒号（ : ）来区分代码块之间的层次。
    在 Python 中，对于类定义、函数定义、流程控制语句、异常处理语句等，行尾的冒号和下一行的缩进，表示下一个代码块的开始，而缩进的结束则表示此代码块的结束。

注意，Python 中实现对代码的缩进，可以使用空格或者 Tab 键实现。但无论是手动敲空格，还是使用 Tab 键，通常情况下都是采用 4 个空格长度作为一个缩进量（默认情况下，一个 Tab 键就表示 4 个空格）。

4.3 Python注释

单行注释采用 # 开头。

# 第一行代码，打印hello world
print("hello world")

多行注释

'''
    print("hello world!2")
'''
print("hello world!")

4.4 等待用户输入

下面的程序执行后就会等待用户输入，按回车键后就会退出：

# input接收到的内容默认是字符串
str1 = input("请输入你的名字：\n")
print("hello ,{}".format(str1))

以上代码中 ，\n 实现换行。一旦用户按下 enter(回车) 键退出，其它键显示。

4.6 标识符

在计算机编程语言中，标识符是用户编程时使用的名字，用于给变量、常量、函数、语句块等命名，以建立起名称与使用之间的关系。

在 Python 里，标识符由字母、数字、下划线组成。
在 Python 中，所有标识符可以包括英文、数字以及下划线(_)，但不能以数字开头。
Python 中的标识符是区分大小写的。

4.7 Python 保留字/关键字

下面的列表显示了在Python中的保留字，也叫关键字。这些保留字不能用作常数或变数，或任何其他标识符名称。
所有 Python 的关键字只包含小写字母。

# 导入keywork模块，打印关键字信息
import keyword
print(keyword.kwlist)

五、变量

5.1 变量的概念

在python中，变量就是一种标识符，程序 = 数据 + 算法，数据有各种类型，后面会详细介绍。我们可以简单的认为，变量就是数据的名字。

5.2 变量赋值

Python 中的变量赋值不需要类型声明。
每个变量在内存中创建，都包括变量的标识，名称和数据这些信息。
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。
等号 = 运算符左边是一个变量名，等号 = 运算符右边是存储在变量中的值。

counter = 100 # 赋值整型变量
miles = 1000.0 # 浮点型
name = "John" # 字符串
print(counter)
print(miles)
print(name)

5.2 多个变量赋值

Python允许你同时为多个变量赋值。例如：

a = b = c = 1

以上实例，创建一个整型对象，值为1，三个变量被分配到相同的内存空间上。
您也可以为多个对象指定多个变量。例如：

a, b, c = 1, 2, "john"

六、Python3标准数据类型

6.1 Python3 中有六个标准的数据类型：

• Number（数字）
• String（字符串）
• List（列表）
• Tuple（元组）
• Set（集合）
• Dictionary（字典）

Python3 的六个标准数据类型中：

• 不可变数据（3 个）：Number（数字）、String（字符串）、Tuple（元组）；
• 可变数据（3 个）：List（列表）、Dictionary（字典）、Set（集合）。

  6.2 Python Number(数字)

  Python Number 数据类型用于存储数值。
  数据类型是不允许改变的,这就意味着如果改变 Number 数据类型的值，将重新分配内存空间。
  以下实例在变量赋值时 Number 对象将被创建：

  var1 = 1
  var2 = 2

Python 支持三种不同的数值类型：

• 整型(int) - 通常被称为是整型或整数，是正或负整数，不带小数点。Python3 整型是没有限制大小的，可以当作 Long 类型使用，所以 Python3 没有 Python2 的 Long 类型。布尔(bool)是整型的子类型。
• 浮点型(float) - 浮点型由整数部分与小数部分组成，浮点型也可以使用科学计数法表示（2.5e2 = 2.5 x 10^2 = 250）
• 复数((complex)) - 复数由实数部分和虚数部分构成，可以用a + bj,或者complex(a,b)表示， 复数的实部a和虚部b都是浮点型。

数值运算

>>> 5 + 4  # 加法
9
>>> 4.3 - 2 # 减法
2.3
>>> 3 * 7  # 乘法
21
>>> 2 / 4  # 除法，得到一个浮点数
0.5
>>> 2 // 4 # 除法，得到一个整数
0
>>> 17 % 3 # 取余
2
>>> 2 ** 5 # 乘方
32

进制转换

# 获取用户输入十进制数
dec = int(input("输入数字："))

print("十进制数为：", dec)
print("转换为二进制为：", bin(dec))
print("转换为八进制为：", oct(dec))
print("转换为十六进制为：", hex(dec))

数学函数

随机数函数

随机数可以用于数学，游戏，安全等领域中，还经常被嵌入到算法中，用以提高算法效率，并提高程序的安全性。
Python包含以下常用随机数函数：

6.3 Python 字符串

字符串是 Python 中最常用的数据类型。我们可以使用引号(‘或”)来创建字符串。
创建字符串很简单，只要为变量分配一个值即可。例如：

var1 = 'Hello World!'

访问字符串中的值

Python 不支持单字符类型，单字符在 Python 中也是作为一个字符串使用。
Python 访问子字符串，可以使用方括号来截取字符串，如下实例：

var1 = 'Hello World!'
my_var1 = var1[0:5]  # 左闭右开
print(var1[0:5])

转义字符

在需要在字符中使用特殊字符时，python 用反斜杠 \ 转义字符。如下表：

Python字符串运算符

下表实例变量 a 值为字符串 “Hello”，b 变量值为 “Python”：

python的字符串内建函数

这些方法实现了string模块的大部分方法，如下表所示列出了目前字符串内建支持的方法。

6.4 列表(List)

序列是Python中最基本的数据结构。序列中的每个元素都分配一个数字 - 它的位置，或索引，第一个索引是0，第二个索引是1，依此类推。
Python有6个序列的内置类型，但最常见的是列表和元组。
序列都可以进行的操作包括：
索引、切片、长度、组合（序列相加）、重复（乘法）、检查成员、遍历、最小值和最大值。
列表是最常用的Python数据类型，它可以作为一个方括号内的逗号分隔值出现。
列表的数据项不需要具有相同的类型

列表的创建

创建一个列表，只要把逗号分隔的不同的数据项使用方括号括起来即可。如下所示：

list1 = ['physics', 'chemistry', 1997, 2000]
list2 = [1, 2, 3, 4, 5 ]
list3 = ["a", "b", "c", "d"]

访问列表中的值

使用下标索引来访问列表中的值，同样你也可以使用方括号的形式截取字符，如下所示：

list1 = ['physics', 'chemistry', 1997, 2000]
list2 = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

print("list1[0]: ", list1[0])
print("list2[1:5]: ", list2[1:5])

更新列表

你可以对列表的数据项进行修改或更新，你也可以使用append()方法来添加列表项，如下所示：

list = []  # 空列表
list.append('hello')  # 使用 append() 添加元素
list.append('world')
print(list)
list[1] = "world!"  # 使用索引修改指定位置的值
print(list)

删除列表元素

可以使用 del 语句来删除列表的元素，如下实例：

list1 = ['physics', 'chemistry', 1997, 2000]

print(list1)
del list1[2]
print("After deleting value at index 2 : ")
print(list1)

列表函数&方法

Python包含以下函数:

Python包含以下方法:

6.5 Tuple（元组）

Python的元组与列表类似，不同之处在于元组的元素不能修改。
元组使用小括号，列表使用方括号。

元组的创建

元组创建很简单，只需要在括号中添加元素，并使用逗号隔开即可。

# 定义一个空元组
tup1 = ()
print(type(tup1))

# 元组定义已小括号()定义
tup2 = ('hello', 'world', 1997, 2000)
tup3 = (1, 2, 3, 4, 5)
print(type(tup2))

# 元组中如果只有一个元素的时候，元素后面需要用,
tup4 = (1,)
print(type(tup4))

访问元组

元组可以使用下标索引来访问元组中的值

tup2 = ('hello', 'world', 1997, 2000)

print(tup2[0])
print(tup2[0:2])

修改元组

元组中的元素值是不允许修改的，但我们可以对元组进行连接组合

tup1 = (12, 34.56)
tup2 = ('abc', 'xyz')

# 以下修改元组元素操作是非法的。
# tup1[0] = 100

# 创建一个新的元组
tup3 = tup1 + tup2
print(tup3)

删除元组

元组中的元素值是不允许删除的，但我们可以使用del语句来删除整个元组

tup1 = (12, 34.56)

print(tup1)
del tup1
print(tup1)

※列表和元组的区别：
列表：元素可变
元组：元素不可变
定义方式：列表[] 元组（）

6.6 集合（Set）

集合是无序和无索引的集合。在 Python 中，集合用花括号编写。

创建集合

thisset = {"apple", "banana", "cherry"} 
print(thisset)

注释：集合是无序的，因此您无法确定成员的显示顺序。

访问集合成员

您无法通过引用索引来访问 set 中的项目，因为 set 是无序的，成员没有索引。
但是您可以使用 for 循环遍历 set 成员，或者使用 in 关键字查询集合中是否存在指定值。
遍历集合，并打印值：

thisset = {"apple", "banana", "cherry"} 
for x in thisset:
    print(x)

更改集合成员

集合一旦创建，您就无法更改指定成员，但是您可以添加新成员。
（因为是集合是无序的，无法通过索引访问指定元素，所以无法修改指定成员）

添加集合成员

要将一个成员添加到集合，请使用 add() 方法。
要向集合中添加多个成员，请使用 update() 方法。

thisset = {"apple", "banana", "cherry"}
# 集合添加元素
thisset.add("orange")
print(thisset)
# 集合添加多个元素
thisset.update(["mango", "grapes"])
print(thisset)

删除成员

要删除集合中的项目，请使用 remove() 或 discard() 方法。
注意：
如果要删除的项目不存在，则 remove() 将引发错误。
如果要删除的项目不存在，则 discard() 不会引发错误。

Set 方法

Python 拥有一套能够在集合（set）上使用的内建方法。

6.7 字典(Dictionary)

字典是另一种可变容器模型，且可存储任意类型对象。
字典的每个键值 key=>value 对用冒号 : 分割，每个键值对之间用逗号 , 分割，整个字典包括在花括号 {} 中 ,格式如下所示：

d = {key1 : value1, key2 : value2 }

键一般是唯一的，如果重复最后的一个键值对会替换前面的，值不需要唯一。

>>> dict = {'a': 1, 'b': 2, 'b': '3'}
>>> dict['b']
'3'
>>> dict
{'a': 1, 'b': '3'}

值可以取任何数据类型，但键必须是不可变的，如字符串，数字或元组。

访问字典里的值

把相应的键放入熟悉的方括弧，如下实例:

dict = {'Name': 'Zara', 'Age': 7, 'Class': 'First'}

print(dict['Name'], dict['Age'])

修改字典

向字典添加新内容的方法是增加新的键/值对，修改或删除已有键/值对如下实例:

dict = {'Name': 'Zara', 'Age': 7, 'Class': 'First'}

print(dict)
dict['Age'] = 8 # 更新
dict['School'] = "RUNOOB" # 添加
print(dict)

删除字典元素

能删单一的元素也能清空字典，清空只需一项操作。
显示删除一个字典用del命令，如下实例：

dict = {'Name': 'Zara', 'Age': 7, 'Class': 'First'}

del dict['Name']  # 删除键是'Name'的条目
dict.clear()  # 清空字典所有条目
del dict  # 删除字典

print(dict['Age'])
print(dict['School'])

字典键的特性

字典值可以没有限制地取任何python对象，既可以是标准的对象，也可以是用户定义的，但键不行。
两个重要的点需要记住：
1）不允许同一个键出现两次。创建时如果同一个键被赋值两次，后一个值会被记住
2）键必须不可变，所以可以用数字，字符串或元组充当，所以用列表就不行
Python字典包含了以下内置方法：