Python入门笔记(Duruofu)

第一部分 计算机基础知识（了解即可）

计算机的组成

计算机由两部分组成：硬件 和 软件
硬件包含：键盘、鼠标、显示器、CPU、主板、内存、硬盘 。。。硬件是看的见摸得着的
软件包含：系统软件（windows、macOS、Linux）和应用软件（office 、QQ、绝地求生）软件是看的见摸不着的，软件负责控制计算机中的硬件

计算机的使用方式

我们必须要通过软件来对计算机完成各种操作，但是注意，软件中并不是所有的功能都会对用户开放，用户需要调用软件提供的接口（Interface 交互界面）来操作计算机
用户界面分成两种：TUI（文本交互界面）和 GUI（图形化交互界面）

windows的命令行

命令行就是文本交互界面，通过命令行可以使用一个一个的指令来操作计算机，任何的计算机的操作系统中都包含有命令行（windows、linux、macOS）
命令行有多个不同的名字：命令行、命令行窗口、DOS窗口、命令提示符、CMD窗口、Shell、终端、Terminal

1.如何进入到命令行

  1. win键 + R 出现运行窗口，输入cmd，然后回车

Python笔记 - 图1

2.命令行的结构

  1. - 版本及版权声明（一般没有什么用）
  2. Microsoft Windows [版本 10.0.16299.431]
  3. (c) 2017 Microsoft Corporation。保留所有权利。
  4. 命令提示符
  5.     C:\Users\lilichao>  
  6.         C:  
  7.             - 当前所在的磁盘根目录
  8.             - 可以通过 x: 来切换盘符（x表示你的盘符）
  10.         \Users\lilichao
  11.             - 所在磁盘的路径，当前所在的文件夹
  12.             - cd 来切换目录
  13.         >
  14.             - 命令提示符，在大于号后边可以直接输入指令

3.常用的dos命令

  1. dir 查看当前目录下的所有文件（夹）<br />    cd 进入到指定的目录<br />        . 表示当前目录<br />        .. 表示上一级目录<br />    md 创建一个目录<br />    rd 删除一个目录<br />    del 删除一个文件<br />    cls 清除屏幕<br />命令的语法<br />    命令 [参数] [选项]

4.小技巧

  • 方向键上下，查看命令的历史记录
    • tab键自动补全命令

环境变量

环境变量指的就是操作系统当中的一些变量。可以通过修改环境变量，来对计算机进行配置（主要是来配置一些路径的）

1.查看环境变量

  1. > 右键 计算机（此电脑），选择属性<br />    > 系统界面左侧选择 高级系统设置<br />    > 选择环境变量<br />    环境变量界面分成了两个部分，上边是用户环境变量，下边是系统环境变量 建议只修改用户的环境变量，不要修改系统的环境变量

2.添加环境变量

  1. > 通过新建按钮添加环境变量<br />    > 一个环境变量可以由多个值，值与值之间使用;（英文）隔开

3.修改环境变量

  1. > 通过编辑按钮来修改环境变量

4.删除环境变量

  1. > 通过删除按钮来删除环境变量

path环境变量

path环境变量中保存的是一个一个的路径。
当我们在命令行中输入一个命令（或访问一个文件时），系统会首先在当前目录下寻找，如果找到了则直接执行或打开。 如果没有找到，则会依次去path环境变量的路径中去寻找，直到找到为止。如果path环境变量中的路径都没有找到，则报错 ‘xxx’ 不是内部或外部命令，也不是可运行的程序或批处理文件。
我们可以将一些经常需要访问到的文件会程序的路径，添加到path环境变量中，这样我们就可以在任意的位置访问到这些文件了

注意事项：
1.如果环境变量中没有path，可以手动添加
2.path环境变量不区分大小写 PATH Path path
3.修改完环境变量必须重新启动命令行窗口
4.多个路径之间使用;隔开

进制

十进制（最常用的进制）

  • 十进制就是满十进一的进制
  • 十进制当中一共有10个数字
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
  • 十进制如何计数
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 。。。 19 20 。。。29 30

二进制（计算机底层使用的进制）

  • 满二进一
  • 二进制中一共有2个数字
    0 1
  • 二进制如何计数
    0 1 10 11 100 101 110 111 1000
  • 所有的数据在计算机底层都是以二进制的形式保存的，计算机只认二进制
  • 可以将内存想象为一个一个的小格子，小格子中可以存储一个0或一个1
  • 内存中的每一个小格子，我们称为1bit（位）
    bit是计算机中的最小的单位
    byte是我们最小的可操作的单位
    8bit = 1byte（字节）
    1024byte = 1kb（千字节）
    1024kb = 1mb（兆字节）
    1024mb = 1gb（吉字节）
    1024gb = 1tb（太字节）

八进制（一般不用）

  • 满八进一
  • 八进制中一共有8个数字
    0 1 2 3 4 5 6 7
  • 八进制如何计数
    0 1 2 3 4 5 6 7 10 11 。。。 17 20 。。。27 30

十六进制

  • 满十六进一
  • 十六进制中一共有16个数字，由于十六进制是满16才进位，所以十六进制中引入了a b c d e f来表示 10 11 12 13 14 15
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f
  • 十六进制如何计数
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 10 11 12 。。。 1a 1b 1c 1d 1e 1f20 21 22 。。。 2a 2b 2c 2d 2e 2f 30
  • 我们在查看二进制数据时，一般会以十六进制的形式显示

文本文件和字符集

文本分成两种，一种叫做纯文本，还有一种叫做富文本

  • 纯文本中只能保存单一的文本内容，无法保存内容无关的东西（字体、颜色、图片。。。）
  • 富文本中可以保存文本以外的内容（word文档）
  • 在开发时，编写程序使用的全都是纯文本！
  • 纯文本在计算机底层也会转换为二进制保存，将字符转换为二进制码的过程，我们称为编码
    将二进制码转换为字符的过程，我们称为解码编码和解码时所采用的规则，我们称为字符集
  • 常见的字符集：
    ASCII
    • 美国人编码，使用7位来对美国常用的字符进行编码
    • 包含128个字符
      ISO-8859-1
    • 欧洲的编码，使用8位
    • 包含256个字符
      GB2312
      GBK
      国标码，中国的编码
      Unicode
      万国码，包含世界上所有的语言和符号，编写程序时一般都会使用Unicode编码Unicode编码有多种实现，UTF-8 UTF-16 UTF-32最常用的就是UTF-8
  • 乱码
    编写程序时，如果发现程序代码出现乱码的情况，就要马上去检查字符集是否正确

第二部分 Python入门

什么是计算机语言

计算机就是一台用来计算机的机器，人让计算机干什么计算机就得干什么！
需要通过计算机的语言来控制计算机（编程语言）！
计算机语言其实和人类的语言没有本质的区别，不同点就是交流的主体不同！
计算机语言发展经历了三个阶段：

机器语言

  • 机器语言通过二进制编码来编写程序效率好，编写起来太麻烦

符号语言（汇编）

  • 使用符号来代替机器码
  • 编写程序时，不需要使用二进制，而是直接编写符号
  • 编写完成后，需要将符号转换为机器码，然后再由计算机执行
    符号转换为机器码的过程称为汇编
  • 将机器码转换为符号的过程，称为反汇编
  • 汇编语言一般只适用于某些硬件，兼容性比较差

高级语言

  • 高级语言的语法基本和现在英语语法类似，并且和硬件的关系没有那么紧密了
  • 也就是说我们通过高级语言开发程序可以在不同的硬件系统中执行
  • 并且高级语言学习起来也更加的容易，现在我们知道的语言基本都是高级语言
  • C、C++、C#、Java、JavaScript、Python 。。。

编译型语言和解释型语言

计算机只能识别二进制编码（机器码），所以任何的语言在交由计算机执行时必须要先转换为机器码，也就是像 print(‘hello’) 必需要转换为类似 1010101 这样的机器码 根据转换时机的不同，语言分成了两大类：

编译型语言

  • C语言
  • 编译型语言，会在代码执行前将代码编译为机器码，然后将机器码交由计算机执行
  • a(源码) —编译—> b(编译后的机器码)
  • 特点：
    执行速度特别快
    跨平台性比较差

解释型语言

  • Python JS Java
  • 解释型语言，不会在执行前对代码进行编译，而是在执行的同时一边执行一边编译
  • a（源码）—解释器—> 解释执行
  • 特点：
    执行速度比较慢
    跨平台性比较好

Python的介绍

Python是解释型语言

Python（英国发音：/ˈpaɪθən/ 美国发音：/ˈpaɪθɑːn/），是一种广泛使用的高级编程语言，属于通用型编程语言，由吉多·范罗苏姆创造，第一版发布于1991年。可以视之为一种改良（加入一些其他编程语言的优点，如面向对象）的LISP。作为一种解释型语言，Python的设计哲学强调代码的可读性和简洁的语法（尤其是使用空格缩进划分代码块，而非使用大括号或者关键词）。相比于C++或Java，Python让开发者能够用更少的代码表达想法。不管是小型还是大型程序，该语言都试图让程序的结构清晰明了。

Life is short you need Python （人生苦短，我用Python）

Python的用途：
WEB应用
Facebook 豆瓣 。。。
爬虫程序
科学计算
自动化运维
大数据（数据清洗）
云计算
桌面软件/游戏
人工智能
。。。

Python开发环境搭建

开发环境搭建就是安装Python的解释器
Python的解释器分类：
CPython（官方）
用c语言编写的Python解释器
PyPy
用Python语言编写的Python解释器
IronPython
用.net编写的Python解释器
Jython
用Java编写的Python解释器

Python的交互界面

当我们通过命令行来输入Python，所进入到的界面就是Python的交互界面

Python笔记 - 图2

结构：

  1. 版本和版权声明：
  2. Python 3.6.5 (v3.6.5:f59c0932b4, Mar 28 2018, 16:07:46) [MSC v.1900 32 bit (Intel)] on win32
  3. Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
  4. 命令提示符：
  5. >>>
  7. 在命令提示符后可以直接输入Python的指令！输入完的指令将会被Python的解释器立即执行！
  9. 安装Python的同时，会自动安装一个Python的开发工具IDLE，通过IDLE也可以进入到交互模式
  10. 但是不同的是，在IDLE中可以通过TAB键来查看语句的提示。
  11. IDLE实际上就是一个交互界面，但是他可以有一些简单的提示，并且可以将代码保存

交互模式只能你输入一行代码，它就是执行一行，所以他并不适用于我们日常的开发！
仅可以用来做一些日常的简单的测试！

我们一般会将Python代码编写到一个py文件中，然后通过python指令来执行文件中的代码

相关概念

1.表达式

  1. 表达式就是一个类似于数学公式的东西<br />    比如：10 + 5   8 - 4<br />    表达式一般仅仅用了计算一些结果，不会对程序产生实质性的影响<br />    如果在交互模式中输入一个表达式，解释器会自动将表达式的结果输出

2.语句

  1. 在程序中语句一般需要完成某种功能，比如打印信息、获取信息、为变量赋值。。。<br />    比如：<br />        print()<br />        input()<br />        a = 10<br />    语句的执行一般会对程序产生一定的影响<br />    在交互模式中不一定会输出语句的执行结果

3.程序（program）

  1. 程序就是由一条一条的语句和一条一条的表达式构成的。

4.函数（function）

  1. 函数就是一种语句，函数专门用来完成特定的功能<br />    函数长的形如：xxx()

函数的分类：

内置函数：
  1. 由Python解释器提供的函数，可以在Python中直接使用

自定义函数
  1. 由程序员自主的创建的函数<br />    当我们需要完成某个功能时，就可以去调用内置函数，或者自定义函数

函数的两个要素：

  1. **参数**<br />        ()中的内容就是函数的参数。有参数，也可以有多个参数，多个参数之间使用,隔开<br />    **返回值**<br />        返回值是函数的返回结果，不是所有的函数都有返回值

基本语法

1.在Python中严格区分大小写
2.Python中的每一行就是一条语句，每条语句以换行结束
3.Python中每一行语句不要过长（规范中建议每行不要超过80个字符）
“rulers”:[80],
4.一条语句可以分多行编写，多行编写时语句后边以\结尾
5.Python是缩进严格的语言，所以在Python中不要随便写缩进
6.在Python中使用#来表示注释，#后的内容都属于注释，注释的内容将会被解释器所忽略
我们可以通过注释来对程序进行解释说明，一定要养成良好的编写注释的习惯
注释要求简单明了，一般习惯上#后边会跟着一个空格

字面量和变量

字面量就是一个一个的值，比如：1，2，3，4，5，6，‘HELLO’。字面量所表示的意思就是它的字面的值，在程序中可以直接使用字面量

变量（variable）变量可以用来保存字面量，并且变量中保存的字面量是不定的。变量本身没有任何意思，它会根据不同的字面量表示不同的意思

一般我们在开发时，很少直接使用字面量，都是将字面量保存到变量中，通过变量来引用字面量

变量和标识符

  1. # Python中使用变量，不需要声明，直接为变量赋值即可
  2. a = 10
  4. # 不能使用没有进行过赋值的变量
  5. # 如果使用没有赋值过的变量，会报错 NameError: name 'b' is not defined
  6. # print(b)
  8. # Python是一个动态类型的语言，可以为变量赋任意类型的值，也可以任意修改变量的值
  9. a = 'hello'
  10. # print(a)
  11. # 标识符
  12. # 在Python中所有可以自主命名的内容都属于标识符
  13. # 比如：变量名、函数名、类名
  14. # 标识符必须遵循标识符的规范
  15. #   1.标识符中可以含有字母、数字、_，但是不能使用数字开头
  16. #       例子：a_1 _a1 _1a
  17. #   2.标识符不能是Python中的关键字和保留字
  18. #       也不建议使用Python中的函数名作为标识符,因为这样会导致函数被覆盖
  19. #   3.命名规范：
  20. #       在Python中注意遵循两种命名规范：
  21. #           下划线命名法
  22. #               所有字母小写，单词之间使用_分割
  23. #               max_length min_length hello_world xxx_yyy_zzz
  24. #           帕斯卡命名法（大驼峰命名法）  
  25. #               首字母大写，每个单词开头字母大写，其余字母小写
  26. #               MaxLength MinLength HelloWorld XxxYyyZzz  
  27. #       
  28. #   如果使用不符合标准的标识符，将会报错 SyntaxError: invalid syntax    
  29. _b123 = 20
  30. # print(_b123)
  32. # print = 123
  33. # print(print)

数据类型

数据类型指的就是变量的值得类型，也就是可以为变量赋哪些值

1.数值:整型, 浮点型,复数

  1. # 在Python数值分成了三种：整数、浮点数（小数）、复数
  2. # 在Python中所有的整数都是int类型
  3. a = 10
  4. b = 20
  5. # Python中的整数的大小没有限制，可以是一个无限大的整数
  6. # c = 999999999999999999999999999999999999999999999 ** 100
  7. # 如果数字的长度过大，可以使用下划线作为分隔符
  8. c = 123_456_789
  9. # d = 0123 10进制的数字不能以0开头
  10. # 其他进制的整数，只要是数字打印时一定是以十进制的形式显示的
  11. # 二进制 0b开头
  12. c = 0b10 # 二进制的10
  13. # 八进制 0o开头
  14. c = 0o10      
  15. # 十六进制 0x开头
  16. c = 0x10
  17. # 也可以通过运算符来对数字进行运算，并且可以保证整数运算的精确
  18. c = -100
  19. c = c + 3
  20. # 浮点数（小数），在Python中所有的小数都是float类型
  21. c = 1.23
  22. c = 4.56
  23. # 对浮点数进行运算时，可能会得到一个不精确的结果
  24. c = 0.1 + 0.2 # 0.30000000000000004
  25. print(c)

2.字符串

字符串介绍：
  1. # 字符串(str)
  2. # 字符串用来表示一段文本信息，字符串是程序中使用的最多的数据类型
  3. # 在Python中字符串需要使用引号引起来
  5. s = 'hello'
  6. # s = abc # 字符串必须使用引号引起来，不使用不是字符串
  7. # 引号可以是双引号，也可以是单引号，但是注意不要混着用
  8. s = 'hello'
  9. s = "hello"
  10. # s = 'hello" 引号不能混合使用  SyntaxError: EOL while scanning string literal
  12. # 相同的引号之间不能嵌套
  13. # s = "子曰:"学而时习之，乐呵乐呵！""
  14. s = '子曰:"学而时习之，乐呵乐呵！"'
  16. # 长字符串
  17. # 单引号和双引号不能跨行使用
  18. s = '锄禾日当午，\
  19. 汗滴禾下土，\
  20. 谁知盘中餐，\
  21. 粒粒皆辛苦'
  23. # 使用三重引号来表示一个长字符串 ''' """
  24. # 三重引号可以换行，并且会保留字符串中的格式
  26. s = '''锄禾日当午，
  27. 汗滴禾下土，
  28. 谁知盘中餐，
  29. 粒粒皆辛苦'''
  31. # 转义字符
  32. # 可以使用 \ 作为转义字符，通过转义字符，可以在字符串中使用一些特殊的内容
  33. # 例子：
  34. #   \' 表示'
  35. #   \" 表示"
  36. #   \t 表示制表符
  37. #   \n 表示换行符
  38. #   \\ 表示反斜杠
  39. #   \uxxxx 表示Unicode编码
  40. s = "子曰:\"学而时习之，\\\\n乐呵乐呵！\""
  42. s = '\u2250'
  43. print(s)

格式化字符串
  1. # 格式化字符串
  2. a = 'hello'
  4. # 字符串之间也可以进行加法运算
  5. # 如果将两个字符串进行相加，则会自动将两个字符串拼接为一个
  6. a = 'abc' + 'haha' + '哈哈'
  7. # a = 123 
  8. # 字符串只能不能和其他的类型进行加法运算，如果做了会出现异常 TypeError: must be str, not int
  9. # print("a = "+a) # 这种写法在Python中不常见
  10. a = 123
  11. # print('a =',a)
  13. # 在创建字符串时，可以在字符串中指定占位符
  14. # %s 在字符串中表示任意字符
  15. # %f 浮点数占位符
  16. # %d 整数占位符
  17. b = 'Hello %s'%'孙悟空'
  18. b = 'hello %s 你好 %s'%('tom','孙悟空')
  19. b = 'hello %3.5s'%'abcdefg' # %3.5s字符串的长度限制在3-5之间
  20. b = 'hello %s'%123.456
  21. b = 'hello %.2f'%123.456
  22. b = 'hello %d'%123.95
  23. b = '呵呵'
  25. # print('a = %s'%a)
  27. # 格式化字符串，可以通过在字符串前添加一个f来创建一个格式化字符串
  28. # 在格式化字符串中可以直接嵌入变量
  29. c = f'hello {a} {b}'
  31. print(f'a = {a}')

复制字符串
  1. # 创建一个变量来保存你的名字
  2. name = '孙悟空'
  4. # 使用四种方式来输出，欢迎 xxx 光临
  5. # 拼串
  6. print('欢迎 '+name+' 光临！')
  7. # 多个参数
  8. print('欢迎',name,'光临！')
  9. # 占位符
  10. print('欢迎 %s 光临！'%name)
  11. # 格式化字符串
  12. print(f'欢迎 {name} 光临！')
  14. # 字符串的复制（将字符串和数字相乘）
  15. a = 'abc'
  16. # * 在语言中表示乘法
  17. # 如果将字符串和数字相乘，则解释器会将字符串重复指定的次数并返回
  18. a = a * 20
  20. print(a)

3.空值和布尔值

  1. # 布尔值（bool）
  2. # 布尔值主要用来做逻辑判断
  3. # 布尔值一共有两个 True 和 False
  4. # True表示真 False表示假
  5. a = True
  6. a = False
  7. # print('a =',a)
  9. # 布尔值实际上也属于整型，True就相当于1，False就相当于0
  10. # print(1 + False)
  12. # None（空值）
  13. # None专门用来表示不存在
  14. b = None
  15. print(b)

类型检查

  1. # 通过类型检查，可以检查只能值（变量）的类型
  3. a = 123 # 数值
  4. b = '123' # 字符串
  6. # print('a =',a)
  7. # print('b =',b)、
  9. # type()用来检查值的类型
  10. # 该函数会将检查的结果作为返回值返回，可以通过变量来接收函数的返回值
  11. c = type('123')
  12. c = type(a)
  13. # print(type(b))
  14. print(type(1)) # <class 'int'>
  15. print(type(1.5)) # <class 'float'>
  16. print(type(True)) # <class 'bool'>
  17. print(type('hello'))  # <class 'str'>
  18. print(type(None)) # <class 'NoneType'>

对象（object）

  • Python是一门面向对象的语言
  • 一切皆对象！
  • 程序运行当中，所有的数据都是存储到内存当中然后再运行的！
  • 对象就是内存中专门用来存储指定数据的一块区域
  • 对象实际上就是一个容器，专门用来存储数据
  • 像我们之前学习的数值、字符串、布尔值、None都是对象

对象的结构

  • 每个对象中都要保存三种数据
    • id（标识）

      id用来标识对象的唯一性，每一个对象都有唯一的id
      对象的id就相当于人的身份证号一样
      可以通过id()函数来查看对象的id
      id是由解析器生成的，在CPython中，id就是对象的内存地址
      对象一旦创建，则它的id永远不能再改变

  • type（类型）

    类型用来标识当前对象所属的类型
    比如：int str float bool 。。。
    类型决定了对象有哪些功能
    通过type()函数来查看对象的类型
    Python是一门强类型的语言，对象一旦创建类型便不能修改

  • value（值）

    值就是对象中存储的具体的数据
    对于有些对象值是可以改变的
    对象分成两大类，可变对象 不可变对象
    可变对象的值可以改变
    不可变对象的值不能改变，之前学习的对象都是不可变对象

变量和对象

  • 对象并没有直接存储到变量中，在Python中变量更像是给对象起了一个别名
  • 变量中存储的不是对象的值，而是对象的id（内存地址），
    当我们使用变量时，实际上就是在通过对象id在查找对象
  • 变量中保存的对象，只有在为变量重新赋值时才会改变
  • 变量和变量之间是相互独立的，修改一个变量不会影响另一个变量

类型转换

  • 所谓的类型转换，将一个类型的对象转换为其他对象
  • 类型转换不是改变对象本身的类型，而是根据当前对象的值创建一个新对象
  1. # 类型转换四个函数 int() float() str() bool()
  2. # int() 可以用来将其他的对象转换为整型
  3. # 规则：
  4. #   布尔值：True -> 1   False -> 0
  5. #   浮点数：直接取整，省略小数点后的内容
  6. #   字符串：合法的整数字符串，直接转换为对应的数字
  7. #           如果不是一个合法的整数字符串，则报错 ValueError: invalid literal for int() with base 10: '11.5'
  8. #   对于其他不可转换为整型的对象，直接抛出异常 ValueError
  9. # float() 和 int()基本一致，不同的是它会将对象转换为浮点数
  10. # str() 可以将对象转换为字符串
  11. #  True -> 'True'
  12. #  False -> 'False'
  13. #  123 -> '123' 
  14. #  。。。
  15. #  bool() 可以将对象转换为布尔值，任何对象都可以转换为布尔值
  16. #   规则：对于所有表示空性的对象都会转换为False，其余的转换为True
  17. #       哪些表示的空性：0 、 None 、 '' 。。。
  19. a = True
  21. # 调用int()来将a转换为整型
  22. # int()函数不会对原来的变量产生影响，他是对象转换为指定的类型并将其作为返回值返回
  23. # 如果希望修改原来的变量，则需要对变量进行重新赋值
  24. a = int(a)
  26. a = False
  27. a = int(a)
  29. a = '123'
  30. a = int(a)
  32. a = 11.6
  33. a = int(a)
  35. a = '11.5'
  36. # a = int(a)
  38. a = None
  39. # a = int(a)
  41. a = 1
  42. a = float(a)
  44. a = False
  45. a = float(a)
  47. a = 123
  48. a = str(a)
  50. a = None
  51. a = bool(a)
  53. print('a =',a)
  54. print('a的类型是',type(a))
  55. # b = 456
  56. # print('hello'+str(b))

运算符(操作符)

  • 运算符可以对一个值或多个值进行运算或各种操作
  • 比如 + 、-、= 都属于运算符

运算符的分类：

1.算术运算符
  1. # 算术运算符
  2. # + 加法运算符（如果是两个字符串之间进行加法运算，则会进行拼串操作）
  3. # - 减法运算符
  4. # * 乘法运算符（如果将字符串和数字相乘，则会对字符串进行复制操作，将字符串重复指定次数）
  5. # / 除法运算符，运算时结果总会返回一个浮点类型
  6. # // 整除，只会保留计算后的整数位，总会返回一个整型
  7. # ** 幂运算，求一个值的几次幂
  8. # % 取模，求两个数相除的余数
  10. a = 10 + 5 # 计算
  11. a = 'hello' + ' ' + 'world' # 拼串
  13. a = 10 - 5 # 计算
  14. a = 5 - True 
  15. a = a - 2 # 用变量a的值减去2，然后再赋值给a
  16. # a = 'hello' - 'h' TypeError
  18. a = 5 * 5
  20. a = 10 / 5
  21. a = 5 / 2
  22. # a = 5 / 0 ZeroDivisionError: division by zero
  23. a = 10 / 3
  24. a = 10 // 3
  25. a = 5 // 2 
  27. a = 2 ** 2
  28. a = 10 ** 5
  29. a = 16 ** 0.5 # 求16的平方根
  31. a = 10 % 5 # 0
  32. a = 10 % 4 # 2
  33. a = 10 % 3 # 1
  34. a = 10 % 2 # 0
  36. print("a =",a)

2.赋值运算符
  1. # 赋值运算符
  2. # = 可以将等号右侧的值赋值给等号左侧的变量
  3. # +=  a += 5 相当于 a = a + 5 
  4. # -=  a -= 5 相当于 a = a - 5 
  5. # *=  a *= 5 相当于 a = a * 5 
  6. # **= a **= 5 相当于 a = a ** 5 
  7. # /=  a /= 5 相当于 a = a / 5 
  8. # //= a //= 5 相当于 a = a // 5 
  9. # %=  a %= 5 相当于 a = a % 5 
  10. a = 10
  11. # a = a + 5
  12. # a += 5
  13. a -= 5
  14. a *= 5
  15. a **= 2
  16. a /= 25
  17. a = 25.0 # 在对浮点数做算术运算时，结果也会返回一个浮点数
  18. a //= 5
  19. a = 5
  20. a %= 4
  22. print('a =',a)

3.比较运算符（关系运算符）
  1. # 关系运算符
  2. # 关系运算符用来比较两个值之间的关系，总会返回一个布尔值
  3. # 如果关系成立，返回True，否则返回False
  4. # > 比较左侧值是否大于右侧值
  5. # >= 比较左侧的值是否大于或等于右侧的值
  6. # < 比较左侧值是否小于右侧值
  7. # <= 比较左侧的值是否小于或等于右侧的值
  8. # == 比较两个对象的值是否相等
  9. # != 比较两个对象的值是否不相等
  10. #   相等和不等比较的是对象的值，而不是id
  11. # is 比较两个对象是否是同一个对象，比较的是对象的id
  12. # is not 比较两个对象是否不是同一个对象，比较的是对象的id
  13. result = 10 > 20 # False
  14. result = 30 > 20 # True
  15. result = 30 < 20 # False
  16. result = 10 >= 10 # True
  18. result = 2 > True # True
  19. # result = 2 > '1' TypeError: '>' not supported between instances of 'int' and 'str'
  21. # 0032 > 0031
  22. result = '2' > '1' # True
  23. result = '2' > '11' # True
  25. # 在Python中可以对两个字符串进行大于（等于）或小于（等于）的运算，
  26. #   当对字符串进行比较时，实际上比较的是字符串的Unicode编码
  27. #   比较两个字符串的Unicode编码时，是逐位比较的
  28. #   利用该特性可以对字符串按照字母顺序进行排序，但是对于中文来说意义不是特别大
  29. #   注意：如果不希望比较两个字符串的Unicode编码，则需要将其转换为数字然后再比较
  30. #   0061 > 0062
  31. result = 'a' > 'b' # False
  32. result = 'c' < 'd' # True
  33. result = 'ab' > 'b' # False
  35. # print(int('2') > int('11'))
  37. result = 1 == 1 # True
  38. result = 'hello' == 'hello' # True
  39. result = 'abc' == 'bcd' # False
  40. result = 'abc' != 'bcd' # True
  41. result = 1 == True # True
  42. result = 1 is True # False
  43. result = 1 is not True # True
  44. print('result =',result)
  45. print(id(1),id(True))

4.逻辑运算符
  1. # 逻辑运算符
  2. # 逻辑运算符主要用来做一些逻辑判断
  3. # not 逻辑非
  4. #   not可以对符号右侧的值进行非运算
  5. #       对于布尔值，非运算会对其进行取反操作，True变False，False变True
  6. #       对于非布尔值，非运算会先将其转换为布尔值，然后再取反
  7. #       
  8. # and 逻辑与
  9. #   and可以对符号两侧的值进行与运算
  10. #    只有在符号两侧的值都为True时，才会返回True，只要有一个False就返回False
  11. #    与运算是找False的
  12. #    Python中的与运算是短路的与，如果第一个值为False，则不再看第二个值
  13. #   
  14. # or 逻辑或
  15. #   or 可以对符号两侧的值进行或运算
  16. #    或运算两个值中只要有一个True，就会返回True
  17. #    或运算是找True的
  18. #    Python中的或运算是短路的或，如果第一个值为True，则不再看第二个值
  19. #    
  20. # 练习：
  21. #   尝试一下对布尔值进行三种逻辑运算
  22. #   尝试对非布尔值进行三种逻辑运算，并观察返回的结果   
  23. #   
  25. a = True
  26. a = not a # 对a进行非运算
  28. a = 1
  29. a = ''
  30. a = not a
  31. # print('a =',a)
  33. result = True and True # True
  34. result = True and False # False
  35. result = False and True # False
  36. result = False and False # False
  38. # print(result) 
  40. # True and print('你猜我出来吗？') 第一个值是True，会看第二个值，所以print()会执行
  41. # False and print('你猜我出来吗？')第一个值是False，不会看第二个值，所以print()不会执行
  44. result = True or True # True
  45. result = True or False # True
  46. result = False or True # True
  47. result = False or False # False
  49. # print(result) 
  50. # False or print('你猜我出来吗？') 第一个值为False，继续看第二个，所以打印语句执行
  51. # True or print('你猜我出来吗？') 第一个值为True，不看第二个，所以打印语句不执行
  53. # 非布尔值的与或运算
  54. #   当我们对非布尔值进行与或运算时，Python会将其当做布尔值运算，最终会返回原值
  55. #   与运算的规则
  56. #       与运算是找False的，如果第一个值是False，则不看第二个值
  57. #       如果第一个值是False，则直接返回第一个值，否则返回第二个值
  58. #   或运算的规则
  59. #       或运算是找True的，如果第一个值是True，则不看第二个值
  60. #       如果第一个值是True，则直接返回第一个值，否则返回第二个值    
  62. # True and True
  63. result = 1 and 2 # 2
  64. # True and False
  65. result = 1 and 0 # 0
  66. # False and True
  67. result = 0 and 1 # 0
  68. # False and False
  69. result = 0 and None # 0
  71. # True or True
  72. result = 1 or 2 # 1
  73. # True or False
  74. result = 1 or 0 # 1
  75. # False or True
  76. result = 0 or 1 # 1
  77. # False or False
  78. result = 0 or None # None
  80. print(result)

5.条件运算符（三元运算符）
  1. # 条件运算符（三元运算符）
  2. # 语法： 语句1 if 条件表达式 else 语句2
  3. # 执行流程：
  4. #   条件运算符在执行时，会先对条件表达式进行求值判断
  5. #       如果判断结果为True，则执行语句1，并返回执行结果
  6. #       如果判断结果为False，则执行语句2，并返回执行结果
  7. # 练习：
  8. #   现在有a b c三个变量，三个变量中分别保存有三个数值，
  9. #       请通过条件运算符获取三个值中的最大值
  11. # print('你好') if False else print('Hello')
  13. a = 30
  14. b = 50
  16. # print('a的值比较大！') if a > b else print('b的值比较大！')
  17. # 获取a和b之间的较大值
  18. max = a if a > b else b
  20. print(max)

运算符的优先级

  1. a = 40
  2. b = 50
  3. c = 30
  5. # 通过条件运算符获取三个值中的最大值
  6. # max = a if a > b else b
  7. # max = max if max > c else c
  9. max = a if (a > b and a > c) else (b if b > c else c) # 不推荐这么使用
  10. # max = a if (b < a > c) else (b if b > c else c)
  12. # print(max)
  14. # 运算符的优先级
  15. # 和数学中一样，在Python运算也有优先级，比如先乘除 后加减
  16. # 运算符的优先级可以根据优先级的表格来查询，
  17. #   在表格中位置越靠下的运算符优先级越高，优先级越高的越优先计算
  18. #   如果优先级一样则自左向右计算
  19. #  关于优先级的表格，你知道有这么一个东西就够了，千万不要去记
  20. #  在开发中如果遇到优先级不清楚的,则可以通过小括号来改变运算顺序
  21. a = 1 + 2 * 3
  23. # 一样 and高 or高
  24. # 如果or的优先级高，或者两个运算符的优先级一样高
  25. #   则需要先进行或运算，则运算结果是3
  26. # 如果and的优先级高，则应该先计算与运算
  27. #   则运算结果是1
  28. a = 1 or 2 and 3
  30. # print(a)
  32. # 逻辑运算符（补充）
  33. # 逻辑运算符可以连着使用
  34. result = 1 < 2 < 3 # 相当于 1 < 2 and 2 < 3
  35. result = 10 < 20 > 15
  37. print(result)

第三部分 流程控制语句

Python代码在执行时是按照自上向下顺序执行的。通过流程控制语句，可以改变程序的执行顺序，也可以让指定的程序反复执行多次
流程控制语句分成两大类：条件判断语句，循环语句

条件判断语句（if语句）

if语句

  1. # 条件判断语句（if语句）
  2. # 语法：if 条件表达式 : 
  3. #           代码块
  4. # 执行的流程：if语句在执行时，会先对条件表达式进行求值判断，
  5. #   如果为True，则执行if后的语句
  6. #   如果为False，则不执行
  7. # 默认情况下，if语句只会控制紧随其后的那条语句，如果希望if可以控制多条语句，
  8. #   则可以在if后跟着一个代码块
  9. # 代码块
  10. #   代码块中保存着一组代码，同一个代码块中的代码，要么都执行要么都不执行
  11. #   代码块就是一种为代码分组的机制
  12. #   如果要编写代码块，语句就不能紧随在:后边，而是要写在下一行
  13. #   代码块以缩进开始，直到代码恢复到之前的缩进级别时结束
  14. #   鲁迅说过：
  15. #       世上本来没有路，走的人多了自然就有了！
  16. #       xxxx
  17. #   yyyy....
  18. # 缩进有两种方式，一种是使用tab键，一种是使用空格（四个）
  19. #   Python的官方文档中推荐我们使用空格来缩进
  20. #   Python代码中使用的缩进方式必须统一
  21. #   "translate_tabs_to_spaces": true,     
  23. # if False : print('你猜我出来么？')
  25. num = 10
  26. # if num > 10 : print('num比10大！')
  27. # print('谁也管不了我')
  28. if False :
  29.     print(123)
  30.     print(456)
  31.     print(789)
  32.     print(101112)
  34. # print('hello')
  36. num = 28
  38. # 可以使用逻辑运算符来连接多个条件，
  39. #   如果希望所有条件同时满足，则需要使用and
  40. #   如果希望只要有一个条件满足即可，则需要使用or
  41. # if num > 10 and num < 20 :
  42. #     print('num比10大,num比20小！')
  44. # if 10 < num < 20 :
  45. #     print('num比10大,num比20小！')
  47. # 在命令行让用户输入一个用户名，获取用户输入，并进行判断
  48. # 如果用户输入的用户名是admin，则显示欢迎管理员光临
  49. # 如果用户输入的是其他的用户名，则什么也不做
  50. username=input("输入用户名")
  51. if username=="admin":
  52.     print("欢迎管理员光临")

input函数

  1. # input()函数
  2. # 该函数用来获取用户的输入
  3. # input()调用后，程序会立即暂停，等待用户输入
  4. #   用户输入完内容以后，点击回车程序才会继续向下执行
  5. #   用户输入完成以后，其所输入的的内容会以返回值得形式返回
  6. #   注意：input()的返回值是一个字符串
  7. #   input()函数中可以设置一个字符串作为参数，这个字符串将会作为提示文字显示
  8. # a = input('请输入任意内容：')
  9. # print('用户输入的内容是:',a) 
  10. # input()也可以用于暂时阻止程序结束
  12. # 获取用户输入的用户名
  13. username = input('请输入你的用户名:')
  14. # 判断用户名是否是admin
  15. if username == 'admin' :
  16.     print('欢迎管理员光临！')

if-else语句

  1.  让用户在控制台中输入一个年龄
  2. # age = int(input('请输入你的年龄：'))
  4. # 如果用户的年龄大于18岁，则显示你已经成年了
  5. # if age >= 18 :
  6. #     print('你已经成年了~~~')
  8. # if-else语句
  9. # 语法： 
  10. #   if 条件表达式 :
  11. #       代码块
  12. #   else :
  13. #       代码块
  14. # 执行流程：
  15. #   if-else语句在执行时，先对if后的条件表达式进行求值判断
  16. #       如果为True，则执行if后的代码块
  17. #       如果为False，则执行else后的代码块
  19. age = 7
  20. if age > 17 :
  21.     print('你已经成年了~~')
  22. else :
  23.     print('你还未成年~~')

if-elif-else语句

  1. # if-elif-else语句
  2. # 语法：
  3. #   if 条件表达式 :
  4. #       代码块
  5. #   elif 条件表达式 :
  6. #       代码块
  7. #   elif 条件表达式 :
  8. #       代码块
  9. #   elif 条件表达式 :
  10. #       代码块
  11. #   else :
  12. #       代码块
  13. #       
  14. # 执行流程：
  15. #   if-elif-else语句在执行时，会自上向下依次对条件表达式进行求值判断，
  16. #       如果表达式的结果为True，则执行当前代码块，然后语句结束
  17. #       如果表达式的结果为False，则继续向下判断，直到找到True为止
  18. #       如果所有的表达式都是False，则执行else后的代码块
  19. #   if-elif-else中只会有一个代码块会执行
  21. age = 210
  23. # if age > 200 :
  24. #     print('活着可真没劲呢！')
  25. # elif age > 100 :
  26. #     print('你也是老大不小了！')
  27. # elif age >= 60 :
  28. #     print('你已经退休了！')
  29. # elif age >= 30 :
  30. #     print('你已经是中年了！')
  31. # elif age >= 18 :
  32. #     print('你已经成年了！')
  33. # else :
  34. #     print('你还是个小孩！')
  36. age = 68
  38. if age >= 18 and age < 30 :
  39.     print('你已经成年了！')
  40. elif age >= 30 and age < 60 :
  41.     print('你已经中年了！')
  42. elif age >= 60 :
  43.     print('你已经退休了！')

练习

练习1：
  1. 编写一个程序，获取一个用户输入的整数。然后通过程序显示这个数是奇数还是偶数。
  1. from cgi import print_form
  2. enter_an_integer = int(input('输入一个整数:'))
  3. print('你输入的整数是：',enter_an_integer)
  4. if enter_an_integer % 2 == 0:
  5.     print('这个数是偶数')
  6. if enter_an_integer % 2 == 1:
  7.     print('这个数是奇数')
  9. # 优化：
  10. # 获取用户输入的整数
  11. # num = int(input('请输入一个任意的整数：'))
  12. # print('你输入的整数是：',enter_an_integer)
  13. # # 显示num是奇数还是偶数
  14. # if num % 2 == 0 :
  15. #     print(num , "是偶数") 
  16. # else :
  17. #     print(num , '是奇数')

练习2：
  1. 编写一个程序，检查任意一个年份是否是闰年。<br />    如果一个年份可以被4整除不能被100整除，或者可以被400整除，这个年份就是闰年
  1. year = int(input('输入一个年份'))
  2. #print('你输入的是',year)
  3. if year % 4 == 0 and year %100!=0 or year %400 == 0:
  4.     print('这个年份是闰年')
  5. else:
  6.     print('这个年份不是闰年')

练习3：
  1. 我家的狗5岁了，5岁的狗相当于多大年龄的人呢？<br />    其实非常简单，狗的前两年每一年相当于人类的10.5岁，然后每增加一年就增加四岁。<br />    那么5岁的狗相等于人类的年龄就应该是10.5+10.5+4+4+4 = 33岁<br />    编写一个程序，获取用户输入的狗的年龄，然后通过程序显示其相当于人类的年龄。<br />    如果用户输入负数，请显示一个提示信息
  1. dog_age = float(input('请输入狗的年龄:'))
  2. print('狗的年龄是：',dog_age)
  3. if  dog_age < 0 :
  4.     print('你输入的',dog_age,'不是正确的年龄')
  5. elif dog_age <= 2 :
  6.     dog_age = 10.5
  7.     print('狗的年龄是：',dog_age)
  8. else :
  9.     dog_age = 21+(dog_age-2)*4
  10.     print('狗的年龄是',dog_age)
  13. # 优化解答
  14. # dog_age = float(input('请输入狗的年龄：'))
  15. # like_person_age = 0
  16. # 检查用户输入的是否是负数
  17. # if dog_age < 0 :
  18. #     print('你的输入不合法！')
  19. # # 如果狗的年龄在两岁以下（包含两岁）
  20. # elif dog_age <= 2 :
  21. #     # 直接将当前的年龄乘以10.5
  22. #     like_person_age = dog_age * 10.5
  23. # # 如果狗的年龄在两岁以上
  24. # else :
  25. #     # 计算前两岁相当于人类的年纪
  26. #     like_person_age = 2 * 10.5
  27. #     # 计算超过两岁的部分相对于人类的年纪，并进行相加
  28. #     like_person_age += ( dog_age - 2 ) * 4
  30. # if dog_age > 0 :
  31. #     print(dog_age,'岁的狗，年纪相当于',like_person_age,'岁的人')
  32. #     
  34. # 在if也可以去嵌套if，代码块是可以嵌套的，每增加一个缩进的级别，代码块就低一级
  35. # 检查用户的输入是否合法
  36. # if dog_age > 0 :
  37. #     # 如果狗的年龄在两岁以下（包含两岁）
  38. #     if dog_age <= 2 :
  39. #         # 直接将当前的年龄乘以10.5
  40. #         like_person_age = dog_age * 10.5
  41. #     # 如果狗的年龄在两岁以上
  42. #     else :
  43. #         # 计算前两岁相当于人类的年纪
  44. #         like_person_age = 2 * 10.5
  45. #         # 计算超过两岁的部分相对于人类的年纪，并进行相加
  46. #         like_person_age += ( dog_age - 2 ) * 4
  48. #     print(dog_age,'岁的狗，年纪相当于',like_person_age,'岁的人')
  49. # else :
  50. #     print('请输入一个合法的年龄！')

练习4：
  1. 从键盘输入小明的期末成绩:<br />        当成绩为100时，'奖励一辆BMW'<br />        当成绩为[80-99]时，'奖励一台iphone'<br />        当成绩为[60-79]时，'奖励一本参考书'<br />        其他时，什么奖励也没有
  1. final_result = float(input('请输入期末成绩：'))
  2. print('你的期末成绩是：',final_result)
  3. if final_result == 100 :
  4.     print('奖励一辆BMW')
  5. elif final_result >= 80 and final_result<=99 :
  6.     print('奖励一台iphone')
  7. elif final_result >= 60 and final_result <= 79 :
  8.     print('奖励一本参考书')
  9. else :
  10.     print('没有奖励')
  13. # 优化结果
  14. # 获取小明的成绩
  15. # score = float(input('请输入你的期末成绩(0-100)：'))
  17. # # 打印分割线
  18. # print("="*40)
  20. # # 检查用户的输入是否合法
  21. # if 0 <= score <= 100 :
  22. #     # 判断发给的奖励
  23. #     if score == 100 :
  24. #         print('宝马，拿去玩！')
  25. #     elif score >= 80 :
  26. #         print('苹果手机，拿去玩！')
  27. #     elif score >= 60 :
  28. #         print('参考书，拿去玩！')
  29. #     else :
  30. #         print('棍子一根！')
  31. # else :
  32. #     # 用户输入的不合法，弹出一个友好提示
  33. #     print('你输入的内容不合法，拉出去毙了！')

练习5：
  1. 大家都知道，男大当婚，女大当嫁。那么女方家长要嫁女儿，当然要提出一定的条件：<br />        高：180cm以上; 富:1000万以上; 帅:500以上;<br />        如果这三个条件同时满足，则:'我一定要嫁给他'<br />        如果三个条件有为真的情况，则:'嫁吧，比上不足，比下有余。'<br />        如果三个条件都不满足，则:'不嫁！'
  1. height = float(input('请输入身高(0-300)c:'))
  2. wealth = float(input('请输入财富xxx万元:'))
  3. face= float(input('请输入颜值(0-800)cm:'))
  4. if height > 180 and wealth > 1000 and face > 500:
  5.     print('我一定要嫁给他')
  6. elif height > 180 or wealth >1000 or height > 180 :
  7.     print('嫁吧，比上不足，比下有余。')
  8. else:
  9.     print('不嫁！')

循环语句

循环语句可以使指定的代码块重复指定的次数
循环语句分成两种，while循环 和 for循环

while循环

  2. # while循环
  3. # 语法：
  4. #   while 条件表达式 :
  5. #       代码块
  6. #   else :
  7. #       代码块
  8. # 执行流程：
  9. #   while语句在执行时，会先对while后的条件表达式进行求值判断，
  10. #       如果判断结果为True，则执行循环体（代码块），
  11. #       循环体执行完毕，继续对条件表达式进行求值判断，以此类推，
  12. #       直到判断结果为False，则循环终止，如果循环有对应的else，则执行else后的代码块
  14. # 条件表达式恒为True的循环语句，称为死循环，它会一直运行，慎用！
  15. # while True :
  16. #     print('hello')
  18. # 循环的三个要件（表达式）
  19. # 初始化表达式，通过初始化表达式初始化一个变量
  20. # i = 0
  22. # # 条件表达式，条件表达式用来设置循环执行的条件
  23. # while i < 10 :
  24. #     print(i)
  25. #     # 更新表达式，修改初始化变量的值
  26. #     i += 1
  28. # 创建一个执行十次的循环
  29. i = 0
  30. while i < 10 :
  31.     i += 1
  32.     print(i,'hello')
  33. else :
  34.     print('else中的代码块')

break \ continue \ pass

break:
可以用来立即退出循环语句（包括else）

continue:
可以用来跳过当次循环
break和continue都是只对离他最近的循环起作用

pass:
是用来在判断或循环语句中占位的

  1. 例子：
  2. # 创建一个5次的循环
  3.  i = 0
  4.  while i < 5:
  5.      if i == 3:
  6.          break
  7.      print(i)
  8.      i += 1
  9.  else :
  10.      print('循环结束')
  12. # i = 0
  13. # while i < 5:
  14. #     i += 1
  15. #     if i == 2:
  16. #         continue
  17. #     print(i)
  18. # else :
  19. #     print('循环结束')
  21. i = 0
  22. if i < 5:
  23.     pass

练习

练习1：求100以内所有的奇数之和
  1. 求100以内所有的奇数之和
  1. # 求100以内所有的奇数之和
  2. result = 0
  3. i = 0
  4. while i <= 100 :
  5.     i += 1
  6.     if i % 2 == 1 :
  7.         result = result + i
  8. print("100以内所有奇数和为:",result)
  10. #优化
  11. # 获取所有100以内数
  12. # i = 0
  13. # # 创建一个变量，用来保存结果
  14. # result = 0
  15. # while i < 100 :
  16. #     i += 1
  17. #     # 判断i是否是奇数
  18. #     if i % 2 != 0:
  19. #         result += i
  21. # print('result =',result)

练习2： 求100以内所有7的倍数之和，以及个数
  1. 求100以内所有7的倍数之和，以及个数
  1. # 求100以内所有7的倍数之和，以及个数
  2. result = 0
  3. i = 7
  4. count = 0
  5. while i < 100:
  6.     count += 1
  7.     i += 7
  8.     result = result + i
  9. print('result=',result)
  10. print('j=',count)
  12. #优化结果
  13. #  求100以内所有7的倍数之和，以及个数
  14. # i = 7 
  15. #  创建一个变量，来保存结果
  16. # result = 0
  17. #  创建一个计数器，用来记录循环执行的次数
  18. #  计数器就是一个变量，专门用来记录次数的变量
  19. # count = 0
  20. # while i < 100:
  21. #     为计数器加1
  22. #     count += 1
  23. #     result += i
  24. #     i += 7    
  26. # print('总和为：',result,'总数量为:',count)

练习3：求1000以内所有的水仙花数
  1. 水仙花数是指一个 n 位数（n≥3 ），它的每个位上的数字的 n 次幂之和等于它本身（例如：1**3 + 5**3 + 3**3 = 153）。<br />    求1000以内所有的水仙花数
  1. # 获取1000以内的三位数
  2. i = 100
  3. while i < 1000:
  5.     # 假设，i的百位数是a，十位数b，个位数c
  6.     # 求i的百位数
  7.     a = i // 100
  8.     # 求i的十位数
  9.     # b = i // 10 % 10
  10.     b = (i - a * 100) // 10
  11.     # 求i的个位数字
  12.     c = i % 10
  13.     # print(i , a , b , c)
  15.     # 判断i是否是水仙花数
  16.     if a**3 + b**3 + c**3 == i :
  17.         print(i)
  18.     i += 1

练习4：判断是否是质数
  1. 获取用户输入的任意数，判断其是否是质数。质数是只能被1和它自身整除的数，1不是质数也不是合数。
  1. # 获取用户输入的任意数，判断其是否是质数。
  2. num = int(input('输入一个任意的大于1的整数：'))
  4. # 判断num是否是质数，只能被1和它自身整除的数就是质数
  5. # 获取到所有的可能整除num的整数
  6. i = 2
  7. # 创建一个变量，用来记录num是否是质数，默认认为num是质数
  8. flag = True
  9. while i < num:
  10.     # 判断num能否被i整除
  11.     # 如果num能被i整除，则说明num一定不是质
  12.     if num % i == 0 :
  13.         # 一旦进入判断，则证明num不是质数，则需要将flag修改为false
  14.         flag = False
  15.     i += 1
  17. if flag :
  18.     print(num,'是质数')
  19. else :
  20.     print(num,'不是质数')

循环嵌套

  1. # 在控制台中打印如下图形
  2. # *****
  3. # *****
  4. # *****
  5. # ***** 
  6. # *****
  7. # 
  9. # 创建一个循环来控制图形的高度
  10. # 循环嵌套时，外层循环没执行一次，内存循环就要执行一圈
  11. # i = 0
  12. # while i < 5:
  13. #     # 创建一个内层循环来控制图形的宽度
  14. #     j = 0
  15. #     while j < 5:
  16. #         print("* ",end='')
  17. #         j += 1
  18. #     print()
  19. #     i += 1
  21. #
  22. # *     j<1   i=0
  23. # **    j<2   i=1   
  24. # ***   j<3   i=2
  25. # ****  j<4   i=3
  26. # ***** j<5   i=4
  27. # 
  28. # *****
  29. # ****
  30. # ***
  31. # **
  32. # *
  33. i = 0
  34. while i < 5:
  35.     j = 0
  36.     while j < i + 1:
  37.         print("* ",end='')#这里的end=''是为了使print输出内容不换行
  38.         j += 1
  39.     print()
  40.     i += 1

练习

练习1： 打印99乘法表
  1. 打印99乘法表<br />    1*1=1<br />    1_2=2 2_2=4<br />    1_3=3 2_3=6 3*3=9<br />    ...                 9*9=81
  1. # 创建一个外层循环来控制图形的高度
  2. i = 0
  3. while i < 9:
  4.     i += 1
  6.     # 创建一个内层循环来控制图形的宽度
  7.     j = 0
  8.     while j < i:
  9.         j += 1
  10.         print(f"{j}*{i}={i*j} ",end="")
  11.     print()

练习2：求100以内所有的质数
  1. 求100以内所有的质数
  1. # 求100以内所有的质数
  2. # 创建一个循环，求1-100以内所有的数
  3. i = 2
  4. while i <= 100:
  6.     # 创建一个变量，记录i的状态，默认认为i是质数
  7.     flag = True
  9.     # 判断i是否是质数
  10.     # 获取所有可能成为i的因数的数
  11.     j = 2 
  12.     while j < i:
  13.         # 判断i能否被j整除
  14.         if i % j == 0:
  15.             # i能被j整除，证明i不是质数，修改flag为False
  16.             flag = False
  17.         j += 1
  18.     # 验证结果并输出
  19.     if flag :
  20.         print(i)   
  22.     i += 1

练习优化示例：模块的引入

模块，通过模块可以对Python进行扩展
引入一个time模块，来统计程序执行的时间。time()函数可以用来获取当前的时间，返回的单位是秒

优化前：
求100000以内所有的质数

  1. from time import *
  2. begin = time()
  3. i = 2
  4. while i <= 10000:
  5.     flag = True
  6.     j = 2 
  7.     while j < i:
  8.         if i % j == 0:
  9.             flag = False
  10.         j += 1
  11.     if flag :
  12.        #print(i)   
  13.     i += 1
  14. end = time()
  15. print("程序执行花费了：",end - begin , "秒")

结果：程序执行花费了： 8.352874279022217 秒

第一次优化：

  1. from time import *
  2. # 获取程序开始的时间 
  3. begin = time()
  4. i = 2
  5. while i <= 10000:
  6.     flag = True
  7.     j = 2 
  8.     while j < i:
  9.         if i % j == 0:
  10.             flag = False
  11.             # 一旦进入判断，则证明i一定不是质数，此时内层循环没有继续执行的必要
  12.             # 使用break来退出内层的循环
  13.             break
  14.         j += 1
  15.     if flag :
  16.         # print(i)  
  17.         pass
  18.     i += 1
  19. # 获取程序结束的时间
  20. end = time()
  21. # 计算程序执行的时间
  22. print("程序执行花费了：",end - begin , "秒")

结果：程序执行花费了： 0.9832208156585693 秒

第二次优化：

算法优化：一个数的因数最大是其本身的算术平方根

  1. from time import *
  2. begin = time()
  3. i = 2
  4. while i <= 10000:
  5.     flag = True
  6.     j = 2 
  7.     while j <= i ** 0.5:#这里进行优化
  8.         if i % j == 0:
  9.             flag = False
  10.             break
  11.         j += 1
  12.     if flag :
  13.         # print(i)  
  14.         pass
  15.     i += 1
  16. end = time()
  17. print("程序执行花费了：",end - begin , "秒")

结果： 程序执行花费了： 0.040992021560668945 秒

可见优化程序对提高程序运行效率十分重要。

总练习 小游戏

小游戏 《唐僧大战白骨精》

内容：

  1. 1、身份选择
  2.     ① 显示提示信息
  3.         欢迎光临 xxx 游戏！
  4.         请选择你的身份：
  5.             1.xxx
  6.             2.xxx
  7.         请选择：x
  8.     ② 根据用户选择来分配身份（显示不同的提示消息）  
  9.         1.---
  10.         2.---
  11.         3.---  
  13. 2、游戏进行
  14.     ① 显示玩家的基本信息（攻击力 生命值）
  15.     ② 显示玩家可以进行的操作：
  16.         1、练级
  17.             - 提升玩家的攻击力和生命值
  18.         2、打BOSS
  19.             - 玩家对BOSS进行攻击，玩家要攻击BOSS，BOSS对玩家进行反击
  20.             - 计算BOSS是否被玩家消灭，玩家是否被BOSS消灭
  21.             - 游戏结束
  22.         3、逃跑
  23.             - 退出游戏，显示提示信息，游戏结束！

代码：

  1. # 显示欢迎信息
  2. print('-'*20,'欢迎光临《唐僧大战白骨精》','-'*20)
  3. # 显示身份选择的信息
  4. print('请选择你的身份：')
  5. print('\t1.唐僧')
  6. print('\t2.白骨精')
  7. # 游戏的身份选择
  8. player_choose = input('请选择[1-2]：')
  10. # 打印一条分割线
  11. print('-'*66)
  13. # 根据用户的选择来显示不同的提示信息
  14. if player_choose == '1':
  15.     # 选择1
  16.     print('你已经选择了1，你将以->唐僧<-的身份来进行游戏！')
  17. elif player_choose == '2':
  18.     # 选择2
  19.     print('你竟然选择了白骨精，太不要脸了，你将以->唐僧<-的身份来进行游戏！')
  20. else :
  21.     # 选择3
  22.     print('你的输入有误，系统将自动分配身份，你将以->唐僧<-的身份来进行游戏！')
  23. # 进入游戏
  24. # 创建变量，来保存玩家的生命值和攻击力
  25. player_life = 2 # 生命值
  26. player_attack = 2 # 攻击力
  28. # 创建一个变量，保存boss的生命值和攻击力
  29. boss_life = 10
  30. boss_attack = 10
  31. # 打印一条分割线
  32. print('-'*66)
  33. # 显示玩家的信息（攻击力、生命值）
  34. print(f'唐僧，你的生命值是 {player_life} , 你的攻击力是 {player_attack}')
  35. # 由于游戏选项是需要反复显示的，所以必须将其编写到一个循环中
  36. while True :
  37.     # 打印一条分割线
  38.     print('-'*66)
  39.     # 显示游戏选项，游戏正式开始
  40.     print('请选择你要进行的操作：')
  41.     print('\t1.练级')
  42.     print('\t2.打BOSS')
  43.     print('\t3.逃跑')
  44.     game_choose = input('请选择要做的操作[1-3]：')
  45.     # 处理用户的选择
  46.     if game_choose == '1' :
  47.         # 增加玩家的生命值和攻击力
  48.         player_life += 2
  49.         player_attack += 2
  50.         # 显示最新的信息
  51.         # 打印一条分割线
  52.         print('-'*66)
  53.         # 显示玩家的信息（攻击力、生命值）
  54.         print(f'恭喜你升级了！，你现在的生命值是 {player_life} , 你的攻击力是 {player_attack}')
  55.     elif game_choose == '2' :
  56.         # 玩家攻击boss
  57.         # 减去boss的生命值，减去的生命值应该等于玩家的攻击力
  58.         boss_life -= player_attack 
  60.         # 打印一条分割线
  61.         print('-'*66)
  62.         print('->唐僧<- 攻击了 ->白骨精<-')
  63.         # 检查boss是否死亡
  64.         if boss_life <= 0 :
  65.             # boss死亡，player胜利，游戏结束
  66.             print(f'->白骨精<-受到了 {player_attack} 点伤害，重伤不治死了，->唐僧<-赢得了胜利！')
  67.             # 游戏结束
  68.             break
  69.         # boss要反击玩家
  70.         # 减去玩家的生命值
  71.         player_life -= boss_attack 
  72.         print(' ->白骨精<- 攻击了 ->唐僧<-')
  73.         # 检查玩家是否死亡
  74.         if player_life <= 0 :
  75.             # 玩家死亡
  76.             print(f'你受到了 {boss_attack} 点伤害，重伤不治死了！GAME OVER')
  77.             # 游戏结束
  78.             break
  79.     elif game_choose == '3' :
  80.         # 打印一条分割线
  81.         print('-'*66)
  82.         # 逃跑，退出游戏
  83.         print('->唐僧<-一扭头，撒腿就跑！GAME OVER')
  84.         break
  85.     else :
  86.         # 打印一条分割线
  87.         print('-'*66)
  88.         print('你的输入有误，请重新输入！')

第四部分 序列

列表（list）

列表是Python中的一个对象
对象（object）就是内存中专门用来存储数据的一块区域，之前我们学习的对象，像数值，它只能保存一个单一的数据
列表中可以保存多个有序的数据，列表是用来存储对象的对象
列表的使用：
1.列表的创建
2.操作列表中的数据

列表的介绍

类似于C中的数组，但是更灵活

  1. # 创建列表，通过[]来创建列表
  2. my_list = [] # 创建了一个空列表
  3. # print(my_list , type(my_list))
  5. # 列表存储的数据，我们称为元素
  6. # 一个列表中可以存储多个元素，也可以在创建列表时，来指定列表中的元素
  7. my_list = [10] # 创建一个只包含一个元素的列表
  9. # 当向列表中添加多个元素时，多个元素之间使用,隔开
  10. my_list = [10,20,30,40,50] # 创建了一个包含有5个元素的列表
  12. # 列表中可以保存任意的对象
  13. my_list = [10,'hello',True,None,[1,2,3],print]
  15. # 列表中的对象都会按照插入的顺序存储到列表中，
  16. #   第一个插入的对象保存到第一个位置，第二个保存到第二个位置
  17. # 我们可以通过索引（index）来获取列表中的元素
  18. #   索引是元素在列表中的位置，列表中的每一个元素都有一个索引
  19. #   索引是从0开始的整数，列表第一个位置索引为0，第二个位置索引为1，第三个位置索引为2，以此类推
  20. my_list = [10,20,30,40,50]
  22. # 通过索引获取列表中的元素
  23. # 语法：my_list[索引] my_list[0]
  24.  print(my_list[4])
  25. # 如果使用的索引超过了最大的范围，会抛出异常
  26.  print(my_list[5]) IndexError: list index out of range
  28. # 获取列表的长度，列表中元素的个数
  29. # len()函数，通过该函数可以获取列表的长度
  30. # 获取到的长度的值，是列表的最大索引 + 1
  31. print(len(my_list)) # 5

列表的切片

切片指从现有列表中，获取一个子列表

  1. # 创建一个列表，一般创建列表时，变量的名字会使用复数
  2. stus = ['孙悟空','猪八戒','沙和尚','唐僧','蜘蛛精','白骨精']
  4. # 列表的索引可以是负数
  5. # 如果索引是负数，则从后向前获取元素，-1表示倒数第一个，-2表示倒数第二个 以此类推
  6.  print(stus[-2])
  8. # 通过切片来获取指定的元素
  9. # 语法：列表[起始:结束] 
  10. #   通过切片获取元素时，会包括起始位置的元素，不会包括结束位置的元素
  11. #   做切片操作时，总会返回一个新的列表，不会影响原来的列表
  12. #   起始和结束位置的索引都可以省略不写
  13. #   如果省略结束位置，则会一直截取到最后
  14. #   如果省略起始位置，则会从第一个元素开始截取
  15. #   如果起始位置和结束位置全部省略，则相当于创建了一个列表的副本
  16.  print(stus[1:])
  17.  print(stus[:3])
  18.  print(stus[:])#相当于创建副本
  19.  print(stus)
  21. # 语法：列表[起始:结束:步长] 
  22. # 步长表示，每次获取元素的间隔，默认值是1
  23.  print(stus[0:5:3])
  24. # 步长不能是0，但是可以是负数
  25.  print(stus[::0]) ValueError: slice step cannot be zero
  26. # 如果是负数，则会从列表的后部向前边取元素
  27. print(stus[::-1])

列表的通用操作

  1. # + 和 *
  2. # +可以将两个列表拼接为一个列表
  3. my_list = [1,2,3] + [4,5,6]
  5. # * 可以将列表重复指定的次数
  6. my_list = [1,2,3] * 5
  8. # print(my_list)
  10. # 创建一个列表
  11. stus = ['孙悟空','猪八戒','沙和尚','唐僧','蜘蛛精','白骨精','沙和尚','沙和尚']
  13. # in 和 not in
  14. # in用来检查指定元素是否存在于列表中
  15. #   如果存在，返回True，否则返回False
  16. # not in用来检查指定元素是否不在列表中
  17. #   如果不在，返回True，否则返回False
  18. # print('牛魔王' not in stus)
  19. # print('牛魔王' in stus)
  21. # len()获取列表中的元素的个数
  23. # min() 获取列表中的最小值
  24. # max() 获取列表中的最大值
  25. arr = [10,1,2,5,100,77]
  26. # print(min(arr) , max(arr))
  28. # 两个方法（method），方法和函数基本上是一样，只不过方法必须通过 对象.方法() 的形式调用
  29. # xxx.print() 方法实际上就是和对象关系紧密的函数
  30. # s.index() 获取指定元素在列表中的第一次出现时的索引（的位置）
  31. # print(stus.index('沙和尚'))
  32. # index()的第二个参数，表示查找的起始位置 ， 第三个参数，表示查找的结束位置
  33. # print(stus.index('沙和尚',3,7))
  34. # 如果要获取列表中没有的元素，会抛出异常
  35. # print(stus.index('牛魔王')) ValueError: '牛魔王' is not in list
  36. # s.count() 统计指定元素在列表中出现的次数
  37. print(stus.count('牛魔王'))

序列（sequence）

序列是Python中最基本的一种数据结构 (就是一种顺序表)

数据结构指计算机中数据存储的方式
序列用于保存一组有序的数据，所有的数据在序列当中都有一个唯一的位置（索引）, 并且序列中的数据会按照添加的顺序来分配索引

序列的分类：
可变序列（序列中的元素可以改变）：
列表（list）
不可变序列（序列中的元素不能改变）：
字符串（str）
元组（tuple）

前面部分所写的所有操作都是序列的通用操作，是列表，字符串，元组三个文件中的操作

列表的修改

  1. # 创建一个列表
  2. stus = ['孙悟空','猪八戒','沙和尚','唐僧','蜘蛛精','白骨精']
  4. # print("修改前：",stus)
  5. # 修改列表中的元素
  6. # 直接通过索引来修改元素
  7. stus[0] = 'sunwukong'
  8. stus[2] = '哈哈'
  9. # 通过del来删除元素
  10. del stus[2] # 删除索引为2的元素
  13. stus = ['孙悟空','猪八戒','沙和尚','唐僧','蜘蛛精','白骨精']
  15. # 通过切片来修改列表
  16. # 在给切片进行赋值时，只能使用序列(等号两边都是序列)
  17. # stus[0:2] = ['牛魔王','红孩儿'] 使用新的元素替换旧元素
  18. # stus[0:2] = ['牛魔王','红孩儿','二郎神']
  19. # stus[0:0] = ['牛魔王'] # 向索引为0的位置插入元素
  20. # 当设置了步长时，序列中元素的个数必须和切片中元素的个数一致
  21. # stus[::2] = ['牛魔王','红孩儿','二郎神']
  23. # 通过切片来删除元素
  24. # del stus[0:2]
  25. # del stus[::2]
  26. # stus[1:3] = []
  28. # 以上操作，只适用于可变序列
  29. s = 'hello'
  30. # s[1] = 'a' 不可变序列，无法通过索引来修改
  31. # 可以通过 list() 函数将其他的序列转换为list
  32. s = list(s)
  33. print(s)

列表的方法(通过方法修改列表)

  1. # 列表的方法
  2. stus = ['孙悟空','猪八戒','沙和尚','唐僧']
  3. # print('原列表：',stus)
  5. # append() 
  6. # 向列表的最后添加一个元素
  7.  stus.append('唐僧')
  9. # insert()
  10. # 向列表的指定位置插入一个元素
  11. # 参数：
  12. #   1.要插入的位置
  13. #   2.要插入的元素
  14.  stus.insert(2,'唐僧')
  16. # extend()
  17. # 使用新的序列来扩展当前序列
  18. # 需要一个序列作为参数，它会将该序列中的元素添加到当前列表中
  19.  stus.extend(['唐僧','白骨精'])
  20.  stus += ['唐僧','白骨精']
  21. #这两者的效果是一模一样的
  23. # clear()
  24. # 清空序列
  25.  stus.clear()
  27. # pop()
  28. # 根据索引删除并返回被删除的元素
  29.  result = stus.pop(2) # 删除索引为2的元素
  30.  result = stus.pop() # 删除最后一个
  31.  print('result =',result)
  33. # remove()
  34. # 删除指定值的元素，如果相同值得元素有多个，只会删除第一个
  35.  stus.remove('猪八戒')
  37. # reverse()
  38. # 用来反转列表
  39.  stus.reverse()
  41. # sort()
  42. # 用来对列表中的元素进行排序，默认是升序排列
  43. # 如果需要降序排列，则需要传递一个reverse=True作为参数
  44. my_list = list('asnbdnbasdabd')#这里是类型转换，将字符串转换为列表（字母按字母顺序进行排列）
  45. my_list = [10,1,20,3,4,5,0,-2]
  47. print('修改前',my_list)
  49. my_list.sort(reverse=True)#降序排列
  50. print('修改后',my_list)
  51. # print('修改后：',stus)

range（）函数

range()是一个函数，可以用来生成一个自然数的序列

  1. # range()是一个函数，可以用来生成一个自然数的序列
  2. r = range(5) # 生成一个这样的序列[0,1,2,3,4]
  3. r = range(0,10,2)
  4. r = range(10,0,-1)
  5. # 该函数需要三个参数
  6. #   1.起始位置（可以省略，默认是0）
  7. #   2.结束位置
  8. #   3.步长（可以省略，默认是1）
  10.  print(list(r))
  12. # 通过range()可以创建一个执行指定次数的for循环
  13. # for()循环除了创建方式以外，其余的都和while一样，
  14. #   包括else、包括break continue都可以在for循环中使用
  15. #   并且for循环使用也更加简单
  16. for i in range(30):
  17.     print(i)
  19.  #也可以遍历字符串
  20.  for s in 'hello':
  21.      print(s)

列表的遍历

遍历列表，指的就是将列表中的所有元素取出来

遍历列表(通过索引遍历)

  1. # 创建列表
  2. stus = ['孙悟空','猪八戒','沙和尚','唐僧','白骨精','蜘蛛精']
  3. # 遍历列表(通过索引遍历)
  4. # print(stus[0])
  5. # print(stus[1])
  6. # print(stus[2])
  7. # print(stus[3])

通过while循环来遍历列表

  1. # 通过while循环来遍历列表
  2. # i = 0
  3. # while i < len(stus):
  4. #     print(stus[i])
  5. #     i += 1

通过for循环来遍历列表

  1. # 通过for循环来遍历列表
  2. # 语法：
  3. #   for 变量 in 序列 :
  4. #       代码块
  5. # for循环的代码块会执行多次，序列中有几个元素就会执行几次
  6. #   没执行一次就会将序列中的一个元素赋值给变量，
  7. #   所以我们可以通过变量，来获取列表中的元素
  8. for s in stus :
  9.     print(s)

EMS 练习

Employee Manager System 员工管理系统
代码需求：

  1. - 做命令行版本的员工管理系统
  2. - 功能：
  3.     四个：
  4.         1.查询
  5.             - 显示当前系统当中的所有员工
  6.         2.添加
  7.             - 将员工添加到当前系统中
  8.         3.删除
  9.             - 将员工从系统当中删除
  10.         4.退出
  11.             - 退出系统
  12. - 员工信息要保存到哪里？ 列表，在系统中应该有一个列表，专门用来保存所有员工信息的

代码实现：

  1. # 显示系统的欢迎信息
  2. print('-'*20 , '欢迎使用员工管理系统', '-'*20)
  3. # 创建一个列表，用来保存员工的信息，员工的信息以字符串的形式统一保存到列表
  4. emps = ['孙悟空\t18\t男\t花果山','猪八戒\t28\t男\t高老庄']
  6. # 创建一个死循环
  7. while True:
  8.     # 显示用户的选项
  9.     print('请选择要做的操作：')
  10.     print('\t1.查询员工')
  11.     print('\t2.添加员工')
  12.     print('\t3.删除员工')
  13.     print('\t4.退出系统')
  14.     user_choose = input('请选择[1-4]:')
  15.     print('-'*62)
  16.     # 根据用户的选择做相关的操作
  17.     if user_choose == '1' :
  18.         # 查询员工
  19.         # 打印表头
  20.         print('\t序号\t姓名\t年龄\t性别\t住址')
  21.         # 创建一个变量，来表示员工的序号
  22.         n = 1
  23.         # 显示员工信息
  24.         for emp in emps :
  25.             print(f'\t{n}\t{emp}')
  26.             n += 1
  27.     elif user_choose == '2':
  28.         # 添加员工
  29.         # 获取要添加员工的信息，姓名、年龄、性别、住址
  30.         emp_name = input('请输入员工的姓名：')
  31.         emp_age = input('请输入员工的年龄：')
  32.         emp_gender = input('请输入员工的性别：')
  33.         emp_address = input('请输入员工的住址：')
  35.         # 创建员工信息
  36.         # 将四个信息拼接为一个字符串，然后插入到列表中
  37.         emp = f'{emp_name}\t{emp_age}\t{emp_gender}\t{emp_address}'
  38.         # 显示一个提示信息
  39.         print('以下员工将被添加到系统中')
  40.         print('-'*62)
  41.         print('姓名\t年龄\t性别\t住址')
  42.         print(emp)
  43.         print('-'*62)
  44.         user_confirm = input('是否确认该操作[Y/N]:')
  46.         # 判断
  47.         if user_confirm == 'y' or user_confirm == 'yes' :
  48.             # 确认
  49.             emps.append(emp)
  50.             # 显示提示信息
  51.             print('添加成功！')
  52.         else :
  53.             # 取消操作
  54.             print('添加已取消！')
  56.     elif user_choose == '3':
  57.         # 删除员工，根据员工的序号来删除员工
  58.         # 获取要删除的员工的序号
  59.         del_num = int(input('请输入要删除的员工的序号：'))
  61.         # 判断序号是否有效
  62.         if 0 < del_num <= len(emps) :
  63.             # 输入合法，根据序号来获取索引
  64.             del_i = del_num - 1
  65.             # 显示一个提示信息
  66.             print('以下员工将被删除')
  67.             print('-'*62)
  68.             print('\t序号\t姓名\t年龄\t性别\t住址')
  69.             print(f'\t{del_num}\t{emps[del_i]}')
  70.             print('-'*62)
  71.             user_confirm = input('该操作不可恢复，是否确认[Y/N]:')
  72.             # 判断
  73.             if user_confirm == 'y' or user_confirm == 'yes' :
  74.                 # 删除元素
  75.                 emps.pop(del_i)
  76.                 # 显示提示
  77.                 print('员工已被删除！')
  78.             else :
  79.                 # 操作取消
  80.                 print('操作已取消！')
  81.         else :
  82.             # 输入有误
  83.             print('您的输入有误，请重新操作！')
  85.     elif user_choose == '4':
  86.         # 退出
  87.         print('欢迎使用！再见!')
  88.         input('点击回车键退出！')
  89.         break
  90.     else :
  91.         print('您的输入有误，请重新选择！')
  93.     # 打印分割线
  94.     print('-'*62)

元组

元组 tuple（除了不可变，剩下的和序列差不多）
元组是一个不可变的序列,它的操作的方式基本上和列表是一致的,所以你在操作元组时，就把元组当成是一个不可变的列表就ok了
一般当我们希望数据不改变时，就使用元组，其余情况都使用列表.

创建元组：

  1. # 创建元组
  2. # 使用()来创建元组
  3. my_tuple = () # 创建了一个空元组
  4. # print(my_tuple,type(my_tuple)) # <class 'tuple'>
  6. my_tuple = (1,2,3,4,5) # 创建了一个5个元素的元组
  7. # 元组是不可变对象，不能尝试为元组中的元素重新赋值
  8. # my_tuple[3] = 10 TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
  9. # print(my_tuple[3])
  11. # 当元组不是空元组时，括号可以省略
  12. # 如果元组不是空元组，它里边至少要有一个,(逗号)
  13. my_tuple = 10,20,30,40
  14. my_tuple = 40,
  15. # print(my_tuple , type(my_tuple))
  17. my_tuple = 10 , 20 , 30 , 40

元组的解包（解构）

  1. # 解包指就是将元组当中每一个元素都赋值给一个变量
  2. a,b,c,d = my_tuple
  4. # print("a =",a)
  5. # print("b =",b)
  6. # print("c =",c)
  7. # print("d =",d)
  9. a = 100
  10. b = 300
  11. # print(a , b)
  13. # 交互a 和 b的值，这时我们就可以利用元组的解包(把后面的部分看作一个元组)
  14. a , b = b , a
  16. # print(a , b)
  17. my_tuple = 10 , 20 , 30 , 40
  20. # 在对一个元组进行解包时，变量的数量必须和元组中的元素的数量一致
  21. # 也可以在变量前边添加一个*，这样变量将会获取元组中所有剩余的元素
  22. a , b , *c = my_tuple
  23. a , *b , c = my_tuple
  24. *a , b , c = my_tuple
  25. a , b , *c = [1,2,3,4,5,6,7]
  26. a , b , *c = 'hello world'
  27. # 不能同时出现两个或以上的*变量
  28. # *a , *b , c = my_tuple SyntaxError: two starred expressions in assignment
  29. print('a =',a)
  30. print('b =',b)
  31. print('c =',c)
  32. 上面三行的输出：
  33. a = h
  34. b = e
  35. c = ['l', 'l', 'o', ' ', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd']

可变对象

  1. - 每个对象中都保存了三个数据：
  2.     id（标识）
  3.     type（类型）
  4.     value（值）    
  6. - 列表就是一个可变对象
  7.     a = [1,2,3]
  9. - a[0] = 10 （改对象）（像指针一样）
  10.     - 这个操作是在通过变量去修改对象的值
  11.     - 这种操作不会改变变量所指向的对象    
  12.     - 当我们去修改对象时，如果有其他变量也指向了该对象，则修改也会在其他的变量中体现
  14. - a = [4,5,6] （改变量）
  15.     - 这个操作是在给变量重新赋值
  16.     - 这种操作会改变变量所指向的对象
  17.     - 为一个变量重新赋值时，不会影响其他的变量
  19. - 一般只有在为变量赋值时才是修改变量，其余的都是修改对象

== != is is not的区别

== != 比较的是对象的值是否相等
is is not 比较的是对象的id是否相等（比较两个对象是否是同一个对象）

  1. a = [1,2,3]
  2. b = [1,2,3]
  3. print(a,b)
  4. print(id(a),id(b))
  5. print(a == b) # a和b的值相等，使用==会返回True
  6. print(a is b) # a和b不是同一个对象，内存地址不同，使用is会返回False

字典（dict）

字典属于一种新的数据结构，称为映射（mapping）
字典的作用和列表类似，都是用来存储对象的容器。列表存储数据的性能很好，但是查询数据的性能的很差。在字典中每一个元素都有一个唯一的名字，通过这个唯一的名字可以快速的查找到指定的元素。

在查询元素时，字典的效率是非常快的
在字典中可以保存多个对象，每个对象都会有一个唯一的名字

  1.     1. 这个唯一的名字，我们称其为键（key），通过key可以快速的查询value
  2.     2. 这个对象，我们称其为值（value）
  3.     3. 所以字典，我们也称为叫做键值对（key-value）结构
  4.     4. 每个字典中都可以有多个键值对，而每一个键值对我们称其为一项（item）
  1. # 使用 {} 来创建字典
  2. d = {} # 创建了一个空字典
  4. # 创建一个包含有数据的字典
  5. # 语法：
  6. #   {key:value,key:value,key:value}
  7. #   字典的值可以是任意对象
  8. #   字典的键可以是任意的不可变对象（int、str、bool、tuple ...），但是一般我们都会使用str
  9. #       字典的键是不能重复的，如果出现重复的后边的会替换到前边的
  10. # d = {'name':'孙悟空' , 'age':18 , 'gender':'男' , 'name':'sunwukong'}
  11. d = {
  12. 'name':'孙悟空' , 
  13. 'age':18 , 
  14. 'gender':'男' , 
  15. 'name':'sunwukong'
  16. }
  18. # print(d , type(d))
  20. # 需要根据键来获取值
  21.  print(d['name'],d['age'],d['gender'])
  23. # 如果使用了字典中不存在的键，会报错
  24. # print(d['hello']) KeyError: 'hello'

字典的使用

创建字典：
  1. # 创建字典
  2. # 使用{}
  3. # 语法：{k1:v1,k2:v2,k3:v3}
  5. # 使用 dict()函数来创建字典
  6. # 每一个参数都是一个键值对，参数名就是键，参数名就是值（这种方式创建的字典，key都是字符串）
  7. d = dict(name='孙悟空',age=18,gender='男')  
  9. # 也可以将一个包含有双值子序列的序列转换为字典
  10. # 双值序列，序列中只有两个值，[1,2] ('a',3) 'ab'
  11. # 子序列，如果序列中的元素也是序列，那么我们就称这个元素为子序列
  12. # [(1,2),(3,5)]
  13. d = dict([('name','孙悟空'),('age',18)])
  14. # print(d , type(d))
  15. d = dict(name='孙悟空',age=18,gender='男')

获取字典中键值对的个数
  1. # len() 获取字典中键值对的个数
  2.  print(len(d))

检查字典中是否包含指定的键
  1. # in 检查字典中是否包含指定的键
  2. # not in 检查字典中是否不包含指定的键
  3.  print('hello' in d)

获取字典中的值
  1. # 第一种，根据键来获取值
  2. # 语法：d[key]
  3.  print(d['age'])#要加引号
  5.  n = 'name' #要加引号
  6.  print(d[n])
  8. # 第二种，通过[]来获取值时，如果键不存在，会抛出异常 KeyError
  9. # get(key[, default]) 该方法用来根据键来获取字典中的值
  10. #   如果获取的键在字典中不存在，会返回None
  11. #   也可以指定一个默认值，来作为第二个参数，这样获取不到值时将会返回默认值
  12.  print(d.get('name'))
  13.  print(d.get('hello','默认值'))

修改字典 添加键值对
  1. # 修改字典
  2. # d[key] = value 如果key存在则覆盖，不存在则添加
  3. d['name'] = 'sunwukong' # 修改字典的key-value
  4. d['address'] = '花果山' # 向字典中添加key-value
  6. # setdefault(key[, default]) 方法可以用来向字典中添加key-value
  7. #   如果key已经存在于字典中，则返回key的值，不会对字典做任何操作
  8. #   如果key不存在，则向字典中添加这个key，并设置value
  9. result = d.setdefault('name','猪八戒')
  10. result = d.setdefault('hello','猪八戒')
  12. # update([other])
  13. # 将其他的字典中的key-value添加到当前字典中
  14. # 如果有重复的key，则后边的会替换到当前的
  15. d = {'a':1,'b':2,'c':3}
  16. d2 = {'d':4,'e':5,'f':6, 'a':7}
  17. d.update(d2)

修改字典 删除键值对
  1. # 删除，可以使用 del 来删除字典中的 key-value
  2. d = {'a':1,'b':2,'c':3}
  3. del d['a']
  4. del d['b']
  6. # popitem()方法
  7. # 随机删除字典中的一个键值对，一般都会删除最后一个键值对
  8. #   删除之后，它会将删除的key-value作为返回值返回
  9. #   返回的是一个元组，元组中有两个元素，第一个元素是删除的key，第二个是删除的value
  10. # 当使用popitem()删除一个空字典时，会抛出异常 KeyError: 'popitem(): dictionary is empty'
  11.  d.popitem()
  12.  result = d.popitem()
  14. # pop(key[, default])方法
  15. # 根据key删除字典中的key-value
  16. # 会将被删除的value返回！
  17. # 如果删除不存在的key，会抛出异常
  18. #   如果指定了默认值，再删除不存在的key时，不会报错，而是直接返回默认值
  19. result = d.pop('d')
  20. result = d.pop('z','这是默认值')
  22. # clear()用来清空字典
  23. d.clear()

修改字典 浅复制
  1.  copy()
  2. # 该方法用于对字典进行浅复制
  3. # 复制以后的对象，和原对象是独立，修改一个不会影响另一个
  4. # 注意，浅复制会简单复制对象内部的值，如果值也是一个可变对象，这个可变对象不会被复制
  5. d = {'a':1,'b':2,'c':3}
  6. d2 = d.copy()
  7. # d['a'] = 100

例子：(没太理解——2022.4.11)

  1. 例子：
  2. d = {'a':{'name':'孙悟空','age':18},'b':2,'c':3}
  3. d2 = d.copy()
  4. d2['a']['name'] = '猪八戒'
  5. print('d = ',d , id(d))
  6. print('d2 = ',d2 , id(d2))
  8. 运行结果：
  9. d =  {'a': {'name': '猪八戒', 'age': 18}, 'b': 2, 'c': 3} 2080115470648
  10. d2 =  {'a': {'name': '猪八戒', 'age': 18}, 'b': 2, 'c': 3} 2080115471128

修改字典 遍历字典
  1. # 遍历字典(三个方法)
  2. # keys() 该方法会返回字典的所有的key
  3. #   该方法会返回一个序列，序列中保存有字典的所有的键
  4. d = {'name':'孙悟空','age':18,'gender':'男'}
  5. # 通过遍历keys()来获取所有的键
  6.  for k in d.keys() :
  7.     print(k , d[k])
  9. # values()
  10. # 该方法会返回一个序列，序列中保存有字典的左右的值
  11.  for v in d.values():
  12.      print(v)
  14. # items()
  15. # 该方法会返回字典中所有的项
  16. # 它会返回一个序列，序列中包含有双值子序列
  17. # 双值分别是，字典中的key和value 然后进行元组的解包
  18.  print(d.items())
  19. for k,v in d.items() :
  20.     print(k , '=' , v)

集合（set）

集合和列表非常相似

不同点：

  1. 集合中只能存储不可变对象
  2. 合中存储的对象是无序（不是按照元素的插入顺序保存）不能通过索引操作集合
  3. 集合中不能出现重复的元素

创建集合

  1. # 使用 {} 来创建集合
  2. s = {10,3,5,1,2,1,2,3,1,1,1,1} # <class 'set'>
  3. # s = {[1,2,3],[4,6,7]} TypeError: unhashable type: 'list'
  4. #不能储存可变对象
  5. # 使用 set() 函数来创建集合
  6. s = set() # 空集合
  7. # 可以通过set()来将序列和字典转换为集合
  8. s = set([1,2,3,4,5,1,1,2,3,4,5])
  9. s = set('hello')
  10. s = set({'a':1,'b':2,'c':3}) # 使用set()将字典转换为集合时，只会包含字典中的键

集合的操作

  1. # 创建集合
  2. s = {'a' , 'b' , 1 , 2 , 3 , 1}
  4. # 使用in和not in来检查集合中的元素
  5. # print('c' in s)
  7. # 使用len()来获取集合中元素的数量
  8. # print(len(s))
  10. # add() 向集合中添加元素
  11. s.add(10)
  12. s.add(30)
  14. # update() 将一个集合中的元素添加到当前集合中
  15. #   update()可以传递序列或字典作为参数，字典只会使用键
  16. s2 = set('hello')
  17. s.update(s2)
  18. s.update((10,20,30,40,50))
  19. s.update({10:'ab',20:'bc',100:'cd',1000:'ef'})
  21. # {1, 2, 3, 100, 40, 'o', 10, 1000, 'a', 'h', 'b', 'l', 20, 50, 'e', 30}
  22. # pop()随机删除并返回一个集合中的元素
  23. # result = s.pop()
  25. # remove()删除集合中的指定元素
  26. s.remove(100)
  27. s.remove(1000)
  29. # clear()清空集合
  30. s.clear()
  32. # copy()对集合进行浅复制
  33. s2 = s.copy()

集合的运算

  1. # 在对集合做运算时，不会影响原来的集合，而是返回一个运算结果
  2. # 创建两个集合
  3. s = {1,2,3,4,5}
  4. s2 = {3,4,5,6,7}
  6. # & 交集运算
  7. result = s & s2 # {3, 4, 5}
  9. # | 并集运算
  10. result = s | s2 # {1,2,3,4,5,6,7}
  12. # - 差集
  13. result = s - s2 # {1, 2}
  15. # ^ 异或集 获取只在一个集合中出现的元素
  16. result = s ^ s2 # {1, 2, 6, 7}
  18. # <= 检查一个集合是否是另一个集合的子集
  19. # 如果a集合中的元素全部都在b集合中出现，那么a集合就是b集合的子集，b集合是a集合超集
  20. a = {1,2,3}
  21. b = {1,2,3,4,5}
  23. result = a <= b # True
  24. result = {1,2,3} <= {1,2,3} # True
  25. result = {1,2,3,4,5} <= {1,2,3} # False
  27. # < 检查一个集合是否是另一个集合的真子集
  28. # 如果超集b中含有子集a中所有元素，并且b中还有a中没有的元素，则b就是a的真超集，a是b的真子集
  29. result = {1,2,3} < {1,2,3} # False
  30. result = {1,2,3} < {1,2,3,4,5} # True
  32. # >= 检查一个集合是否是另一个的超集
  33. # > 检查一个集合是否是另一个的真超集
  34. print('result =',result)

第五部分 函数

函数简介（function）

  1. - 函数也是一个对象
  2. - 对象是内存中专门用来存储数据的一块区域
  3. - 函数可以用来保存一些可执行的代码，并且可以在需要时，对这些语句进行多次的调用
  4. - 创建函数：
  5.     def 函数名([形参1,形参2,...形参n]) :
  6.         代码块
  7.     - 函数名必须要符号标识符的规范
  8.         （可以包含字母、数字、下划线、但是不能以数字开头）    
  9. - 函数中保存的代码不会立即执行，需要调用函数代码才会执行
  10. - 调用函数：
  11.     函数对象()
  12. - 定义函数一般都是要实现某种功能的

定义函数

  1. # 比如有如下三行代码，这三行代码是一个完整的功能
  2. # print('Hello')
  3. # print('你好')
  4. # print('再见')
  6. # 定义一个函数
  7. def fn() :
  8.     print('这是我的第一个函数！')
  9.     print('hello')
  10.     print('今天天气真不错！')
  12. # 打印fn
  13. # print(fn) <function fn at 0x03D2B618>
  14. # print(type(fn)) <class 'function'>
  16. # fn是函数对象  fn()调用函数
  17. # print是函数对象 print()调用函数
  18. # fn()  
  19. # 调用fn函数
  21. # 定义一个函数，可以用来求任意两个数的和
  22.  def sum() :
  23.      a = 123
  24.      b = 456
  25.      print(a + b)
  27. # 定义函数时指定形参
  28. def fn2(a , b) :
  29.     # print('a =',a)
  30.     # print('b =',b)
  31.     print(a,"+",b,"=",a + b)
  33. # 调用函数时，来传递实参
  34. fn2(10,20)
  35. fn2(123,456)

函数的参数

  1. - 在定义函数时，可以在函数名后的()中定义数量不等的形参，
  2.     多个形参之间使用,隔开
  3. - 形参（形式参数），定义形参就相当于在函数内部声明了变量，但是并不赋值
  4. - 实参（实际参数）
  5.     - 如果函数定义时，指定了形参，那么在调用函数时也必须传递实参，
  6.         实参将会赋值给对应的形参，简单来说，有几个形参就得传几个实参

练习1:定义一个函数，可以用来求任意三个数的乘积
  1. # 求任意三个数的乘积
  2. def mul(a,b,c):
  3.     print(a*b*c)

练习1:定义一个函数，可以根据不同的用户名显示不同的欢迎信息
  1. # 根据不同的用户名显示不同的欢迎信息   
  2. def welcome(username):
  3.     print('欢迎',username,'光临')
  5. # mul(1,2,3)   
  6. # welcome('孙悟空')

参数传递实例：
  1. # 定义一个函数
  2. # 定义形参时，可以为形参指定默认值
  3. # 指定了默认值以后，如果用户传递了参数则默认值没有任何作用
  4. #   如果用户没有传递，则默认值就会生效
  5. def fn(a = 5 , b = 10 , c = 20):
  6.     print('a =',a)
  7.     print('b =',b)
  8.     print('c =',c)
  10. # fn(1 , 2 , 3)
  11. # fn(1 , 2)
  12. # fn()
  14. # 实参的传递方式
  15. # 位置参数
  16. # 位置参数就是将对应位置的实参复制给对应位置的形参
  17. # 第一个实参赋值给第一个形参，第二个实参赋值给第二个形参 。。。
  18. # fn(1 , 2 , 3)
  20. # 关键字参数
  21. # 关键字参数，可以不按照形参定义的顺序去传递，而直接根据参数名去传递参数
  22. # fn(b=1 , c=2 , a=3)
  23. # print('hello' , end='')
  24. # 位置参数和关键字参数可以混合使用
  25. # 混合使用关键字和位置参数时，必须将位置参数写到前面
  26. # fn(1,c=30)
  28. def fn2(a):
  29.     print('a =',a)
  31. # 函数在调用时，解析器不会检查实参的类型
  32. # 实参可以传递任意类型的对象（和C有所区别）
  33. b = 123
  34. b = True
  35. b = 'hello'
  36. b = None
  37. b = [1,2,3]
  39. # fn2(b)    
  40. fn2(fn)
  42. # 参数类型任意方便，但也会产生一些问题
  43. def fn3(a , b):
  44.     print(a+b)
  45. # fn3(123,"456")
  47. def fn4(a):
  48.     # 在函数中对形参进行重新赋值，不会影响其他的变量
  49.     # a = 20
  50.     # a是一个列表，尝试修改列表中的元素
  51.     # 如果形参执行的是一个对象，当我们通过形参去修改对象时（该对象）
  52.     #   会影响到所有指向该对象的变量（类似于传地址调用）
  53.     a[0] = 30
  54.     print('a =',a,id(a))
  56. c = 10   
  57. c = [1,2,3] 
  58. fn4(c)
  60. # 想要传值调用，不改变实参本身，可以这样
  61. # fn4(c.copy())
  62. # fn4(c[:])

不定长的参数：
  1. # 不定长的参数
  2. # 定义一个函数，可以求任意个数字的和
  3. # 在定义函数时，可以在形参前边加上一个*，这样这个形参将会获取到所有的实参
  4. def sum(*nums):
  5.     # 定义一个变量，来保存结果
  6.     result = 0
  7.     # 遍历元组，并将元组中的数进行累加
  8.     for n in nums :
  9.         result += n
  10.     print(result)
  13. # sum(123,456,789,10,20,30,40) 想要参数数量随便变化
  14. # 在定义函数时，可以在形参前边加上一个*，这样这个形参将会获取到所有的实参
  15. # 它将会将所有的实参保存到一个元组中
  16. # a,b,*c = (1,2,3,4,5,6)
  18. # *a会接受所有的位置实参，并且会将这些实参统一保存到一个元组中（装包）
  19. def fn(*a):
  20.     print("a =",a,type(a))
  22. # fn(1,2,3,4,5)
  23. # 带星号的形参只能有一个
  24. # 带星号的参数，可以和其他参数配合使用
  25. # 第一个参数给a，第二个参数给b，剩下的都保存到c的元组中
  26. # def fn2(a,b,*c):
  27. #     print('a =',a)
  28. #     print('b =',b)
  29. #     print('c =',c)
  31. # 可变参数不是必须写在最后，但是注意，带*的参数后的所有参数，必须以关键字参数的形式传递(c就必须使用关键字参数的形式传递)
  32. # 第一个参数给a，剩下的位置参数给b的元组，c必须使用关键字参数
  33. # def fn2(a,*b,c):
  34. #     print('a =',a)
  35. #     print('b =',b)
  36. #     print('c =',c)
  38. # 所有的位置参数都给a，b和c必须使用关键字参数
  39. # def fn2(*a,b,c):
  40. #     print('a =',a)
  41. #     print('b =',b)
  42. #     print('c =',c)
  44. # 如果在形参的开头直接写一个*,则要求我们的所有的参数必须以关键字参数的形式传递
  45. def fn2(*,a,b,c):
  46.     print('a =',a)
  47.     print('b =',b)
  48.     print('c =',c)
  49. # fn2(a=3,b=4,c=5)
  51. # *形参只能接收位置参数，而不能接收关键字参数
  52. # def fn3(*a) :
  53. #     print('a =',a)
  55. # **形参可以接收其他的关键字参数，它会将这些参数统一保存到一个字典中
  56. #   字典的key就是参数的名字，字典的value就是参数的值
  57. # **形参只能有一个，并且必须写在所有参数的最后
  58. def fn3(b,c,**a) :
  59.     print('a =',a,type(a))
  60.     print('b =',b)
  61.     print('c =',c)
  63. # fn3(b=1,d=2,c=3,e=10,f=20)
  65. # 参数的解包（拆包）
  66. def fn4(a,b,c):
  67.     print('a =',a)
  68.     print('b =',b)
  69.     print('c =',c)
  71. # 创建一个元组
  72. t = (10,20,30)
  74. # 传递实参时，也可以在序列类型的参数前添加星号，这样他会自动将序列中的元素依次作为参数传递
  75. # 这里要求序列中元素的个数必须和形参的个数的一致
  76. # fn4(*t)    
  78. # 创建一个字典
  79. d = {'a':100,'b':200,'c':300}
  80. # 通过 **来对一个字典进行解包操作
  81. fn4(**d)

函数的返回值：

返回值，返回值就是函数执行以后返回的结果
可以通过 return 来指定函数的返回值
可以之间使用函数的返回值，也可以通过一个变量来接收函数的返回值

这是一个没有返回值的函数：

  1. def sum(*nums):
  2.     # 定义一个变量，来保存结果
  3.     result = 0
  4.     # 遍历元组，并将元组中的数进行累加
  5.     for n in nums :
  6.         result += n
  7.     print(result)
  9. # sum(123,456,789)

return 后边跟什么值，函数就会返回什么值
return 后边可以跟任意的对象(字符串，列表，字典)，返回值甚至可以是一个函数

这是一个有返回值的函数：

  1. def fn():
  2.     # return 'Hello'
  3.     # return [1,2,3]
  4.     # return {'k':'v'}
  5.     def fn2() :
  6.         print('hello')#嵌套函数
  7.     return fn2 # 返回值也可以是一个函数
  9. r = fn() # 这个函数的执行结果就是它的返回值

如果仅仅写一个return 或者 不写return，则相当于return None
在函数中，return后的代码都不会执行，return 一旦执行函数自动结束

return continue break三者的区别：

  1. def fn4() :
  2.     for i in range(5):
  3.         if i == 3 :
  4.             # break 用来退出当前循环
  5.             # continue 用来跳过当次循环
  6.             return # return 用来结束函数
  7.         print(i)
  8.     print('循环执行完毕！')

fn5 和 fn5()的区别

  1. def fn5():
  2.     return 10
  4. print(fn5) 
  5. # fn5是函数对象，打印fn5实际是在打印函数对象 <function fn5 at 0x05771BB8>
  6. print(fn5()) 
  7. # fn5()是在调用函数，打印fn5()实际上是在打印fn5()函数的返回值 10

文档字符串(函数的描述)

help 函数

help()是Python中的内置函数
通过help()函数可以查询python中的函数的用法
语法：help(函数对象)

  1. help(print) # 获取print()函数的使用说明
  2. 结果：
  3. Help on built-in function print in module builtins:
  5. print(...)
  6.     print(value, ..., sep=' ', end='\n', file=sys.stdout, flush=False)
  8.     Prints the values to a stream, or to sys.stdout by default.
  9.     Optional keyword arguments:
  10.     file:  a file-like object (stream); defaults to the current sys.stdout.
  11.     sep:   string inserted between values, default a space.
  12.     end:   string appended after the last value, default a newline.
  13.     flush: whether to forcibly flush the stream.

利用函数字符串编写函数说明
  1. # 文档字符串（doc str）
  2. # 在定义函数时，可以在函数内部编写文档字符串，文档字符串就是函数的说明
  3. #   当我们编写了文档字符串时，就可以通过help()函数来查看函数的说明
  4. #   文档字符串非常简单，其实直接在函数的第一行写一个字符串就是文档字符串
  5. def fn(a:int,b:bool,c:str='hello') -> int:#这里等于号后面是对参数类型的描述，后面的箭头表示其返回值的类型
  6.     '''
  7.     这是一个文档字符串的示例（尽量使用英文编写）
  9.     函数的作用：。。。。。
  10.     函数的参数：
  11.         a，作用，类型，默认值。。。。
  12.         b，作用，类型，默认值。。。。
  13.         c，作用，类型，默认值。。。。
  14.     '''
  15.     return 10
  17. help(fn)

函数的作用域和命名空间

作用域

作用域（scope）
作用域指的是变量生效的区域

  1. b = 20 # 全局变量
  3. def fn():
  4.     a = 10 # a定义在了函数内部，所以他的作用域就是函数内部，函数外部无法访问
  5.     print('函数内部：','a =',a)
  6.     print('函数内部：','b =',b)
  8. fn()    
  9. print('函数外部：','a =',a)#无法调用
  10. print('函数外部：','b =',b)

在Python中一共有两种作用域
全局作用域

  • 全局作用域在程序执行时创建，在程序执行结束时销毁
  • 所有函数以外的区域都是全局作用域
  • 在全局作用域中定义的变量，都属于全局变量，全局变量可以在程序的任意位置被访问

函数作用域

  • 函数作用域在函数调用时创建，在调用结束时销毁
  • 函数每调用一次就会产生一个新的函数作用域
  • 在函数作用域中定义的变量，都是局部变量，它只能在函数内部被访问

变量的查找

当我们使用变量时，会优先在当前作用域中寻找该变量，如果有则使用，如果没有则继续去上一级作用域中寻找，如果有则使用，
如果依然没有则继续去上一级作用域中寻找，以此类推。直到找到全局作用域，依然没有找到，则会抛出异常：
NameError: name ‘a’ is not defined

变量修改：

  1. a = 20
  3. def fn3():
  4.     # a = 10 # 在函数中为变量赋值时，默认都是为局部变量赋值
  5.     # 如果希望在函数内部修改全局变量，则需要使用global关键字，来声明变量
  6.     global a # 声明在函数内部的使用a是全局变量，此时再去修改a时，就是在修改全局的a
  7.     a = 10 # 修改全局变量
  8.     print('函数内部：','a =',a)

命名空间

命名空间（namespace）
命名空间指的是变量存储的位置，每一个变量都需要存储到指定的命名空间当中
每一个作用域都会有一个它对应的命名空间
全局命名空间，用来保存全局变量。函数命名空间用来保存函数中的变量
命名空间实际上就是一个字典，是一个专门用来存储变量的字典

locals()用来获取当前作用域的命名空间
如果在全局作用域中调用locals()则获取全局命名空间，如果在函数作用域中调用locals()则获取函数命名空间
返回的是一个字典

  1. scope = locals() # 当前命名空间
  2. print(type(scope))
  3. # print(a)
  4. # print(scope['a'])
  5. # 向scope中添加一个key-value
  6. scope['c'] = 1000 # 向字典中添加key-value就相当于在全局中创建了一个变量（一般不建议这么做）
  7. # print(c)
  1. def fn4():
  2.     a = 10
  3.     # scope = locals() # 在函数内部调用locals()会获取到函数的命名空间
  4.     # scope['b'] = 20 # 可以通过scope来操作函数的命名空间，但是也是不建议这么做
  6.     # globals() 函数可以用来在任意位置获取全局命名空间
  7.     global_scope = globals()
  8.     # print(global_scope['a'])
  9.     global_scope['a'] = 30
  10.     # print(scope)
  12. fn4()

递归

求10的阶乘

基础：

  1. # 尝试求10的阶乘（10!）
  2. # 1! = 1
  3. # 2! = 1*2 = 2
  4. # 3! = 1*2*3 = 6
  5. # 4! = 1*2*3*4 = 24
  7. # print(1*2*3*4*5*6*7*8*9*10)

函数：

  1. # 创建一个变量保存结果
  2. # n = 10
  3. # for i in range(1,10):
  4. #     n *= i
  5. # print(n)
  6. # 创建一个函数，可以用来求任意数的阶乘
  7. def factorial(n):
  8.     '''
  9.         该函数用来求任意数的阶乘
  10.         参数：
  11.             n 要求阶乘的数字
  12.     '''
  13.     # 创建一个变量，来保存结果
  14.     result = n    
  15.     for i in range(1,n):
  16.         result *= i
  17.     return result    
  18. # 求10的阶乘    
  19. # print(factorial(20))

递归式的函数：
从前有座山，山里有座庙，庙里有个老和尚讲故事，讲的什么故事呢？
从前有座山，山里有座庙，庙里有个老和尚讲故事，讲的什么故事呢？….
递归简单理解就是自己去引用自己！
递归式函数，在函数中自己调用自己！

  1. # 无穷递归，如果这个函数被调用，程序的内存会溢出，效果类似于死循环
  2.  def fn():
  3.      fn()
  4.  fn()

递归是解决问题的一种方式，它和循环很像

它的整体思想是，将一个大问题分解为一个个的小问题，直到问题无法分解时，再去解决问题
递归式函数的两个要件
1.基线条件

  • 问题可以被分解为的最小问题，当满足基线条件时，递归就不在执行了

2.递归条件

  • 将问题继续分解的条件

递归和循环类似，基本是可以互相代替的，循环编写起来比较容易，阅读起来稍难,递归编写起来难，但是方便阅读

利用递归求阶乘：

  1. def factorial(n):
  2.     '''
  3.         该函数用来求任意数的阶乘
  5.         参数：
  6.             n 要求阶乘的数字
  7.     '''
  8.     # 基线条件 判断n是否为1，如果为1则此时不能再继续递归
  9.     if n == 1 :
  10.         # 1的阶乘就是1，直接返回1
  11.         return 1
  13.     # 递归条件    
  14.     return n * factorial(n-1)
  16. # print(factorial(10))

递归练习

创建一个函数 power 来为任意数字做幂运算 n ** i
  1. def power(n , i):
  2.     '''
  3.         power()用来为任意的数字做幂运算
  5.         参数：
  6.             n 要做幂运算的数字
  7.             i 做幂运算的次数
  8.     '''
  9.     # 基线条件
  10.     if i == 1:
  11.         # 求1次幂
  12.         return n
  13.     # 递归条件
  14.     return n * power(n , i-1)
  16. # print(power(8,6))

创建一个函数，用来检查一个任意的字符串是否是回文字符串

先检查第一个字符和最后一个字符是否一致，如果不一致则不是回文字符串
如果一致，则看剩余的部分是否是回文字符串

  1. #   abcdefgfedcba
  2. #   先检查第一个字符和最后一个字符是否一致，如果不一致则不是回文字符串
  3. #       如果一致，则看剩余的部分是否是回文字符串
  4. #   检查 abcdefgfedcba 是不是回文
  5. #   检查 bcdefgfedcb 是不是回文
  6. #   检查 cdefgfedc 是不是回文
  7. #   检查 defgfed 是不是回文
  8. #   检查 efgfe 是不是回文
  9. #   检查 fgf 是不是回文
  10. #   检查 g 是不是回文(基线条件)
  11. def hui_wen(s):
  12.     '''
  13.         该函数用来检查指定的字符串是否回文字符串，如果是返回True，否则返回False
  15.         参数：
  16.             s：就是要检查的字符串
  17.     '''
  18.     # 基线条件
  19.     if len(s) < 2 :
  20.         # 字符串的长度小于2，则字符串一定是回文
  21.         return True
  22.     elif s[0] != s[-1]:
  23.         # 第一个字符和最后一个字符不相等，不是回文字符串
  24.         return False    
  25.     # 递归条件    
  26.     return hui_wen(s[1:-1])
  27. print(hui_wen('abcdefgfedcba'))

高阶函数

函数式编程

在Python中，函数是一等对象

  • 一等对象一般都会具有如下特点：
    ① 对象是在运行时创建的
    ② 能赋值给变量或作为数据结构中的元素
    ③ 能作为参数传递
    ④ 能作为返回值返回

高阶函数

  • 高阶函数至少要符合以下两个特点中的一个
    ① 接收一个或多个函数作为参数
    ② 将函数作为返回值返回

一个普通的函数：

  1. # 创建一个列表
  2. l = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
  4. # 定义一个函数
  5. #   可以将指定列表中的所有的偶数，保存到一个新的列表中返回
  6. def fn(lst) :
  8.     '''
  9.         fn()函数可以将指定列表中的所有偶数获取出来，并保存到一个新列表中返回
  11.         参数：
  12.             lst：要进行筛选的列表
  13.     '''
  14.     # 创建一个新列表
  15.     new_list = []
  17.     # 对列表进行筛选
  18.     for n in lst :
  19.         # 判断n的奇偶
  20.         if i % 2 == 0 ::
  21.             new_list.append(n)
  22.     # 返回新列表
  23.     return new_list

函数化编程：

检查一个任意的数字是否是偶数

  1. # 定义一个函数，用来检查一个任意的数字是否是偶数
  2. def fn2(i) :
  3.     if i % 2 == 0 :
  4.         return True
  6.     return False

这个函数用来检查指定的数字是否大于5

  1. # 这个函数用来检查指定的数字是否大于5
  2. def fn3(i):
  3.     if i > 5 :
  4.         return True    
  5.     return False

主函数：

  1. def fn(func , lst) :
  2.     '''
  3.         fn()函数可以将指定列表中的所有偶数获取出来，并保存到一个新列表中返回
  5.         参数：
  6.             lst：要进行筛选的列表
  7.     '''
  8.     # 创建一个新列表
  9.     new_list = []
  10.     # 对列表进行筛选
  11.     for n in lst :
  12.         # 判断n的奇偶
  13.         if func(n) :
  14.             new_list.append(n)
  15.         # if n > 5 :
  16.         #     new_list.append(n)
  17.     # 返回新列表
  18.     return new_list

调用时，主函数可以直接选择调用任意函数，和参数 (规则和参数都作为输入)
当我们使用一个函数作为参数时，实际上是将指定的代码传递进了目标函数

  1. print(fn(fn2 , l))
  2. #实现的功能也是将指定列表中的所有的偶数，保存到一个新的列表中返回

filter()过滤器
  1.  filter()可以从序列中过滤出符合条件的元素，保存到一个新的序列中
  2.  参数：
  3.   1.函数，根据该函数来过滤序列（可迭代的结构）
  4.   2.需要过滤的序列（可迭代的结构）
  5.  返回值：
  6.    过滤后的新序列（可迭代的结构）

示例：

  1. r=filter(fn4 ,l)#这里fn4作为参数，所以不加（）
  2. print(list(r))
  3. # fn4是作为参数传递进filter()函数中
  4. #   而fn4实际上只有一个作用，就是作为filter()的参数
  5. #   filter()调用完毕以后，fn4就已经没用

匿名函数：
  1.  匿名函数 lambda 函数表达式 （语法糖）
  2.    lambda函数表达式专门用来创建一些简单的函数，他是函数创建的又一种方式
  3.    语法：lambda 参数列表 : 返回值
  4.    匿名函数一般都是作为参数使用，其他地方一般不会使用

示例：

  1. #普通写法：
  2. def fn5(a , b):
  3.     return a + b
  4. #匿名写法：
  5. lambda a,b : a + b
  7. 调用：整体加括号，参数也放进括号里
  8. (lambda a,b : a + b)(10,20)#一般不这么用
  10. # 也可以将匿名函数赋值给一个变量，一般不会这么做
  11. fn6 = lambda a,b : a + b
  12. # print(fn6(10,30))

对本节第一个程序的改造：

  1. def fn4(i):
  2.     return i % 3 == 0
  3. #fn4可以有如上的简写
  4. #在利用filter()和匿名函数调用就是下面这样：
  5. r = filter(lambda i : i > 5 , l)
  6. print(list(r))
  7. #这两行就起到了本节第一个普通函数fn的效果

map()函数
  1. # map()
  2. # map()函数可以对可迭代对象中的所有元素做指定的操作，然后将其添加到一个新的对象中返回
  3. l = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
  5. r = map(lambda i : i ** 2 , l)#求列表每一个元素的2次方
  7. # print(list(r))

sort()方法
  1. # sort()
  2. # 该方法用来对列表中的元素进行排序
  3. # sort()方法默认是直接比较列表中的元素的大小
  4. # 在sort()可以接收一个关键字参数 ， key
  5. #   key需要一个函数作为参数，当设置了函数作为参数
  6. #   每次都会以列表中的一个元素作为参数来调用函数，并且使用函数的返回值来比较元素的大小
  7. l = ['bb','aaaa','c','ddddddddd','fff']
  8. # l.sort(key=len)
  10. l = [2,5,'1',3,'6','4']
  11. l.sort(key=int)
  12. # print(l)

sorted()函数
  1. # sorted()
  2. # 这个函数和sort()的用法基本一致，但是sorted()可以对任意的序列进行排序
  3. #   并且使用sorted()排序不会影响原来的对象，而是返回一个新对象
  5. l = [2,5,'1',3,'6','4']
  6. # l = "123765816742634781"
  8. print('排序前:',l)
  9. print(sorted(l,key=int))
  10.     print('排序后:',l)

闭包

将函数作为返回值返回，也是一种高阶函数
这种高阶函数我们也称为叫做闭包，通过闭包可以创建一些只有当前函数能访问的变量
可以将一些私有的数据藏到的闭包中

语法示例：

  1. def fn():
  2.     a = 10
  3.     # 函数内部再定义一个函数
  4.     def inner():
  5.         print('我是fn2' , a)
  6.     # 将内部函数 inner作为返回值返回   
  7.     return inner
  9. # r是一个函数，是调用fn()后返回的函数
  10. # 这个函数实在fn()内部定义，并不是全局函数
  11. # 所以这个函数总是能访问到fn()函数内的变量,其他函数访问不了
  12. r = fn()    
  13. r()

示例：求多个数的平均值:

正常写法：

  1. # 求多个数的平均值
  2.  nums = [50,30,20,10,77]
  3. # sum()用来求一个列表中所有元素的和
  4.  print(sum(nums)/len(nums))

闭包：

  1. # 形成闭包的要件
  2. #   ① 函数嵌套
  3. #   ② 将内部函数作为返回值返回
  4. #   ③ 内部函数必须要使用到外部函数的变量
  5. def make_averager():
  6.     # 创建一个列表，用来保存数值
  7.     nums = []
  9.     # 创建一个函数，用来计算平均值
  10.     def averager(n) :
  11.         # 将n添加到列表中
  12.         nums.append(n)
  13.         # 求平均值
  14.         return sum(nums)/len(nums)
  16.     return averager
  18. averager = make_averager()
  19. print(averager(10))
  20. print(averager(20))
  21. print(averager(30))
  22. print(averager(40))

装饰器

现在有以下程序：

  1. def add(a , b):
  2.     '''
  3.         求任意两个数的和
  4.     '''
  5.     r = a + b
  6.     return r
  9. def mul(a , b):
  10.     '''
  11.         求任意两个数的积
  12.     '''
  13.     r = a * b
  14.     return r    
  16. r = add(123,456)
  17. print(r)

当前需求：希望函数可以在计算前，打印开始计算，计算结束后打印计算完毕

我们可以直接通过修改函数中的代码来完成这个需求，但是会产生以下一些问题
① 如果要修改的函数过多，修改起来会比较麻烦
② 并且不方便后期的维护
③ 并且这样做会违反开闭原则（OCP）

程序的设计，要求开发对程序的扩展，要关闭对程序的修改
我们希望在不修改原函数的情况下，来对函数进行扩展:

只需要根据现有的函数，来创建一个新的函数:

  1. def fn2():
  2.     print('函数开始执行~~~')
  3.     fn()
  4.     print('函数执行结束~~~')

对add函数进行修改(记得传递参数)

  1. def new_add(a,b):
  2.     print('计算开始~~~')
  3.     r = add(a,b)
  4.     print('计算结束~~~')
  5.     return r
  7. # r = new_add(111,222)    
  8. # print(r)

上边的方式，已经可以在不修改源代码的情况下对函数进行扩展了
但是，这种方式要求我们每扩展一个函数就要手动创建一个新的函数，实在是太麻烦了
为了解决这个问题，我们创建一个函数，让这个函数可以自动的帮助我们生产函数

  1. def begin_end(old):
  2.     '''
  3.         用来对其他函数进行扩展，使其他函数可以在执行前打印开始执行，执行后打印执行结束
  5.         参数：
  6.             old 要扩展的函数对象
  7.     '''
  8.     # 创建一个新函数
  9.     def new_function(*args , **kwargs):
  10.         print('开始执行~~~~')
  11.         # 调用被扩展的函数
  12.         result = old(*args , **kwargs)
  13.         print('执行结束~~~~')
  14.         # 返回函数的执行结果
  15.         return result
  17.     # 返回新函数        
  18.     return new_function
  20. f = begin_end(fn)
  21. f2 = begin_end(add)
  22. f3 = begin_end(mul)
  23. # r = f()
  24. # r = f2(123,456)
  25. # r = f3(123,456)
  26. # print(r)

向begin_end()这种函数我们就称它为装饰器
通过装饰器，可以在不修改原来函数的情况下来对函数进行扩展
在开发中，我们都是通过装饰器来扩展函数的功能的
在定义函数时，可以通过@装饰器，来使用指定的装饰器，来装饰当前的函数
可以同时为一个函数指定多个装饰器，这样函数将会安装从内向外的顺序被装饰

  1. @begin_end
  2. def say_hello():
  3.     print('大家好~~~')
  5. say_hello()

这个就相当于：

  1. f = begin_end(say_hello)

第六部分 对象

什么是对象？

  1. - 对象是内存中专门用来存储数据的一块区域。
  2. - 对象中可以存放各种数据（比如：数字、布尔值、代码）
  3. - 对象由三部分组成：
  4.     1.对象的标识（id）
  5.     2.对象的类型（type）
  6.     3.对象的值（value）

面向对象（oop）

  • Python是一门面向对象的编程语言
  • 所谓的面向对象的语言，简单理解就是语言中的所有操作都是通过对象来进行的
    • 面向过程的编程的语言
      • 面向过程指将我们的程序的逻辑分解为一个一个的步骤，
        通过对每个步骤的抽象，来完成程序
        • 例子：
          • 孩子上学
            1.妈妈起床
            2.妈妈上厕所
            3.妈妈洗漱
            4.妈妈做早饭
            5.妈妈叫孩子起床
            6.孩子上厕所
            7.孩子要洗漱
            8.孩子吃饭
            9.孩子背着书包上学校
  • 面向过程的编程思想将一个功能分解为一个一个小的步骤，我们通过完成一个一个的小的步骤来完成一个程序
  • 这种编程方式，符合我们人类的思维，编写起来相对比较简单
  • 但是这种方式编写代码的往往只适用于一个功能，如果要在实现别的功能，即使功能相差极小，也往往要重新编写代码，
    所以它可复用性比较低，并且难于维护 
  1. - 面向对象的编程语言
  2.         - 面向对象的编程语言，关注的是对象，而不关注过程 
  3.         - 对于面向对象的语言来说，一切都是对象       
  4.         - 例子：
  5.             1.孩他妈起床叫孩子上学
  7.         - 面向对象的编程思想，将所有的功能统一保存到对应的对象中
  8.             比如，妈妈功能保存到妈妈的对象中，孩子的功能保存到孩子对象中
  9.             要使用某个功能，直接找到对应的对象即可
  10.         - 这种方式编写的代码，比较容易阅读，并且比较易于维护，容易复用。
  11.         - 但是这种方式编写，不太符合常规的思维，编写起来稍微麻烦一点

简单归纳一下，面向对象的思想

  1. 找对象
  2. 搞对象

类(class)

  • 我们目前所学习的对象都是Python内置的对象
  • 但是内置对象并不能满足所有的需求，所以我们在开发中经常需要自定义一些对象
  • 类，简单理解它就相当于一个图纸。在程序中我们需要根据类来创建对象
  • 类就是对象的图纸！
  • 我们也称对象是类的实例（instance）
  • 如果多个对象是通过一个类创建的，我们称这些对象是一类对象
  • 像 int() float() bool() str() list() dict() …. 这些都是类
  • a = int(10) # 创建一个int类的实例 等价于 a = 10
  • 我们自定义的类都需要使用大写字母开头，使用大驼峰命名法（帕斯卡命名法）来对类命名
  • 类也是一个对象！
  • 类就是一个用来创建对象的对象！
  • 类是type类型的对象，定义类实际上就是定义了一个type类型的对象

示例：定义一个简单的类

  1. # 定义一个简单的类
  2. # 使用class关键字来定义类，语法和函数很像！
  3. # class 类名([父类]):
  4. #   代码块
  5. class MyClass():
  6.     pass
  8. print(MyClass)    #得到： <class '__main__.MyClass'>    表示现在运行的是主文件的MyClass类

使用MyClass创建一个对象
使用类来创建对象，就像调用一个函数一样

  1. # 使用MyClass创建一个对象
  2. mc = MyClass() # mc就是通过MyClass创建的对象，mc是MyClass的实例
  3. mc_2 = MyClass()
  4. mc_3 = MyClass()
  5. mc_4 = MyClass()
  6. # mc mc_2 mc_3 mc_4 都是MyClass的实例，他们都是一类对象
  7. # isinstance()用来检查一个对象是否是一个类的实例
  8. result = isinstance(mc_2,MyClass)   #true
  9. result = isinstance(mc_2,str)       #false

现在我们通过MyClass这个类创建的对象都是一个空对象。也就是对象中实际上什么都没有，就相当于是一个空的盒子
可以向对象中添加变量，对象中的变量称为属性。

  1. 语法：对象.属性名 = 属性值
  2. mc.name = '孙悟空'
  3. mc_2.name = '猪八戒'
  4. print(mc_2.name)

使用类创建对象的流程（参考下图）

  1. 1.创建一个变量<br />    2.在内存中创建一个新对象<br />    3.将对象的id赋值给变量

Python笔记 - 图3

类的定义

  • 类和对象都是对现实生活中的事物或程序中的内容的抽象
  • 实际上所有的事物都由两部分构成：
    1.数据（属性）
    2.行为（方法）
  • 在类的代码块中，我们可以定义变量和函数，
    变量会成为该类实例的公共属性，所有的该类实例都可以通过 对象.属性名 的形式访问
    函数会成为该类实例的公共方法，所有该类实例都可以通过 对象.方法名() 的形式调用方法
  • 注意：
    方法调用时，第一个参数由解析器自动传递，所以定义方法时，至少要定义一个形参！
  • 实例为什么能访问到类中的属性和方法
    类中定义的属性和方法都是公共的，任何该类实例都可以访问
    • 属性和方法查找的流程
      当我们调用一个对象的属性时，解析器会先在当前对象中寻找是否含有该属性，
      如果有，则直接返回当前的对象的属性值，
      如果没有，则去当前对象的类对象中去寻找，如果有则返回类对象的属性值，
      如果类对象中依然没有，则报错！
    • 类对象和实例对象中都可以保存属性（方法）
      - 如果这个属性（方法）是所有的实例共享的，则应该将其保存到类对象中
      • 如果这个属性（方法）是某个实例独有，则应该保存到实例对象中
  • 一般情况下，属性保存到实例对象中，而方法需要保存到类对象中

尝试定义一个表示人的类:

Python笔记 - 图4

  1. # 尝试定义一个表示人的类
  2. class Person :
  3.     # 在类的代码块中，我们可以定义变量和函数
  4.     # 在类中我们所定义的变量，将会成为所有的实例的公共属性
  5.     # 所有实例都可以访问这些变量
  6.     name = 'swk' # 公共属性，所有实例都可以访问
  8.     # 在类中也可以定义函数，类中的定义的函数，我们称为方法
  9.     # 这些方法可以通过该类的所有实例来访问
  11.     def say_hello(self) :
  12.         # 方法每次被调用时，解析器都会自动传递第一个实参
  13.         # 第一个参数，就是调用方法的对象本身，
  14.         #   如果是p1调的，则第一个参数就是p1对象
  15.         #   如果是p2调的，则第一个参数就是p2对象
  16.         # 一般我们都会将这个参数命名为self
  18.         # say_hello()这个方法，可以显示如下格式的数据：
  19.         #   你好！我是 xxx
  20.         #   在方法中不能直接访问类中的属性
  21.         print('你好！我是 %s' %self.name)
  23. # 创建Person的实例
  24. p1 = Person()
  25. p2 = Person()
  27. # print(p2.name)
  29. # 调用方法，对象.方法名()
  30. # 方法调用和函数调用的区别
  31. # 如果是函数调用，则调用时传几个参数，就会有几个实参
  32. # 但是如果是方法调用，默认传递一个参数，所以方法中至少要定义一个形参
  35. # 修改p1的name属性
  36. p1.name = '猪八戒'
  37. p2.name = '沙和尚'
  39. p1.say_hello() # '你好！我是 猪八戒'
  40. p2.say_hello() # '你好！我是 沙和尚'
  42. # del p2.name # 删除p2的name属性
  44. # print(p1.name) 
  45. # print(p2.name)

类对象的初始化

目前来讲，对于Person类来说name是必须的，并且每一个对象中的name属性基本上都是不同,
而我们现在是将name属性在定义为对象以后，手动添加到对象中，这种方式很容易出现错误

  1. # p1 = Person()
  2. # # 手动向对象添加name属性
  3. # p1.name = '孙悟空'
  5. # p2 = Person()
  6. # p2.name = '猪八戒'
  8. # p3 = Person()
  9. # p3.name = '沙和尚'

上面这样定义很麻烦

我们希望，在创建对象时，必须设置name属性，如果不设置对象将无法创建，并且属性的创建应该是自动完成的，而不是在创建对象以后手动完成。

在类中可以定义一些特殊方法（魔术方法）

  1. # 特殊方法都是以__开头，__结尾的方法
  2. # 特殊方法不需要我们自己调用，不要尝试去调用特殊方法
  3. # p1.__init__() 不要这么做
  5. # 特殊方法将会在特殊的时刻自动调用
  6.     # 学习特殊方法：
  7.     #   1.特殊方法什么时候调用
  8.     #   2.特殊方法有什么作用
  10. # 创建对象的流程
  11.     # p1 = Person()的运行流程
  12.     #   1.创建一个变量
  13.     #   2.在内存中创建一个新对象
  14.     #   3.__init__(self)方法执行
  15.     #   4.将对象的id赋值给变量
  17. # init会在对象创建以后立即执行
  18. # init可以用来向新创建的对象中初始化属性
  19. # 调用类创建对象时，类后边的所有参数都会依次传递到init()中
  1. #定义Person类
  2. class Person :
  3. def __init__(self,name):
  4.         # print(self)
  5.         # 通过self向新建的对象中初始化属性
  6.         self.name = name
  8.     def say_hello(self):
  9.         print('大家好，我是%s'%self.name)
  10.  #定义实例      
  11. p1 = Person('孙悟空')
  12. p2 = Person('猪八戒')
  13. p3 = Person('沙和尚')
  14. p4 = Person('唐僧')
  15.  #输出name
  16. print(p1.name)
  17. print(p2.name)
  18. print(p3.name)
  19. print(p4.name)

类的基本结构

  1. class 类名([父类]) :
  3.     公共的属性... 
  5.     # 对象的初始化方法
  6.     def __init__(self,...):
  7.         ...
  9.     # 其他的方法    
  10.     def method_1(self,...):
  11.         ...
  13.     def method_2(self,...):
  14.         ...
  16.     ...

类的练习

定义一个表示dog的类
  1. 属性：name，age，gender，height
  2. ...
  3. 方法：  jiao()，yao()，run()
  4. ...
  1. class Dog:
  2.     '''
  3.         表示狗的类
  4.     '''
  5.     def __init__(self , name , age , gender , height):
  6.         self.name = name
  7.         self.age = age
  8.         self.gender = gender
  9.         self.height = height
  11.     def jiao(self):
  12.         '''
  13.             狗叫的方法
  14.         '''
  15.         print('汪汪汪~~~')
  17.     def yao(self):
  18.         '''
  19.             狗咬的方法
  20.         '''  
  21.         print('我咬你~~')
  23.     def run(self):
  24.         print('%s 快乐的奔跑着~~'%self.name)     
  27. d = Dog('小黑',8,'male',30)
  29. # 目前我们可以直接通过 对象.属性 的方式来修改属性的值，这种方式导致对象中的属性可以随意修改
  30. #   非常的不安全，值可以任意修改，不论对错
  31. # 现在我们就需要一种方式来增强数据的安全性
  32. #   1.属性不能随意修改（我让你改你才能改，不让你改你就不能改）
  33. #   2.属性不能修改为任意的值（年龄不能是负数）
  34. d.name = '阿黄' #这些不应该被随意更改
  35. d.age = -10     #这些不应该被随意更改
  36. d.run()
  38. print(d.age)
  40. # print(d.name , d.age , d.gender , d.height)

类的封装

  1. # 封装是面向对象的三大特性之一
  2. # 封装指的是隐藏对象中一些不希望被外部所访问到的属性或方法
  3. # 如何隐藏一个对象中的属性？
  4. #   - 将对象的属性名，修改为一个外部不知道的名字（最简单）
  5. class Dog:
  6.     '''
  7.         表示狗的类
  8.     '''
  9.     def __init__(self , name , age):
  10.         self.hidden_name = name
  11.         self.hidden_age = age
  13.     def say_hello(self):
  14.         print('大家好，我是 %s'%self.hidden_name) 
  15. # 如何获取（修改）对象中的属性？
  16. #   - 需要提供一个getter和setter方法使外部可以访问到属性
  17. #   - getter 获取对象中的指定属性（get_属性名）
  18. #   - setter 用来设置对象的指定属性（set_属性名）
  20.     def get_name(self):
  21.         '''
  22.             get_name()用来获取对象的name属性
  23.         '''    
  24.         # print('用户读取了属性')
  25.         return self.hidden_name
  27.     def set_name(self , name):
  28.         # print('用户修改了属性')
  29.         self.hidden_name = name
  31.     def get_age(self):
  32.         return self.hidden_age
  34.     def set_age(self , age):
  35.         if age > 0 :
  36.             self.hidden_age = age    
  38. # 使用封装，确实增加了类的定义的复杂程度，但是它也确保了数据的安全性
  39. #   1.隐藏了属性名，使调用者无法随意的修改对象中的属性
  40. #   2.增加了getter和setter方法，很好的控制的属性是否是只读的
  41. #       如果希望属性是只读的，则可以直接去掉setter方法
  42. #       如果希望属性不能被外部访问，则可以直接去掉getter方法
  43. #   3.使用setter方法设置属性，可以增加数据的验证，确保数据的值是正确的
  44. #   4.使用getter方法获取属性，使用setter方法设置属性
  45. #       可以在读取属性和修改属性的同时做一些其他的处理
  46. #   5.使用getter方法可以表示一些计算的属性

使用getter方法表示一些计算的属性:利用get计算矩形面积

  1. class Rectangle:
  2.     '''
  3.         表示矩形的类
  4.     '''
  5.     def __init__(self,width,height):
  6.         self.hidden_width = width
  7.         self.hidden_height = height
  9.     def get_width(self):
  10.         return self.hidden_width
  12.     def get_height(self):
  13.         return self.hidden_height   
  15.     def set_width(self , width):
  16.         self.hidden_width = width 
  18.     def set_height(self , height):
  19.         self.hidden_height = height 
  21.     def get_area(self):
  22.         return self.hidden_width * self.hidden_height        
  24. # r = Rectangle(5,2)  
  25. # r.set_width(10)
  26. # r.set_height(20)
  28. # print(r.get_area())

利用下划线进一步的隐藏属性：（用了根没用一样，和改属性名字原理相同，不过是python内置）

  1. # 可以为对象的属性使用双下划线开头，__xxx
  2. # 双下划线开头的属性，是对象的隐藏属性，隐藏属性只能在类的内部访问，无法通过对象访问
  3. # 其实隐藏属性只不过是Python自动为属性改了一个名字
  4. #   实际上是将名字修改为了，_类名__属性名 比如 __name -> _Person__name
  5.  class Person:
  6.      def __init__(self,name):
  7.          self.__name = name
  9.      def get_name(self):
  10.          return self.__name
  12.      def set_name(self , name):
  13.          self.__name = name        
  15.  p = Person('孙悟空')
  17.  print(p.__name) #__开头的属性是隐藏属性，无法通过对象访问
  18.  p.__name = '猪八戒'   #同样也无法修改
  19.  print(p._Person__name)
  20.  p._Person__name = '猪八戒'
  22. # print(p.get_name())
  24. # 使用__开头的属性，实际上依然可以在外部访问，所以这种方式我们一般不用
  25. #   一般我们会将一些私有属性（不希望被外部访问的属性）以_开头
  26. #   一般情况下，使用_开头的属性都是私有属性，没有特殊需要不要修改私有属性
  27. class Person:
  28.     def __init__(self,name):
  29.         self._name = name
  31.     def get_name(self):
  32.         return self._name
  34.     def set_name(self , name):
  35.         self._name = name   
  37. p = Person('孙悟空')
  39. print(p._name)

property装饰器

简单理解就是把 p.set_name(“名字”) 装饰为 p.name = “名字” ，节省两个括号？

  1. class Person:
  2.     def __init__(self,name,age):
  3.         self._name = name
  4.         self._age = age
  6.     # property装饰器，用来将一个get方法，转换为对象的属性
  7.     # 添加为property装饰器以后，我们就可以像调用属性一样使用get方法
  8.     # 使用property装饰的方法，必须和属性名是一样的
  9.     @property    
  10.     def name(self):
  11.         print('get方法执行了~~~')
  12.         return self._name
  14.     # setter方法的装饰器：@属性名.setter
  15.     @name.setter    
  16.     def name(self , name):
  17.         print('setter方法调用了')
  18.         self._name = name        
  20.     @property
  21.     def age(self):
  22.         return self._age
  24.     @age.setter    
  25.     def age(self , age):
  26.         self._age = age   
  30. p = Person('猪八戒',18)
  32. p.name = '孙悟空'
  33. p.age = 28
  35. print(p.name,p.age)

类的继承

继承
  1. # 定义一个类 Animal（动物）
  2. #   这个类中需要两个方法：run() sleep() 
  3. class Animal:
  4.     def run(self):
  5.         print('动物会跑~~~')
  7.     def sleep(self):
  8.         print('动物睡觉~~~')
  10.     # def bark(self):
  11.     #     print('动物嚎叫~~~')   
  13. # 定义一个类 Dog（狗）
  14. #   这个类中需要三个方法：run() sleep() bark()
  15.  class Dog:
  16.      def run(self):
  17.          print('狗会跑~~~')
  19.      def sleep(self):
  20.          print('狗睡觉~~~')
  22.      def bark(self):
  23.          print('汪汪汪~~~') 
  25. # 有一个类，能够实现我们需要的大部分功能，但是不能实现全部功能
  26. # 如何能让这个类来实现全部的功能呢？
  27. #   ① 直接修改这个类，在这个类中添加我们需要的功能
  28. #       - 修改起来会比较麻烦，并且会违反OCP原则
  29. #   ② 直接创建一个新的类
  30. #       - 创建一个新的类比较麻烦，并且需要大量的进行复制粘贴，会出现大量的重复性代码
  31. #   ③ 直接从Animal类中来继承它的属性和方法
  32. #       - 继承是面向对象三大特性之一
  33. #       - 通过继承我们可以使一个类获取到其他类中的属性和方法
  34. #       - 在定义类时，可以在类名后的括号中指定当前类的父类（超类、基类、super）
  35. #           子类（衍生类）可以直接继承父类中的所有的属性和方法
  36. #           
  37. #  通过继承可以直接让子类获取到父类的方法或属性，避免编写重复性的代码，并且也符合OCP原则
  38. #   所以我们经常需要通过继承来对一个类进行扩展
  40. class Dog(Animal):
  41.     def bark(self):
  42.         print('汪汪汪~~~') 
  44.     def run(self):
  45.         print('狗跑~~~~')    
  47. class Hashiqi(Dog):
  48.     def fan_sha(self):
  49.         print('我是一只傻傻的哈士奇')        
  51. d = Dog()
  52. h = Hashiqi()
  54. # 在创建类时，如果省略了父类，则默认父类为object
  55. #   object是所有类的父类，所有类都继承自object
  56. class Person(object):
  57.     pass
  59. # issubclass() 检查一个类是否是另一个类的子类
  60. # print(issubclass(Animal , Dog))
  61. # print(issubclass(Animal , object))
  62. # print(issubclass(Person , object))
  64. # isinstance()用来检查一个对象是否是一个类的实例
  65. #   如果这个类是这个对象的父类，也会返回True
  66. #   所有的对象都是object的实例
  67. print(isinstance(print , object))

类方法的重写
  1. # 定义一个类 Animal（动物）
  2. #   这个类中需要两个方法：run() sleep() 
  3. class Animal:
  4.     def run(self):
  5.         print('动物会跑~~~')
  7.     def sleep(self):
  8.         print('动物睡觉~~~')
  10. class Dog(Animal):
  11.     def bark(self):
  12.         print('汪汪汪~~~') 
  14.     def run(self):
  15.         print('狗跑~~~~')    
  17. # 如果在子类中如果有和父类同名的方法，则通过子类实例去调用方法时，
  18. #   会调用子类的方法而不是父类的方法，这个特点我们成为叫做方法的重写（覆盖，override）
  19. # 创建Dog类的实例
  20. # d = Dog()
  22. # d.run()
  24. # 当我们调用一个对象的方法时，
  25. #   会优先去当前对象中寻找是否具有该方法，如果有则直接调用
  26. #   如果没有，则去当前对象的父类中寻找，如果父类中有则直接调用父类中的方法，
  27. #   如果没有，则去父类的父类中寻找，以此类推，直到找到object，如果依然没有找到，则报错
  28. class A(object):
  29.     def test(self):
  30.         print('AAA')
  32. class B(A):
  33.     def test(self):
  34.         print('BBB')
  36. class C(B):
  37.     def test(self):
  38.         print('CCC')   
  40. # 创建一个c的实例
  41. c = C()
  42. c.test()

super()

super() 可以用来动态获取当前类的父类

  1. class Animal:
  2.     def __init__(self,name):
  3.         self._name = name
  5.     def run(self):
  6.         print('动物会跑~~~')
  8.     def sleep(self):
  9.         print('动物睡觉~~~')
  11.     @property
  12.     def name(self):
  13.         return self._name
  15.     @name.setter    
  16.     def name(self,name):
  17.         self._name = name
  19. # 父类中的所有方法都会被子类继承，包括特殊方法，也可以重写特殊方法
  20. class Dog(Animal):
  22.     def __init__(self,name,age):
  23.         # 希望可以直接调用父类的__init__来初始化父类中定义的属性
  24.         # super() 可以用来获取当前类的父类，
  25.         #   并且通过super()返回对象调用父类方法时，不需要传递self
  26.         super().__init__(name)#直接调用父类的__init__来初始化name属性
  27.         self._age = age
  29.     def bark(self):
  30.         print('汪汪汪~~~') 
  32.     def run(self):
  33.         print('狗跑~~~~')   
  35.     @property
  36.     def age(self):
  37.         return self._age
  39.     @age.setter    
  40.     def age(self,age):
  41.         self._age = age        
  43. d = Dog('旺财',18) 
  45. print(d.name)       
  46. print(d.age)

多重继承
  1. class A(object):
  2.     def test(self):
  3.         print('AAA')
  5. class B(object):
  6.     def test(self):
  7.         print('B中的test()方法~~')
  9.     def test2(self):
  10.         print('BBB') 
  12. # 在Python中是支持多重继承的，也就是我们可以为一个类同时指定多个父类
  13. #   可以在类名的()后边添加多个类，来实现多重继承
  14. #   多重继承，会使子类同时拥有多个父类，并且会获取到所有父类中的方法
  15. # 在开发中没有特殊的情况，应该尽量避免使用多重继承，因为多重继承会让我们的代码过于复杂
  16. # 如果多个父类中有同名的方法，则会现在第一个父类中寻找，然后找第二个，然后找第三个。。。
  17. #   前边父类的方法会覆盖后边父类的方法
  18. class C(A,B):
  19.     pass
  21. # 类名.__bases__ 这个属性可以用来获取当前类的所有父类    
  22. # print(C.__bases__) (<class '__main__.B'>,)
  23. # print(B.__bases__) (<class 'object'>,)
  25. # print(C.__bases__) # (<class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>)
  27. c = C()
  29. c.test()

多态

多态是面向对象的三大特征之一,多态从字面上理解是多种形态
狗:（狼狗、藏獒、哈士奇、古牧 。。。）一个对象可以以不同的形态去呈现

  1. # 定义两个类
  2. class A:
  3.     def __init__(self,name):
  4.         self._name = name
  6.     @property
  7.     def name(self):
  8.         return self._name
  10.     @name.setter
  11.     def name(self,name):
  12.         self._name = name   
  14. class B:
  15.     def __init__(self,name):
  16.         self._name = name
  18.     def __len__(self):
  19.         return 10
  21.     @property
  22.     def name(self):
  23.         return self._name
  25.     @name.setter
  26.     def name(self,name):
  27.         self._name = name   
  29. class C:
  30.     pass
  33. a = A('孙悟空')
  34. b = B('猪八戒')
  35. c = C()
  37. # 定义一个函数
  38. # 对于say_hello()这个函数来说，只要对象中含有name属性，它就可以作为参数传递
  39. #   这个函数并不会考虑对象的类型，只要有name属性即可
  40. def say_hello(obj):
  41.     print('你好 %s'%obj.name)
  43. # 在say_hello_2中我们做了一个类型检查，也就是只有obj是A类型的对象时，才可以正常使用，
  44. #   其他类型的对象都无法使用该函数，这个函数就违反了多态
  45. # 违反了多态的函数，只适用于一种类型的对象，无法处理其他类型对象，这样导致函数的适应性非常的差
  46. # 注意，向isinstance()这种函数，在开发中一般是不会使用的！
  47. def say_hello_2(obj):
  48.     # 做类型检查
  49.     if isinstance(obj , A):
  50.         print('你好 %s'%obj.name)    
  52.  say_hello(b)    #可以调用
  53.  say_hello_2(b)  #不能调用
  55. # 鸭子类型
  56. # 如果一个东西，走路像鸭子，叫声像鸭子，那么它就是鸭子
  58. # len()
  59. # 之所以一个对象能通过len()来获取长度，是因为对象中具有一个特殊方法__len__
  60. # 换句话说，只要对象中具有__len__特殊方法，就可以通过len()来获取它的长度
  61. l = [1,2,3]
  62. s = 'hello'
  64. # print(len(l))
  65. # print(len(s))
  66. print(len(b)) #可以调用
  67. print(len(c)) #不能调用

面向对象的三大特征：

  1.    封装
  2.        - 确保对象中的数据安全
  3.    继承
  4.        - 保证了对象的可扩展性
  5.    多态
  6.        - 保证了程序的灵活性

类的总结

类属性
  1. # 定义一个类
  2. class A(object):
  4.     count = 0
  5.     # 类属性，直接在类中定义的属性是类属性
  6.     #   类属性可以通过类或类的实例访问到
  7.     #   但是类属性只能通过类对象来修改，无法通过实例对象修改
  8. a = A()
  9. print(A ,A.count) #可以访问
  10. print(a ,a.count) #可以访问
  11. a.count = 10      #无法通过实例对象修改，只影响a（实例）的属性

实例属性
  1.  class A(object):
  2.     count = 0   
  4.     def __init__(self):
  5.         self.name = '孙悟空'  
  6.         # 实例属性，通过实例对象添加的属性属于实例属性
  7.         #   实例属性只能通过实例对象来访问和修改，类对象无法访问修改

实例方法
  1.  class A(object):
  2.     count = 0   
  4.     def __init__(self):
  5.         self.name = '孙悟空' 
  6. # 实例方法
  7.     #   在类中定义，以self为第一个参数的方法都是实例方法
  8.     #   实例方法在调用时，Python会将调用对象作为self传入  
  9.     #   实例方法可以通过实例和类去调用
  10.     #       当通过实例调用时，会自动将当前调用对象作为self传入
  11.     #       当通过类调用时，不会自动传递self，此时我们必须手动传递self
  12.     def test(self):
  13.         print('这是test方法~~~ ' , self)

类方法
  1.    class A(object):
  2.     count = 0   
  4.     def __init__(self):
  5.         self.name = '孙悟空' 
  6.     def test(self):
  7.         print('这是test方法~~~ ' , self)        
  8.     # 类方法    
  9.     # 在类内部使用 @classmethod 来修饰的方法属于类方法
  10.     # 类方法的第一个参数是cls，也会被自动传递，cls就是当前的类对象
  11.     #   类方法和实例方法的区别，实例方法的第一个参数是self，而类方法的第一个参数是cls
  12.     #   类方法可以通过类去调用，也可以通过实例调用，没有区别
  13.     @classmethod
  14.     def test_2(cls):
  15.         print('这是test_2方法，他是一个类方法~~~ ',cls)
  16.         print(cls.count)

静态方法
  1. class A(object):
  3.     count = 0
  5.     def __init__(self):
  6.         self.name = '孙悟空'
  8.     def test(self):
  9.         print('这是test方法~~~ ' , self)    
  11.     @classmethod
  12.     def test_2(cls):
  13.         print('这是test_2方法，他是一个类方法~~~ ',cls)
  14.         print(cls.count)
  16.     # 静态方法
  17.     # 在类中使用 @staticmethod 来修饰的方法属于静态方法  
  18.     # 静态方法不需要指定任何的默认参数，静态方法可以通过类和实例去调用  
  19.     # 静态方法，基本上是一个和当前类无关的方法，它只是一个保存到当前类中的函数
  20.     # 静态方法一般都是一些工具方法，和当前类无关
  21.     @staticmethod
  22.     def test_3():
  23.         print('test_3执行了~~~')

垃圾回收

就像我们生活中会产生垃圾一样，程序在运行过程当中也会产生垃圾,程序运行过程中产生的垃圾会影响到程序的运行的运行性能，所以这些垃圾必须被及时清理

没用的东西就是垃圾,在程序中没有被引用的对象就是垃圾，这种垃圾对象过多以后会影响到程序的运行的性能,所以我们必须进行及时的垃圾回收，所谓的垃圾回收就是讲垃圾对象从内存中删除

在Python中有自动的垃圾回收机制，它会自动将这些没有被引用的对象删除，所以我们不用手动处理垃圾回收

  1. class A:
  2.     def __init__(self):
  3.         self.name = 'A类'
  5.     # del是一个特殊方法，它会在对象被垃圾回收前调用
  6.     def __del__(self):
  7.         print('A()对象被删除了~~~',self)
  9. a = A()
  10. b = a # 又使用一个变量b，来引用a对应的对象
  12. print(a.name)
  14. # a = None # 将a设置为了None，此时没有任何的变量对A()对象进行引用，它就是变成了垃圾
  15. # b = None

特殊方法

特殊方法，也称为魔术方法, 特殊方法都是使用__开头和结尾的
特殊方法一般不需要我们手动调用，需要在一些特殊情况下自动执行

  1. # 定义一个Person类
  2. class Person(object):
  3.     """人类"""
  4.     def __init__(self, name , age):
  5.         self.name = name
  6.         self.age = age
  8.     # __str__（）这个特殊方法会在尝试将对象转换为字符串的时候调用
  9.     # 它的作用可以用来指定对象转换为字符串的结果  （print函数）  
  10.     def __str__(self):
  11.         return 'Person [name=%s , age=%d]'%(self.name,self.age)        
  13.     # __repr__()这个特殊方法会在对当前对象使用repr()函数时调用
  14.     # 它的作用是指定对象在 ‘交互模式’中直接输出的效果    
  15.     def __repr__(self):
  16.         return 'Hello'        
  17. #一系列特殊方法
  18.     # object.__add__(self, other)
  19.     # object.__sub__(self, other)
  20.     # object.__mul__(self, other)
  21.     # object.__matmul__(self, other)
  22.     # object.__truediv__(self, other)
  23.     # object.__floordiv__(self, other)
  24.     # object.__mod__(self, other)
  25.     # object.__divmod__(self, other)
  26.     # object.__pow__(self, other[, modulo])
  27.     # object.__lshift__(self, other)
  28.     # object.__rshift__(self, other)
  29.     # object.__and__(self, other)
  30.     # object.__xor__(self, other)
  31.     # object.__or__(self, other)
  33.     # object.__lt__(self, other) 小于 <
  34.     # object.__le__(self, other) 小于等于 <=
  35.     # object.__eq__(self, other) 等于 ==
  36.     # object.__ne__(self, other) 不等于 !=
  37.     # object.__gt__(self, other) 大于 >
  38.     # object.__ge__(self, other) 大于等于 >= 
  40.     # __len__()获取对象的长度
  42.     # object.__bool__(self)
  43.     # 可以通过bool来指定对象转换为布尔值的情况
  44.     def __bool__(self):
  45.         return self.age > 17
  47.     # __gt__会在对象做大于比较的时候调用，该方法的返回值将会作为比较的结果
  48.     # 他需要两个参数，一个self表示当前对象，other表示和当前对象比较的对象
  49.     # self > other
  50.     def __gt__(self , other):
  51.         return self.age > other.age
  54. # 创建两个Person类的实例        
  55. p1 = Person('孙悟空',18)
  56. p2 = Person('猪八戒',28)
  58. # 打印p1
  59. # 当我们打印一个对象时，实际上打印的是对象的中特殊方法 __str__()的返回值
  60. # print(p1) # <__main__.Person object at 0x04E95090>
  61. # print(p1)
  62. # print(p2)
  64. # print(repr(p1))
  66. # t = 1,2,3
  67. # print(t) # (1, 2, 3)
  69. # print(p1 > p2)
  70. # print(p2 > p1)
  72. # print(bool(p1))
  74. # if p1 :
  75. #     print(p1.name,'已经成年了')
  76. # else :
  77. #     print(p1.name,'还未成年了')

模块

模块的创建和引入

模块（module）模块化，模块化指将一个完整的程序分解为一个一个小的模块
通过将模块组合，来搭建出一个完整的程序

不采用模块化，统一将所有的代码编写到一个文件中 .采用模块化，将程序分别编写到多个文件中

模块化的优点： ① 方便开发 ② 方便维护 ③ 模块可以复用！

在Python中一个py文件就是一个模块，要想创建模块，实际上就是创建一个python文件。
注意：模块名要符号标识符的规范。

在一个模块中引入外部模块
① import 模块名 （模块名，就是python文件的名字，注意不要py）。
② import 模块名 as 模块别名。

  • 可以引入同一个模块多次，但是模块的实例只会创建一个。
  • import可以在程序的任意位置调用，但是一般情况下，import语句都会统一写在程序的开头。
  • 在每一个模块内部都有一个name属性，通过这个属性可以获取到模块的名字。
  • name属性值为 main的模块是主模块，一个程序中只会有一个主模块。主模块就是我们直接通过 python 执行的模块

引入一个叫test_module的模块：

  1. import test_module as test
  3. # print(test.__name__)
  4. print(__name__)  #获取到模块的名字：  __main__

模块的使用

创建一个模块：m.py

  1. # 可以在模块中定义变量，在模块中定义的变量，在引入模块后，就可以直接使用了
  2. a = 10
  3. b = 20
  5. # 添加了_的变量，只能在模块内部访问，在通过import * 引入时，不会引入_开头的变量
  6. _c = 30
  8. # 可以在模块中定义函数，同样可以通过模块访问到
  9. def test():
  10.     print('test')
  12. def test2():
  13.     print('test2')
  15. # 也可以定义类    
  16. class Person:
  17.     def __init__(self):
  18.         self.name = '孙悟空'
  20. # 编写测试代码，这部分代码，只要当当前文件作为主模块的时候才需要执行
  21. #   而当模块被其他模块引入时，不需要执行的，此时我们就必须要检查当前模块是否是主模块  
  22. if __name__ == '__main__':
  23.     test()
  24.     test2()
  25.     p = Person()
  26.     print(p.name)

主程序：

  1. import m  #引入模块
  3. # # 访问模块中的变量：模块名.变量名
  4. # # print(m.a , m.b)
  5. # # m.test2()
  6. # p = m.Person()
  7. # print(p.name)
  9. def test2():
  10.     print('这是主模块中的test2')
  13. # 也可以只引入模块中的部分内容
  14. # 语法 from 模块名 import 变量,变量....
  15.  from m import Person
  16.  from m import test
  17.  from m import Person,test
  18.  from m import * # 引入到模块中所有内容，一般不会使用
  19.  p1 = Person()
  20.  print(p1)
  21.  test()
  22.  test2()
  24. # 也可以为引入的变量使用别名
  25. # 语法：from 模块名 import 变量 as 别名
  26.  from m import test2 as new_test2
  28.  test2()
  29.  new_test2()
  31. from m import *
  32. # print(_c)

包

包 Package。包也是一个模块
当我们模块中代码过多时，或者一个模块需要被分解为多个模块时，这时就需要使用到包。

普通的模块就是一个py文件，而包是一个文件夹
包中必须要一个一个 init.py 这个文件，这个文件中可以包含有包中的主要内容

Python笔记 - 图5

引入一个叫hello的包。

  1. from hello import a , b
  3. print(a.c)
  4. print(b.d)
  1. # __pycache__ 是模块的缓存文件
  2. # py代码在执行前，需要被解析器先转换为机器码，然后再执行
  3. #   所以我们在使用模块（包）时，也需要将模块的代码先转换为机器码然后再交由计算机执行
  4. #   而为了提高程序运行的性能，python会在编译过一次以后，将代码保存到一个缓存文件中
  5. #   这样在下次加载这个模块（包）时，就可以不再重新编译而是直接加载缓存中编译好的代码即可

python标准库

开箱即用。为了实现开箱即用的思想，Python中为我们提供了一个模块的标准库。
在这个标准库中，有很多很强大的模块我们可以直接使用，并且标准库会随Python的安装一同安装。

sys模块

  1. # sys模块，它里面提供了一些变量和函数，使我们可以获取到Python解析器的信息
  2. #   或者通过函数来操作Python解析器
  3. # 引入sys模块
  4. import sys
  6. # sys.argv
  7. # 获取执行代码时，命令行中所包含的参数
  8. # 该属性是一个列表，列表中保存了当前命令的所有参数
  9.  print(sys.argv)
  11. # sys.path
  12. # 他是一个列表，列表中保存的是模块的搜索路径
  13. # ['C:\\Users\\lilichao\\Desktop\\resource\\course\\lesson_06\\code',
  14. # 'C:\\dev\\python\\python36\\python36.zip',
  15. # 'C:\\dev\\python\\python36\\DLLs',
  16. # 'C:\\dev\\python\\python36\\lib',
  17. # 'C:\\dev\\python\\python36',
  18. # 'C:\\dev\\python\\python36\\lib\\site-packages']
  19.  print.pprint(sys.path)
  21. # sys.platform
  22. # 表示当前Python运行的平台
  23.  print(sys.platform)
  25. # sys.exit()
  26. # 函数用来退出程序
  27. # sys.exit('程序出现异常，结束！')
  28.  print('hello')

pprint 模块

  1. # pprint 模块它给我们提供了一个方法 pprint() 该方法可以用来对打印的数据做简单的格式化
  3. import pprint
  5. # sys.modules
  6. # 获取当前程序中引入的所有模块
  7. # modules是一个字典，字典的key是模块的名字，字典的value是模块对象
  8.  pprint.pprint(sys.modules)

os模块

  1. # os 模块让我们可以对操作系统进行访问
  2. import os
  3. # os.environ
  4. # 通过这个属性可以获取到系统的环境变量
  5.  pprint.pprint(os.environ['path'])
  7. # os.system()
  8. # 可以用来执行操作系统的名字
  9. # os.system('dir')
  10. os.system('notepad')

第七部分 异常和文件

异常

什么是异常

程序在运行过程当中，不可避免的会出现一些错误，比如：
使用了没有赋值过的变量
使用了不存在的索引
除0
…
这些错误在程序中，我们称其为异常。
程序运行过程中，一旦出现异常将会导致程序立即终止，异常以后的代码全部都不会执行！

处理异常

程序运行时出现异常，目的并不是让我们的程序直接终止！
Python是希望在出现异常时，我们可以编写代码来对异常进行处理！

try语句
  1.     try语句
  2.         try:
  3.             代码块（可能出现错误的语句）
  4.         except 异常类型 as 异常名:
  5.             代码块（出现错误以后的处理方式）
  6.         except 异常类型 as 异常名:
  7.             代码块（出现错误以后的处理方式）
  8.         except 异常类型 as 异常名:
  9.             代码块（出现错误以后的处理方式）
  10.         else：
  11.             代码块（没出错时要执行的语句）    
  12.         finally:
  13.             代码块（该代码块总会执行）   
  14.        # try是必须的 else语句有没有都行      except和finally至少有一个

如果出现错误，则会执行expect子句中的代码，这样我们就可以通过代码来处理异常
避免因为一个异常导致整个程序的终止

异常的传播

当在函数中出现异常时，如果在函数中对异常进行了处理，则异常不会再继续传播,。如果函数中没有对异常进行处理，则异常会继续向函数调用处传播,

如果函数调用处处理了异常，则不再传播，如果没有处理则继续向调用处传播，直到传递到全局作用域（主模块）如果依然没有处理，则程序终止，并且显示异常信息。

异常的对象

当程序运行过程中出现异常以后，所有的异常信息会被保存一个专门的异常对象中，而异常传播时，实际上就是异常对象抛给了调用处
比如 ： ZeroDivisionError类的对象专门用来表示除0的异常， NameError类的对象专门用来处理变量错误的异常（在Python为我们提供了多个异常对象 ）

  1. print('异常出现前')
  2. l = []
  3. try:
  4.     # print(c)
  5.     # l[10]
  6.     # 1 + 'hello'
  7.     print(10/0)
  8. except NameError:
  9.     # 如果except后不跟任何的内容，则此时它会捕获到所有的异常
  10.     # 如果在except后跟着一个异常的类型，那么此时它只会捕获该类型的异常
  11.     print('出现 NameError 异常')
  12. except ZeroDivisionError:
  13.     print('出现 ZeroDivisionError 异常')
  14. except IndexError:
  15.     print('出现 IndexError 异常')
  16. # Exception 是所有异常类的父类，所以如果except后跟的是Exception，他也会捕获到所有的异常
  17. # 可以在异常类后边跟着一个 as xx 此时xx就是异常对象
  18. except Exception as e :
  19.     print('未知异常',e,type(e))
  20. finally :
  21.     print('无论是否出现异常，该子句都会执行')
  23. print('异常出现后')

抛出异常

可以使用 raise 语句来抛出异常，raise语句后需要跟一个异常类 或 异常的实例

  1. class MyError(Exception):
  2.     pass
  4. def add(a,b):
  5.     # 如果a和b中有负数，就向调用处抛出异常
  6.     if a < 0 or b < 0:
  7.         # raise用于向外部抛出异常，后边可以跟一个异常类，或异常类的实例
  8.         # raise Exception    
  9.         # 抛出异常的目的，告诉调用者这里调用时出现问题，希望你自己处理一下
  10.         # raise Exception('两个参数中不能有负数！')  
  11.         raise MyError('自定义的异常')
  13.         # 也可以通过if else来代替异常的处理
  14.         # return None
  15.     r = a + b
  16.     return r
  18. print(add(-123,456))

文件（File）

通过Python程序来对计算机中的各种文件进行增删改查的操作 I/O(Input / Output)

操作文件的步骤：

  1.     ① 打开文件<br />        ② 对文件进行各种操作（读、写），然后保存<br />        ③ 关闭文件

打开文件

当前文件结构：

Python笔记 - 图6

使用open函数来打开一个文件:

  1. open(file, mode='r', buffering=-1, encoding_=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)
  2. # 使用open函数来打开一个文件
  3. # 参数：
  4. #   file 要打开的文件的名字（路径）
  5. # 返回值：
  6. #   返回一个对象，这个对象就代表了当前打开的文件
  8. # 创建一个变量，来保存文件的名字
  9. # 如果目标文件和当前文件在同一级目录下，则直接使用文件名即可
  10. file_name = 'demo.txt'
  12. # 在windows系统使用路径时，可以使用/来代替 \
  13. # 或者可以使用 \\ 来代替 \
  14. # 或者也可以使用原始字符串(加r)
  15. file_name = 'hello\\demo.txt'
  16. file_name = r'hello\demo.txt'
  18. # 表示路径，可以使用..来返回一级目录
  19. file_name = '../hello/demo.txt'
  21. # 如果目标文件距离当前文件比较远，此时可以使用绝对路径
  22. # 绝对路径应该从磁盘的根目录开始书写
  23. file_name = r'C:\Users\lilichao\Desktop\hello.txt'
  25. file_obj = open(file_name) # 打开 file_name 对应的文件
  27. print(file_obj)

打开文件代码基本结构：

  1. # 打开文件
  2. file_name = 'demo.txt'
  4. # 调用open()来打开文件
  5. file_obj = open(file_name)
  7. # # 当我们获取了文件对象以后，所有的对文件的操作都应该通过对象来进行
  8. # # 读取文件中的内容
  9. # # read()方法，用来读取文件中的内容，它会将内容全部保存为一个字符串返回
  10. content = file_obj.read()
  12. print(content)

关闭文件

调用close()方法来关闭文件

  1. # # 关闭文件
  2. # # 调用close()方法来关闭文件
  3. file_obj.close()  #不常用
  5. # with ... as 语句
  6. with open(file_name) as file_obj :
  7. #     # 在with语句中可以直接使用file_obj来做文件操作
  8. #     # 此时这个文件只能在with中使用，一旦with结束则文件会自动close()
  9. #     print(file_obj.read())

完善结构：

  1. file_name = 'hello'
  3. try:
  4.     with open(file_name) as file_obj :
  5.         print(file_obj.read())
  6. except FileNotFoundError:
  7.     print(f'{file_name} 文件不存在~~')

文件读取

注意：
调用open()来打开一个文件，可以将文件分成两种类型:
一种，是纯文本文件（使用utf-8等编码编写的文本文件）
一种，是二进制文件（图片、mp3、ppt等这些文件）

open()打开文件时，默认是以文本文件的形式打开的，但是open()默认的编码为None
所以处理文本文件时，必须要指定文件的编码

  1.  with open(file_name,encoding='utf-8') as file_obj:

通过 read() 来读取文件中的内容
  1.    content = file_obj.read(6)
  2.    content = file_obj.read(-1)

如果直接调用read()它会将文本文件的所有内容全部都读取出来，如果要读取的文件较大的话，会一次性将文件的内容加载到内存中，容易导致内存泄漏，所以对于较大的文件，不要直接调用read()

  1. file_name = 'demo2.txt'
  2. try:
  3.     with open(file_name,encoding='utf-8') as file_obj:
  4.         # content = file_obj.read(-1)
  5.         content = file_obj.read(6)
  6.         content = file_obj.read(6)
  7.         content = file_obj.read(6)
  8.         content = file_obj.read(6)
  9.         # print(content)
  10.         # print(len(content))
  11. except FileNotFoundError :
  12.     print(f'{file_name} 这个文件不存在！')

read()可以接收一个size作为参数，该参数用来指定要读取的字符的数量， 默认值为-1，它会读取文件中的所有字符，可以为size指定一个值，这样read()会读取指定数量的字符。

每一次读取都是从上次读取到位置开始读取的，如果字符的数量小于size，则会读取剩余所有的，如果已经读取到了文件的最后了，则会返回’’空串

读取大文件的方式
  1. # 读取大文件的方式
  2. file_name = 'demo.txt'
  4. try:
  5.     with open(file_name,encoding='utf-8') as file_obj:
  6.         # 定义一个变量，来保存文件的内容
  7.         file_content = ''
  8.         # 定义一个变量，来指定每次读取的大小
  9.         chunk = 100
  10.         # 创建一个循环来读取文件内容
  11.         while True:
  12.             # 读取chunk大小的内容
  13.             content = file_obj.read(chunk)
  15.             # 检查是否读取到了内容
  16.             if not content:
  17.                 # 内容读取完毕，退出循环
  18.                 break
  20.             # 输出内容
  21.             # print(content,end='')
  22.             file_content += content
  24. except FileNotFoundError :
  25.     print(f'{file_name} 这个文件不存在！')
  27. print(file_content)

其它读取方式：

readline() readlines()

  1. import pprint
  2. import os
  3. file_name = 'demo.txt'
  5. with open(file_name , encoding='utf-8') as file_obj:
  6.     # readline()
  7.     # 该方法可以用来读取一行内容
  8.      print(file_obj.readline(),end='')
  9.     # print(file_obj.readline())
  10.     # print(file_obj.readline())
  12.     # readlines()
  13.     # 该方法用于一行一行的读取内容，它会一次性将读取到的内容封装到一个列表中返回
  14.      r = file_obj.readlines()
  15.      pprint.pprint(r[0])
  16.     # pprint.pprint(r[1])
  17.     # pprint.pprint(r[2])
  19.     for t in file_obj:
  20.         print(t)d

二进制文件的读取
  1. file_name = 'c:/Users/lilichao/Desktop/告白气球.flac'#读取一个音乐文件
  3. # 读取模式
  4. # t 读取文本文件（默认值）
  5. # b 读取二进制文件
  7. with open(file_name , 'rb') as file_obj:
  8.     # 读取文本文件时，size是以字符为单位的
  9.     # 读取二进制文件时，size是以字节为单位
  10.     # print(file_obj.read(100))

将读取到的内容写出来

  1. # 将读取到的内容写出来
  2. # 定义一个新的文件
  3. new_name = 'aa.flac'
  5. with open(new_name , 'wb') as new_obj:
  7.     # 定义每次读取的大小
  8.     chunk = 1024 * 100  #每次读取100K
  10.     while True :
  11.         # 从已有的对象中读取数据
  12.         content = file_obj.read(chunk)
  14.         # 内容读取完毕，终止循环
  15.         if not content :
  16.             break
  18.         # 将读取到的数据写入到新对象中
  19.         new_obj.write(content)

文件的写入

  1. file_name = 'demo5.txt'
  2. # 使用open()打开文件时必须要指定打开文件所要做的操作（读、写、追加）
  3. # 如果不指定操作类型，则默认是 读取文件 ， 而读取文件时是不能向文件中写入的
  4. # r 表示只读的 (默认值)
  5. # w 表示是可写的，使用w来写入文件时，如果文件不存在会创建文件，如果文件存在则会截断文件
  6. #   截断文件指删除原来文件中的所有内容
  7. # a 表示追加内容，如果文件不存在会创建文件，如果文件存在则会向文件中追加内容
  8. # x 用来新建文件，如果文件不存在则创建，存在则报错
  9. # + 为操作符增加功能
  10. #   r+ 即可读又可写，文件不存在会报错
  11. #   w+
  12. #   a+
  13. # with open(file_name , 'w' , encoding='utf-8') as file_obj:
  14. # with open(file_name , 'r+' , encoding='utf-8') as file_obj:
  17. with open(file_name , 'x' , encoding='utf-8') as file_obj:
  18.     # write()来向文件中写入内容，
  19.     # 如果操作的是一个文本文件的话，则write()需要传递一个字符串作为参数
  20.     # 该方法会可以分多次向文件中写入内容
  21.     # 写入完成以后，该方法会返回写入的字符的个数
  22.     file_obj.write('aaa\n')
  23.     file_obj.write('bbb\n')
  24.     file_obj.write('ccc\n')
  25.     r = file_obj.write(str(123)+'123123\n')
  26.     r = file_obj.write('今天天气真不错')
  27.     print(r)

读取文件的位置

  1. # with open('demo.txt','rb') as file_obj:
  2. #     # print(file_obj.read(100))
  3. #     # print(file_obj.read(30))
  5. #     # seek() 可以修改当前读取的位置
  6. #     file_obj.seek(55)
  7. #     file_obj.seek(80,0)
  8. #     file_obj.seek(70,1)
  9. #     file_obj.seek(-10,2)
  10. #     # seek()需要两个参数
  11. #     #   第一个 是要切换到的位置
  12. #     #   第二个 计算位置方式
  13. #     #       可选值：
  14. #     #           0 从头计算，默认值
  15. #     #           1 从当前位置计算
  16. #     #           2 从最后位置开始计算
  18. #     print(file_obj.read())
  20. #     # tell() 方法用来查看当前读取的位置
  21. #     print('当前读取到了 -->',file_obj.tell())
  23. with open('demo2.txt','rt' , encoding='utf-8') as file_obj:
  24.     # print(file_obj.read(100))
  25.     # print(file_obj.read(30))
  27.     # seek() 可以修改当前读取的位置
  28.     file_obj.seek(9)
  29.     # seek()需要两个参数
  30.     #   第一个 是要切换到的位置
  31.     #   第二个 计算位置方式
  32.     #       可选值：
  33.     #           0 从头计算，默认值
  34.     #           1 从当前位置计算
  35.     #           2 从最后位置开始计算
  37.     print(file_obj.read())
  39.     # tell() 方法用来查看当前读取的位置
  40.     print('当前读取到了 -->',file_obj.tell())

文件的其他操作(和操作系统命令行相似)

  1. import os
  2. from pprint import pprint
  4. # os.listdir() 获取指定目录的目录结构
  5. # 需要一个路径作为参数，会获取到该路径下的目录结构，默认路径为 . 当前目录
  6. # 该方法会返回一个列表，目录中的每一个文件（夹）的名字都是列表中的一个元素
  7. r = os.listdir()
  9. # os.getcwd() 获取当前所在的目录
  10. r = os.getcwd()
  12. # os.chdir() 切换当前所在的目录 作用相当于 cd
  13. # os.chdir('c:/')
  15. # r = os.getcwd()
  17. # 创建目录
  18. # os.mkdir("aaa") # 在当前目录下创建一个名字为 aaa 的目录
  20. # 删除目录
  21. # os.rmdir('abc')
  23. # open('aa.txt','w')
  24. # 删除文件
  25. # os.remove('aa.txt')
  27. # os.rename('旧名字','新名字') 可以对一个文件进行重命名，也可以用来移动一个文件
  28. # os.rename('aa.txt','bb.txt')
  29. os.rename('bb.txt','c:/users/lilichao/desktop/bb.txt')
  31. pprint(r)

END：Duruofu 2022.4.27于西安理工大学