版本Python3.8

0 开始之前

参考教程：廖雪峰Python教程，菜鸟Python教程，Learn X in Y Minutes
参考书籍：
Python编程：从入门到实践.pdf

1 基础语法

1.1 标识符

由字母、数字、下划线构成，数字不能作为开头
关键字不能作为表示符
大小写敏感

1.2 变量和数据类型

1.2.1 基本数据类型

Python中有六个标准数据类型，链接

不可变数据类型：Number（数字），String（字符串），Tuple（元组）；
可变数据类型：List（列表），Dictionary（字典），Set（集合）。
数字类型
Python3 支持 int、float、bool、complex（复数）。
在Python 3里，只有一种整数类型 int，表示为长整型，没有 python2 中的 Long。
内置的 type() 函数可以用来查询变量所指的对象类型。
```
>>> a, b, c, d = 20, 5.5, True, 4+3j
>>> print(type(a), type(b), type(c), type(d))
<class 'int'> <class 'float'> <class 'bool'> <class 'complex'>
```
对于int类型，默认十进制，其他进制需要加前导符

二进制	0b或0B
八进制	0o或oO
十六进制	0x或0X

注意：Python3 中，bool 是 int 的子类，True 和 False 可以和数字相加， True==1、False==0 会返回 True；在 Python2 中是没有布尔型的，它用数字 0 表示 False，用 1 表示 True。

数值运算

>>> 5 + 4  # 加法
9
>>> 4.3 - 2 # 减法
2.3
>>> 3 * 7  # 乘法
21
>>> 2 / 4  # 除法，得到一个浮点数
0.5
>>> 5 // 3 # 除法，得到一个整数
1
>>> 17 % 3 # 取余
2
>>> 2 ** 5 # 乘方
32

注意：

Python可以同时为多个变量赋值，如a, b = 1, 2。
一个变量可以通过赋值指向不同类型的对象。
数值的除法包含两个运算符：/ 返回一个浮点数，// 返回一个整数。
在混合计算时，Python会把整型转换成为浮点数。

复数：a + bj 或者complex(a,b)表示，a，b均为浮点类型。

字符串

字符串用'或"括起来。
用\转义特殊字符，在字符串前添加r表示不转义，如print(r'Kenshin\n')输出Kenshin\n。
字符串截取格式变量[头下标:尾下标]。

Python学习 - 图1

+是字符串的连接符，*表示复制当前字符串，如print(2*str)。

注意：

Python 没有单独的字符类型，一个字符就是长度为1的字符串。
与 C 字符串不同的是，Python 字符串不能被改变。向一个索引位置赋值，比如word[0] = ‘m’会导致错误。

List | 列表

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列表是写在方括号 [] 之间、用逗号分隔开的元素列表，如list = ['abcd', 123, True, 70.4]
列表截取格式和字符串一样，变量[头下标:尾下标]。
索引值以 0 为开始值，-1 为从末尾的开始位置。

Python学习 - 图2

+是列表连接运算符，*是重复操作。

与字符串不同的是，列表的元素可以改变。

>>> a = [1, 2, 'Kenshin', 3.6]
>>> a[0] = 3
>>> a[1:] = [4, 'Oneko', 7.7]
>>> a
[3, 4, 'Oneko', 7.7]

(New)列表可以接受第三个参数，作用是设置截取步长，缺省时默认步长为1；如果步长为负数，表示逆向读取，可用于翻转字符串。

Python学习 - 图3

Tuple | 元组

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元组与列表类似，但元素不能修改。元组写在()内。
索引和切片操作和列表相同。
元组可以包含可变的对象，如list列表。
包含0个或1个元素的元组写法较为特殊。
```
tuple1 = ()  #空元组
tuple2 = (3, ) #一个元素的元组
```
String，List 和 Tuple 都属于 Sequence（序列）。

Set | 集合

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集合是由一个或数个形态各异的大小整体组成的，构成集合的事物或对象称作元素或是成员。

用{}或者set()函数创建集合，空集合必须用set()，不能用{ }，{ } 用来创建空字典。

>>> x = set('eleven') 
>>> y = set('twelve') 
>>> x, y
({'l', 'e', 'n', 'v'}, {'e', 'v', 'l', 't', 'w'}) 
>>> x & y  #交集
{'l', 'e', 'v'}
>>> x | y  #并集
{'e', 'v', 'n', 'l', 't', 'w'}
>>> x - y  #差集
{'n'} 
>>> x ^ y  #补集
{'t', 'n', 'w'}

添加和删除元素

S = set([1, 2, 2, 3, 4]) 
S.add(5)   #添加元素
S.remove(4)  #删除元素

Dictionary | 字典

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字典是无序的对象集合。
字典用{ }标识，储存结构为key:value，如dict = {key1:value1, key2:value2}。
键一般唯一，若不唯一，最后一个键值会替换前面的键值。
键必须取不可变类型，值可以任意数据类型。

访问字典的值

dict = {'Name': 'Zara', 'Age': 7, 'Class': 'First'} 
print "dict['Name']: ", dict['Name']
print "dict['Age']: ", dict['Age'] 
'''
输出
dict['Name']:  Zara
dict['Age']:  7
'''

判断key是否存在

>>> dict = {'Name': 'Zara', 'Age': 7, 'Class': 'First'} 
>>> 'Kenshin' in dict  #通过in函数判断
>>> False
>>>  dict.get('Name')  #通过get函数判断，如果没有key，返回None，如果有，返回对应value
>>> 'Zara'

修改键值&添加和删除键值对

dict = {'Kenshin':45, 'oneko':18}
dict['Kenshin'] = 10    #修改值
dict['czl'] = 19    #添加方法1
tmp = {'憨憨':'czl'} 
dict.update(tmp)    #添加方法2
del[dict['Kenshin']]  #删除方法1
dict.pop('oneko')     #删除方法2，pop返回值是删除的键的值
dict.clear()   #删除所有键对

set和dict的唯一区别仅在于没有存储对应的value。

数据类型转换

Python中数据类型转换只需将数据类型名作为函数名即可。

int(x [,base])	将x转换为一个整数
float(x)	将x转换到一个浮点数
complex(real [,imag])	创建一个复数
str(x)	将对象 x 转换为字符串
repr(x)	将对象 x 转换为表达式字符串
eval(str)	用来计算在字符串中的有效Python表达式,并返回一个对象
tuple(s)	将序列 s 转换为一个元组
list(s)	将序列 s 转换为一个列表
set(s)	转换为可变集合
dict(d)	创建一个字典。d 必须是一个 (key, value)元组序列。
frozenset(s)	转换为不可变集合
chr(x)	将一个整数转换为一个字符
ord(x)	将一个Unicode字符转换为它的整数值
hex(x)	将一个整数转换为一个十六进制字符串
oct(x)	将一个整数转换为一个八进制字符串

1.3 条件、循环

1.3.1 条件分支

if <条件判断1>:
    <执行1>
elif <条件判断2>:
    <执行2>
elif <条件判断3>:
    <执行3>
else:
    <执行4>

1.3.2 循环结构

for x in range(100):
    #do somthing
while n > 0:
    #do something

break和continue的用法和C语言一致。

1.4 基本输入/输出

`str()`

输出一个字符串，如'Kenshin'

repr()
输出一个解释器可读的字符串"'Kenshin'"。
可以转义字符串中的特殊字符，s = 'Kenshin\n'``repr(s)输出'Kenshin\n'。
参数可以是Python中的任何对象。

print

基本输出
print('Hello World')输出Hello World
print('Hello World', 'Hello Kenshin')输出Hello World Hello Kenshin，逗号以空格替代。
print('100 + 200 = ', 100 + 200)输出100 +200 = 300

格式化输出
格式控制符和C语言一致。
print('Age: %d, Name: %s' % (18, 'Kenshin'))输出Age: 18, Name: Kenshin，Kenshin也可用变量代替。
format()：print('Hello, {0}, 作业还有{1:.2f}%'.format('Kenshin', 99.667))输出
f-string：print(f'{name}, 作业还有{percent:.2f}%')，name和percent可被替换。

input
从stdin读入字符串。
可以打印提示字符串，如input("请输入：")输出请输入：。

1.5 函数

1.5.1 定义函数

定义一个函数要使用def语句，依次写出函数名、括号、括号中的参数和冒号:，然后，在缩进块中编写函数体，函数的返回值用return语句返回。

def myAdd(a, b):
    c = a + b
    return c

Python中有pass语句做占位符，可以使空函数运行起来，不加pass会报错。

def nop():
    pass

返回多个值

import math
def move(x, y, step, angle=0):
    nx = x + step * math.cos(angle)
    ny = y - step * math.sin(angle)
    return nx, ny
x, y = move(100, 100, 60, math.pi / 6) 
print(x, y)   #输出151.96152422706632 70.0
r = = move(100, 100, 60, math.pi / 6) 
print(r)      #输出(151.96152422706632, 70.0)

实际上函数返回还是一个值，但是返回的是一个Tuple，如果用多个变量接受时，可以按顺序赋给对应的值。

1.5.2 参数

默认参数

def myPow(x, n = 1):
    ans = 1
    while n > 0:
        n = n - 1
        s = s * x
    return s
myPow(2)    #即为myPow(2,1)
myPow(2,5)

注意：默认参数必须在必选参数的后面。
默认参数的意义在于降低函数调用难度，尤其体现在某个参数大多一样时，可以不用传参，有不一样时，再传参。
有多个默认参数时，可以按顺序提供部分默认参数，如果不按顺序时，需要提供参数名，如default_parameter_i = value。
看一个例子

def add_end(L = []):
    L.append('end')
    return L
add_end([1,2,3])   #输出[1,2,3,'end']
add_end()          #输出['end']
add_end()          #输出['end','end']

注意6，7两行，由于默认参数是可变对象，所以，每次传默认参数调用后，默认参数就改变了。这个例子中，将[]改为None即可。
默认参数必须指向不可变对象！

可变参数

Python可以在参数前加一个*，在函数内部，参数组装为一个tuple。如：

def calc(*numbers):
    sum = 0
    for n in numbers:
        sum = sum + n * n
    return sum
calc(1, 2, 3)   #输出14
calc()          #输出0
items = [1, 3, 4, 5]
calc(*items)    #输出51

10，11行说明了在已有一个list或者tuple的情况下，加一个*可以让其变为可变参数传入函数。

关键字参数

关键字参数和可变参数很像，它允许传入任意数量的参数，然后将其组装为一个dict。

def person(name, age, **kw):
    print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw) 
    return None
person('Michael', 30)    #输出name: Michael age: 30 other: {}
person('Bob', 35, city='Beijing')  #输出name: Bob age: 35 other: {'city': 'Beijing'}
person('Adam', 45, gender='M', job='Engineer') 
#输出name: Adam age: 45 other: {'gender': 'M', 'job': 'Engineer'}
extra = {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}
person('Jack', 24, **extra)

命名关键字参数

这个相比关键字参数限制了传入关键字，比如：

def person(name, age, *, city, job):
    print(name, age, city, job)

只接受city和job作为关键字，格式是需要一个*作为分隔，其后的参数将被视作命名关键字参数。
或者可以**def** **person**(name, age, *args, city, job):这样就不需要分隔符，否则都会认为是位置参数。
注意：

命名关键字参数必须传入参数名，否则会把它当做可变参数。
可以缺省，设置默认值。
参数组合
Python的参数十分灵活，不过严格按照必选参数、默认参数、可变参数、关键字参数和命名关键字参数的顺序，可以任意组合。

Something

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1.1 标识符

1.2 变量和数据类型

1.2.1 基本数据类型

数字类型

字符串

List | 列表

Tuple | 元组

Set | 集合

Dictionary | 字典

数据类型转换

1.3 条件、循环

1.3.1 条件分支

1.3.2 循环结构

1.4 基本输入/输出

`str()`

`repr()`

`print`

基本输出

格式化输出

`input`

1.5 函数

1.5.1 定义函数

返回多个值

1.5.2 参数

默认参数

可变参数

关键字参数

命名关键字参数

参数组合