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Python 学习笔记——代码基础

作者：菜鸟追梦旅行 | 2024-03-16 02:38:14

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代码基础

Python基础知识

变量

变量就像容器，能够存储各种类型的数据。

变量名只能由大小写字母，数字和下划线组成。需要注意：

1.不能以数字开头 2.不能包含空格 3.大小写敏感，变量A和变量a是不同的

赋值

将数据放入变量的过程，叫作赋值，赋值运算符是 =。

可以把常量赋值给变量，也可以把变量赋值给变量，还可以把运算结果赋值给变量。

数据类型

数据类型：整型，浮点型，布尔数，字符串。

这四种数据类型分别对应不同的应用场景。

整型和浮点型用于数字的表示和计算；布尔数用于逻辑判断和运算；字符串用来进行文本处理。

print用法

print()的括号里，是要输出的内容。这个内容可以是常量，也可以是变量，甚至是运算的结果。

字符串常量可以使用双引号 " "，单引号 ' ' 来表示。

双引号和单引号的功能相同，唯一的区别是，当字符串的内容已包含单引号时，我们可以使用双引号将内容括起来，反之同理。

print()函数中，字符串不能直接使用回车进行换行，否则系统会报错。

如需要换行，需要在换行处使用转义字符中的 \n。

print格式化输出

除了可以直接使用print()输出，还可以通过格式化输出的方式来对字符串进行“填空”。

格式化输出的语法如图：

1.在字符串常量前添加小写字母f

2.字符串中需要“填空”的地方使用大括号 { } 括起来

3.将需要填空的变量填入大括号 { } 中

eg:


name = "James"
age = 20
 
# 使用字符串格式化输出，在屏幕上输出: James is 20 years old
 
print(f"{name} is {age} years old")

运算符

加+、减-、乘*、除/

取模 % 表示运算结果为两数相除结果的余数。

取整 // 表示运算结果为两数相除结果的商。

比较运算符：
大于>
小于<
等于==
大于等于>=
小于等于<=
不等于!=

逻辑运算符一共有三个，分别是：

and（并且）——两边的布尔数均为真时才为真，其他情况为假。

or（或者）——两边的布尔数至少有一个为真时为真，两边的布尔数都是假时才为假。

not（非）——仅有一个布尔数参与运算，结果为对这个布尔数取反。

if-else


if ():
    xxxxxxxxxxxx
elif ():
    xxxxxxxxx
else: 
    xxxxx

容易犯的错误：

1. 语法错误
else 后面的冒号常常被遗漏，这是if-else的固定格式，有冒号程序才知道下面是 else 的代码块。

2. 缩进问题
if 和 else 为互斥关系，if和else 后面的代码块需要通过缩进形成。

3. 如果多个if都能满足，只执行第一个if。（越靠前的if应该越难满足）

数据结构

元组

元组=（，，，，，）

元组中的数据是有顺序的。也就是说，如图在calendar这个元组里面，排在第一位的是"1月1日"，第二位是"1月2日"，第三位的是"1月3日"。第四位的是"1月4日"。

当我们输出calendar[0]的时候，就得到了这个元组的第一个数据。像这样访问它内部数据的机制，叫做“索引”。

索引是在数据结构中用来定位和寻找数据的检索方式。索引都是从0开始的。

可以通过中括号[]和索引的方式，直接访问到某一个位置的元素。

in运算符

快速判断某一个数据，是不是在元组中


numbers = (0,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,377)
#判断 5是否是元组中的一个元素
result = 5 in numbers
print(result)

列表

列表=【，，，，，】

列表中的数据可以是整型，浮点型，字符串或布尔数的任意组合。

列表的修改：

列表的修改不能应用于元组中，元组具有不可变的特性。

元组的内容定义完成后，里面的内容就不能修改。

切片 [ : ]

编程中的切片能对元组、列表等有序数据结构进行处理，以截取数据中连续的片段，方便使用。

切片要遵循“左闭右开”原则，就是取左边的数据，不取右边的数据，与数学中的区间类似[1, 3)，取左不取右。

注意：切片与索引类似，也是从0开始，即第一个元素的索引为0。

例如，第2行中的someLetters[1:3]，索引从0开始，这里就是取第2个元素到第4个元素。

又需要遵循“左闭右开”原则，则取第2个到第3个元素，输出['b', 'c']。

切片时，开始位置和结束位置的数字，还有三种填写情况:
1. 只填写结束位置的数字；
2. 只填写开始位置的数字；
3. 两侧数字都不填写。

1. 开始位置数字不填，默认从第一个元素开始切片。根据“左闭右开”原则，如图，从第一个元素（含）开始，取到第三个元素（含）。

2. 结束位置数字不填，默认从开始位置切片，取到最后一个元素。

注意：不填写结束位置的数字时，列表中最后一个元素也会被提取。如图，表示从第二个元素（含）开始，到最后一个元素（含）结束。

3. 开始位置和结束位置都不填写时，就是取列表中的所有元素。

追加 append()

追加一般用于描述在列表的末尾添加元素的行为。

使用 append() 可以追加不同数据类型，包括：字符串、整型、浮点型、元组以及列表等。

使用 append() 一次只能追加一个元素。

插入 insert（）

我们需要在 insert() 的括号中填入两项内容：
第一项是元素插入的位置；
第二项是插入的具体数据。

插入元素以后，排在此元素之后的原有元素自动后移一位。

删除 pop()

括号内的数字表示要删除数据的索引，不填写数字则表示默认删除列表中的最后一个数据。

字典

在Python中，将两种数据关联在一起形成一个元素，由多个这样的元素组成的数据类型称为字典，又称为dict。

字典中的元素是不考虑排列顺序的。

组成字典元素（item）的两个数据一一对应，分别被称为键（key）与值（value），所以字典的元素又称为键值对（key-value）。

字典的元素只能通过键来查找对应的值，所以一个键只能对应一个值。

在Python中，字典的键值对由冒号分割。冒号左边的数据为键，冒号右边的数据为值。

将多个这样的数据以逗号分割，存储到一个大括号中，就形成了一个字典类型。

查找【】：

字典是没有顺序的，也就没有索引，所以只能通过字典的键（key）来查找对应的值（value）

删除还是用pop（）：

字典的键是不能重复的。当我们尝试添加一个已经存在的键时，就会将该元素覆盖。

添加或修改：【】

对字典的修改，就是对字典的某个已经存在的键重新赋值。

查看字典里的键

keys()是字典的一个功能，它能够提取一个字典所有的键，并存储在一个类似于列表的名为dict_keys的数据中，方便我们查看该字典的键。

除了使用“keys()”以外，我们也可以通过in运算来检查字典是否包含某个键。

循环

for循环


numberList = [10, 20, 30, 40, 50, 60]
 
for number in numberList:   
    print(number)

当程序执行完 for 循环后，如果同一层级（缩进一致）还有代码未执行，则按照顺序，继续自上而下执行。


name = ["david","bob","bill"]
for i in name:
    print(i)
print(i)
 
#输出 david  bob  bill  bill

第一个print()是for循环内部的输出。每进行一次循环就会执行输出i的值一次。

第二个print()和for循环处于同一层级。当for循环结束以后，程序跳出循环，才会执行输出，输出最后一次循环结束时i的值。

for循环应用——遍历

遍历是指通过某种顺序对一个数据结构中的所有元素进行访问。

for循环不仅可以遍历列表，还可以遍历字典、元组、甚至字符串等数据结构。

遍历元组和字符串与遍历列表的代码几乎一样，也是逐个获取元组或字符串的每个字符。

for 循环遍历字典稍微有一些区别。

字典是键值对的组合，那么对字典的遍历就包含【键，值，键和值】三种情况。

遍历字典的键

for 循环遍历字典的键，有两种方法可以使用：

1. for 循环遍历字典；
这个方法和 for 循环遍历列表的格式类似。

2. for循环遍历字典中的所有键；
使用 for 循环遍历 dict.keys()，将字典中的键赋值给变量，再通过 print() 输出变量。

遍历字典的值

遍历字典的值，我们可以通过查字典的方式，也就是通过字典的键找到对应指定的值。

首先使用 for 循环遍历字典，将键赋值给变量，通过dict[键]的方式找到对应的值，并赋值给新的变量。

接着使用 print() 输出这个变量，即可遍历字典的值。

遍历字典的键和值

刚才我们使用 for 循环遍历字典的键和字典的值，如果想要同时输出字典的键和值，该怎么办呢？

这时，我们可以在循环内部分别输出字典的键和对应的值。

注意，在 for 循环中，一次循环会把循环内的代码全部执行完后，再开始下一次循环。

for i in range()

for i in range()的功能是：遍历一个整数列表。

其中range()的功能是：创建一个整数列表。

例如：range(5)可以生成一个从0 开始到5结束但不包括5的整数列表[0,1,2,3,4]


for i in range(5):
    print(i)

range()功能中可以填写2个内容,range(a,b)。
a: 计数从 a 开始。默认是从 0 开始，可省略。
b: 计数到 b 结束，但不包括 b，不可省略。

for循环应用——累加


jdList = [3, 1.5, 4, 2]
total = 0
for price in jdList:
    total = total + price
print(total)
 
#这5行代码的功能就是，计算列表中的所有元素的总和并输出。

用一个变量来存储总和，第2行定义变量 total ，将0赋值给变量，这个过程就是设置初始值。
注意：这里的初始值需要定义在 for 循环的外侧，若定义在 for 循环中，每次循环变量都会重新赋值。

for循环应用——计数器


# 定义存储学生姓名的列表
students = ["Tom", "Blue", "Max", "Shufen", "Joe", "Tim"]
 
# TODO 定义变量count，初始值为0
count =0
 
# TODO 使用for循环变量列表
for name in students:
    # TODO count值加1，赋值给count
    count=count+1
    # TODO 使用格式化输出
    print(f"第{count}名是{name}")

while循环

条件循环，又称while循环，以判断条件是否成立，来决定是否执行循环内的代码。

当判断为真时，代码会循环执行，当判断为假时则终止循环。

while循环中，有一个判断条件，来决定是否执行循环内的代码。

判断为True，则继续执行循环；
判断为False，就会中止循环。

这样的判断条件，我们称为——边界条件


nameList = ["Max","Tom","Jim","Ken","Kim"]
counter = 0
while counter < 5:
    print(nameList[counter])
    counter = counter + 1
 
#使用了while循环把列表的元素全部输出出来

for 和 while 的区别

第一个区别：
for循环是在每一次循环的时候，按照从头到尾的顺序自动遍历，给变量name赋值列表中的元素；

而while循环是用一个计数器来索引列表，分别访问这个列表里面的每个元素。

第二个区别：
循环的终止条件不一样。

for循环的终止条件是遍历完这个列表；

while循环的终止条件是边界条件，counter<5，当边界条件为True的时候继续执行代码，为False的时候就终止执行。

终止循环

break

break语句既可以用在for循环中也可以用在while循环中。

它一般和if语句搭配在一起使用，表示如果满足了某种特定条件，就直接终止当前的循环结构。


numberList = [10, 4, 1, 20, 6]
for i in numberList:
    print(i)
    if i > 15:
        break
print(numberList)
 
#这六行代码遍历了一个列表numberList，并依次输出其中的元素。
 
#第2-5行是一个完整的for循环结构。如果列表中有大于15的元素，就终止循环结构。
 
#for循环外，输出了完整的numberList。

continue

continue会“跳过”本次循环内的剩余代码。


drinks = ["water", "coke", "tea", "milk"]
for item in drinks:
    if item == "coke":
        continue
    print(item)
 
这5行代码遍历了一个列表drinks。
 
第2-5行是一个完整的循环结构。在循环内，通过if语句判断该列表中是否有元素是"coke"。
 
如果有，则跳过本次循环中的剩余代码，也就是第5行的print(item)，直接进入到下一次循环。
 
如果没有，就执行print(item)，然后进入下一次循环，直到列表drinks中所有元素都被取完为止。

break 和 continue 区别

当执行break时，会跳出整个循环结构，并运行循环外的第一行代码。

执行continue时，会“跳过”本次循环内的剩余代码，返回到循环的开头，继续执行下一次循环。

嵌套循环

嵌套循环的特征是：对于外循环的每次迭代，内循环都要完成它的所有迭代。


brandList = ["Ja mer","Cbp","SK3"]
itemList = ["精华","面霜","眼霜","爽肤水"]
for brand in brandList:
    for item in itemList:
        print(f"恭喜你将获得{brand}品牌的{item}一份")


恭喜你将获得Ja mer品牌的精华一份
恭喜你将获得Ja mer品牌的面霜一份
恭喜你将获得Ja mer品牌的眼霜一份
恭喜你将获得Ja mer品牌的爽肤水一份
恭喜你将获得Cbp品牌的精华一份
恭喜你将获得Cbp品牌的面霜一份
恭喜你将获得Cbp品牌的眼霜一份
恭喜你将获得Cbp品牌的爽肤水一份
恭喜你将获得SK3品牌的精华一份
恭喜你将获得SK3品牌的面霜一份
恭喜你将获得SK3品牌的眼霜一份
恭喜你将获得SK3品牌的爽肤水一份

函数

函数是指封装了某一特定功能的代码块。

简单的讲，函数就是用来存储代码的“特殊变量”。

定义函数


#这3行代码做的事情是定义了一个叫做“sayWelcome”的函数。
 
 
def sayWelcome():   #def是函数定义的关键字，是define的缩写。
    print("欢迎光临")
    print("商品一律九折")

调用函数

形参与实参

形参是形式参数的简称，指定义函数时设置的参数名称。

实参是实际参数的简称，指调用函数时实际传递的数据。


# TODO 定义一个函数 sayHi
def sayHi(name):
    # TODO 格式化输出 "尊敬的会员{name}!"
    print(f"尊敬的会员{name}!")
    # TODO 输出 "欢迎进入我的网站"
    print("欢迎进入我的网站")
 
# TODO 调用sayHi函数，并传递参数"Tony"
sayHi("Tony")
# TODO 调用sayHi函数，并传递参数"Gary"
sayHi("Gary")

参数可以定义多个，也可以不定义。

如果参数不止一个，多个参数之间可以用英文逗号“,”隔开。

函数返回值

在函数中，使用关键字 return 设置要返回的数据。

return 位置一般都是在函数的末尾，这样才能停止函数内的代码运行并将 return 后的值返回。

return 后面是指定的返回值，返回值会返回到调用的地方。


# 定义函数sayHello()，传入参数name
def sayHello(name):
    # 将"Hello!"与name字符串拼接，赋值给变量result
    result = "Hello!" + name
    # 返回变量result
    return result
 
# 调用sayHello(),传入"Mary",并输出
print(sayHello("Mary"))
# 调用sayHello(),传入"Jack",并输出
print(sayHello("Jack"))

函数经过内部代码的执⾏会产⽣一个结果，这个结果可以是一个具体的值也可以是多个值。

当函数同时返回多个值时，以逗号 "," 隔开，并且返回值以元组的格式返回。

函数名

为函数取名是为了方便我们重复使用。在 Python 中，函数的命名规则和变量类似。

必选参数

函数的一种参数类型，在调用这个函数的时候必须传入数据的参数。

在传递必选参数时，形参会按照定义的顺序依次接收数据。

在调用函数时，缺少或超出对必选参数的传递会导致程序错误。也就是说，在函数中定义了多少个必选参数就要传递多少个实参。

当我们忘记了传递顺序时，可以利用“形参名=实参名”的方式传递实参。这样以关键字传递实参的形式，简称为关键字实参。

匿名函数

匿名函数是一种不需要为函数命名的函数定义方式，以 lambda 关键字开头。

注意：lambda后面要空格，用到几个参数就需要写几个字母


area=lambda L,G,H:L*H*G
print(area(10,8,6))
 
#定义一个“匿名函数”，它的功能是计算立方体的体积，其公式为：长*宽*高，将匿名函数赋值给变量 area。然后传入参数10, 8, 6，并输出计算结果。

递归

一段程序调用自身的过程我们叫做递归，多见于函数调用函数自身。


# TODO 定义名为sum()函数，传入参数n
def sum(n):
    # TODO 如果n小于等于0
    if(n<=0):
        # TODO 返回0
        return 0
    # TODO 返回n加上sum(n-1)
    return n+sum(n-1)
 
# TODO 调用sum()传入200并输出
result=sum(200)
print(result)


def factorial(num):
    if num <= 1:
        return 1
    return num * factorial(num-1)
        
print(factorial(10))
#写一个递归函数可以实现阶乘（factorial），计算10的阶乘。

类与对象

类代表一些拥有相同特性与功能的事物，如鸟类，人类，猫类等。

类中的某一个具体实例称为这个类的实例对象，简称为对象。

属性用来描述这个类的一些特征，如品牌，颜色，型号是手机的属性。

方法用来表现这个类的一些功能，如拍照，打电话等是手机的方法。

eg：

用class定义一个类，并命名为Phone。

第2～6行，为该类添加了打电话和发短信两个功能。即定义了两个方法makeCall与sendMsg。

第2，3行，makeCall方法接收联系人的名字为参数，并将文字格式化输出。

第5，6行，sendMsg方法接收联系人的名字与短信内容为参数，并将文字格式化输出


class Phone():
    def makeCall(self, who): 
        return f"正在拨打电话给{who}"
    
    def sendMsg(self, who, txt):
        return f"正在发送短信给{who}, 内容为{txt}"

将刚才定义好的Phone类拿过来，并实例化两个对象myPhone与yourPhone。

第9，10行，创建Phone的对象myPhone与yourPhone。

第12行，调用myPhone的方法makeCall，把结果存储到ret中。

第14行，调用yourPhone的方法sendMsg，把结果存储到ret2。


class Phone():
 
    def makeCall(self, who):
        return f"正在拨打电话给{who}"
 
    def sendMsg(self, who, txt):
        return f"正在发送短信给{who}, 内容为{txt}"
 
myPhone = Phone()
yourPhone = Phone()
 
ret = myPhone.makeCall("Tony")
print(ret)
ret2 = yourPhone.sendMsg("Jeremy", "中午吃啥？")
print(ret2)

类的属性与初始化

eg：

为Phone类添加品牌（brand）与颜色（color）两个属性。

第2行，定义初始化方法__init__并设定两个参数bd与clr。

第8，9行，创建实例化对象myPhone与yourPhone，并为__init__方法传递参数两组不同的参数。

第10，11行，分别格式化输出实例对象的color与brand属性


class Phone():
    def __init__(self, bd, clr):
        print("创建实例对象时，自动调用此方法")
        self.brand = bd
        self.color = clr
 
 
myPhone = Phone("华为", "白色")
yourPhone = Phone("苹果", "黑色")
print(f"我有一个{myPhone.color}的{myPhone.brand}手机")
print(f"你有一个{yourPhone.color}的{yourPhone.brand}手机")

初始化方法__init__，是一个特殊的方法。

init 的左右两边各有两个下划线，即整个名称共有四个下划线。

初始化类似于出厂设置，表示“开始时做好准备”，会在创建对象时自动被调用。

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