Python笔记

• link#

环境#

• 解释器
  • Python 解释器
    • 纯净,占用空间少
  • Anaconda
    • Python 集成环境,包含常用的工具库
    • 也提供了常用的代码开发工具,体积较大

规则#

• 严格区分大小写
• 代码运行是至上而下的
• 每一个不同的部分要注释
• 引入工具包
  • import package
  • from xx import package:导入 package 包中的 xx
    • form os import getwd as gt:导入 os 且将 getwd 更名为 gt
  • import package as pk
• 标识符
  • 不能用数字开头
  • 不能和关键词重名
  • 有字母下划线和数字组成
    • 关键词: [‘False’, ‘None’, ‘True’, ‘and’, ‘as’, ‘assert’, ‘async’, ‘await’, ‘break’, ‘class’, ‘continue’, ‘def’, ‘del’, ‘elif’, ‘else’, ‘except’, ‘finally’, ‘for’, ‘from’, ‘global’, ‘if’, ‘import’, ‘in’, ‘is’, ‘lambda’, ‘nonlocal’, ‘not’, ‘or’, ‘pass’, ‘raise’, ‘return’, ‘try’, ‘while’, ‘with’, ‘yield’]
• 变量
  • print(s) : 不是将数据赋予变量,而是将变量指向了数据所在的存储地址
    • A[变量名] —> B[内存地址] —> C[实际数据]
    • 实际上是给C 实际数据贴上了一个A 标签
  • 局部变量:
    1. def func(): 定义函数
    2. b=3:函数中定义变量
  • 全局变量: a = l

对象#

• 查看对象属性和具有的方法
  • dir(print)

    PRTCL // PYTHON

    1
    import (os)
    2
    dir (os)

    COPY

• 查看对象的内存地址
  • print{id(a)}

    PRTCL // PYTHON

    1
    a = l
    2
    print {id(a)}

    COPY

• 查看对象的类型
  • type(a)

    PRTCL // PYTHON

    1
    type(a)

    COPY

• 查看对象的长度
  • len(a)

    PRTCL // PYTHON

    1
    len("hello")
    2
    #会输出 5
    3
    #也可以输入函数,会输出函数对应值的长度

    COPY

nput 输入的所有的值都会转化为str字符串#

1
  name=input("请输入你的姓名:")
2
  #在输入框中输入张三
3
  print(name)
4
  #会输出张三

• 删除

  PRTCL // PYTHON

  1
  del name
  2
  #del + 函数名,直接将这个函从内存中删除

  COPY

• 生成序列
  • range

    PRTCL // PYTHON

    1
    #range(start,stop[,step])
    2
    #从 start 开始,默认是从 0 开始.
    3
    #到 stop 结束,但不包括 stop
    4
    #step 步长,默认为 1
    5
    for i in range (5):
    6
    #注意尾部的冒号
    7
    print (i)
    8
    #输出
    9
    0
    10
    1
    11
    2
    12
    3
    13
    4

    COPY

数据和容器#

• Python 内置了 6 重类型
  1. Number数值
  2. String字符串
  3. List列表
  4. Tuple元素
  5. Dictionary字典
  6. Set集合
• 数据的类型
  • 有序:可以使用下标 ( 索引 ) 访问元素
  • 无序:不可以使用下标 ( 索引 ) 访问元素
  • 可变:可以被修改
  • 不可变:不能修改

数值#

• 复数:
  1. 不能单独存在,他们总是和一个值为 0.0 的实数部分一起构成一个复数
  2. 虚数部分不许有后缀 j 或者 J
  3. 实数部分和虚数部分都是浮点数 ^float
• 运算符
  1. 加 +
  2. 减 -
  3. 乘 *
  4. 除 / : Python2 5/2=2 Python3 5/2=2.5
  5. 取余 / 取整%,//
  6. 乘方 **
  7. 如果不同类型的数字进行运算,则结果为精度较高的那个类型 int+float=float
• 函数
  1. • 该len()函数返回列表的总长度。
  2. 该max()函数返回列表中的最大值。
  3. 该min()函数返回列表中的最小值。

     PRTCL // PYTHON

     1
     stock1_prices = [2.52, 2.44, 2.32, 2.41, 2.51, 2.50, 2.44]
     2
     stock2_prices = [8.36, 8.31, 8.21, 8.21, 8.25, 8.11, 8.13]
     3
     
     4
     print(len(stock1_prices))      # Output: 7
     5
     print(max(stock1_prices))      # Output: 2.52
     6
     print(min(stock2_prices))      # Output: 8.11

     COPY

  4. 求绝对值: abs(x);
  5. 四舍五入: round(x);
  6. 返回两个数值的商和余数: divmod(y,x); ^{商就是结果的整数,余数是除不尽的剩余}

     PRTCL // PYTHON

     1
     # Python 示例
     2
     被除数 = 17
     3
     除数 = 5
     4
     
     5
     商 = 被除数 // 除数    # 3
     6
     余数 = 被除数 % 除数    # 2
     7
     
     8
     print(f"{商}个整苹果，剩{余数}个")
     9
     # 输出：3 个整苹果，剩 2 个

     COPY

  7. 求取最大值 %% 最小值 %%: max min
  8. 求和: sum
• math 模块
  1. Python math模块提供了许多对浮点数的数学运算函数。同时还提供了cmath模块，cmath模块的函数跟math模块函数基本一致,区别是cmath模块运算的是复数，math模块运算的是数学运算。
  • math模块常用方法：
    • 三角函数：sin、cos、tanh
    • 获取绝对值：fabs
    • 向上取整：ceil;向下取整：floor
    • 获取阶乘：factorial
    • x 的 y 次方：pow

字符串#

• 特征
  • 有限的字符集合
  • 可以由汉字,数字,字母,符号组成
  • 一般有引号包裹
• 创建方式
  • 单引号:`Python`
  • 双引号``Python``
  • 三引号 \```pyhton```\
  • 类型转换 str(obj) : 将现有的 项 转换为 字符串^str
    • 单引号和双引号一样,不能换行
    • 三引号创建的字符串可以换行
• 转译字符

  PRTCL // PYTHON

  1
  #print("张三:"老子是王五""")
  2
  #现在的输出会报错
  3
  #如果想要正常输出,需要添加转义符 \
  4
  print("张三:\"老子是王五\"")
  5
  #这样就能够正确输出
  6
  #张三:"老子是王五"

  COPY

  • 常见的转义符
    • \n换行
    • \t水平制表,跳到下一个 TAB 位置
    • \\代表一个反斜线\
    • \0空字符
    • \v垂直制表
      • 有字符串但是不想他转义,可以使用 r print(r"\a\b\c\d\e\f\g")
  • 字符串的运算

    PRTCL // PYTHON

    1
    a="hello"
    2
    b=" world"
    3
    c=a+b
    4
    #+ 号会拼接字符串
    5
    #会输出 helloworld
    6
    
    7
    d="a"*2
    8
    #* 号会将字符串乘以 2
    9
    #会输出 aa

    COPY

• 索引 - 因为字符串是 有序数列 ,所以可以根据下表 ( 索引 ) 来访问 - 索引正向从 0 开始,倒向从-1 开始 - Str = "python"=> Str[0] => p
  • 切片^{通过索引获取多个值就叫切片}
    • 批量获取（切片）：str[a:b:c],a是起始元素的位置，b是终止元素的位置，c是步长。
    • 当a=0 b=n c=1时,可以简写为 str[::] 每两个取一个可以写为str[::2]

    PRTCL // PYTHON

    1
      vowels = ['a', 'e', 'i', 'o', 'u']
    2
    
    3
      print(vowels[0 : 3])#从序号 0 到序号 3
    4
      print(vowels[1 : 3])#从序号 1 到序号 3
    5
      #所有切片 均不包含最后一位
    6
      # Output:
    7
      # ['a', 'e', 'i']
    8
      # ['e', 'i']

    COPY

  • 索引错误,常见错误 IndexError

    PRTCL // PYTHON

    1
    Traceback (most recent call last):
    2
        print(vowels[5])
    3
    IndexError: list index out of range

    COPY

• 常用操作 

关系运算符#

• ==等于
• !=不等于
• >大于
• <少于
• >=大于或等于
• <=小于或等于

if else#

• 可以在 and 之间选择性地添加一个或多个elif语句（“else if”的缩写），以提供额外的检查条件。有时两个语句根本不够。if``else

  PRTCL // PY

  1
  if grade > 90:
  2
    print('A')
  3
  elif grade > 80:
  4
    print('B')
  5
  elif grade > 70:
  6
    print('C')
  7
  elif grade > 60:
  8
    print('D')
  9
  else:
  10
    print('F')

  COPY

  ** 注意：** 这些选项中只有一个会执行。

逻辑运算符#

逻辑运算符，也称为布尔运算符，用于组合并计算两个条件。它们是and、or和not运算符：

• and True如果两个条件都满足则返回True，否则返回False。
• or True如果至少有一个条件满足True，则返回，False否则返回。
• not True如果条件成立则返回False，反之亦然。
• 以下是一些示例：

1
if hunger > 4 and anger > 1:
2
  print('Hangry')

如果hunger变量大于 4_并且_变量anger大于 1，则程序打印“Hangry”。

1
if coffee > 0 or bubble_tea > 0:
2
  print('😊')

如果coffee变量大于 0_或_变量bubble_tea大于 0，则程序打印笑脸。

1
if not tired:
2
  print('Time to code!')

如果tired变量_不是_ True，则程序将打印“Time to code！” 那么你可能会想：and和or如此相似，我该如何记住它们之间的区别呢？让我们用表格来解释一下：

While 循环#

• 在编程中，循环用于重复执行一段代码，直到满足指定的条件。它是另一个非常强大的工具，被广泛使用！
• 人们在提到循环时通常会使用通用术语“迭代”；迭代只是意味着“重复”。我们要学习的第一种环路是while环岛。你可以把它想象while成一个环形交叉路口。
• 在深入研究循环之前while，让我们先看一个使用银行 ATM 的演示。创建一个enter_pin.py程序并输入以下内容：

1
print('BANK OF CODÉDEX')
2
#打印名称
3

4
pin = int(input('Enter your PIN: '))
5
#打印输入提示
6

7
while pin != 1234:
8
  pin = int(input('Incorrect PIN. Enter your PIN again: '))
9
#循环比较 pin 是否和 1234 不相等 判断 True 还是 False
10
#不相等则提示再次输入
11

12
if pin == 1234:
13
  print('PIN accepted!')
14
#一直循环到 pin 等于 1234 则输出文本

范围 range()#

• 要循环执行一组代码指定次数，我们可以使用for循环和range()函数。 该range()函数返回一个数字序列。默认情况下，该序列从 0 开始，以 1 为增量，以指定的数字结束。

1
for i in range(6):
2
  print(i)

• i对于内的数字range(6)（即 0 到 5），打印数字i。 这将输出：

1
0
2
1
3
2
4
3
5
4
6
5

• 注意，它是如何停止在 5 处的，并且没有打印 6。这是因为range()实际上它在指定数字之前一个结束。
• 也可以理解为,内存的起始符为 0 数字 i - 1 才是实际显示的最后数值

列表{}#

除了内置函数之外，Python 还有许多非常方便的内置列表方法。 以下是其中一些：

• .append()方法将一个项目添加到列表的末尾。
• .insert()方法将项目添加到特定索引。
• .remove()方法根据值从列表中删除一个项目。
• .pop()方法删除特定索引处的项目。 让我们以 DNA 序列为例！🧬

1
dna = ['AUG', 'AUC', 'UCG']
2

3
dna.append('UAA')
4
# ['AUG', 'AUC', 'UCG', 'UAA']
5
dna.insert(2, 'GAU')
6
# ['AUG', 'AUC', 'GAU', 'UCG', 'UAA']
7
dna.remove('AUC')
8
# ['AUG', 'GAU', 'UCG', 'UAA']
9
dna.pop(0)
10
# ['GAU', 'UCG', 'UAA']

内置函数和列表中的方法的区别在于，方法在我们创建的列表变量上使用点符号语法。内置函数可以自行调用，但方法总是附加到调用它们的列表变量上。 另一个显著的区别是，虽然并非所有内置函数都定义为适用于列表，但列表方法仅适用于列表。 以下是可保存在笔记中的所有 11 种列表方法：

循环运算案例#

Fizz Buzz是一款儿童文字游戏，用来教除法。它也是无数公司经典的技术面试题。🐝

虽然这项挑战对于经验丰富的程序员来说可能很简单，但它的目的是淘汰 90% 无法创造性地运用编程知识解决新问题的求职者。想试试吗？

创建一个fizz_buzz.py程序，输出从 1 到 100 的数字。

问题在于：

• 对于 3 的倍数，打印“Fizz”而不是数字。
• 对于 5 的倍数，打印“Buzz”而不是数字。
• 这是棘手的部分：对于 3_和_5 的倍数，打印“FizzBu​​zz”。

输出应如下所示：

1
1
2
2
3
Fizz
4
4
5
Buzz
6
Fizz
7
7
8
8
9
Fizz
10
Buzz
11
11
12
Fizz
13
13
14
14
15
FizzBuzz
16
...

答案:

1
for i in range(1, 101):
2
    grade = ""
3
    if i % 3 == 0:
4
        grade += "Fizz"
5
    if i % 5 == 0:
6
        grade += "Buzz"
7
    else:
8
      print(grade or i)
9
      # 巧用 or 短路特性

定义一个函数#

那么我们如何从头创建一个函数呢？ 用户定义函数是我们自己定义的用于执行特定任务的函数，它是一个两步过程：1️）定义和 2️）调用。 要定义一个函数，我们需要一个函数定义。函数定义以关键字开头def，后跟函数名、一对括号和一个冒号（按此顺序）。 函数定义如下：

1
def name():
2
  # The code inside

• 关键字def。
• 函数名称，后跟一对括号()。
• 冒号:。 函数内部的代码称为函数体。与if语句和while循环一样，函数内部的代码必须缩进。 ** 注意：函数的常见命名约定是snake_case。 假设我们要创建一个名为的函数say_hello()：

1
def say_hello():
2
  print('Howdy! 🤠')
3
  print('How are you?')

我们刚刚定义了一个打印出两个问候语的函数！ 定义函数是创建函数的第一步，但这并不意味着 Python 会自动运行函数体中的代码。我们如何让 Python 知道我们想要执行函数体呢？ 我们需要_调用_该函数！

调用函数#

要调用一个函数，我们在代码中的某处使用函数名称后跟括号：

1
def say_hello():
2
  print('Howdy! 🤠')
3
  print('How are you?')
4

5
say_hello()

这将执行say_hello()一次该功能！ 因此输出将是：

1
Howdy! 🤠
2
How are you?

我们也可以多次调用一个函数。例如：

1
def say_hello():
2
  print('Howdy! 🤠')
3
  print('How are you?')
4

5
say_hello()
6
say_hello()
7
say_hello()

这将执行该say_hello()函数三次！ 因此输出将是：

1
Howdy! 🤠
2
How are you?
3
Howdy! 🤠
4
How are you?
5
Howdy! 🤠
6
How are you?

现在轮到您在程序中定义和调用函数了！

random 随机:#

• random()
  生成 (0.0, 1.0) 范围内的随机浮点数
• uniform(a, b)
  生成 (a, b) 范围内的随机浮点数
• choice(seq)
  从非空序列中随机选择一个元素
• sample(seq, k)
  从序列中随机选择 k 个不重复的元素
• shuffle(seq)
  原地打乱序列顺序

函数:#

范围#

假设我们在函数体内创建了一个变量。我们可以在函数体外使用它吗？好吧，我们来看一下。 定义一个名为的函数并在其外部add()打印变量：answer

1
def add(x, y):
2
  answer = x + y
3
  return answer
4

5
print(answer)

当我们运行此代码时，我们会收到一个错误：

1
NameError: name 'answer' is not defined

这是由于所谓的范围。 范围决定了变量在程序中可见且可以使用的位置。 范围有两种类型：

• 该变量的作用域answer仅在add()函数内部，是局部变量，属于函数局部作用域add()。
• 现在，在函数外部创建的变量称为全局变量，属于全局范围，这意味着它们可以被每个函数使用。 让我们尝试将answer变量设置为全局变量（函数外部）：

1
answer = 0
2

3
def add(x, y):
4
  answer = x + y
5
  return answer
6

7
add(3, 4)
8

9
print(answer)

输出将不再是错误！

1
0

注意，answer不是 7，而是 0，因为如果我们在函数内部创建一个同名变量，它将是局部变量，只能在函数内部使用。同名的全局变量将保持全局变量状态，并保持其原始值。

返回#

我们了解到函数可以接受输入，但你知道函数也可以有输出吗？事实上，每个 Python 函数都有一个输出！ 该return关键字用于终止函数并输出一个值：

1
def function_name():
2
  # The code inside
3
  return value

当我们不添加它时，Python 将隐式返回默认值None作为返回值。 当我们_确实_想明确说明时：

1
def add(x, y):
2
  answer = x + y
3
  return answer

所以增加了一个return关键字，再加上我们想要输出的变量。 现在，当我们调用该函数时，将会有一个我们可以玩的输出：

1
total = add(4.99, 9.99)   # total is 14.98

这意味着我们实际上可以打印出一个函数调用！💡

1
print(add(3, 4))          # Same thing as print(7)
2
print(add(1, 5))          # Same thing as print(6)
3
print(add(5, 3))          # Same thing as print(8)

这里，add()函数返回一个值，并且该返回值是该print()函数的一个参数。 输出将是：

1
7
2
6
3
8

** 注意：当到达某个return语句时，Python 将停止当前函数的执行，并将值发送到调用该函数的位置。

打印与返回#

现在您可能想知道，为什么我们要返回值而不是打印它们？ 嗯，print()函数可以位于程序中的任何位置 - 函数内部或外部，而return函数的输出；您不需要打印出返回的任何内容。 根据经验法则：

• return当您想要将值从代码中的一个点发送到另一个点时，请在函数中使用。
• print()当您想要向用户显示一些文本时，请在函数中使用。

模块#

1
import random, math #也可以使用两行分别引入
2

3
#import math
4

5
#引入随机模块
6

7
dice = [1,2,3,4,5,6]
8

9
#指定一个值的随机范围
10

11
print(random.choices(dice))
12

13
#使用.choices(*) 来指定随机那个项
14

15
print(random.choices(dice,k=3))
16

17
#添加 k=*,来指定随机数量