Python3 学习笔记
Python3 简介 | 菜鸟教程
一 Python3 简介
Python 是一个高层次的结合了解释性、编译性、互动性和面向对象的脚本语言。
Python 的设计具有很强的可读性,相比其他语言经常使用英文关键字,其他语言的一些标点符号,它具有比其他语言更有特色语法结构。
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Python 是一种解释型语言: 这意味着开发过程中没有了编译这个环节。类似于PHP和Perl语言。
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Python 是交互式语言: 这意味着,您可以在一个 Python 提示符 >>> 后直接执行代码。
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Python 是面向对象语言: 这意味着Python支持面向对象的风格或代码封装在对象的编程技术。
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Python 是初学者的语言:Python 对初级程序员而言,是一种伟大的语言,它支持广泛的应用程序开发,从简单的文字处理到 WWW 浏览器再到游戏。
1 Python 发展历史
Python 是由 Guido van Rossum 在八十年代末和九十年代初,在荷兰国家数学和计算机科学研究所设计出来的。
Python 本身也是由诸多其他语言发展而来的,这包括 ABC、Modula-3、C、C++、Algol-68、SmallTalk、Unix shell 和其他的脚本语言等等。
像 Perl 语言一样,Python 源代码同样遵循 GPL(GNU General Public License)协议。
现在 Python 是由一个核心开发团队在维护,Guido van Rossum 仍然占据着至关重要的作用,指导其进展。
Python 2.0 于 2000 年 10 月 16 日发布,增加了实现完整的垃圾回收,并且支持 Unicode。
Python 3.0 于 2008 年 12 月 3 日发布,此版不完全兼容之前的 Python 源代码。不过,很多新特性后来也被移植到旧的Python 2.6/2.7版本。
Python 3.0 版本,常被称为 Python 3000,或简称 Py3k。相对于 Python 的早期版本,这是一个较大的升级。
Python 2.7 被确定为最后一个 Python 2.x 版本,它除了支持 Python 2.x 语法外,还支持部分 Python 3.1 语法。
2 Python 特点
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1.易于学习:Python有相对较少的关键字,结构简单,和一个明确定义的语法,学习起来更加简单。
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2.易于阅读:Python代码定义的更清晰。
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3.易于维护:Python的成功在于它的源代码是相当容易维护的。
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4.一个广泛的标准库:Python的最大的优势之一是丰富的库,跨平台的,在UNIX,Windows和Macintosh兼容很好。
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5.互动模式:互动模式的支持,您可以从终端输入执行代码并获得结果的语言,互动的测试和调试代码片断。
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6.可移植:基于其开放源代码的特性,Python已经被移植(也就是使其工作)到许多平台。
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7.可扩展:如果你需要一段运行很快的关键代码,或者是想要编写一些不愿开放的算法,你可以使用C或C++完成那部分程序,然后从你的Python程序中调用。
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8.数据库:Python提供所有主要的商业数据库的接口。
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9.GUI编程:Python支持GUI可以创建和移植到许多系统调用。
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10.可嵌入: 你可以将Python嵌入到C/C++程序,让你的程序的用户获得"脚本化"的能力。
3 Python 应用
- Youtube - 视频社交网站
- Reddit - 社交分享网站
- Dropbox - 文件分享服务
- 豆瓣网 - 图书、唱片、电影等文化产品的资料数据库网站
- 知乎 - 一个问答网站
- 果壳 - 一个泛科技主题网站
- Bottle - Python微Web框架
- EVE - 网络游戏EVE大量使用Python进行开发
- Blender - 使用Python作为建模工具与GUI语言的开源3D绘图软件
- Inkscape - 一个开源的SVG矢量图形编辑器。
- ...
二 Python3 环境搭建
Python3 环境搭建 | 菜鸟教程
本章节我们将向大家介绍如何在本地搭建 Python3 开发环境。
Python3 可应用于多平台包括 Windows、Linux 和 Mac OS X。
- Unix (Solaris, Linux, FreeBSD, AIX, HP/UX, SunOS, IRIX, 等等。)
- Win 9x/NT/2000
- Macintosh (Intel, PPC, 68K)
- OS/2
- DOS (多个DOS版本)
- PalmOS
- Nokia 移动手机
- Windows CE
- Acorn/RISC OS
- BeOS
- Amiga
- VMS/OpenVMS
- QNX
- VxWorks
- Psion
- Python 同样可以移植到 Java 和 .NET 虚拟机上。
三 Python VScode 配置
Python VScode 配置 | 菜鸟教程
在上一章节中我们已经安装了 Python 的环境,本章节我们将介绍 Python VScode 的配置。
准备工作:
- 安装 VS Code
- 安装 VS Code Python 扩展
- 安装 Python 3
四 Python AI 编程助手
Python AI 编程助手 | 菜鸟教程
这两年 AI 发展迅猛,作为开发人员,我们总是追求更快、更高效的工作方式,AI 的出现可以说改变了很多人的编程方式。
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目前对于 Python 语言,Fitten Code 支持在多种文本编辑器或 IDE 上使用,接下来我们来详细看看 VS Code 与 PyCharm 两款 IDE 的安装与使用
五 Python3 基础语法
1 编码
默认情况下,Python 3 源码文件以 UTF-8 编码,所有字符串都是 unicode 字符串。 当然你也可以为源码文件指定不同的编码:
# -*- coding: cp-1252 -*-
上述定义允许在源文件中使用 Windows-1252 字符集中的字符编码,对应适合语言为保加利亚语、白俄罗斯语、马其顿语、俄语、塞尔维亚语。
2 标识符
- 第一个字符必须是字母表中字母或下划线 _ 。
- 标识符的其他的部分由字母、数字和下划线组成。
- 标识符对大小写敏感。
在 Python 3 中,可以用中文作为变量名,非 ASCII 标识符也是允许的了。
3 python保留字
保留字即关键字,我们不能把它们用作任何标识符名称。Python 的标准库提供了一个 keyword 模块,可以输出当前版本的所有关键字:
>>> import keyword
>>> keyword.kwlist
['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', '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']
4 注释
Python中单行注释以 # 开头,实例如下:
实例(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3 # 第一个注释 print ("Hello, Python!") # 第二个注释
执行以上代码,输出结果为:
Hello, Python!
多行注释可以用多个 # 号,还有 ' ' ' 和 " " ":
实例(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3
# 第一个注释
# 第二个注释
''' 第三注释 第四注释 '''
""" 第五注释 第六注释 """print ("Hello, Python!")
执行以上代码,输出结果为:
Hello, Python!
5 行与缩进
python最具特色的就是使用缩进来表示代码块,不需要使用大括号 {} 。
缩进的空格数是可变的,但是同一个代码块的语句必须包含相同的缩进空格数。实例如下:
实例(Python 3.0+)
if True: print ("True") else: print ("False")
以下代码最后一行语句缩进数的空格数不一致,会导致运行错误:
if True:print ("Answer")print ("True")
else:print ("Answer")print ("False") # 缩进不一致,会导致运行错误
以上程序由于缩进不一致,执行后会出现类似以下错误:
File "test.py", line 6print ("False") # 缩进不一致,会导致运行错误^
IndentationError: unindent does not match any outer indentation level
6 多行语句
Python 通常是一行写完一条语句,但如果语句很长,我们可以使用反斜杠 \ 来实现多行语句,例如:
total = item_one + \item_two + \item_three
在 [], {}, 或 () 中的多行语句,不需要使用反斜杠 \,例如:
total = ['item_one', 'item_two', 'item_three','item_four', 'item_five']
7 数字(Number)类型
python中数字有四种类型:整数、布尔型、浮点数和复数。
- int (整数), 如 1, 只有一种整数类型 int,表示为长整型,没有 python2 中的 Long。
- bool (布尔), 如 True。
- float (浮点数), 如 1.23、3E-2
- complex (复数) - 复数由实部和虚部组成,形式为 a + bj,其中 a 是实部,b 是虚部,j 表示虚数单位。如 1 + 2j、 1.1 + 2.2j
8 字符串(String)
- Python 中单引号 ' 和双引号 " 使用完全相同。
- 使用三引号(''' 或 """)可以指定一个多行字符串。
- 转义符 \。
- 反斜杠可以用来转义,使用 r 可以让反斜杠不发生转义。 如 r"this is a line with \n" 则 \n 会显示,并不是换行。
- 按字面意义级联字符串,如 "this " "is " "string" 会被自动转换为 this is string。
- 字符串可以用 + 运算符连接在一起,用 * 运算符重复。
- Python 中的字符串有两种索引方式,从左往右以 0 开始,从右往左以 -1 开始。
- Python 中的字符串不能改变。
- Python 没有单独的字符类型,一个字符就是长度为 1 的字符串。
- 字符串切片 str[start:end],其中 start(包含)是切片开始的索引,end(不包含)是切片结束的索引。
- 字符串的切片可以加上步长参数 step,语法格式如下:str[start:end:step]
word = '字符串'
sentence = "这是一个句子。"
paragraph = """这是一个段落,
可以由多行组成"""
实例(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3
str='123456789'
print(str) # 输出字符串
print(str[0:-1]) # 输出第一个到倒数第二个的所有字符
print(str[0]) # 输出字符串第一个字符
print(str[2:5]) # 输出从第三个开始到第六个的字符(不包含)
print(str[2:]) # 输出从第三个开始后的所有字符
print(str[1:5:2]) # 输出从第二个开始到第五个且每隔一个的字符(步长为2)
print(str * 2) # 输出字符串两次
print(str + '你好') # 连接字符串
print('------------------------------')
print('hello\nrunoob') # 使用反斜杠(\)+n转义特殊字符
print(r'hello\nrunoob') # 在字符串前面添加一个 r,表示原始字符串,不会发生转义
这里的 r 指 raw,即 raw string,会自动将反斜杠转义,例如:
9 空行
函数之间或类的方法之间用空行分隔,表示一段新的代码的开始。类和函数入口之间也用一行空行分隔,以突出函数入口的开始。
空行与代码缩进不同,空行并不是 Python 语法的一部分。书写时不插入空行,Python 解释器运行也不会出错。但是空行的作用在于分隔两段不同功能或含义的代码,便于日后代码的维护或重构。
记住:空行也是程序代码的一部分。
10 等待用户输入
执行下面的程序在按回车键后就会等待用户输入:
实例(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3
input("\n\n按下 enter 键后退出。")
以上代码中 ,\n\n 在结果输出前会输出两个新的空行。一旦用户按下 enter 键时,程序将退出。
11 同一行显示多条语句
Python 可以在同一行中使用多条语句,语句之间使用分号 ; 分割,以下是一个简单的实例:
实例(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3
import sys; x = 'runoob'; sys.stdout.write(x + '\n')
使用脚本执行以上代码,输出结果为:
runoob
使用交互式命令行执行,输出结果为:
>>> import sys; x = 'runoob'; sys.stdout.write(x + '\n') runoob 7
此处的 7 表示字符数,runoob 有 6 个字符,\n 表示一个字符,加起来 7 个字符。
>>> import sys >>> sys.stdout.write(" hi ") # hi 前后各有 1 个空格hi 4
12 多个语句构成代码组
缩进相同的一组语句构成一个代码块,我们称之代码组。
像if、while、def和class这样的复合语句,首行以关键字开始,以冒号( : )结束,该行之后的一行或多行代码构成代码组。
我们将首行及后面的代码组称为一个子句(clause)。
如下实例:
if expression : suite
elif expression : suite
else : suite
13 print 输出
print 默认输出是换行的,如果要实现不换行需要在变量末尾加上 end="":
实例(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3
x="a"
y="b"
# 换行输出
print( x )
print( y )
print('---------')
# 不换行输出
print( x, end=" " )
print( y, end=" " )
print()
以上实例执行结果为:
a b --------- a b
更多内容参考:Python2 与 Python3 print 不换行
14 import 与 from...import
在 python 用 import 或者 from...import 来导入相应的模块。
将整个模块(somemodule)导入,格式为: import somemodule
从某个模块中导入某个函数,格式为: from somemodule import somefunction
从某个模块中导入多个函数,格式为: from somemodule import firstfunc, secondfunc, thirdfunc
将某个模块中的全部函数导入,格式为: from somemodule import *
15 导入 sys 模块
import sys print('================Python import mode==========================') print ('命令行参数为:') for i in sys.argv: print (i) print ('\n python 路径为',sys.path)
16 导入 sys 模块的 argv,path 成员
from sys import argv,path # 导入特定的成员 print('================python from import===================================') print('path:',path) # 因为已经导入path成员,所以此处引用时不需要加sys.path
更多内容可以参考:Python import 和 from … import 的主要区别
17 命令行参数
很多程序可以执行一些操作来查看一些基本信息,Python可以使用-h参数查看各参数帮助信息:
$ python -h
usage: python [option] ... [-c cmd | -m mod | file | -] [arg] ...
Options and arguments (and corresponding environment variables):
-c cmd : program passed in as string (terminates option list)
-d : debug output from parser (also PYTHONDEBUG=x)
-E : ignore environment variables (such as PYTHONPATH)
-h : print this help message and exit[ etc. ]
我们在使用脚本形式执行 Python 时,可以接收命令行输入的参数,具体使用可以参照 Python 3 命令行参数。
六 Python3 基本数据类型
Python 中的变量不需要声明。每个变量在使用前都必须赋值,变量赋值以后该变量才会被创建。
在 Python 中,变量就是变量,它没有类型,我们所说的"类型"是变量所指的内存中对象的类型。
等号(=)用来给变量赋值。
等号(=)运算符左边是一个变量名,等号(=)运算符右边是存储在变量中的值。例如:
1 多个变量赋值
Python允许你同时为多个变量赋值。例如:
a = b = c = 1
以上实例,创建一个整型对象,值为 1,从后向前赋值,三个变量被赋予相同的数值。
您也可以为多个对象指定多个变量。例如:
a, b, c = 1, 2, "runoob"
以上实例,两个整型对象 1 和 2 的分配给变量 a 和 b,字符串对象 "runoob" 分配给变量 c。
2 标准数据类型
Python3 中常见的数据类型有:
- Number(数字)
- String(字符串)
- bool(布尔类型)
- List(列表)
- Tuple(元组)
- Set(集合)
- Dictionary(字典)
Python3 的六个标准数据类型中:
- 不可变数据(3 个):Number(数字)、String(字符串)、Tuple(元组);
- 可变数据(3 个):List(列表)、Dictionary(字典)、Set(集合)。
此外还有一些高级的数据类型,如: 字节数组类型(bytes)。
3 Number(数字)
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。
像大多数语言一样,数值类型的赋值和计算都是很直观的。
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'>
此外还可以用 isinstance 来判断:
>>> a = 111
>>> isinstance(a, int)
True
>>>
isinstance 和 type 的区别在于:
- type()不会认为子类是一种父类类型。
- isinstance()会认为子类是一种父类类型。
>>> class A:
... pass
...
>>> class B(A):
... pass
...
>>> isinstance(A(), A)
True
>>> type(A()) == A
True
>>> isinstance(B(), A)
True
>>> type(B()) == A
False
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,但可以通过 is 来判断类型。
>>> issubclass(bool, int) True >>> True==1 True >>> False==0 True >>> True+1 2 >>> False+1 1 >>> 1 is True False >>> 0 is False False在 Python2 中是没有布尔型的,它用数字 0 表示 False,用 1 表示 True。
当你指定一个值时,Number 对象就会被创建:
var1 = 1 var2 = 10
您也可以使用del语句删除一些对象引用。
del语句的语法是:
del var1[,var2[,var3[....,varN]]]
您可以通过使用del语句删除单个或多个对象。例如:
del var del var_a, var_b
3.1 数值运算
>>> 5 + 4 # 加法
9
>>> 4.3 - 2 # 减法
2.3
>>> 3 * 7 # 乘法
21
>>> 2 / 4 # 除法,得到一个浮点数
0.5
>>> 2 // 4 # 除法,得到一个整数
0
>>> 17 % 3 # 取余
2
>>> 2 ** 5 # 乘方
32
注意:
- 1、Python可以同时为多个变量赋值,如a, b = 1, 2。
- 2、一个变量可以通过赋值指向不同类型的对象。
- 3、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。
- 4、在混合计算时,Python会把整型转换成为浮点数。
3.2 数值类型实例
int | float | complex |
---|---|---|
10 | 0.0 | 3.14j |
100 | 15.20 | 45.j |
-786 | -21.9 | 9.322e-36j |
080 | 32.3e+18 | .876j |
-0490 | -90. | -.6545+0J |
-0x260 | -32.54e100 | 3e+26J |
0x69 | 70.2E-12 | 4.53e-7j |
Python 还支持复数,复数由实数部分和虚数部分构成,可以用 a + bj,或者 complex(a,b) 表示, 复数的实部 a 和虚部 b 都是浮点型。
4 String(字符串)
Python中的字符串用单引号 ' 或双引号 " 括起来,同时使用反斜杠 \ 转义特殊字符。
字符串的截取的语法格式如下:
变量[头下标:尾下标] #左闭右开
索引值以 0 为开始值,-1 为从末尾的开始位置。
加号 + 是字符串的连接符, 星号 * 表示复制当前字符串,与之结合的数字为复制的次数。实例如下:
#!/usr/bin/python3str = 'Runoob' # 定义一个字符串变量print(str) # 打印整个字符串
print(str[0:-1]) # 打印字符串第一个到倒数第二个字符(不包含倒数第一个字符)
print(str[0]) # 打印字符串的第一个字符
print(str[2:5]) # 打印字符串第三到第五个字符(不包含索引为 5 的字符)
print(str[2:]) # 打印字符串从第三个字符开始到末尾
print(str * 2) # 打印字符串两次
print(str + "TEST") # 打印字符串和"TEST"拼接在一起
执行以上程序会输出如下结果:
Runoob Runoo R noo noob RunoobRunoob RunoobTEST
Python 使用反斜杠 \ 转义特殊字符,如果你不想让反斜杠发生转义,可以在字符串前面添加一个 r,表示原始字符串:
>>> print('Ru\noob')
Ru
oob
>>> print(r'Ru\noob')
Ru\noob
>>>
另外,反斜杠(\)可以作为续行符,表示下一行是上一行的延续。也可以使用 """...""" 或者 '''...''' 跨越多行。
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。
注意:
- 1、反斜杠可以用来转义,使用r可以让反斜杠不发生转义。
- 2、字符串可以用+运算符连接在一起,用*运算符重复。
- 3、Python中的字符串有两种索引方式,从左往右以0开始,从右往左以-1开始。
- 4、Python中的字符串不能改变。
5 bool(布尔类型)
布尔类型即 True 或 False。
在 Python 中,True 和 False 都是关键字,表示布尔值。
布尔类型可以用来控制程序的流程,比如判断某个条件是否成立,或者在某个条件满足时执行某段代码。
布尔类型特点:
-
布尔类型只有两个值:True 和 False。
-
bool 是 int 的子类,因此布尔值可以被看作整数来使用,其中 True 等价于 1。
-
布尔类型可以和其他数据类型进行比较,比如数字、字符串等。在比较时,Python 会将 True 视为 1,False 视为 0。
-
布尔类型可以和逻辑运算符一起使用,包括 and、or 和 not。这些运算符可以用来组合多个布尔表达式,生成一个新的布尔值。
-
布尔类型也可以被转换成其他数据类型,比如整数、浮点数和字符串。在转换时,True 会被转换成 1,False 会被转换成 0。
- 可以使用
bool()
函数将其他类型的值转换为布尔值。以下值在转换为布尔值时为False
:None
、False
、零 (0
、0.0
、0j
)、空序列(如''
、()
、[]
)和空映射(如{}
)。其他所有值转换为布尔值时均为True
。
注意: 在 Python 中,所有非零的数字和非空的字符串、列表、元组等数据类型都被视为 True,只有 0、空字符串、空列表、空元组等被视为 False。因此,在进行布尔类型转换时,需要注意数据类型的真假性。
6 List(列表)
- List(列表) 是 Python 中使用最频繁的数据类型。
- 列表可以完成大多数集合类的数据结构实现。列表中元素的类型可以不相同,它支持数字,字符串甚至可以包含列表(所谓嵌套)。
- 列表是写在方括号 [] 之间、用逗号分隔开的元素列表。
- 和字符串一样,列表同样可以被索引和截取,列表被截取后返回一个包含所需元素的新列表。
列表截取的语法格式如下:
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。
加号 + 是列表连接运算符,星号 * 是重复操作。如下实例:
与Python字符串不一样的是,列表中的元素是可以改变的:
>>> a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>> a[0] = 9
>>> a[2:5] = [13, 14, 15]
>>> a
[9, 2, 13, 14, 15, 6]
>>> a[2:5] = [] # 将对应的元素值设置为 []
>>> a
[9, 2, 6]
注意:
- 1、列表写在方括号之间,元素用逗号隔开。
- 2、和字符串一样,列表可以被索引和切片。
- 3、列表可以使用 + 操作符进行拼接。
- 4、列表中的元素是可以改变的。
Python 列表截取可以接收第三个参数,参数作用是截取的步长,以下实例在索引 1 到索引 4 的位置并设置为步长为 2(间隔一个位置)来截取字符串:
如果第三个参数为负数表示逆向读取
7 Tuple(元组)
元组(tuple)与列表类似,不同之处在于元组的元素不能修改。元组写在小括号 () 里,元素之间用逗号隔开。
元组中的元素类型也可以不相同:
#!/usr/bin/python3tuple = ( 'abcd', 786 , 2.23, 'runoob', 70.2 )
tinytuple = (123, 'runoob')print (tuple) # 输出完整元组
print (tuple[0]) # 输出元组的第一个元素
print (tuple[1:3]) # 输出从第二个元素开始到第三个元素
print (tuple[2:]) # 输出从第三个元素开始的所有元素
print (tinytuple * 2) # 输出两次元组
print (tuple + tinytuple) # 连接元组
以上实例输出结果:
('abcd', 786, 2.23, 'runoob', 70.2) abcd (786, 2.23) (2.23, 'runoob', 70.2) (123, 'runoob', 123, 'runoob') ('abcd', 786, 2.23, 'runoob', 70.2, 123, 'runoob')
- 元组与字符串类似,可以被索引且下标索引从0开始,-1 为从末尾开始的位置。也可以进行截取(看上面,这里不再赘述)。
- 其实,可以把字符串看作一种特殊的元组。
- 虽然tuple的元素不可改变,但它可以包含可变的对象,比如list列表。
构造包含 0 个或 1 个元素的元组比较特殊,所以有一些额外的语法规则:
tup1 = () # 空元组 tup2 = (20,) # 一个元素,需要在元素后添加逗号
如果你想创建只有一个元素的元组,需要注意在元素后面添加一个逗号,以区分它是一个元组而不是一个普通的值,这是因为在没有逗号的情况下,Python会将括号解释为数学运算中的括号,而不是元组的表示。
如果不添加逗号,如下所示,它将被解释为一个普通的值而不是元组:
not_a_tuple = (42)
这样的话,not_a_tuple 将是整数类型而不是元组类型。
string、list 和 tuple 都属于 sequence(序列)。
注意:
- 1、与字符串一样,元组的元素不能修改。
- 2、元组也可以被索引和切片,方法一样。
- 3、注意构造包含 0 或 1 个元素的元组的特殊语法规则。
- 4、元组也可以使用 + 操作符进行拼接。
8 Set(集合)
- Python 中的集合(Set)是一种无序、可变的数据类型,用于存储唯一的元素。
- 集合中的元素不会重复,并且可以进行交集、并集、差集等常见的集合操作。
- 在 Python 中,集合使用大括号 {} 表示,元素之间用逗号 , 分隔。
- 另外,也可以使用 set() 函数创建集合。
注意:创建一个空集合必须用 set() 而不是 { },因为 { } 是用来创建一个空字典。
创建格式:
parame = {value01,value02,...} 或者 set(value)
#!/usr/bin/python3sites = {'Google', 'Taobao', 'Runoob', 'Facebook', 'Zhihu', 'Baidu'}print(sites) # 输出集合,重复的元素被自动去掉# 成员测试
if 'Runoob' in sites :print('Runoob 在集合中')
else :print('Runoob 不在集合中')
# set可以进行集合运算
a = set('abracadabra')
b = set('alacazam')print(a)print(a - b) # a 和 b 的差集print(a | b) # a 和 b 的并集print(a & b) # a 和 b 的交集print(a ^ b) # a 和 b 中不同时存在的元素
以上实例输出结果:
{'Zhihu', 'Baidu', 'Taobao', 'Runoob', 'Google', 'Facebook'} Runoob 在集合中 {'b', 'c', 'a', 'r', 'd'} {'r', 'b', 'd'} {'b', 'c', 'a', 'z', 'm', 'r', 'l', 'd'} {'c', 'a'} {'z', 'b', 'm', 'r', 'l', 'd'}
9 Dictionary(字典)
- 字典(dictionary)是Python中另一个非常有用的内置数据类型。
- 列表是有序的对象集合,字典是无序的对象集合。两者之间的区别在于:字典当中的元素是通过键来存取的,而不是通过偏移存取。
- 字典是一种映射类型,字典用 { } 标识,它是一个无序的 键(key) : 值(value) 的集合。
- 键(key)必须使用不可变类型。
- 在同一个字典中,键(key)必须是唯一的。
#!/usr/bin/python3dict = {}
dict['one'] = "1 - 菜鸟教程"
dict[2] = "2 - 菜鸟工具"tinydict = {'name': 'runoob','code':1, 'site': 'www.runoob.com'}print (dict['one']) # 输出键为 'one' 的值
print (dict[2]) # 输出键为 2 的值
print (tinydict) # 输出完整的字典
print (tinydict.keys()) # 输出所有键
print (tinydict.values()) # 输出所有值
以上实例输出结果:
1 - 菜鸟教程 2 - 菜鸟工具 {'name': 'runoob', 'code': 1, 'site': 'www.runoob.com'} dict_keys(['name', 'code', 'site']) dict_values(['runoob', 1, 'www.runoob.com'])
构造函数 dict() 可以直接从键值对序列中构建字典如下:
>>> dict([('Runoob', 1), ('Google', 2), ('Taobao', 3)])
{'Runoob': 1, 'Google': 2, 'Taobao': 3}
>>> {x: x**2 for x in (2, 4, 6)}
{2: 4, 4: 16, 6: 36}
>>> dict(Runoob=1, Google=2, Taobao=3)
{'Runoob': 1, 'Google': 2, 'Taobao': 3}
{x: x**2 for x in (2, 4, 6)} 该代码使用的是字典推导式,更多推导式内容可以参考:Python 推导式。
另外,字典类型也有一些内置的函数,例如 clear()、keys()、values() 等。
注意:
- 1、字典是一种映射类型,它的元素是键值对。
- 2、字典的关键字必须为不可变类型,且不能重复。
- 3、创建空字典使用 { }。
10 bytes 类型
- 在 Python3 中,bytes 类型表示的是不可变的二进制序列(byte sequence)。
- 与字符串类型不同的是,bytes 类型中的元素是整数值(0 到 255 之间的整数),而不是 Unicode 字符。
- bytes 类型通常用于处理二进制数据,比如图像文件、音频文件、视频文件等等。在网络编程中,也经常使用 bytes 类型来传输二进制数据。
创建 bytes 对象的方式有多种,最常见的方式是使用 b 前缀:x = b"hello"
此外,也可以使用 bytes() 函数将其他类型的对象转换为 bytes 类型。bytes() 函数的第一个参数是要转换的对象,第二个参数是编码方式,如果省略第二个参数,则默认使用 UTF-8 编码:
x = bytes("hello", encoding="utf-8")
与字符串类型类似,bytes 类型也支持许多操作和方法,如切片、拼接、查找、替换等等。同时,由于 bytes 类型是不可变的,因此在进行修改操作时需要创建一个新的 bytes 对象。例如:
x = b"hello"
y = x[1:3] # 切片操作,得到 b"el"
z = x + b"world" # 拼接操作,得到 b"helloworld"
需要注意的是,bytes 类型中的元素是整数值,因此在进行比较操作时需要使用相应的整数值。例如:
x = b"hello"
if x[0] == ord("h"):
print("The first element is 'h'")
其中 ord() 函数用于将字符转换为相应的整数值。
11 Python数据类型转换
有时候,我们需要对数据内置的类型进行转换,数据类型的转换,你只需要将数据类型作为函数名即可,在下一章节 Python3 数据类型转换 会具体介绍。
以下几个内置的函数可以执行数据类型之间的转换。这些函数返回一个新的对象,表示转换的值。
函数 | 描述 |
---|---|
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 |
七 Python3 数据类型转换
Python3 数据类型转换 | 菜鸟教程
有时候,我们需要对数据内置的类型进行转换,数据类型的转换,一般情况下你只需要将数据类型作为函数名即可。
Python 数据类型转换可以分为两种:
隐式类型转换 - 自动完成
显式类型转换 - 需要使用类型函数来转换
1 隐式类型转换
在隐式类型转换中,Python 会自动将一种数据类型转换为另一种数据类型,不需要我们去干预。
以下实例中,我们对两种不同类型的数据进行运算,较低数据类型(整数)就会转换为较高数据类型(浮点数)以避免数据丢失。
整型和字符串类型运算结果会报错,输出 TypeError。 Python 在这种情况下无法使用隐式转换。
但是,Python 为这些类型的情况提供了一种解决方案,称为显式转换。
2 显式类型转换
在显式类型转换中,用户将对象的数据类型转换为所需的数据类型。 我们使用 int()、float()、str() 等预定义函数来执行显式类型转换。
int() 强制转换为整型:
float() 强制转换为浮点型:
str() 强制转换为字符串类型:
整型和字符串类型进行运算,就可以用强制类型转换来完成:
num_int = 123
num_str = "456"print("num_int 数据类型为:",type(num_int))
print("类型转换前,num_str 数据类型为:",type(num_str))num_str = int(num_str) # 强制转换为整型
print("类型转换后,num_str 数据类型为:",type(num_str))num_sum = num_int + num_strprint("num_int 与 num_str 相加结果为:",num_sum)
print("sum 数据类型为:",type(num_sum))
以上实例输出结果为:
num_int 数据类型为: <class 'int'>
类型转换前,num_str 数据类型为: <class 'str'>
类型转换后,num_str 数据类型为: <class 'int'>
num_int 与 num_str 相加结果为: 579
sum 数据类型为: <class 'int'>
以下几个内置的函数可以执行数据类型之间的转换。这些函数返回一个新的对象,表示转换的值。
Python3 数据类型转换 | 菜鸟教程
八 Python3 运算符
1 Python 语言支持以下类型的运算符:
- 算术运算符
- 比较(关系)运算符
- 赋值运算符
- 逻辑运算符
- 位运算符
- 成员运算符
- 身份运算符
- 运算符优先级
接下来让我们一个个来学习Python的运算符。
2 Python算术运算符
以下假设变量 a=10,变量 b=21:
运算符 | 描述 | 实例 |
---|---|---|
+ | 加 - 两个对象相加 | a + b 输出结果 31 |
- | 减 - 得到负数或是一个数减去另一个数 | a - b 输出结果 -11 |
* | 乘 - 两个数相乘或是返回一个被重复若干次的字符串 | a * b 输出结果 210 |
/ | 除 - x 除以 y | b / a 输出结果 2.1 |
% | 取模 - 返回除法的余数 | b % a 输出结果 1 |
** | 幂 - 返回x的y次幂 | a**b 为10的21次方 |
// | 取整除 - 往小的方向取整数 | >>> 9//2 4 >>> -9//2 -5 |
3 Python 比较运算符
以下假设变量 a 为 10,变量 b 为20:
运算符 | 描述 | 实例 |
---|---|---|
== | 等于 - 比较对象是否相等 | (a == b) 返回 False。 |
!= | 不等于 - 比较两个对象是否不相等 | (a != b) 返回 True。 |
> | 大于 - 返回x是否大于y | (a > b) 返回 False。 |
< | 小于 - 返回x是否小于y。所有比较运算符返回1表示真,返回0表示假。这分别与特殊的变量True和False等价。注意,这些变量名的大写。 | (a < b) 返回 True。 |
>= | 大于等于 - 返回x是否大于等于y。 | (a >= b) 返回 False。 |
<= | 小于等于 - 返回x是否小于等于y。 | (a <= b) 返回 True。 |
以下实例演示了Python所有比较运算符的操作:
4 Python赋值运算符
以下假设变量a为10,变量b为20:
运算符 | 描述 | 实例 |
---|---|---|
= | 简单的赋值运算符 | c = a + b 将 a + b 的运算结果赋值为 c |
+= | 加法赋值运算符 | c += a 等效于 c = c + a |
-= | 减法赋值运算符 | c -= a 等效于 c = c - a |
*= | 乘法赋值运算符 | c *= a 等效于 c = c * a |
/= | 除法赋值运算符 | c /= a 等效于 c = c / a |
%= | 取模赋值运算符 | c %= a 等效于 c = c % a |
**= | 幂赋值运算符 | c **= a 等效于 c = c ** a |
//= | 取整除赋值运算符 | c //= a 等效于 c = c // a |
:= | 海象运算符,这个运算符的主要目的是在表达式中同时进行赋值和返回赋值的值。Python3.8 版本新增运算符。 | 在这个示例中,赋值表达式可以避免调用 len() 两次: if (n := len(a)) > 10:print(f"List is too long ({n} elements, expected <= 10)") |
在 Python 3.8 及更高版本中,引入了一种新的语法特性,称为"海象运算符"(Walrus Operator),它使用 := 符号。这个运算符的主要目的是在表达式中同时进行赋值和返回赋值的值。
使用海象运算符可以在一些情况下简化代码,尤其是在需要在表达式中使用赋值结果的情况下。这对于简化循环条件或表达式中的重复计算很有用。
下面是一个简单的实例,演示了海象运算符的使用:
if (n := 10) > 5:
:这是使用海象运算符(:=
)的写法。海象运算符在表达式中进行赋值操作。
(n := 10)
:将变量n
赋值为 10,同时返回这个赋值结果。> 5
:检查赋值后的n
是否大于 5。如果条件为真,则执行接下来的代码块。
print(n)
:如果条件为真,打印变量 n
的值(即 10)。
海象运算符的优点:
- 海象运算符(
:=
)允许在表达式内部进行赋值,这可以减少代码的重复,提高代码的可读性和简洁性。 - 在上述例子中,传统写法需要单独一行来赋值
n
,然后在if
语句中进行条件检查。而使用海象运算符的写法可以在if
语句中直接进行赋值和条件检查。
5 Python位运算符
按位运算符是把数字看作二进制来进行计算的。Python中的按位运算法则如下:
下表中变量 a 为 60,b 为 13二进制格式如下:
a = 0011 1100b = 0000 1101-----------------a&b = 0000 1100a|b = 0011 1101a^b = 0011 0001~a = 1100 0011
运算符 | 描述 | 实例 |
---|---|---|
& | 按位与运算符:参与运算的两个值,如果两个相应位都为1,则该位的结果为1,否则为0 | (a & b) 输出结果 12 ,二进制解释: 0000 1100 |
| | 按位或运算符:只要对应的二个二进位有一个为1时,结果位就为1。 | (a | b) 输出结果 61 ,二进制解释: 0011 1101 |
^ | 按位异或运算符:当两对应的二进位相异时,结果为1 | (a ^ b) 输出结果 49 ,二进制解释: 0011 0001 |
~ | 按位取反运算符:对数据的每个二进制位取反,即把1变为0,把0变为1。~x 类似于 -x-1 | (~a ) 输出结果 -61 ,二进制解释: 1100 0011, 在一个有符号二进制数的补码形式。 |
<< | 左移动运算符:运算数的各二进位全部左移若干位,由"<<"右边的数指定移动的位数,高位丢弃,低位补0。 | a << 2 输出结果 240 ,二进制解释: 1111 0000 |
>> | 右移动运算符:把">>"左边的运算数的各二进位全部右移若干位,">>"右边的数指定移动的位数 | a >> 2 输出结果 15 ,二进制解释: 0000 1111 |
以下实例演示了Python所有位运算符的操作:
6 Python逻辑运算符
Python语言支持逻辑运算符,以下假设变量 a 为 10, b为 20:
运算符 | 逻辑表达式 | 描述 | 实例 |
---|---|---|---|
and | x and y | 布尔"与" - 如果 x 为 False,x and y 返回 x 的值,否则返回 y 的计算值。 | (a and b) 返回 20。 |
or | x or y | 布尔"或" - 如果 x 是 True,它返回 x 的值,否则它返回 y 的计算值。 | (a or b) 返回 10。 |
not | not x | 布尔"非" - 如果 x 为 True,返回 False 。如果 x 为 False,它返回 True。 | not(a and b) 返回 False |
7 Python成员运算符
除了以上的一些运算符之外,Python还支持成员运算符,测试实例中包含了一系列的成员,包括字符串,列表或元组。
运算符 | 描述 | 实例 |
---|---|---|
in | 如果在指定的序列中找到值返回 True,否则返回 False。 | x 在 y 序列中 , 如果 x 在 y 序列中返回 True。 |
not in | 如果在指定的序列中没有找到值返回 True,否则返回 False。 | x 不在 y 序列中 , 如果 x 不在 y 序列中返回 True。 |
8 Python身份运算符
身份运算符用于比较两个对象的存储单元
运算符 | 描述 | 实例 |
---|---|---|
is | is 是判断两个标识符是不是引用自一个对象 | x is y, 类似 id(x) == id(y) , 如果引用的是同一个对象则返回 True,否则返回 False |
is not | is not 是判断两个标识符是不是引用自不同对象 | x is not y , 类似 id(x) != id(y)。如果引用的不是同一个对象则返回结果 True,否则返回 False。 |
注: id() 函数用于获取对象内存地址。
is 与 == 区别:
is 用于判断两个变量引用对象是否为同一个, == 用于判断引用变量的值是否相等。
>>>a = [1, 2, 3] >>> b = a >>> b is a True >>> b == a True >>> b = a[:] >>> b is a False >>> b == a True
9 Python运算符优先级
以下表格列出了从最高到最低优先级的所有运算符, 相同单元格内的运算符具有相同优先级。 运算符均指二元运算,除非特别指出。 相同单元格内的运算符从左至右分组(除了幂运算是从右至左分组):
运算符 | 描述 |
---|---|
| 圆括号的表达式 |
| 读取,切片,调用,属性引用 |
await x | await 表达式 |
| 乘方(指数) |
| 正,负,按位非 NOT |
| 乘,矩阵乘,除,整除,取余 |
| 加和减 |
| 移位 |
| 按位与 AND |
| 按位异或 XOR |
| 按位或 OR |
| 比较运算,包括成员检测和标识号检测 |
| 逻辑非 NOT |
| 逻辑与 AND |
| 逻辑或 OR |
| 条件表达式 |
| lambda 表达式 |
| 赋值表达式 |
注意:Python3 已不支持 <> 运算符,可以使用 != 代替,如果你一定要使用这种比较运算符,可以使用以下的方式:
>>> from __future__ import barry_as_FLUFL >>> 1 <> 2 True