runoob python learing note

基于python3

一、简介

Python是一种解释性、交互式、面向对象的脚本语言。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。

二、环境搭建

安装Python

Python环境变量

变量名	描述
PYTHONPATH	PYTHONPATH是Python搜索路径，默认我们import的模块都会从PYTHONPATH里面寻找。
PYTHONSTARTUP	Python启动后，先寻找PYTHONSTARTUP环境变量，然后执行此变量指定的文件中的代码。
PYTHONCASEOK	加入PYTHONCASEOK的环境变量, 就会使python导入模块的时候不区分大小写.
PYTHONHOME	另一种模块搜索路径。它通常内嵌于的PYTHONSTARTUP或PYTHONPATH目录中，使得两个模块库更容易切换。

运行Python

交互式运行
脚本式运行

Note:

在脚本顶部添加以下命令可以让python脚本像shell脚本一样直接可执行（linux环境下）

python #!/usr/bin/env python3

修改脚本权限

bash $ chmod +x hello.py

执行脚本

bash ./hello.py

三、基础语法

编码

默认情况下，python3源码文件以UTF-8编码，所有的字符串都是unicode字符串。也可以为源码文件指定不同的编码:

# -*- coding: cp-1252 -*-

标识符

和C语言一致

关键字

>>> import keyword
>>> keyword.kwlist # 输出所有的关键字
['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']

注释

# 单行注释

print('hello world!') # 注释

'''
多行注释1
多行注释2
多行注释3
'''

"""
多行注释1
多行注释2
多行注释3
"""

行与缩进

python使用缩进来表示代码块，缩进的空格是可变的，但是同一个代码块的语句必须包含相同的缩进空格数。

if True:
    print('True')
else:
    print('False')

多行语句

python 通常是一行写一条完整语句，如果语句很长，可以使用反斜杠(\)来实现多行语句：

sum = a + \
      b + \
      c

一行显示多条语句

python可以在一行中使用多条语句，中间使用分号(;)隔开

print("hello"); print("TOM"); print("China")

print

print默认是输出换行的，如果要实现不换行，需要在变量末尾加上end="":

print("hello ", end="")
print("world!")

import与from...import

将整个模块(somemodule)导入： import somemodule
从某个模块中导入某个函数：from somemodule import somefunction
从某个模块中导入多个函数：from somemodule import firstfunc, secondfunc thirdfunc
导入某个模块的全部函数：from somemodule import *

多变量赋值

#创建一个整形对象，值为1，从右向左赋值，三个变量都被富裕相同的数值
a = b = c = 1;
#两个整形对象分别赋值给a和b，字符串对象赋值给c
a, b, c = 1, 2, "apexyuan"

pass语句

Python中pass是空语句，是为了保持程序结构的完整性。

pass 不做任何事情，一般用做占位语句。

四、基本数据类型

python 中变量不需要声明，每个变量在使用前必须赋值，变量赋值后该变量才会被创建。

python 中，变量就是变量没有类型，我们所说的“类型”是变量所指的内存中对象的类型

标准的数据类型

Number（数字）
String（字符串）
List（列表）
Tuple（元组）
Set（集合）
Dictionary（字典）

其中：

不可变数据类型：Number, String, Tuple
可变数据类型：List, Dictionary,Set

Note

内置的type()函数可以查询变量所指的对象的类型

str = 'python'
print(type(str))

Number

int: python3中只有一种整形int，表示长整形。
float: 3.14
bool: True/False
complex: 1+2j

Note

数值的除法包括两个运算符：/返回一个浮点数，//返回一个整数。
混合计算时，python会把整形数转换成浮点数。
一个变量可以通过赋值指向不同类型的对象

print(9 / 2) #除法
print(9 // 2) #取商
print(9 % 2) #取余
print(2 ** 5) #乘方

a = 12 #整数
print(a)
a = 'string' #字符串
print(a)

数据类型转换

int(x) 将x转换为一个整数。
float(x) 将x转换到一个浮点数。
complex(x) 将x转换到一个复数，实数部分为 x，虚数部分为 0。
complex(x, y) 将 x 和 y 转换到一个复数，实数部分为 x，虚数部分为 y。x 和 y 是数字表达式。

数学函数

函数	返回值 ( 描述 )
abs(x)	返回数字的绝对值，如abs(-10) 返回 10
ceil(x)	返回数字的上入整数，如math.ceil(4.1) 返回 5
cmp(x, y)	如果 x < y 返回 -1, 如果 x == y 返回 0, 如果 x > y 返回 1。 **Python 3 已废弃，使用 (x>y)-(x。
exp(x)	返回e的x次幂(ex),如math.exp(1) 返回2.718281828459045
fabs(x)	返回数字的绝对值，如math.fabs(-10) 返回10.0
floor(x)	返回数字的下舍整数，如math.floor(4.9)返回 4
log(x)	如math.log(math.e)返回1.0,math.log(100,10)返回2.0
log10(x)	返回以10为基数的x的对数，如math.log10(100)返回 2.0
max(x1, x2,...)	返回给定参数的最大值，参数可以为序列。
min(x1, x2,...)	返回给定参数的最小值，参数可以为序列。
modf(x)	返回x的整数部分与小数部分，两部分的数值符号与x相同，整数部分以浮点型表示。
pow(x, y)	x**y 运算后的值。
[round(x ,n])	返回浮点数 x 的四舍五入值，如给出 n 值，则代表舍入到小数点后的位数。其实准确的说是保留值将保留到离上一位更近的一端。
sqrt(x)	返回数字x的平方根。

随机数函数

函数	描述
choice(seq)	从序列的元素中随机挑选一个元素，比如random.choice(range(10))，从0到9中随机挑选一个整数。
[randrange (start,] stop [,step])	从指定范围内，按指定基数递增的集合中获取一个随机数，基数默认值为 1
random()	随机生成下一个实数，它在[0,1)范围内。
seed([x])	改变随机数生成器的种子seed。如果你不了解其原理，你不必特别去设定seed，Python会帮你选择seed。
shuffle(lst)	将序列的所有元素随机排序
uniform(x, y)	随机生成下一个实数，它在[x,y]范围内。

三角函数

函数	描述
acos(x)	返回x的反余弦弧度值。
asin(x)	返回x的反正弦弧度值。
atan(x)	返回x的反正切弧度值。
atan2(y, x)	返回给定的 X 及 Y 坐标值的反正切值。
cos(x)	返回x的弧度的余弦值。
hypot(x, y)	返回欧几里德范数 sqrt(xx + yy)。
sin(x)	返回的x弧度的正弦值。
tan(x)	返回x弧度的正切值。
degrees(x)	将弧度转换为角度,如degrees(math.pi/2) ，返回90.0
radians(x)	将角度转换为弧度

数学常量

常量	描述
pi	圆周率π
e	自然常数e

String

字符串使用单引号’或双引号“括起来，同事使用反斜杠\转义特殊字符。

单引号和双引号的用法完全相同
使用三引号('''或”“”)可以指定一个多行字符串
\用来转义，使用r可以让\不发生转义。如：r"hello\nworld!"，\n会显示并不会换行。（注：r为raw的意思）
可以用+运算符连接字符串，用*运算符重复。
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。

0 1 2 3 4 5 -6 -5 -4 -3 -2 -1 +---+---+---+---+---+---+ | p | y | t | h | o | n | +---+---+---+---+---+---+

没有单独的字符类型，一个字符就是长度为1的字符串
字符串截取的语法：变量[头下标:尾下标:步长]
字符串不可更改，即字符串中的元素是不可以改变的

print('python')
print("python")

str = '''第一行
第二行
第三行'''
print(str)

print('hello\rworld!')
print(r'hello\rworld!')

print("hello " + "world!")
print("hello world!\n" * 3)

str = 'python'
print(str[0:3])
print(str[:3])
print(str[2:-1])
print(str[0:5:2])

List

列表是卸载方括号[]之间，用逗号,分隔开的元素列表
列表中元素的类型可以不相同，支持数字，字符串，甚至可以包含列表
和字符串一样，列表也可以被索引和截取，截取语法变量[头下标:尾下标:步长]（若步长为负数，则表示逆向读取）

#!/usr/bin/env python3

list = ['abc', 123, 3.14, True]
add_list = ['hello', 'world']

print(list)            #输出完整列表
print(list[2])         #输出列表的第二个元素
print(list[1:3])       #输出列表第二到第三个元素组成的列表
print(list + add_list) #输出连接列表
print(list * 2)        #输出复制n次后的列表

Note

与字符串的不同点：列表中的元素是可以改变的。

def reverseWords(input):
    # 通过空格将字符串分隔，将各个单词分割为列表
    inputWords = input.split(" ")
    '''
    inputWords[-1::-1]
    第一个参数-1，表示最后一个元素
    第二个参数为空，表示移动到列表末尾
    第三个参数为步长，-1表示逆向
    '''
    inputWords = inputWords[-1::-1]

    output = ' '.join(inputWords)
    return output
if __name__ == "__main__":
    input = 'I like python'
    rw = reverseWords(input)
    print(rw)

Tuple

元组与列表类似，不同之处在于元组的元素不能更改。元组写在小括号()里，元素之间用逗号隔开。

#!/usr/bin/env python3

tuple = ('abc', 123, 3.14, True)
add_tuple = ('ced', 456)

print(tuple) #打印完整元组
print(tuple[2])
print(tuple[1:3])
print(tuple * 2)
print(tuple + add_tuple)

Note

可以把字符串看做是一种特殊的元组**
虽然tuple的元素不可以改变，但他可以包含可变的对象，比如list列表。
构造包含0或1个元素的元组比较特殊，所以有一些额外的语法规则：

python tup1 = () #空元组 tup2 = (1,) # 一个元素，需要在元素后添加逗号

Set

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

可以使用{}或set()函数创建集合，注意：创建一个空集合必须用set()

#!/usr/bin/python3

student = {'Tom', 'Jim', 'Mary', 'Tom', 'Jake', 'Rose'}
print(student) #输出集合，重复的元素被自动去掉

#成员测试
if 'Rose' in student :
    print('Rose在集合中')
else:
    print('Rose不在集合中')

# set可以进行集合运算
a = set('abraabraabcd')
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

Dictionary

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：字典中的元素是通过建来存取的，而不是通过偏移存取的。

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。键必须使用不可变的类型。同一字典中，键(key)必须是唯一的。

dict = {}
dict['one'] = '1 - apex'
dict[2] = '2 - yuan'

info_dict = {'name':'xiaoyuan', 'code':1, 'gore':100}

print(dict['one'])
print(dict[2])
print(info_dict)
print(info_dict.keys())
print(info_dict.values())

内置的数据类型转换

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

五、运算符

算数运算符(+ - * / ** % //)

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 - 向下取接近商的整数	9//2为4，-9//2为-5

关系运算符(== != > < >= <=)

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。

赋值运算符

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，可在表达式内部为变量赋值。Python3.8 版本新增运算符。	示例如下

:=示例，该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)")

逻辑运算符

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 False，否则它返回 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

位运算符

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

成员运算符

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。

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(a) != id(b)。如果引用的不是同一个对象则返回结果 True，否则返回 False。

Note:

id()函数用于获取对象的内存地址

运算符优先级

运算符	描述
**	指数 (最高优先级)
~ + -	按位翻转, 一元加号和减号 (最后两个的方法名为 +@ 和 -@)
* / % //	乘，除，求余数和取整除
+ -	加法减法
>> <<	右移，左移运算符
&	位 'AND'
^ \|	位运算符
<= < > >=	比较运算符
== !=	等于运算符
= %= /= //= -= += = *=	赋值运算符
is is not	身份运算符
in not in	成员运算符
not and or	逻辑运算符

六、流程控制

条件语句

循环语句

while

while <expr>:
    <statement(s)>
else:
    <additional_statement(s)>

for

for循环可以遍历任何序列的项目

for <variable> in <sequence>:
    <statements>
else:
    <statements>

break / continue

七、迭代器和生成器

迭代器

迭代器是一个可以记住遍历位置的对象。迭代器对象从集合的第一个元素开始访问，知道所有的元素被访问结束。迭代器只能往前不能后退。

迭代器有两个基本的方法：

iter()：创建迭代器对象
next()：指向迭代器的下一个元素

Note:

Stopiteration异常用于标识迭代的完成，防止出现无限循环的情况。

class MyNumber:
    def __iter__(self):
        self.a = 1
        return self

    def __next__(self):
        if self.a <= 20:   # 迭代20次终止
            x = self.a
            self.a += 1
            return x
        else:
            raise StopIteration

myclass = MyNumber()
it = iter(myclass)

for x in it:
    print(x)

生成器

python中使用了yield的函数被称为生成器（generator）。跟普通函数不同的是，生成器是一个返回迭代器的函数，只能用于迭代操作。

在调用生成器运行的过程中，每次遇到yield时函数，会暂停并保存当前所有的运行信息，返回yield的值，并在下一次执行next()方法时从当前位置继续运行。

example：

#!/usr/bin/python3

import sys

def fibonacci(n): # 生成器函数 - 斐波那契
    a, b, counter = 0, 1, 0
    while True:
        if (counter > n): 
            return
        yield a
        a, b = b, a + b
        counter += 1
f = fibonacci(10) # f 是一个迭代器，由生成器返回生成

while True:
    try:
        print (next(f), end=" ")
    except StopIteration:
        sys.exit()

八、函数

def 函数名 (参数列表):
    函数体

runoob python learing note

一、简介

二、环境搭建

安装Python

Python环境变量

运行Python

三、基础语法

编码

标识符

关键字

注释

行与缩进

多行语句

一行显示多条语句

print

import与from...import

多变量赋值

pass语句

四、基本数据类型

标准的数据类型

Number

数据类型转换

数学函数

随机数函数

三角函数

数学常量

String

List

Tuple

Set

Dictionary

内置的数据类型转换

五、运算符

算数运算符(+ - * / ** % //)

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

六、流程控制

条件语句

循环语句

while

for

break / continue

七、迭代器和生成器

迭代器

生成器

八、函数

九、数据结构

十、文件

十一、OS

十二、面向对象

十三、命名空间/作用域

十四、模块和标准库