前言

python在高中时学习过一些入门知识，也是下面的大部分知识，很久没有接触，大多都忘记了，虽然我的专业是计算机科学与技术，但Python的学习还不知要到什么时候，还好上学期已经学习了c语言的一些基础知识，再加上高中有所基础，所以自学python的基础知识对我来说并不困难，这篇blog记录我的学习过程。

一、数据

#1.数值

  1. 整数类型：int

常见运算+、-、*

  • 整除：//

  • 除：/

  • 取余：%

  • divmod(m,n) 得到两个整数，一个是m//n,一个是m%n

  • m**n m的n次方

  • abs(m) 求绝对值

比较：== ; > ; >= ; < ; <= ;

  1. 浮点型：float

  2. 复数类型: (1+3j)*(2+3j)=(-4+7j)

复数之间只能比较是否相等

  1. 字符串类型：str 用双引号或者单引号成对都可以表示字符串；多行字符串用三个连续单引号表示，如’’’abc

    def‘’‘

    第一个字符编号为0

    • 获取字符串长度：len函数

    • 切片操作：s[start：end：step] start、end、step：三个数

    • +：两个字符串连接

    • *：将字符串重复若干次 如： “abc”*2=”abcabc”

    • == 判断是否相同

    • in：判断字符串中是否包含某个字符串 如：”h” in a

      常见字符串操作

      1. chr() : 输入ASCII值得到字符

      2. ord() : 输出字符的ASCII值

      3. str.strip：去掉字符串前后空格，内部空格不受影响

      4. str.lstrip：去除字符串前部的所有空格

      5. str.rstrip：去掉字符串后部的所有空格

      6. str.isalpha：判断字符串是否全部由字母组成

      7. str.isdight：判断字符串是否全部由数字构成

      8. str.isalnum：判断字符串是否仅由字母和数字组成

        字符串高级操作

        1. replace：替换子串

          • “Tom smiled,Tom,cried”.replace(‘Tom’,’Jane’) : ‘Jane smiled,Jane cried’

        2. upper/center/swapcase：大小写相关

          • ‘abc’.upper() : ‘ABC’

          • ‘aBC’.lower() : ‘abc’

          • ‘Abc’.swapcase() : ‘aBC’

        3. join：合并

          ‘-‘.join([“One”,”for”,”Two”]) : ‘One-for-Two’

        4. split：分割

          ‘You are my sushine.’.split(‘ ‘) : [‘You’,’are’,’my’,’sunshine.’]

  2. 转义符号：\

    • 如换行：\n

    • 两个\\表示\本身

  3. 数学函数：math模块：import math（处理整型和浮点型）

  • 数学常数：圆周率，自然对数的底数

  • 三角函数、对数、最大公约数、最小公倍数等

#2.逻辑值（bool）

  1. 逻辑值只包括真和假两个值

    • 整数、浮点数和复数：0为false，所有非0值都为true

    • 字符串类型：空串（”“）为false，所有非空串都是true

    • 所有序列类型：空序列为false，所有非空序列都是true

    • 空值None 表示无意义或不知道，也是false

  2. 逻辑运算

  • ”与“ : and （and连接的两个真值同时为真，计算结果才为真）

  • “或”：or （or连接的两个真值只要有一个为真，计算结果就为真）

  • ”非“： not （not 连接的一个真值，非真为假，非假为真）

  • 优先级：not 最高，and次之，or最低

#3.变量

  1. 命名规则

    • 字母和数字组合，”_”算字母，字母区分大小写，不带特殊符号（空格、标点、运算符等）

    • 名字第一个字符必须是字母（python中汉字算字母）

  2. 赋值

    • 最基本赋值语句

    • 合并赋值： a=b=c=1

    • 按顺序依次赋值： a,b,c=7,8,9

    • 简写赋值语句： a+=1 ; a*=1.5 ; a/= 3

  3. 进制

    • hex()十六进制

    • cot()八进制

    • bin()二进制

二、容器

#1.列表和元组

  • 列表可变可更新，元组是不可变序列（去掉灵活性换取性能）

  • 元素类型没有限制

  1. 创建列表：[] 、 list()

       创建元组: () 、 tuple()

  1. 增长列表：

    • append：列表末尾加上一个：alist.append(item)

    • insert： 列表中间任意一个地方添加: alist.insert(i,item)

    • extend：将两个列表连接

  2. 缩减列表：

    • pop：指定去除一个元素并返回其值: alist.pop(i) 不指定则去除列表最后一个，并返回其值：alist.pop()

    • remove：指定一个数据值（删除首次出现的那个）：alist.remove(“item”)

    • clear：变成空列表

    • reverse：把列表头尾重新反转排列: alist.reverse()

    • sort：把列表的数据元素按照大小顺序重新排列（从小到大）：alist.sort()

    • reversed/sorted：得到重新排列的列表，而不影响原来的列表

    • count：返回item在列表中出现的次数： alist.count(item)

    • del：删除第i个元素：del alist[i]

    • index：找到item在列表中首次出现位置：alist.index(item)

    • len(alist)

  4. 合并：

    • 加法运算+：连接两个列表/元组（生成新的列表，不影响原来两个列表/元组）

    • 乘法运算*：复制n次，生成新列表/元组

  5. 列表切片：alist[ start : end : step] 或 atuple[start : end : step]

  6. 计算：

    • sum函数：列表所有数据元素累加

    • min/max函数：返回列表中最小/最大的数据元素

#2.集合

  1. 创建集合：{}或者set()

    • 集合会自动忽略重复的数据

    • 集合不能加入可变类型数据

  2. 增长集合：

    • add：添加一个数据： aset,add(item)

    • update：批量添加数据： aset.upset

  3. 缩减集合

    • clear： 清空集合： aset.clear（）

    • pop：删除任意一个数据并提供其值作为返回值输出：aset,pop()

    • remove/discard：删除指定数据： aset.remove(item)

      remove一个不存在的元素时会报错，discard一个不存在的元素时不会报错

  4. 集合大小：len函数

  5. in：判断元素是否属于集合

  6. 运算：

    • 并：a|b

    • 交：a&b

    • 差：a-b

    • 对称差：a^b： a-b|b-a

  7. 关系判定：<= , < ,= , >= , >:子集/真子集/相等/超集/真超集

       isdisjoint()：判断两交集是否为空：a.isdisjoint(b)

#3.数据类型

##1.灵活性强会花费一些计算或者存储的代价去维持这些强大的功能

  1. 不可变类型（一旦创建就无法修改数据值的数据类型）：整数、浮点数、复数、字符串、逻辑值、元组

  2. 可变类型（可以随时改变的数据类型）：列表、字典、集合

##2. 字典的类型可以是任意不可变类型

  • 用元组作为坐标，索引元素：poi={(100,100):’bus stop’}

    索引：poi[(100.100)]

二.输入和输出

#1.input函数

  • input(prompt[^1]) 1.提示信息

    例：x= input(‘x:’)

  • *input()返回值是字符串**，可通过int()函数将字符串类型强制转换为整数类型

#2.print函数

  • print([object,…][,sep[^1]=’’][,end[^2]=’\n’][,file[^3]=sys.stdout])

  1. 表示变量之间用什么字符串隔开，缺省是空格

  2. 表示以这个字符串结尾，缺省为换行

  3. file：指定了文本将要发送到的文件、标准流或其他类似文件的对象；默认是sys.stdout

##3.格式化字符串

  • %d：整数 %s：字符串 %f：浮点数

    • ‘%d %s’%(23,’hello’) ‘23 hello’

    • ‘%d’%(23,[^1]) ‘23’ 1.单个字符需要在最后加逗号

    • ‘(%4d):K:%s’%(12,’Hello’) ‘( 12):K:Hello’

    • ‘(%04d):K:%s’%(12,’Hello’) ‘(0012):K:Hello’

%前面加-则为左对齐

三、计算和控制流

#1.条件分支语句（if）

  • if <逻辑表达式>:

        <语句块1>

        ……

    else:

        <语句块2>

  1. 冒号表示语句层次

  2. 语句块必须缩进

  • 多种情况的条件语句：elif语句

    if <逻辑表达式1>:

        <语句块1>

    elif <逻辑表达式2>:

        <语句块2>

    else:

        <语句块3>

#2.条件循环语句（while）

  • while<逻辑表达式[^值为true则循环]>:

        <语句块>

            break[^1] 1.跳出循环

            continue[^2] 2.略过余下循环语句

            <语句块>

        else[^3]： 3.条件不满足退出循环，则执行

             <语句块>

中断程序循环：CTRL+C

#3.迭代循环（for）

  • for <循环变量[^普通变量]> in <可迭代对象[^1]>:

        <语句块1>

        break 跳出循环

        continue 略过余下循环语句

            <语句块2>

        else: 迭代完毕，则执行

            <语句块3>

  1. 可为列表、字典、元组

#range函数

  • range(<终点>) 返回一个从零到终点的数列（不包含终点）

  • range(<起点>,<终点>) 从0以外的任何整数开始构建数列（包含起点不包含终点）

  • range(<起点>,<终点>,<步长>) 修改数列的步长，通过将步长设置为复数能够实现反向数列

range类型的对象：可直接当作序列或转换成list或tuple等容器类型

#4.代码组织：函数（def）

  1. 定义函数：

    • 用def语句创建一个函数

      • 用return关键字指定函数返回值

        def <函数名> (<参数表>):

             <缩进的代码段>

            return <函数返回值>

      • 调用函数:

        <函数名>(<参数>)

        • 无返回值： <函数名>(<参数表>)

        • 返回值赋值：v = <函数名>(<参数表>)

    • 局部变量：在函数内部定义的参数和变量：只在该函数定义范围内有效

    • 全局变量：在函数外部定义的，作用域是整个代码段

      在函数内部使用与全局变量同名的变量时，若未在函数内进行定义，则使用全局变量的值，局部变量的值不会影响全局变量的值

#5.map函数（对列表中每一个元素做一个相同的处理，得到新处理）

  • map(fuc,list1,list2)

    • 例如列表每个值都乘以3：

      num = [10,20,40,80,160]

      def mul3(a):

          return a*3

      print (list(map(mul3,num)))

#”)6.匿名函数(lambada)

  • 有时函数只用一次，其名称也不重要，可以无需费神去def一个

  • 表达式

    • lambda <参数表>：<表达式>

#7.函数的参数

  • 参数：传入到函数的值

    • 形式参数：函数创建和定义过程中，函数名后面括号里的参数

      只是代表一个位置、一个变量名

      1. 可变参数

        • def func(*args)：#不带key的多个参数（未知，多少都可以）（元组列表等）

        • def func(**kwargs)：#key=val形式的多个参数（字典等）

      2. 固定参数

        • def func(key1,key2,key3…)

          • 位置参数：按照前后顺序对应到函数参数传入

            func（arg1.arg2…)

          • 关键字参数：由于指定了key，可以不按照顺序对应

            func(key1=arg1,key2=arg2…)

          • 混用：所有位置参数必须在前，关键字参数必须在后

    • 实际参数：函数在调用时传入的参数

      一个具体内容，赋值到变量的值

四、引用拓展模块

  1. 模块引用方式

    1. import <模块> [as<别名>] 使用时要加上命名空间

    2. from <模块> import <函数> 引用模块中的某个函数，调用时不需要再加上命名空间

  2. 标准库：

    1. 加密服务

      • hashilib：安全哈希和消息摘要算法接口

      • hamc：用于消息身份验证的密钥哈希算法

      • secrets：生成用于管理机密的安全随机数

    2. 并发执行

      • threading：基于线程的并发性

      • multiprocessing：基于进程的并发性

      • concurrent.futures：启动并行任务

      • subprovess：子流程管理

      • sched：事件的调度程序

      • queue：同步的队列类

      • _thread：低级线程ApI

    3. 通用系统服务

      • os：其他操作系统接口

      • io：用于处理流的核心工具

      • time：时间访问和转换

      • argparse：用于命令行选项，参数和子命令的解析器

      • getopt：用于命令行选项的c风格解析器

      • logging：Python的日志记录工具

      • getpass：便携式密码输入

      • cuises：字符单元格显示的终端处理

      • platform：访问底层平台的标识数据

      • errno：标准errno系统符号

      • ctypes：Python的外部函数库

    4. 文件和目录访问

      • pathlib：面向对象的文件系统路径

      • os.path：常见的路径名操作

      • fileinput：迭代多个输入流中的行

      • stat：解释stat（）结果

      • filecmp：文件和目录比较

      • tempfile：生成临时文件和目录

      • glob：Unix样式路径名模式拓展

      • fnmatch：Unix文件名模式匹配

      • linecache：随机访问文本行

      • shutil：高级文件操作

      • macpath：Mac OS 9路径操作函数

    5. 文件格式

      • csv：CSV文件读写

      • configparser：配置文件解析器

      • netrc：netrc文件处理

      • xdrlib：对XDR数据进行编码和解码

      • plistlib：生成并解析MAC OS X.plist文件

    6. 数据压缩和存档

      • zlib：与gzip兼容的压缩

      • gzip/bz2：支持gazip/bzilp2文件

      • lzma：使用LZMA算法进行压缩

      • zipfile：使用在ZIP存档

      • tarfile：读取和写入tar归档文件

    7. 数据持久化：

      • pickle：python对象序列化

      • copyreg：注册pickle支持功能

      • shelve：python对象持久化

      • marshal：内部python对象序列化

      • dbm：与unix”数据库“的接口

      • sqlite3：sqlite数据库的DB-API 2.0接口

    8. 功能编程模块：

      • itertools：为搞笑i循环创建迭代器的函数

      • functools：可调用对象的高阶函数和操作

      • opertor：标准运算符作为函数

    9. 数据类型：

      • datetime：基本日期和时间类型

        1.时间

        1. datetime.date()：处理日期（年月日）

          • 修改日期格式：strftime

            例如：datetime.date.today().strftime(‘%Y-%m-%d %H:%M:%S’)

            输出为’2024-01-27 00:00:00’

            • 修改为国际标准格式：datetime.datetime.now().isoformat()

          • 获取今天的日期：

            datetime.date.today()

            datetiem.datetime.now()

        2. datetime.time()：处理时间（时分秒、毫秒）

        3. datetime.datetime()：处理日期+时间

        4. datetime.timedelta()：处理时段（时间间隔）

          ##2.时间戳

          指格林威治时间1970年1月1日00时00分00秒其至现在的总秒数

          1. 将时间戳转换成日期：

            datetime.date.fromtimestamp()

          2. 将日期转换为时间戳：

            timetuple函数

            返回秒数来表示时间的浮点数：time.mktime函数

            ##3.时间上的加减法

            1. timedelta()：表示两个时间点的间隔

              例如：

              today = datetime.datetime.now()

              yesterday = today - datetime.tiemdelta(days=1)

              hours = today - datetime,timedelta(hours=1)

        • calendar：与日历相关的一般功能

          1. calendar.calendar(年)

            calendar.month(年，月)

            calendar.prmonth(年，月)=print(calendar.month(年，月))

            calendar.prcal(年)= print(calendar.calendar(年))

          2. 将日历列表化:calendar,monthcalendar()：嵌套列表，最里层列表有七个元素，代表一周,如果没有本月日期，则为0

          3. 判断闰年：calendar.isleap(年)

          4. 计算某月共有几天，从周几开始：

            例如：calendar.monthrange(2024，2)

            输出为(calendar.THURSDAY, 29)

          5. 计算

        • collections：容器数据类型

        • heapq：堆队列算法

        • bisect：数组二分算法

        • array：高效的数值数组

        • weakref：弱引用

        • types：动态类型创建和内置类型的名称

        • copy：浅层和深层复制操作

        • pprint：格式化输出

        • reprlib：备用repr（）实现

        • enum：支持枚举

      1. 数字模块：

        • numbers：数字抽象基类

        • math：数学函数

        • cmath：复数的数学函数

        • decimal：十进制定点和浮点算术

        • fractions：有理数

        • random：生成伪随机数

        • statistics：数学统计功能