Python作為一門簡潔高效、功能強大的編程語言,憑借其易讀性和豐富的生態系統,已成為編程領域的“明星語言”。本文將系統講解Python的核心語法,涵蓋變量、數據類型、控制結構、函數、模塊等核心概念,幫助讀者快速掌握編程基礎。
一、Python語言特性
Python的設計哲學強調代碼可讀性與簡潔性,其核心特點包括:
- 動態類型:變量無需顯式聲明類型,解釋器自動推斷。
- 強縮進規則:通過縮進(通常為4個空格)定義代碼塊,替代傳統的大括號。
- 豐富的內置數據結構:列表、字典等容器類型簡化復雜操作。
- 跨平臺兼容性:支持Windows、Linux、macOS等多系統運行。
二、變量與數據類型
1. 變量定義
Python變量直接通過賦值創建,無需類型聲明:
name = "Alice" # 字符串
age = 25 # 整數
height = 1.75 # 浮點數
is_student = True # 布爾值
2. 數據類型
-
基本類型:
- 整型(int):
100
,-5
- 浮點型(float):
3.14
,-0.001
- 字符串(str):
"Hello"
(可用單引號或雙引號) - 布爾型(bool):
True
或False
- 整型(int):
-
容器類型:
- 列表(list):可變的元素序列,如
numbers = [1, 2, 3]
- 元組(tuple):不可變序列,如
colors = ("red", "green")
- 字典(dict):鍵值對集合,如
person = {"name": "Bob", "age": 30}
- 集合(set):無序不重復元素,如
unique_nums = {1, 2, 3}
- 列表(list):可變的元素序列,如
3. 類型轉換
使用內置函數實現類型轉換:
num_str = "123"
num_int = int(num_str) # 字符串轉整數
num_float = float("3.14") # 字符串轉浮點數
list_from_str = list("abc") # ['a', 'b', 'c']
三、運算符與表達式
1. 算術運算符
print(10 + 3) # 加法 → 13
print(10 ** 2) # 冪運算 → 100
print(10 // 3) # 整除 → 3
2. 比較運算符
print(5 > 3) # True
print("apple" == "Apple") # False(區分大小寫)
3. 邏輯運算符
if age >= 18 and is_student:print("成年學生")
4. 成員運算符
fruits = ["apple", "banana"]
print("apple" in fruits) # True
四、流程控制
1. 條件語句(if-elif-else)
score = 85
if score >= 90:print("優秀")
elif score >= 60:print("及格")
else:print("不及格")
2. 循環結構
- for循環遍歷序列:
for i in range(5): # 輸出0-4print(i)
- while循環條件控制:
count = 0
while count < 3:print(f"第{count+1}次循環")count += 1
3. 循環控制
break
:跳出整個循環continue
:跳過當前迭代
for num in [1, 2, 3, 4]:if num % 2 == 0:continueprint(num) # 輸出1, 3
五、函數與模塊
1. 函數定義
def greet(name):"""返回問候語(文檔字符串)"""return f"Hello, {name}!"print(greet("Alice")) # Hello, Alice!
2. 參數傳遞
- 位置參數:
def add(a, b): return a + b
- 關鍵字參數:
add(b=3, a=2)
- 默認參數:
def power(x, n=2): return x ** n
3. 模塊導入
- 導入整個模塊:
import math
- 導入特定函數:
from random import randint
- 別名設置:
import numpy as np
六、異常處理
try:result = 10 / 0
except ZeroDivisionError:print("除數不能為零")
except Exception as e:print(f"未知錯誤: {e}")
finally:print("執行清理操作")
七、文件操作
1. 文件讀寫
with open("data.txt", "w") as f:f.write("Hello, Python!")with open("data.txt", "r") as f:content = f.read()print(content)
2. 文件模式
r
:只讀w
:寫入(覆蓋)a
:追加寫入b
:二進制模式
八、面向對象編程
1. 類與對象
class Dog:def __init__(self, name):self.name = namedef bark(self):print(f"{self.name}在汪汪叫!")my_dog = Dog("Buddy")
my_dog.bark() # Buddy在汪汪叫!
2. 繼承與多態
class Bulldog(Dog):def bark(self):print(f"{self.name}發出低沉的叫聲!")
九、高級特性
1. 列表推導式
squares = [x**2 for x in range(10)] # [0,1,4,...,81]
2. 生成器
even_gen = (x for x in range(100) if x%2 ==0)
3. 裝飾器
def log_time(func):def wrapper(*args):start = time.time()result = func(*args)print(f"耗時:{time.time()-start}秒")return resultreturn wrapper@log_time
def long_task():time.sleep(2)
十、實踐建議
- 代碼規范:遵循PEP8風格(如變量命名用下劃線)
- 調試技巧:使用
print()
或IDE斷點調試 - 虛擬環境:通過
venv
隔離項目依賴 - 單元測試:使用
unittest
模塊驗證功能
通過掌握以上核心語法,讀者已具備編寫Python程序的基礎能力。建議結合實際項目(如數據處理、Web開發)深化理解,并持續探索標準庫與第三方庫(如NumPy、Django)的進階應用。Python的簡潔哲學在于“用更少的代碼做更多的事”,這正是其魅力所在。