Python 是由Guido Van Rossum在 90 年代早期設計,現在是最常用的編程語言之一。特別是人工智能的火熱,再加之它的語法簡潔且優美,實乃初學者入門AI必備的編程語言。
作者 | yuquanle
責編 | 屠敏
Python基本語法
標識符
第一個字符必須是英文字母或下劃線 _ 。標識符的其他的部分由字母、數字和下劃線組成。標識符對大小寫敏感。
保留字
保留字即關鍵字,不能用作任何標識符名稱。keyword 模塊可以輸出當前版本的所有關鍵字:
import keywordprint(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']
注釋
單行注釋采用#,注釋是給人看的,可以是任意內容,解釋器會忽略掉注釋。
多行注釋采用'''或"""。
# print("我是注釋,不會執行")print("正常執行代碼")'''這是多行注釋,用三個單引號這是多行注釋,用三個單引號 '''print("Hello, World!") """這是多行注釋,用三個雙引號這是多行注釋,用三個雙引號 """print("Hello, World!")
行與縮進
Python 使用縮進來表示代碼塊而不是大括號 {}。縮進的空格數是可變的,但是同一個代碼塊的語句必須是相同的縮進空格數。建議四個空格數。
注意Tab和四格空格混用會報錯,這個錯誤還不容易被察覺。
輸入輸出
通常是一條語句一行,如果語句很長,我們可以使用反斜杠(\)來實現多行語句。在 [], {}, 或 () 中的多行語句,則不需要反斜杠。
sentence1 = "I love " + \"python"sentence2 = ["I", "love","python"]
基本數據類型
計算機程序要處理不同的數據,需要定義不同的數據類型。Python 中的變量不需要聲明,每個變量在使用前都必須賦值,變量賦值以后該變量才會被創建。
Python中變量就是變量,沒有類型,所說的"類型"是變量所指的內存中對象的類型。等號(=)用來給變量賦值。等號(=)運算符左邊是一個變量名,等號(=)運算符右邊是存儲在變量中的值。
數字類型(Number)
數字類型是不可變數據。Python3 支持 int(整數)、float(浮點數)、bool(布爾)、complex(復數),數值類型的賦值和計算是很直觀的。
# int(整數)a = 3# float(浮點數)b = 3.5#bool(布爾)c = True#complex(復數)d = 4+3jprint(a, b, c, d)#內置的 type() 函數可以用來查詢變量所指的對象類型print(type(a), type(b), type(c), type(d))#還可以用 isinstance 來判斷#isinstance 和 type 的區別在于:type()不會認為子類是一種父類類型,isinstance()會認為子類是一種父類類型print(isinstance(a, int))print(isinstance(a, float))
關于數值運算,可以同時為多個變量賦值,如a, b = 1, 2。一個變量可以通過賦值指向不同類型的對象。
除法包含兩個運算符:/ 返回一個浮點數,// 返回一個整數。混合計算時,Python會把整型轉換成為浮點數。
# 加print("Add operation: 5 + 4 = ",5 + 4)# 減print("Sub operation: 5 - 4 = ",5 - 4)# 乘print("Mul operation: 5 * 4 = ",5 * 4)# 除,得到一個浮點數print("Div operation: 5 / 4 = ",5 / 4)# 除,得到一個整數print("Div operation: 5 // 4 = ",5// 4)# 取余print("Mod operation: 5 % 4 = ",5 % 4)# 乘方print("Pow operation: 5 ** 4 = ",5 ** 4)
字符串類型(String)
Python 沒有單獨的字符類型,一個字符就是長度為1的字符串。字符串用單引號 ' 或雙引號 " 括起來。
s1 = "I love python"s2 = 'I love python'print(s1)print(s2)#索引值以 0 為開始值,-1 為從末尾的開始位置print("s1首字母字符:", s1[0])print("s1末尾字母字符:", s1[-1])print("輸出從第三個開始到第五個的字符:", s1[2:5]) #加號 + 是字符串的連接符#星號 * 表示復制當前字符串,緊跟的數字為復制的次數str = "I love python "print("連接字符串:", str + "!!!")print("輸出字符串兩次:", str * 2)#反斜杠 \ 轉義特殊字符#若不想讓反斜杠發生轉義,可以在字符串前面添加一個 rprint('I\nlove\npython')print("反斜杠轉義失效:",r'I\nlove\npython')
列表類型(List)
列表類型是一種有序的集合。列表中元素的類型可以不相同,它支持數字,字符串甚至可以包含列表(所謂嵌套)。列表是寫在方括號 [] 之間、用逗號分隔開的元素列表。
list_a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]list_b = [7, 8, 9]print(list_a)print(list_b)#列表可以被索引和截取,列表被截取后返回一個包含所需元素的新列表print ("輸出完整列表: ", list_a) print ("輸出列表第一個元素:", list_a[0]) print ("從第二個開始輸出到第三個元素:", list_a[1:3]) print ("輸出從第三個元素開始的所有元素:", list_a[2:])print ("連接兩次列表:", list_a * 2)print ("連接列表:", list_a + list_b)#列表中的元素是可以改變的list_a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]print("變化前:", list_a)list_a[0] = 0list_a[2:5] = [7, 8, 9]print("變化后:", list_a)#append()方法:在列表末尾添加新的對象list_a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]print("添加前:", list_a)list_a.append(7)list_a.append(8)print("添加后:", list_a)#del語句:刪除列表元素list_a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]print("刪除前:", list_a)del list_a[0]print("刪除后:", list_a)#len()方法:計算列表長度list_a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]print("列表長度:", len(list_a))#max()方法:返回列表元素最大值。min()方法:返回列表元素最小值list_a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]print("列表最小值:", min(list_a))print("列表最大值:", max(list_a))#list()方法:將字符串轉換為列表str = '123456'print("轉換后:", list(str))#count()方法:統計某個元素在列表中出現的次數list_a = [1, 1, 2, 3, 4, 5, 6]print("1在list_a中出現的次數:", list_a.count(1))#index()方法:從列表中找出某個值第一次出現的索引位置list_a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]print("3第一次出現的位置:", list_a.index(3))#insert()方法:將對象插入列表指定位置list_a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]print("插入前:", list_a)list_a.insert(0 ,7)print("插入后:", list_a)#pop()方法:移除列表中的一個元素(默認最后一個元素),并且返回該元素的值list_a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]print("默認移除最后一個元素:", list_a.pop())print("指定移除第一個元素:", list_a.pop(0))#reverse()方法:翻轉列表中元素list_a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]print("翻轉前:", list_a)list_a.reverse()print("翻轉后:", list_a)#sort()方法:該方法沒有返回值,但是對原列表進行排序list_a = [1, 3, 2, 5, 4, 6]print("排序前:", list_a)list_a.sort()print("升序排序:", list_a)list_a.sort(reverse = True)print("降序排序:", list_a)
元組類型(Tuple)
元組類型是不可變類型,元組使用小括號()。
tup1 = (1, 2, 3, 4, 5 )# 元組中只包含一個元素時,需要在元素后面添加逗號,否則括號會被當作運算符使用tup2 = (50,)tup3 = (50)print(type(tup2))print(type(tup3))#訪問元組:使用下標索引來訪問元組中的值tup1 = (1, 2, 3, 4, 5 )print ("tup1[0]: ", tup1[0])print ("tup1[1:3]: ", tup1[1:3])#修改元組:元組中的元素值是不允許修改的,但可以對元組進行連接組合tup1 = (1, 2)tup2 = ('a', 'b')# 創建一個新的元組tup3 = tup1 + tup2print(tup3)#刪除元組:元素值是不允許刪除,但可以使用del語句來刪除整個元組tup1 = (1, 2, 3, 4, 5 )print(tup1)del tup1print("刪除后的元組 tup1: ")print(tup1)#元組運算符:如 + 號和 * 號tup1 = (1, 2)tup2 = ('a', 'b')print("連接:", tup1 + tup2)print("復制3次:", tup1 * 3)#len():計算元組元素個數tup1 = (1, 2)print("元組長度:", len(tup1))#max()方法: 返回元組中元素最大值。min()方法: 返回元組中元素最小值tup1 = (1, 2)print("元組最大值:", min(tup1))print("元組最大值:", max(tup1))#tuple()方法:將列表轉換為元組list1= ['1', '2']print("轉換前:", list1)tup1 = tuple(list1)print("轉換后:", tup1)
集合類型(Set)
集合類型是無序的不重復元素序列。使用大括號 {} 或者 set() 函數創建集合。
注意:創建一個空集合必須用 set() 而不是 {},因為 {} 是用來創建一個空字典。
a={'a','b','c'}b=set('abc')c=set()d={}print(a)print(b)print(type(a), type(b), type(c), type(d))#無序性a = set('python')print(a)#互異性a = set('good')print(a)#add()方法:為集合添加元素a = set('good')a.add('p')print(a)#update()方法:給集合添加元素a = set('good')a.update('p')print("添加一個元素", a)a.update(['a', 'b', 'c'])print("添加多個元素", a)a.update(['H', 'e'], {'l', 'l', 'o'}) print('添加列表和集合', a)#remove()方法:移除指定元素s = {'P', 'y', 't', 'h', 'o', 'n'}s.remove('t') print("去掉t", s) #pop()方法:隨機移除元素 s = {'P', 'y', 't', 'h', 'o', 'n'}print("隨機刪除元素:", s.pop()) #clear()方法:移除集合中的所有元素s = {'P', 'y', 't', 'h', 'o', 'n'}s.clear() print("清空集合:", s, len(s))#issubset()方法:判斷指定集合是否為該方法參數集合的子集A = set('abcd')B = set('cdef')C = set('ab')print("C是否A子集:", C.issubset(A))#union()方法:返回兩個集合的并集,也可以用 |print("A和B并集:", A|B)print("A和B并集:",A.union(B))#intersection()方法:返回集合的交集,也可以用&print("A和B交集:", A&B)print("A和B交集:",A.intersection(B))#difference()方法:差集,也可以用-print("A和B差集:", A-B)print("A和B差集:",A.difference(B))
字典類型(Dictionary)
字典類型是可變類型。在同一個字典中,鍵(key)必須是唯一的。
字典的每個鍵值(key=>value)對用冒號(:)分割,每個對之間用逗號(,)分割,整個字典包括在花括號({})中。
# 用{}創建字典dict1 = {"a":"1", "b":"2"}print(dict1)# 用內置函數dict()dict2 = dict(a="1", b="2")print(dict2)#訪問字典里的值dict1 = {"a":"1", "b":"2"}print ("dict1['a']: ", dict1['a']) #如果沒有會報錯print ("dict1.get('a'): ", dict1.get('a')) #如果沒有返回Noneprint("獲取所有的key值:", dict1.keys())print("獲取所有的value值:", dict1.values())#增加新的鍵/值對dict1 = {"a":"1", "b":"2"}print ("增加前:", dict1)dict1['c'] = 3print ("增加后:", dict1)#刪除字典指定元素dict1 = {"a":"1", "b":"2"}print ("刪除前:", dict1)del dict1['a']print ("刪除后:", dict1)#清空字典dict1 = {"a":"1", "b":"2"}print ("清空前:", dict1)dict1.clear()print ("清空后:", dict1)#dir()方法:查看dict所有方法print(dir(dict))
條件判斷和循環
條件控制:通過一條或多條語句的執行結果(True或者False)來決定執行的代碼塊。
每個條件后面要使用冒號:,表示接下來是滿足條件后要執行的語句塊。使用縮進來劃分語句塊,相同縮進數的語句在一起組成一個語句塊。在Python中沒有switch–case語句。
#if操作x = 5if x > 3:print("yes")#if嵌套:if...elif...else#也可以把 if...elif...else 結構放在另外一個 if...elif...else 結構中x = 99if x<60:print("不及格")elif x<80:print("良好")else:print("優秀")#while循環sum = 0counter = 1while counter <= 10: sum = sum + counter counter += 1print("1 到 10 之和為: %d" % sum)#while 循環使用 else 語句count = 0while count < 5:print (count, " 小于 5") count = count + 1else:print (count, " 大于或等于 5")#for 語句:for循環可以遍歷任何序列(列表、字符串等)str = 'python'list1 = ['I', 'love', 'python']print("遍歷字符串")for i in str:print(i)print("遍歷列表")for i in list1:print(i)#range()函數:遍歷數字序列,可以使用內置range()函數生成數列for i in range(5):print(i)#也可以使用range指定區間的值for i in range(2,6):print(i)#也可以使range以指定數字開始并指定不同的增量(步長),可以是負數for i in range(0, 10, 3):print(i)for i in range(-10, -100, -30):print(i)#可以結合range()和len()函數以遍歷一個序列的索引list1 = ['I', 'love', 'Python']for i in range(len(list1)):print(list1[i])#break語句:跳出 for 和 while 的循環體list1 = ['I', 'love', 'Python']for i in list1:if i == 'love':breakprint('當前為 :', i)#continue語句:跳過當前循環塊中的剩余語句,然后繼續進行下一輪循環var = 10whilevar > 0: var = var-1# 變量為 5 時跳過輸出ifvar == 5: continueprint ('當前值 :', var)print ("hello world!")#pass 語句:pass是空語句,是為了保持程序結構的完整性,pass 不做任何事情,一般用做占位語句while True: pass # 等待鍵盤中斷 (Ctrl+C)
函數
函數是組織好的,可重復使用的,用來實現單一,或相關聯功能的代碼段。函數能提高應用的模塊性,和代碼的重復利用率。
Python提供了許多內建函數,比如“print()”,也可以自己創建函數,這被叫做用戶自定義函數。
# 1.無參函數# 用def定義新函數defmy_func(): print("test...")return1# 調用函數my_func() # 2.有參函數# 關鍵字參數、默認參數、可變參數。# 關鍵字參數: 調用時指定參數的名稱,且與函數聲明時的參數名稱一致。使用關鍵字參數允許函數調用時參數的順序與聲明時不一致。defmy_func1(x, y): print(x) print(y)# 標準調用my_func1(1, 2)# 關鍵字調用defmy_func1(y = 1, x = 2)# 默認參數:在函數聲明時,指定形參的默認值,調用時可不傳入參數(使用默認值)。defmy_func2(x, y=1): print(x+y)my_func2(2)#可變參數:變參數就是傳入的參數個數是可變的,可以是1個、2個到任意個。#在參數前面加了一個*號。在函數內部,參數numbers接收到的是一個tuple。defmy_func3(*numbers): sum = 0for n innumbers: sum = sum + n * nreturn sum# 函數調用my_func3() #返回結果0my_func3(1,2) #返回結果5# 關鍵字參數:可變參數允許你傳入0個或任意個參數,這些可變參數在函數調用時自動組裝為一個tuple。而關鍵字參數允許你傳入0個或任意個含參數名的參數,這些關鍵字參數在函數內部自動組裝為一個dict。defmy_func4(x, **kw): print ('x:', x, 'other:', kw)#除了必選參數x外,還接受關鍵字參數kw。在調用該函數時,可以只傳入必選參數。my_func4(8)#也可以傳入任意個數的關鍵字參數my_func4(8, z="66")
類
類(Class):用來描述具有相同的屬性和方法的對象的集合。它定義了該集合中每個對象所共有的屬性和方法。對象是類的實例。
類變量:類變量在整個實例化的對象中是公用的。類變量定義在類中且在函數體之外。類變量通常不作為實例變量使用。
數據成員:類變量或者實例變量, 用于處理類及其實例對象的相關的數據。
#創建類StudentclassStudent(object):"學生成績"def__init__(self, name, score): self.name = name self.score = scoredefprint_score(self): print('%s: %s' % (self.name, self.score))#創建Student類的對象bartjack = Student('Bart Simpson', 59)#創建Student類的對象lisabob = Student('Lisa Simpson', 87)#訪問類的屬性jack.print_score()bob.print_score()# 添加一個 'age' 屬性jack.age = 7print("添加一個 'age' 屬性:",hasattr(jack, 'age'))# 修改 'age' 屬性jack.age = 8print("修改 'age' 屬性:",getattr(jack, 'age'))# 刪除 'age' 屬性del jack.age print("刪除 'age' 屬性:",hasattr(jack, 'age'))
類的繼承
面向對象的編程帶來的主要好處之一是代碼的重用,實現這種重用的方法之一是通過繼承機制。
通過繼承創建的新類稱為子類或派生類,被繼承的類稱為基類、父類或超類。
#編寫一個名為Fruit的class,執行run()方法可以直接打印#編寫Apple和Orange類時,就可以直接從Fruit類繼承classFruit(object):'父類Animal'defrun_father(self): print('調用父類方法...')classApple(Fruit):'子類1 Apple'defrun_son(self): print('調用子類方法...')classOrange(Fruit):'子類2 Orange'defrun_son(self): print('調用子類方法...')#實例化子類apple = Apple()orange = Orange()#調用父類方法apple.run_father()orange.run_father()#調用子類方法apple.run_son()orange.run_son()
方法重寫
如果父類方法的功能不能滿足你的需求,你可以在子類重寫你父類的方法
classFruit(object):'父類Animal'defrun(self): print('調用父類方法...')classApple(Fruit):'子類1 Apple'defrun(self): print('子類1 Apple 重寫父類方法...')classOrange(Fruit):'子類2 Orange'defrun(self): print('子類2 Orange 重寫父類方法...')#實例化子類apple = Apple()orange = Orange()#調用父類方法apple.run()orange.run()
模塊
Python 模塊(Module),是一個 Python 文件,以 .py 結尾,包含了 Python 對象定義和Python語句。模塊讓你能夠有邏輯地組織你的 Python 代碼段。
把相關的代碼分配到一個模塊里能讓你的代碼更好用,更易懂。模塊能定義函數,類和變量,模塊里也能包含可執行的代碼。
# 導入模塊import math# 現在可以調用模塊里包含的函數了print("求e的n次冪:",math.exp(1))# from…import 語句:從模塊中導入一個指定的部分到當前命名空間中# 導入模塊中的特定函數from math import exp# 現在可以直接使用該函數了print("求e的n次冪:",exp(1))# from…import* 語句:導入一個模塊中的所有項目。然而這種聲明不該被過多地使用from math import *
聲明:本文為公眾號「 AI小白入門」投稿,版權歸作者所有。