本系列旨在快速掌握Python，實現能夠快速閱讀和理解 Python 代碼，并在可查閱語法的情況下進行 AI 學習。
本篇先了解一下Python基礎知識。
本篇內容較菜鳥教程有所刪減、方便快速構建大綱，且加入了PEP 8規范說明等有助于理解和編寫代碼的說明。

因為是Java程序員視角學習Python，所以會有一些與Java的比較。

資料推薦

菜鳥教程
《python入門到實踐》

Python格式規范

編碼

默認情況下，Python3 源碼文件以 UTF-8 編碼，所有字符串都是 unicode 字符串。

PEP 8規則

Python官方的規范PEP 8。
里面有各種規范，這里簡單介紹一下命名規范。

• 變量
  不要使用I、O字符作為單個字符變量名。
  常量為大寫字母+下劃線。

• 模塊名
  模塊名全小寫，下劃線分割。

• 類名
  類名CapWords規范，即同Java一樣首字母大寫。
  異常類后綴使用Error。

• 函數名
  小寫+下劃線。
  實例方法第一個參數用self。
  類方法第一個參數用cls。
  使用下劃線優于縮寫。

• 前導線_約定

公開屬性不應有前導下劃線_
僅對非公共方法和實例變量使用一個前導下劃線_
使用雙前導下劃線__命名可能與設計為子類的類中的屬性發生沖突的屬性。

標識符

• 第一個字符必須以字母（a-z, A-Z）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，count 和 Count 是不同的標識符。
• 標識符對長度無硬性限制，但建議保持簡潔（一般不超過 20 個字符）。
• 禁止使用保留關鍵字，如 if、for、class 等不能作為標識符。

注釋

#!/usr/bin/python3# 第一個注釋
# 第二個注釋'''
第三注釋
第四注釋
'''"""
第五注釋
第六注釋
"""
print ("Hello, Python!")

縮進（Python怎么寫）

python最具特色的就是使用縮進來表示代碼塊，不需要使用大括號 {} 。

縮進的空格數是可變的，但是同一個代碼塊的語句必須包含相同的縮進空格數。

縮進一致默認為同一個代碼快，使用反斜杠\可以實現多行語句。

Python換行不需要使用分號;來標識結束。

Python關鍵字

python關鍵字可以使用下列代碼打印出來。

import keywordprint(keyword.kwlist)

[‘False’, ‘None’, ‘True’, ‘and’, ‘as’, ‘assert’, ‘async’, ‘await’, ‘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’]

Python核心語法

變量與數據類型

字符串、數字、列表、元組、字典、集合（重點：列表和字典，類似Java的List和Map）。

基本類型

python的變量不需要聲明，類型在運行時自動推斷，且可隨時改變。即動態類型特征。

x = 10
# 整數轉換成字符串
x = "hello"

Java10+開始支持var關鍵字，支持局部變量類型推斷，但是不同的是Java的var聲明后類型不可以更改。

類型可以隨時更改，但是內容不一樣。
Python3 的六個標準數據類型中：

• **不可變數據（3 個）：Number（數字）、String（字符串）、Tuple（元組）；
• **可變數據（3 個）：List（列表）、Dictionary（字典）、Set（集合）。

不可變immutable的類型一旦創建，內部內容不可修改，修改操作實際上是創建了一個新的對象。

a = "hello"
a += " world"  # 實際是新建了一個字符串對象，a 指向新對象

可變mutable的類型內部內容可直接修改，而對象本身（內存地址）不變。

• Tuple示例
  元組中的元素類型也可以不相同。有序。

tuple = ( 'abcd', 786 , 2.23, 'runoob', 70.2  )

• List示例
  和Java不一樣，Python的List可存放任意類型（動態類型），運行時動態推斷，無編譯時類型約束。
  Java的List存Object是編譯時類型擦除，需要保證是Object子類，沒有Python的靈活。

Python的List是有序的。

list = [ 'abcd', 786 , 2.23, 'runoob', 70.2 ]  # 定義一個列表

• Dictionary示例
  字典是無序的對象集合。鍵值對。

tinydict = {'name': 'runoob','code':1, 'site': 'www.runoob.com'}

• Set示例
  Python 中的集合（Set）是一種無序、可變的數據類型，用于存儲唯一的元素。

sites = {'Google', 'Taobao', 'Runoob', 'Facebook', 'Zhihu', 'Baidu'}

迭代器

迭代器對象從集合的第一個元素開始訪問，直到所有的元素被訪問完結束。迭代器只能往前不會后退。
迭代器有兩個基本的方法：iter() 和 next()。
字符串，列表或元組對象都可用于創建迭代器：

list = [1,2,3,4]
# 通過iter方法創建迭代器對象
it = iter(list)
# 使用next()方法獲取元素
print(next(it))

類似Java需要實現Iterator接口的hasNext()與next()，Python一個類需要作為迭代器使用需要在類中實現__iter__()與__next__()方法。

類型轉換

以下幾個內置的函數可以執行數據類型之間的轉換。這些函數返回一個新的對象，表示轉換的值。

函數	描述
int(x [,base])	將x轉換為一個整數
float(x)	將x轉換到一個浮點數
complex(real [,imag])	創建一個復數
str(x)	將對象 x 轉換為字符串
repr(x)	將對象 x 轉換為表達式字符串
eval(str)	用來計算在字符串中的有效Python表達式,并返回一個對象
tuple(s)	將序列 s 轉換為一個元組
list(s)	將序列 s 轉換為一個列表
set(s)	轉換為可變集合
dict(d)	創建一個字典。d 必須是一個 (key, value)元組序列。
frozenset(s)	轉換為不可變集合
chr(x)	將一個整數轉換為一個字符
ord(x)	將一個字符轉換為它的整數值
hex(x)	將一個整數轉換為一個十六進制字符串
oct(x)	將一個整數轉換為一個八進制字符串
函數轉換為顯示轉換。

在隱式類型轉換中，Python 會自動將一種數據類型轉換為另一種數據類型，不需要我們去干預。

在使用上，Python的隱式類型轉換和Java的自動類型轉換效果一樣。
即較小類型轉換成較大類型以避免精度丟失，如int轉double。
都不允許使用不安全活不合理的轉換，如字符串直接轉數字。

兩者在使用上差別為Python支持布爾值轉換，布爾值在算術中隱式轉為int（True為1，False為0）。
Java不支持布爾值轉換，有限轉換類型為byte → short → int → long → float → double。

控制流

if、for、while（Python的循環比Java簡潔，注意縮進）。

• if

if condition_1:statement_block_1
elif condition_2:statement_block_2
else:statement_block_3# python3.10新增 match...case 類似Java switch case
match subject:case <pattern_1>:<action_1>case <pattern_2>:<action_2>case <pattern_3>:<action_3>case _:<action_wildcard> # _ 可以匹配一切。 類似default

• for
  python提供了for…else寫法，else在for結束后執行一次。相當于與finally

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

• while
  python提供了while…else寫法，else執行一次。想當于while+if else

while 判斷條件(condition)：執行語句(statements)……while counter <= n:sum = sum + countercounter += 1# 或者
while <expr>:<statement(s)>
else:<additional_statement(s)>

Python的continue和break與Java使用相同。

函數

定義、參數（默認參數、可變參數）、lambda表達式。

定義函數

可以使用def關鍵字定義一個完成函數。
![[Pasted image 20250414133812.png]]

也可以使用lambda來創建一個匿名函數，一般是簡單的、單行的函數，通常在需要函數作為參數傳遞的情況下使用。

lambda arguments: expression
# 無參
f = lambda: "Hello, world!"
print(f())  # 輸出: Hello, world!
# 有參
x = lambda a, b : a * b
print(x(5, 6))

lambda 函數通常與內置函數如 map()、filter() 和 reduce() 一起使用，以便在集合上執行操作。例如：

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
squared = list(map(lambda x: x**2, numbers))
print(squared)  # 輸出: [1, 4, 9, 16, 25]

參數傳遞機制

Java嚴格采用值傳遞（Pass by Value），對象類型傳遞引用的副本。因此，Java函數內修改傳遞的值不會修改原值，通過傳遞的引用修改對象內容會影響原對象，將引用副本指向新的對象不會影響原應用。
Python的參數傳遞與Java一致。不可變對象表現為值傳遞，可變對象表現為“傳遞引用副本”。

裝飾器

裝飾器（decorators）是 Python 中的一種高級功能，它允許你動態地修改函數或類的行為。
![[Pasted image 20250414140726.png]]
類似于Java的注解。
多個裝飾器堆疊在一起，從下到上??順序依次應用。

異常處理

語法

語法try-except（類似Java的try-catch）。

def test_func():while True:try:x = int(input("請輸入一個數字: "))breakexcept ValueError as err:print("您輸入的不是數字，請再次嘗試輸入！")test_func()

和Java一樣，一個try可以對應多個except。
語法try/except…else。else 子句放在最后，將在 try 子句沒有發生任何異常的時候執行。

try-finally 語句。和Java的finally一樣，是否發生異常都將執行最后的代碼。

Python 使用 raise 語句拋出一個指定的異常。

raise [Exception [, args [, traceback]]]# 使用raise拋出異常
x = 10
if x > 5:raise Exception('x 不能大于 5。x 的值為: {}'.format(x))

僅使用raise關鍵字相當于直接拋出。

with

Python的with關鍵字類似Java的 try-with-resources 。語法如下：

# 文件操作（自動關閉）
with open('file.txt', 'r') as file:data = file.read()# 文件會在代碼塊結束后自動關閉，即使發生異常

類似的是Java使用try-with-resources 需要類實現了AutoCloseable接口，而Python的需要實現__enter__ 和 exit。

自定義異常

異常類需要繼承Exception。

class MyError(Exception):def __init__(self, value):self.value = valuedef __str__(self):return repr(self.value)

大多數的異常的名字都以"Error"結尾，就跟標準的異常命名一樣。這里類繼承相關件后續Python面向對象篇章。

掌握測試-使用Python來解leetcode

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