[Python知识库]MOOC《Python语言程序设计》（第15次）- python基础语法体系总结

MOOC《Python语言程序设计》（第15次）-- 总结版

一、Python的简介

• python的创始人：Guido van Rossum 荷兰人，“龟叔”
• pyhton发行于1991年

1.1 Python的优缺点

• **简单、易学：**Python是一种代表简单主义思想的语言，一个良好的Python程序就感觉像是在读英语一样。
• **免费、开源：**Python是FLOSS（自由/开放源码软件）之一，你可以自由地发布这个软件的拷贝、阅读它的源代码、对它做改动、把它的一部分用于新的自由软件中。
• **高层语言：**无需考虑诸如如何管理程序使用的内存一类的底层细节。
• **解释型语言：**Python语言写的程序不需要编译成二进制代码，可以直接从源代码运行程序。
• **面向对象；**Python既支持面向过程的编程也支持面向对象的编程。在“面向对象”的语言中，程序是由数据和功能组合而成的对象构建起来的。
• **可移植：**Python可以在不同的平台上工作
• **可扩展：**如果你需要你的一段关键代码运行得更快或者希望某些算法不公开，你可以把你的部分程序用C或C++编写，然后在你的Python程序中使用它们
• **丰富的库：**除了标准库以外，还有许多其他高质量的第三方库
• **规范的代码：**Python采用强制缩进的方式使得代码具有极佳的可读性
• 缺点：运行速度慢，和C程序相比非常慢；代码不能加密，如果要发布你的Python程序，实际上就是发布源代码。

1.2 python的应用领域

数据分析、数据可视化、机器学习、深度学习、网络爬虫、网站开发、用户界面开发、游戏开发、虚拟现实（VR）等

1.3 Python的中文编码

Python中默认的编码格式是 ASCII 格式，在没修改编码格式时无法正确打印汉字，所以在读取中文时会报错。

解决方法为只要在文件开头加入 # -*- coding: UTF-8 -*- 或者 # coding=utf-8 就行了

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

print("你好，世界")

二、Python的数据类型

• 不可变数据（3 个）：Number（数字）、String（字符串）、Tuple（元组）；
• 可变数据（3 个）：List（列表）、Dictionary（字典）、Set（集合）。

2.1 数字类型（Number）

• int（整型）
• long（长整型），python3中没有
• float（浮点型）
• complex（复数），用 a+bj 或 complex(a,b) 表示，a,b为浮点型

int(x)				  # 将x转换为一个整数
long(x)           	  # 将x转换为一个长整数
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)			  # 去除Python表达式两边引号,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
chr(x)           	  # 将一个整数转换为一个字符
unichr(x)        	  # 将一个整数转换为Unicode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

import math        	  # 数学运算函数库
import random		  # 随机数函数库

详见 Python Number(数字)| 菜鸟教程

2.2 字符串（string）

字符串由一对单引号或双引号表示

索引：返回字符串中单个字符 <字符串>[M]

切片：返回字符串中一段字符子串 <字符串>[M:N:K]

转义符： \

• “\b”：回退

• “\n”：换行（光标移动至下行首）

• “\r”：回车（光标移动至本行首），用于单行刷新

sentence = 'abcdacba , ABCD , 学习,是一种信仰'

sentence.lower()  # 小写，'abcdacba , abcd , 学习,是一种信仰'
sentence.upper()  # 大写，'ABCDACBA , ABCD , 学习,是一种信仰'

sentence.split(',')       # 分割，['abcdacba ', ' ABCD ', ' 学习', '是一种信仰']
sentence.count('a')       # 统计，3
sentence.replace(' ','')  # 替换，'abcdacba,ABCD,学习,是一种信仰'
# 用空替换空格，即实现删除空格

'python'.center(10,'=')   # 填充，'==python=='
'=pytho=n='.strip('=')    # 删除两侧，'pytho=n'
','.join('study')         # 插入，'s,t,u,d,y'

详见 Python 字符串| 菜鸟教程

2.3 布尔型（Bool）

逻辑运算，只有两个值：Ture(真) 和 False(假) 。

2.4 列表（List）

List（列表） 是 Python 中使用最频繁的数据类型。

列表中元素的类型可以不相同，它支持数字，字符串，甚至还可以包含列表（嵌套）

列表功能实现

lt = []          	# 定义空列表lt，[]
lt += [1,2,3,4,5] 	# 向lt新增5个元素，[1,2,3,4,5]
lt[2] = 6      		# 修改le中第2个元素，[1,2,6,4,5]
lt.insert(2,7)   	# 向lt中第2个位置增加一个元素，[1,2,7,6,4,5]
del lt[1]      	   	# 从lt中第一个位置删除一个元素，[1, 7, 6, 4, 5]
del lt[1:4]     	# 删除lt中第1-3位置元素(包含3)，[1, 5]
print(0 in lt)     	# 判断lt中是否包含数字0，False
lt.append(0)       	# 向lt新增数字0，[1, 5, 0]
lt.index(0)     	# 返回数字0所在lt中的索引，2
len(lt)          	# lt的长度，3
max(lt)          	# lt中最大元素，5
lt.clear()        	# 清空lt，[]

详见 Python 列表(List)| 菜鸟教程

2.5 元组（Tuple）

Python的元组与列表类似，不同之处在于元组的元素不能修改。

元组使用小括号，列表使用方括号。

tup1 = ()     	# 创建空元组
tup2 = (50,)  	# 元组中只有一个元素，需在元素后面添加逗号

详见 Python 元组 | 菜鸟教程

2.6 集合（Set）

? 集合（set）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

? 基本功能是进行成员关系测试和删除重复元素。

set1 = {'a','b'}  # 创建集合，方式一
set2 = set('a')   # 创建集合，方式二
set3 = set()      # 创建空集合，只能用set()

diy_set = {'a','a','a','b','b'}  # 创建集合，
print(diy_set)  # 打印，重复的元素被自动去掉，{'a', 'b'}

2.7 字典（Dictionary）

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。

tinydict = {'name': 'runoob','code':1, 'site': 'www.runoob.com'}
print(tinydict['name'])  # 访问字典元素，'runoob'

详见 Python 字典(Dictionary)| 菜鸟教程

三、Python的运算符

四、Python的函数

# 自定义函数printinfo(),打印相关信息
def printinfo(name,country='China',*args):
    print("Name:{}\nConutry:{}".format(name,country))
    for var in args:
        print(var)
    return "信息打印完成"

printinfo('Student1','USA',['python',"isn't",'easy'],'I will study forever')

# Name:Student1
# Conutry:USA
# ['python', "isn't", 'easy']


# 匿名函数lambda
success = lambda arg1, arg2: print('{}*{}'.format(arg1,arg2))
success('happy',10)    		# happy*10
success('happy','today')  	# happy*today

五、Python的文件使用

文件的打开：

<变量名> = open( <文件名>, <打开模式> )

• <变量名>：文件句柄；
• <文件名>：路径和名称，分绝对路径和相对路径；
• <打开模式>：文本或二进制；读或写。

文件的关闭：

<变量名>.close()

fo = open('China.txt', "r", encoding='utf-8')
# ...文件操作...
fo.close()

其他方法：

with open() as f

好处：python会自动关闭文件

with open('China.txt','r',encoding='utf-8') as f:
    txt = f.read()  # 文件的操作

文件内容的读取

文件数据的写入：

六、Python的面向对象

创建类和对象实现程序功能，例如汽车是类，奔驰、宝马、本田等汽车品牌是继承于汽车类的子类，张三的奔驰汽车是具体的对象。

• 类(Class): 用来描述具有相同的属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。对象是类的实例。
• 类变量：类变量定义在类中且在函数体之外。类变量在整个实例化的对象中是公用的。类变量通常不作为实例变量使用。
• 实例变量：在类的声明中，通过变量赋予类的属性，在类声明的内部，但是在类的其他成员方法之外声明的，通常在__init__中声明。
• 继承：创建一个派生类（子类）继承基类（父类）的字段和方法。继承也允许把一个派生类的对象作为一个基类对象对待。例如汽车是父类，不同品牌的汽车是子类，子类具有父类的基本特征，但也允许有各自不同的特征。
• 方法：类中定义的函数。
• 方法重写：如果从父类继承的方法不能满足子类的需求，可以对其进行改写，这个过程叫方法的覆盖（override），也称为方法的重写。
• 实例化：创建一个类的实例，类的具体对象。
• 对象：通过类定义的数据结构实例。例如某品牌的汽车具有‘反厂修理’的方法，使用时需要指明哪一辆汽车，如对张三的汽车进行返厂修理，‘张三的X牌汽车’就是对象，而不可能对这个品牌的所有汽车进行修理。

class Parent:  							# 定义父类
    academic = '本科'  					# 类变量

    def __init__(self,grade):
        self.grade = grade  			# 实例变量

    def myMethod(self):     			# 方法
        print('调用父类方法')

    def setAcademic(self,attr):
        Parent.academic = attr 			# 修改父类属性

class Child(Parent):  					# 定义子类

    def __init__(self, grade, number):
        super().__init__(grade)
        self.grade = grade  			# 实例变量
        self.number = number

    def myMethod(self):
        print('调用子类方法')


c = Child('大一','1001')  # 实例化子类
print(c.number)        	  # 打印子类自身属性，输出:1001
c.myMethod()          	  # 子类调用重写方法，输出:'调用子类 方法'

print(c.academic)      	  # 打印继承于父类属性值，输出:'本科'
c.setAcademic('硕士')     # 调用父类的方法
print(c.academic)         # 再次打印继承于父类属性值，输出:'硕士'
print(Parent.academic)    # 打印父类的属性值，输出:'硕士'

单下划线、双下划线、头尾双下划线说明：

_foo_: 定义的是特殊方法，一般是系统定义名字 ，类似__init__() 之类的。

_foo: 以单下划线开头的表示的是 protected 类型的变量，即保护类型只能允许其本身与子类进行访问，不能用于 from module import *

__foo: 双下划线的表示的是私有类型(private)的变量,例如私有方法和私有属性，只能是允许这个类本身进行访问。

七、Python的第三方库