[Python知识库]Python基础

Python介绍

一、Python特点

1. 简洁，可读性强
2. 面向对象
3. 免费和开源
4. 可移植性，可跨平台
5. 可扩展，嵌入到C、 C++等语言中

二、应用范围

1. 科学计算
2. 人工智能
3. Web服务器端和大型网站后端
   Youtube,gmial,豆瓣等
4. GUI
5. 游戏开发、移动设备、嵌入式、系统运维、大数据

python由于是解释执行，所以性能比较低。

三、版本兼容

• python3不兼容python2。
• 程序如果可以在python2.7运行，可通过2to3转换工具（python自带）转换到python3。

四、Python解释器和IDE

python程序执行依赖于python解释器，常用python解释器有;

1. CPython：C语言实现的解释器
2. Jython：Java语言实现的解释器，可以调用java类
3. IronPython： .Net平台使用的解释器，适合.Net平台上开发
4. Pypy：python语言实现的解释器

python自带的开发环境

1. IDLE：python自带的开发环境

六、对象和变量

对象

• python中，一切皆对象，由标识符（id：对应于对象的内存地址）、类型和值组成。
• 对象本质：一个内存块，拥有特定的值，支持特定类型的相关操作。

引用

• 变量成为对象的引用，变量保存的对象的地址，变量通过地址引用了"对象"。
• 变量不需要声明数据类型，对象必须要声明数据类型。

标识符命名（变量命名）

标识符：变量、函数、类、模块的名称，区分大小写，第一个字母只能是字母、下划线。避免关键字，避免双下划线开头和结尾。
help()：keywords查看系统关键字。
IDE+F1查看帮助文档。

变量

• 变量声明
  变量名 = 表达式
• 删除变量
  del 变量名
  变量引用的对象若再没有其它变量引用，则会被python垃圾回收机制回收。
• 变量链式赋值
  同一对象赋值给多个变量 x = y = 123
• 变量解包赋值
  系列数据赋值给对应相同个数的变量 a,b,c = 1,2,3
  变量值互换 a,b = b,a

*python不支持常量，只能逻辑上规定不能修改常量。

七、数据类型

内置数据类型

python内置数据类型：

1. 整型 int
   (1) 除10进制，还有二进制，八进制，十六进制。
   0b / 0B a=0b100 (8)
   0o / 0O a=0o72 (58)
   0x / 0X a=0xA2(162）
   (2) int()将数据转为整型：
   int(9.9):9
   int(True): 1
   int(‘234’) :234
   int(‘234a’):error
   (3) 数值范围
   python2中，int表示32位，python3中，int可以存储任意大小的整数，long被取消，所以python非常适合于科学运算。（10**100）

2. 浮点型 float
   (1) 科学计数法表示：$a\times b^{10}$，314e-2，314E-2。
   (2) float()进行浮点数转换。
   整数和浮点数运算，结果为浮点数。2+8.0=10.0。
   round(value)返回四舍五入的值。（不会改变原来的值，会产生新值）
   (3) 数值范围：64位浮点数

3. 布尔型
   python2没有布尔值，直接用0表示False，1表示True。
   python3将True/False定义为了关键字。

4. 字符串型

时间

计算机中时间是从1970.1.1 00：00：00开始的，以毫秒进行计算。1970年这个时刻被称为"unix时间点"。
time.time()获取当前时刻距1970过了多少s。

字符串

字符串本质是字符序列，python中字符串是不可变的，我们无法对字符串做任何修改。python将字符串作为一个基本数据类型，python不存在字符。

1. 编码
   Python3采用Unicode字符编码，可以表示世界上任何书面语言的字符，默认就是16为Unicode编码，ASCII码是Unicode编码的子集。
   内置函数ord()可以将字符转换为对应的Unicode编码。
   内置函数chr()可以将十进制数字转换成为该Unicode编码对应的字符。
   ord(‘A’) 65
   chr(66) ‘B’
   ord('学’) 23398
2. 定义
   双引号定义
   a = “I’am s student”
   三个单引号定义
   a = ‘’’ name=“sherry”
   sex=“Female”’’’
   空字符串
   a = ‘’
   len(a) 0
3. 转义字符

\ + 特殊字符，实现某些难以用字符表示的结果，比如换行。

4. 字符串拼接、复制、打印、读取
   (1) 使用+将多个字符串拼接起来：
   ‘aa’ + ‘bb’ =>‘aabb’
   如果两边都是字符串，则拼接；
   如果两边都是数字，则运算；
   如果两边类型不同，则抛出异常。
   (2) 将多个字符串直接放在一起实现拼接：
   ‘aa’ ‘bb’ => ‘aabbb’
   (3) 使用*可以实现字符串赋值:
   ‘aa’*3 => ‘aaaaaa’
   (4) 不换行打印
   printf(‘sdjfhsdf’,end=’’) #不换行
   printf(‘sdjfhsdf’,end=’*’) #结尾为*
   (5) 从控制台读取字符串
   name = input()
5. 字符串格式化
   str.format()
   ‘1:{0},2:{1}’.format(‘aa’,‘bb’) #顺序和0，1匹配 => ‘1:aa,2:bb’
   ‘1:{space1},2:{space2}’.format(space2=‘bb’,space1=‘aa’) => ‘1:aa,2:bb’
   填充和对齐
   填充通常跟对齐一起使用。
   ^ < >分别是居中、左对齐、右对齐，后面带宽度
   ：后面带填充的字符
   ‘数字：{:*^8}’.format(‘123’) => ‘数字：**123***’
   ‘数字：{:*<8}’.format(‘123’) => ‘数字：123*****’
   数字格式化
   

字符串函数

1. str() 将数字转为字符串
2. [] 提取字符串
   正向搜索，左侧第一个字符偏移量是0，第二个是1，直到len(str)-1；
   反向搜索，右侧第一个字符偏移量是-1，倒数第二个是-2，直到-len(str）；
3. replace() 字符串替换
   a.replace(‘c’,‘b’) 返回一个新创建的字符串
4. 字符串切片（slice）
   切片操作可以让我们快速地提取字符串，标准格式：[起始偏移量:终止偏移量:步长] 包头不包尾。

end>len(str) 默认截取到len(str)-1

start,end,step为负数的情况

5. split()分割和join()合并
   split()基于指定分隔符将字符串分隔成多个字符串（存储到列表中），如果不指定分隔符，则默认使用空白分隔符（换行符/空格符/制表符等）。
   ‘a b c d’.split() => [‘abcd’]
   ‘abcdef’.split(‘bc’) => [‘a’,‘def’]
   join()的作用和split()相反，将一系列的字符串连接起来。
   a=’*’.join([‘a’,‘b’,‘c’,‘d’]) => a=‘abc*d’
   a=’’.join([‘a’,‘b’,‘c’,‘d’]) => a=‘abcd’
   如果涉及大量计算，用join()性能比+好（+会重新生成一个字符对象）

6. 成员操作符
   in / not in 判断某个字符（子字符串）是否存在于字符串中。
   ‘ab’ in ‘abc’ => True

7. 字符串驻留机制
   字符串驻留：仅保存一份相同且不可变字符串的方法，不同的值被存放在字符串驻留池中。
   python对符合标识符规则的字符串（仅包含下划线_，字母和数字）会启用字符串驻留机制。
   a=‘abc_123’
   b=‘abc_123’ #驻留池中只有一个’abc_123’
   a is b => True
   a=‘abc@’
   b=‘abc@’
   a is b => False

8. 字符串常用查找方法
   a=‘abcdefghijklnmoppqrst’

10. 去除首尾信息
    strip()去除首尾字符串指定信息，通过lstrip()去除字符串左边指定信息，rstrip()去除字符串右边指定信息。
    ’**ab*cd**’.strip(’*’) => ‘ab*cd’
    ’**ab*cd**’.lstrip(’*’) => ‘ab*cd**’
    ’**ab*cd**’.rstrip(’*’) =>’**ab*cd’

11. 大小写转换

12. 格式排版
    center(10,’*’)，字符串居中，左右用*填充，一共10个字符
    ljust(10，’*’), 字符串左对齐，右边右边用*填充 ，一共10个字符
    rjust(10), 字符串右对齐，左边用空格填充，一共10个字符

13.其它函数

八、运算符

数字运算符（整数/浮点数）

增强型数值运算符

运算符+ - * / // ** %等和=结合，构成增强型赋值运算符。

比较运算符

a=10,b=20

逻辑运算符

同一运算符

• is与==
  is比较是否引用同一对象，==比较对象值是否一样，默认调用对象的__eq__()方法。
  例如：
  a=1000,b=1000,
  a is b 返回False
  a == b返回True
  但是python在命令行中对小的整数对象进行了缓存（范围[-5,256]）。
  例如：
  a=100,b=100,
  a is b 返回True
  a == b返回True

• is运算符比==效率高，在变量和None进行比较是，应该使用is。