Python基础语法总结

1.Python标识符

• 在 Python 里，标识符有字母、数字、下划线组成。

• 在 Python 中，所有标识符可以包括英文、数字以及下划线(_)，但不能以数字开头。

• Python 中的标识符是区分大小写的。

• 以下划线开头的标识符是有特殊意义的。以单下划线开头 _foo 的代表不能直接访问的类属性，需通过类提供的接口进行访问，不能用 from xxx import * 而导入；

• 以双下划线开头的 foo 代表类的私有成员；以双下划线开头和结尾的 foo 代表 Python 里特殊方法专用的标识，如 init__() 代表类的构造函数。

2.Python的数据类型

• Numbers（数字）

  • Python支持四种不同的数字类型：
    • int（有符号整型）
    • long（长整型[也可以代表八进制和十六进制]）
    • float（浮点型）
    • complex（复数）

• String（字符串）

  • python的字串列表有2种取值顺序:
    • 从左到右索引默认0开始的，最大范围是字符串长度少1
    • 从右到左索引默认-1开始的，最大范围是字符串开头
  • 表示
    • ​ ’ '表示
    • ​ “ ”表示
    • ​ ‘’’ ‘’’ 表示
    • ​ 混合使用
    • ​ 原样显示 r

• booleam(布尔型)

  • 表示
    • True
    • False
  • 用途
    • 关系运算
    • 逻辑运算

• None（空值类型）

  • 表示

    None
    

• List（列表）

  • List（列表） 是 Python 中使用最频繁的数据类型。

  • 列表可以完成大多数集合类的数据结构实现。它支持字符，数字，字符串甚至可以包含列表（即嵌套）。

  • 列表用 [ ] 标识，是 python 最通用的复合数据类型。

  • 列表中值的切割也可以用到变量 [头下标:尾下标] ，就可以截取相应的列表，从左到右索引默认 0 开始，从右到左索引默认 -1 开始，下标可以为空表示取到头或尾。

  • 相关方法
    len
    用len()函数可以获得list元素的个数
    add
    可以往list中追加元素到末尾
    insert
    也可以把元素插入到指定的位置，比如索引号为1的位置
    pop
    要删除指定位置的元素，用pop(i)方法，其中i是索引位置

  • 使用

    • 列表生成式

      • 基本生成器

        • 语法：[exp for iter_var in iterable]

        • 工作流程

          迭代iterable中的每个元素；
          每次迭代都先把结果赋值给iter_var，然后通过exp得到一个新的计算值；
          最后把所有通过exp得到的计算值以一个新列表的形式返回

        • 例子
          [x * x for x in range(1, 11)]
          [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

      • 带过滤的生成器

        • 语法:[exp for iter_var in iterable if_exp]
        • 工作流程
          迭代iterable中的每个元素，每次迭代都先判断if_exp表达式结果为真，如果为真则进行下一步，如果为假则进行下一次迭代；
          把迭代结果赋值给iter_var，然后通过exp得到一个新的计算值；
          最后把所有通过exp得到的计算值以一个新列表的形式返回。
        • 例子
          [x * x for x in range(1, 11) if x % 2 == 0]
          [4, 16, 36, 64, 100]

      • 循环嵌套生成器

        • 语法:[exp for iter_var_A in iterable_A for iter_var_B in iterable_B]
        • 工作流程
          每迭代iterable_A中的一个元素，就把ierable_B中的所有元素都迭代一遍。
        • 例子
          [m + n for m in ‘ABC’ for n in ‘XYZ’]
          [‘AX’, ‘AY’, ‘AZ’, ‘BX’, ‘BY’, ‘BZ’, ‘CX’, ‘CY’, ‘CZ’]

      • 切片器

        • list[index,index]
        • index取值范围
          当索引超出了范围时，Python会报一个IndexError错误，所以，要确保索引不要越界，记得最后一个元素的索引是len(classmates) - 1
          • 可以取负数-len(listName)到0
          • 可以正数0到len(listName)
          • 省略
            • 省略起始位置:从开从到指定位置
            • 省略结束位置从开始位置到结尾
            • 都省略:显示全部信息

  • 常见问题
    当索引超出了范围时，Python会报一个IndexError错误，所以，要确保索引不要越界，记得最后一个元素的索引是len(classmates) - 1

• Tuple（元组）

  • 元组是另一个数据类型，类似于List（列表）。

  • 元组用”()”标识。内部元素用逗号隔开。但是元组不能二次赋值，相当于只读列表。

  • 使用

    • 因为tuple不可变，所以代码更安全。如果可能，能用tuple代替list就尽量用tuple。

    • tuple的陷阱：当你定义一个tuple时，在定义的时候，tuple的元素就必须被确定下来，

    • 如果要定义一个空的tuple，可以写成()

    • 只有1个元素的tuple定义时必须加一个逗号,，来消除歧义t = (1,)

      最后来看一个“可变的”tuple,在使用中使用 list

      t = ('a', 'b', ['A', 'B'])
      t[2][0] = 'X'
      t[2][1] = 'Y'
      

• Dictionary（字典）

  • 字典(dictionary)是除列表以外python之中最灵活的内置数据结构类型。

  • 列表是有序的对象结合，字典是无序的对象集合。两者之间的区别在于：字典当中的元素是通过键来存取的，而不是通过偏移存取。

  • 字典用”{ }”标识。字典由索引(key)和它对应的值value组成。

  • 使用

    • 把数据放入dict的方法，除了初始化时指定外，还可以通过key放入

    • 由于一个key只能对应一个value，所以，多次对一个key放入value，后面的值会把前面的值冲掉

    • dict内部存放的顺序和key放入的顺序是没有关系的。
      和list比较，dict有以下几个特点：

      • 查找和插入的速度极快，不会随着key的增加而变慢；
        需要占用大量的内存，内存浪费多。
      • 查找和插入的时间随着元素的增加而增加；
        占用空间小，浪费内存很少。dict是用空间来换取时间的一种方法。
      • 要删除一个key，用pop(key)方法，对应的value也会从dict中删除

    • dict可以用在需要高速查找的很多地方，

      • 正确使用dict非常重要，需要牢记的第一条就是dict的key必须是不可变对象
      • 这是因为dict根据key来计算value的存储位置，如果每次计算相同的key得出的结果不同
      • 那dict内部就完全混乱了。这个通过key计算位置的算法称为哈希算法（Hash）。
      • 要保证hash的正确性，作为key的对象就不能变。在Python中，字符串、整数等都是不可变的，因此，可以放心地作为key。

    • 注意事项

      • 如果key不存在，dict就会报错要避免key不存在的错误，有两种办法，

        • 通过in判断key是否存在：

        • 通过dict提供的get()方法，如果key不存在，可以返回None，或者自己指定的value：

        • 返回None的时候Python的交互环境不显示结果

• set（集合）

  • 概念

    set和dict类似，也是一组key的集合，但不存储value。由于key不能重复，所以，在set中，没有重复的key。

  • 使用

    • 要创建一个set，需要提供一个list作为输入集合，但是重复元素在set中自动被过滤。

      d=set([1,2,3])
      d
      {1, 2, 3}
      

    • 通过add(key)方法可以添加元素到set中，可以重复添加，但不会有效果

      d.add(4)
      d
      {1, 2, 3, 4}
      d.add(4)
      d
      {1, 2, 3, 4}
      

    • 通过remove(key)方法可以删除元素

      d.remove(4)
      d
      {1, 2, 3}
      

    • 注意事项

      • 当不存在时会报错

        d.remove(5)
        Traceback (most recent call last):
         File "", line 1, in <module>
        KeyError: 5
        

      • set可以看成数学意义上的无序和无重复元素的集合，因此，两个set可以做数学意义上的交集、并集等操作.

        d&m
        {2, 3}
        d|m
        {1, 2, 3, 4}
        

      • set和dict的唯一区别仅在于没有存储对应的value，但是，set的原理和dict一样，所以，同样不可以放入可变对象，因为无法判断两个可变对象是否相等，也就无法保证set内部“不会有重复元素”。

3.Python数据类型转换

有时候，我们需要对数据内置的类型进行转换，数据类型的转换，你只需要将数据类型作为函数名即可。

以下几个内置的函数可以执行数据类型之间的转换。这些函数返回一个新的对象，表示转换的值。

函数 描述
int(x [,base])

将x转换为一个整数

long(x [,base] )

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)

用来计算在字符串中的有效Python表达式,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

set(s)

转换为可变集合

dict(d)

创建一个字典。d 必须是一个序列 (key,value)元组。

frozenset(s)

转换为不可变集合

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

4.python的进制转化

• 二进制
  • 值：0，1
• 八进制
  • 值：0，1，2，3，4，5，6，7
• 十进制
  • 值：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9
• 十六进制
  • 值：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，a，b，c，d，e，f

n进制转化成十进制

十六进制转化成十进制

int('fac',16)
//number is 4012

八进制转化成十进制

int('7321',8)
//number is 3793

二进制转化成十进制

int('0101010101010',2);
//number is 2730

n进制转化十进制再转化成十六进制

十进制转化成十六进制

hex(12)
//'0xc'

二进制转化成十六进制

hex(int('0101',2))
//'0x5'

八进制转化成十六进制

hex(int('701',8))
//'0x1c1'

n进制转化成八进制

十进制转化成八进制

oct(12)
//'0o14'

二进制转化成八进制

oct(int('0101',2))
//'0o5'

十六进制转化成八进制

oct(int('a',16))
//'0o12'

n进制转化成二进制

十进制转化成二进制

bin(2796202)
//'0b1010101010101010101010'

八进制转化成二进制

bin(int('701',8))
//'0b111000001'

十六进制转化成二进制

bin(int('a',16))
//'0b1010'

5.Python的运算符

算术运算符

比较（关系）运算符
赋值运算符
逻辑运算符
位运算符
成员运算符
身份运算符
运算符优先级
python算术运算符

运算符 描述 实例

加 - 两个对象相加 a + b 输出结果 30
减 - 得到负数或是一个数减去另一个数 a - b 输出结果 -10
乘 - 两个数相乘或是返回一个被重复若干次的字符串 a * b 输出结果 200
/ 除 - x除以y b / a 输出结果 2
% 取模 - 返回除法的余数 b % a 输出结果 0
幂 - 返回x的y次幂 ab 为10的20次方， 输出结果 100000000000000000000
// 取整除 - 返回商的整数部分 9//2 输出结果 4 , 9.0//2.0 输出结果 4.0

①：python比较运算符

以下假设变量a为10，变量b为20：

运算符 描述 实例
== 等于 - 比较对象是否相等 (a == b) 返回 False。
!= 不等于 - 比较两个对象是否不相等 (a != b) 返回 true.
<> 不等于 - 比较两个对象是否不相等 (a <> b) 返回 true。这个运算符类似 != 。

大于 - 返回x是否大于y (a > b) 返回 False。
< 小于 - 返回x是否小于y。所有比较运算符返回1表示真，返回0表示假。这分别与特殊的变量True和False等价。注意，这些变量名的大写。 (a < b) 返回 true。
= 大于等于 - 返回x是否大于等于y。 (a >= b) 返回 False。
<= 小于等于 - 返回x是否小于等于y。 (a <= b) 返回 true。

②：Python赋值运算符

以下假设变量a为10，变量b为20：

运算符 描述 实例
= 简单的赋值运算符 c = a + b 将 a + b 的运算结果赋值为 c
+= 加法赋值运算符 c += a 等效于 c = c + a
-= 减法赋值运算符 c -= a 等效于 c = c - a
= 乘法赋值运算符 c = a 等效于 c = c * a
/= 除法赋值运算符 c /= a 等效于 c = c / a
%= 取模赋值运算符 c %= a 等效于 c = c % a
= 幂赋值运算符 c = a 等效于 c = c ** a
//= 取整除赋值运算符 c //= a 等效于 c = c // a

③：Python位运算符

下表中变量 a 为 60，b 为 13，二进制格式如下：

a = 0011 1100
b = 0000 1101
a&b = 0000 1100
a|b = 0011 1101
a^b = 0011 0001
~a = 1100 0011
运算符 描述 实例
& 按位与运算符：参与运算的两个值,如果两个相应位都为1,则该位的结果为1,否则为0 (a & b) 输出结果 12 ，二进制解释： 0000 1100
| 按位或运算符：只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1。 (a | b) 输出结果 61 ，二进制解释： 0011 1101
^ 按位异或运算符：当两对应的二进位相异时，结果为1 (a ^ b) 输出结果 49 ，二进制解释： 0011 0001
~ 按位取反运算符：对数据的每个二进制位取反,即把1变为0,把0变为1 (~a ) 输出结果 -61 ，二进制解释： 1100 0011， 在一个有符号二进制数的补码形式。
<< 左移动运算符：运算数的各二进位全部左移若干位，由”<<”右边的数指定移动的位数，高位丢弃，低位补0。 a << 2 输出结果 240 ，二进制解释： 1111 0000

右移动运算符：把”>>”左边的运算数的各二进位全部右移若干位，”>>”右边的数指定移动的位数 a >> 2 输出结果 15 ，二进制解释： 0000 1111

④：Python逻辑运算符

Python语言支持逻辑运算符，以下假设变量 a 为 10, b为 20:

运算符 逻辑表达式 描述 实例
and x and y 布尔”与” - 如果 x 为 False，x and y 返回 False，否则它返回 y 的计算值。 (a and b) 返回 20。
or x or y 布尔”或” - 如果 x 是非 0，它返回 x 的值，否则它返回 y 的计算值。 (a or b) 返回 10。
not not x 布尔”非” - 如果 x 为 True，返回 False 。如果 x 为 False，它返回 True。 not(a and b) 返回 False

⑤：Python成员运算符

除了以上的一些运算符之外，Python还支持成员运算符，测试实例中包含了一系列的成员，包括字符串，列表或元组。

运算符 描述 实例
in 如果在指定的序列中找到值返回 True，否则返回 False。 x 在 y 序列中 , 如果 x 在 y 序列中返回 True。
not in 如果在指定的序列中没有找到值返回 True，否则返回 False。 x 不在 y 序列中 , 如果 x 不在 y 序列中返回 True。

⑥：Python身份运算符

身份运算符用于比较两个对象的存储单元

运算符 描述 实例
is is 是判断两个标识符是不是引用自一个对象 x is y, 类似 id(x) == id(y) , 如果引用的是同一个对象则返回 True，否则返回 False
is not is not 是判断两个标识符是不是引用自不同对象 x is not y ， 类似 id(a) != id(b)。如果引用的不是同一个对象则返回结果 True，否则返回 False。注：is 与 == 区别：

is 用于判断两个变量引用对象是否为同一个， == 用于判断引用变量的值是否相等。

6.python的变量

• 概念：在运行过程中其值不变的值
• 表示：数据类型 变量名 = 变量值
  • 变量名为变量名地址的名称
  • 其变量的值为变量名所指空间的内存中具体存储的值
• 特点
  • 这种变量本身类型不固定的语言称之为动态语言
  • 静态语言在定义变量时必须指定变量类型，如果赋值的时候类型不匹配，就会报错。
  • 和静态语言相比，动态语言更灵活

7.python的常量

• 概念:所谓常量就是不能变的变量

• 相关运算

  a + b 两数的和
  a - b 两数之差

  a *b 两数之乘积

  a/b 两数的除结果

  a//b 两数的整除值

  a%b l两数的取余

  a**b a的b次方

8.python的结构控制语句

python的条件控制

Python 条件语句是通过一条或多条语句的执行结果（True 或者 False）来决定执行的代码块。

可以通过下图来简单了解条件语句的执行过程:

代码执行过程：

---

if 语句

Python中if语句的一般形式如下所示：

if condition_1: statement_block_1 elif condition_2: statement_block_2 else: statement_block_3

• 如果 “condition_1” 为 True 将执行 “statement_block_1” 块语句
• 如果 “condition_1” 为False，将判断 “condition_2”
• 如果"condition_2" 为 True 将执行 “statement_block_2” 块语句
• 如果 “condition_2” 为False，将执行"statement_block_3"块语句

Python 中用 elif 代替了 else if，所以if语句的关键字为：if – elif – else。

注意：

• 1、每个条件后面要使用冒号 :，表示接下来是满足条件后要执行的语句块。
• 2、使用缩进来划分语句块，相同缩进数的语句在一起组成一个语句块。
• 3、在Python中没有switch – case语句。

Gif 演示：

if 嵌套

在嵌套 if 语句中，可以把 if…elif…else 结构放在另外一个 if…elif…else 结构中。

if 表达式1:
    语句
    if 表达式2:
        语句
    elif 表达式3:
        语句
    else:
        语句
elif 表达式4:
    语句
else:
    语句

Python的循环语句

Python 中的循环语句有 for 和 while。

Python 循环语句的控制结构图如下所示：

---

while 循环

Python 中 while 语句的一般形式：

while 判断条件(condition)：
    执行语句(statements)……

执行流程图如下：

执行 Gif 演示：

同样需要注意冒号和缩进。另外，在 Python 中没有 do…while 循环。

while 循环使用 else 语句

在 while … else 在条件语句为 false 时执行 else 的语句块。

语法格式如下：

while :
    
else:
    

循环输出数字，并判断大小：

#!/usr/bin/python3
count = 0
while count < 5:
   print (count, " 小于 5")
   count = count + 1
else:
   print (count, " 大于或等于 5")

for 语句

Python for循环可以遍历任何序列的项目，如一个列表或者一个字符串。

for–in–循环即为迭代器。

for循环的一般格式如下：

for in : else:

流程图：

range()函数

如果你需要遍历数字序列，可以使用内置range()函数。它会生成数列，例如:

>>>for i in range(5):
...     print(i)
...
0
1
2
3
4

break 和 continue 语句及循环中的 else 子句

break 执行流程图：

continue 执行流程图：

代码执行过程：

break 语句可以跳出 for 和 while 的循环体。如果你从 for 或 while 循环中终止，任何对应的循环 else 块将不执行。

continue 语句被用来告诉 Python 跳过当前循环块中的剩余语句，然后继续进行下一轮循环。

pass 语句

Python pass是空语句，是为了保持程序结构的完整性。

pass 不做任何事情，一般用做占位语句.