python

Python

第一个Python程序

notepad++编写程序代码 语言设置为python(高量显示函数和关键字)(注意:行首不能有空格,Python对缩进要求严格)

命令提示符运行

cd  \文件名    #打开python程序所在的文件

Dir          查看文件所有的python程序

Python  程序名.pr

数据类型.

  1、整数

     Python程序中,整数的表示方法和数学上的写法一模一样,十六进制用0x前缀和0-9,a-f表示..浮点数可以用数学写法,如1.233.14-9.01,等等。但是对于很大或很小的浮点数,就必须用科学计数法表示,把10用e替代,1.23x10^9就是1.23e9,或者12.3e8,0.000012可以写成1.2e-5,等等。

 2、浮点数

   整数和浮点数在计算机内部存储的方式是不同的,整数运算永远是精确的(除法难道也是精确的?是的!),而浮点数运算则可能会有四舍五入的误差。

 3、字符串   

  字符串是以''或""括起来的任意文本,比如'abc',"xyz"等等。请注意,''或""本身只是一种表示方式,不是字符串的一部分,因此,字符串'abc'只有a,b,c这3个字符。

 4、布尔值

    布尔值和布尔代数的表示完全一致,一个布尔值只有True、False两种值,要么是True,要么是False,在Python中,可以直接用True、False表示布尔值(请注意大小写),也可以通过布尔运算计算出来。

布尔值可以用and、or和not运算。(注意==表示判断是否相等)

 

5、空值

   空值是Python里一个特殊的值,用None表示。None不能理解为0,因为0是有意义的,而None是一个特殊的空值。

6、print语句

    可以向屏幕上输出指定的文字。print语句也可以跟上多个字符串,用逗号“,”隔开,就可以连成一串输出。print会依次打印每个字符串,遇到逗号“,”会输出一个空格,因此,输出的字符串是这样拼起来的:

注意: 对于100 + 200,Python解释器自动计算出结果300,但是,'100 + 200 ='是字符串而非数学公式,Python把它视为字符串,

7、注释

   Python的注释以 # 开头,后面的文字直到行尾都算注释。

 

变量

Python中,变量的概念基本上和初中代数的方程变量是一致的。Python程序中,变量是用一个变量名表示,变量名必须是大小写英文、数字和下划线(_)的组合,且不能用数字开头

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。例如Java是静态语言,赋值语句如下(// 表示注释)和静态语言相比,动态语言更灵活

当我们写:a = 'ABC'时,Python解释器干了两件事情:

1. 在内存中创建了一个'ABC'的字符串;

2. 在内存中创建了一个名为a的变量,并把它指向'ABC'

也可以把一个变量a赋值给另一个变量b,这个操作实际上是把变量b指向变量a所指向的数据,例如下面的代码:

a = 'ABC'

b = a

a = 'XYZ'

print b

最后一行打印出变量b的内容到底是'ABC'呢还是'XYZ'?如果从数学意义上理解,就会错误地得出b和a相同,也应该是'XYZ',但实际上b的值是'ABC',让我们一行一行地执行代码,就可以看到到底发生了什么事:

执行a = 'ABC',解释器创建了字符串  'ABC'和变量 a,并把a指向 'ABC':

执行b = a,解释器创建了变量 b,并把b指向 a 指向的字符串'ABC':

执行a = 'XYZ',解释器创建了字符串'XYZ',并把a的指向改为'XYZ',但b并没有更改:

所以,最后打印变量b的结果自然是'ABC'了。

定义字符串

前面我们讲解了什么是字符串。字符串可以用''或者""括起来表示。

“”用‘’;有‘’用“”;‘’“”都有,就用\对字符串里的‘’“”进行转义。

如果字符串本身包含'怎么办?比如我们要表示字符串 I'm OK ,这时,可以" "括起来表示

"I'm OK"

类似的,如果字符串包含",我们就可以用' '括起来表示:

'Learn "Python" in imooc'

如果字符串既包含'又包含"怎么办?

这个时候,就需要对字符串的某些特殊字符进行“转义”,Python字符串用\进行转义。

要表示字符串 Bob said "I'm OK".
由于 ' 和 " 会引起歧义,因此,我们在它前面插入一个\表示这是一个普通字符,不代表字符串的起始,因此,这个字符串又可以表示为

'Bob said \"I\'m OK\".'

注意:转义字符 \ 不计入字符串的内容中

常用的转义字符还有:

\n 表示换行

\t 表示一个制表符

\\ 表示 \ 字符本身

raw字符串与多行字符串

如果一个字符串包含很多需要转义的字符,对每一个字符都进行转义会很麻烦。为了避免这种情况,我们可以在字符串前面加个前缀r ,表示这是一个 raw 字符串,里面的字符就不需要转义了。例如:

r'\(~_~)/ \(~_~)/'

但是r'...'表示法不能表示多行字符串,也不能表示包含' "的字符串(为什么?)

如果要表示多行字符串,可以用'''...'''表示:

'''Line 1

Line 2

Line 3'''

上面这个字符串的表示方法和下面的是完全一样的:

'Line 1\nLine 2\nLine 3'

还可以在多行字符串前面添加 r ,把这个多行字符串也变成一个raw字符串:

r'''Python is created by "Guido".

It is free and easy to learn.

Let's start learn Python in imooc!'''

Unicode字符串

字符串还有一个编码问题。

因为计算机只能处理数字,如果要处理文本,就必须先把文本转换为数字才能处理。最早的计算机在设计时采用8个比特(bit)作为一个字节(byte),所以,一个字节能表示的最大的整数就是255(二进制11111111=十进制255),0 - 255被用来表示大小写英文字母、数字和一些符号,这个编码表被称为ASCII编码,比如大写字母 A 的编码是65,小写字母 z 的编码是122

如果要表示中文,显然一个字节是不够的,至少需要两个字节,而且还不能和ASCII编码冲突,所以,中国制定了GB2312编码,用来把中文编进去。

类似的,日文和韩文等其他语言也有这个问题。为了统一所有文字的编码,Unicode应运而生。Unicode把所有语言都统一到一套编码里,这样就不会再有乱码问题了。

Unicode通常用两个字节表示一个字符,原有的英文编码从单字节变成双字节,只需要把高字节全部填为0就可以。

因为Python的诞生比Unicode标准发布的时间还要早,所以最早的Python只支持ASCII编码,普通的字符串'ABC'Python内部都是ASCII编码的。

Python在后来添加了对Unicode的支持,以Unicode表示的字符串用u'...'表示,比如:

print u'中文'

中文

注意: 不加 u ,中文就不能正常显示

Unicode字符串除了多了一个 u 之外,与普通字符串没啥区别,转义字符和多行表示法仍然有效:

转义:

u'中文\n日文\n韩文'

多行:

u'''第一行

第二行'''

raw+多行:

ur'''Python的Unicode字符串支持"中文",

"日文",

"韩文"等多种语言'''

如果中文字符串在Python环境下遇到 UnicodeDecodeError,这是因为.py文件保存的格式有问题。可以在第一行添加注释

# -*- coding: utf-8 -*-

此时要去掉u。因为上面的# -*- coding: utf-8 -*-就已经表示转过码。例如:

# -*- coding: utf-8 -*-

print '''

静夜思

床前明月光,

疑是地上霜。

举头望明月,

低头思故乡。'''

目的是告诉Python解释器,用UTF-8编码读取源代码。然后用Notepad++ 另存为... 并选择UTF-8格式保存。

整数和浮点数

Python支持对整数和浮点数直接进行四则混合运算,运算规则和数学上的四则运算规则完全一致。

基本的运算:

1 + 2 + 3   # ==> 6

4 * 5 - 6   # ==> 14

7.5 / 8 + 2.1   # ==> 3.0375

使用括号可以提升优先级,这和数学运算完全一致,注意只能使用小括号,但是括号可以嵌套很多层:

(1 + 2) * 3    # ==> 9

(2.2 + 3.3) / (1.5 * (9 - 0.3))    # ==> 0.42145593869731807

和数学运算不同的地方是,Python的整数运算结果仍然是整数,浮点数运算结果仍然是浮点数:

1 + 2    # ==> 整数 3

1.0 + 2.0    # ==> 浮点数 3.0

但是整数和浮点数混合运算的结果就变成浮点数了

1 + 2.0    # ==> 浮点数 3.0

???为什么要区分整数运算和浮点数运算呢?这是因为整数运算的结果永远是精确的,而浮点数运算的结果不一定精确,因为计算机内存再大,也无法精确表示出无限循环小数,比如 0.1 换成二进制表示就是无限循环小数。

那整数的除法运算遇到除不尽的时候,结果难道不是浮点数吗?我们来试一下:

11 / 4    # ==> 2

令很多初学者惊讶的是,Python的整数除法,即使除不尽,结果仍然是整数,余数直接被扔掉。不过,Python提供了一个求余的运算 % 可以计算余数:

11 % 4    # ==> 3

如果我们要计算 11 / 4 的精确结果,按照“整数和浮点数混合运算的结果是浮点数”的法则,把两个数中的一个变成浮点数再运算就没问题了:

11.0 / 4    # ==> 2.75

我们已经了解了Python支持布尔类型的数据,布尔类型只有TrueFalse两种值,但是布尔类型有以下几种运算:

与运算只有两个布尔值都为 True 时,计算结果才为 True。

True and True   # ==> True

True and False   # ==> False

False and True   # ==> False

False and False   # ==> False

或运算只要有一个布尔值为 True,计算结果就是 True。

True or True   # ==> True

True or False   # ==> True

False or True   # ==> True

False or False   # ==> False

非运算True变为False,或者把False变为True:

not True   # ==> False

not False   # ==> True

布尔运算在计算机中用来做条件判断,根据计算结果为True或者False,计算机可以自动执行不同的后续代码。

Python中,布尔类型还可以与其他数据类型做 and、or和not运算,请看下面的代码:

a = True

print a and 'a=T' or 'a=F'

计算结果不是布尔类型,而是字符串 'a=T',这是为什么呢?

因为Python把0空字符串''None看成 False其他数值非空字符串都看成 True,所以:

True and 'a=T' 计算结果是 'a=T'

继续计算 'a=T' or 'a=F' 计算结果还是 'a=T'

要解释上述结果,又涉及到 and 和 or 运算的一条重要法则:短路计算

1. 在计算 a and b 时,如果 a 是 False,则根据与运算法则,整个结果必定为 False,因此返回 a;如果 a 是 True,则整个计算结果必定取决与 b,因此返回 b。

2. 在计算 a or b 时,如果 a 是 True,则根据或运算法则,整个计算结果必定为 True,因此返回 a;如果 a 是 False,则整个计算结果必定取决于 b,因此返回 b。

所以Python解释器在做布尔运算时,只要能提前确定计算结果,它就不会往后算了,直接返回结果。

创建list

Python内置的一种数据类型是列表:listlist是一种有序的集合,可以随时添加和删除其中的元素。

比如,列出班里所有同学的名字,就可以用一个list表示:

>>> ['Michael', 'Bob', 'Tracy']

['Michael', 'Bob', 'Tracy']

list是数学意义上的有序集合,也就是说,list中的元素是按照顺序排列的。

构造list非常简单,按照上面的代码,直接用 [ ] list的所有元素都括起来,就是一个list对象。通常,我们会把list赋值给一个变量,这样,就可以通过变量来引用list:

>>> classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']

>>> classmates # 打印classmates变量的内容

['Michael', 'Bob', 'Tracy']

由于Python是动态语言,所以list中包含的元素并不要求都必须是同一种数据类型,我们完全可以在list中包含各种数据:

>>> L = ['Michael', 100, True]

一个元素也没有的list,就是空list:

>>> empty_list = []

append() 方法用于在列表末尾添加新的对象

L = []

x=1

while x<=100:

    L.append(x*x)

    x=x+1

 

print sum(L)

 

 

 

 

按照索引访问list

list中获取指定第 N 名的同学呢?方法是通过索引来获取list中的指定元素。

需要特别注意的是,索引从 0 开始,也就是说,第一个元素的索引是0,第二个元素的索引是1,以此类推。

因此,要打印第一名同学的名字,用 L[0]:

打印第二名同学的名字,用 L[1]:

使用索引时,千万注意不要越界

当索引数字为负数时,表示逆序读出List中的内容,记住List的最后一个空间的编号为-1开始.

倒序访问list

-1 这个索引来表示最后一个元素,倒数第二用 -2 表示,倒数第三用 -3 表示,倒数第四用 -4 表示,使用倒序索引时,也要注意不要越界.

添加新元素

第一个办法是用 list 的 append() 方法,把新同学追加到 list 的末尾:

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

>>> L.append('Paul')

>>> print L

['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']

append()总是把新的元素添加到 list 的尾部。

 

 

方法是用list的 insert()方法,它接受两个参数,第一个参数是索引号,第二个参数是待添加的新元素:

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

>>> L.insert(0, 'Paul')

>>> print L

['Paul', 'Adam', 'Lisa', 'Bart']

L.insert(0, 'Paul') 的意思是,'Paul'将被添加到索引为 0 的位置上(也就是第一个),而原来索引为 0 的Adam同学,以及后面的所有同学,都自动向后移动一位。

list删除元素

如果Paul同学排在最后一个,我们可以用list的pop()方法删除:

pop()方法总是删掉list的最后一个元素,并且它还返回这个元素,所以我们执行 L.pop() 后,会打印出 'Paul'。要把'Paul'(不是最后一个元素)踢出list,我们就必须先定位Paul的位置。由于Paul的索引是2,因此,用 pop(2)Paul删掉:

替换元素

Bart同学要转学走了,碰巧来了一个Paul同学,要更新班级成员名单,我们可以先把Bart删掉,再把Paul添加进来。另一个办法是直接用Paul把Bart给替换掉

>>> L[2] = 'Paul'

>>> print L

L = ['Adam', 'Lisa', 'Paul']

list中的某一个索引赋值,就可以直接用新的元素替换掉原来的元素,list包含的元素个数保持不变。

由于Bart还可以用 -1 做索引,因此,下面的代码也可以完成同样的替换工作:

>>> L[-1] = 'Paul'

L[0],L[2] = L[2],L[0] 置换

创建tuple

tuple是另一种有序的列表,中文翻译为“ 元组 ”。tuple 和 list 非常类似,但是,tuple一旦创建完毕,就不能修改了。

tuple表示 t = ('Adam', 'Lisa', 'Bart')

创建tuple和创建list唯一不同之处是用( )替代了[ ]

现在,这个 t 就不能改变了,tuple没有 append()方法,也没有insert()和pop()方法。所以,新同学没法直接往 tuple 中添加,老同学想退出 tuple 也不行。

获取 tuple 元素的方式和 list 是一模一样的,我们可以正常使用 t[0],t[-1]等索引方式访问元素,但是不能赋值成别的元素

创建单元素tuple

tuple和list一样,可以包含 0 个、1个和任意多个元素。包含 0 个元素的 tuple,也就是空tuple,直接用 ()表示:t = ()

 

因为()既可以表示tuple,又可以作为括号表示运算时的优先级,结果 (1) 被Python解释器计算出结果 1,导致我们得到的不是tuple,而是整数 1。

正是因为用()定义单元素的tuple有歧义,所以 Python 规定,单元素 tuple 要多加一个逗号“,”,这样就避免了歧义:

>>> t = (1,)

>>> print t

(1,)

Python在打印单元素tuple时,也自动添加了一个“,”,为了更明确地告诉你这是一个tuple。

多元素 tuple 加不加这个额外的“,”效果是一样的

“可变”的tuple 指向不变

t = ('a', 'b', ['A', 'B'])

注意 t 有 3 个元素:'a','b'和一个list:['A', 'B']list作为一个整体是tuple的第3个元素。list对象可以通过 t[2] 拿到:

>>> L = t[2]

然后,我们把list的两个元素改一改:

>>> L[0] = 'X'

>>> L[1] = 'Y'

再看看tuple的内容:

>>> print t

('a', 'b', ['X', 'Y'])

tuple所谓的“不变”是说,tuple的每个元素,指向永远不变。即指向'a',就不能改成指向'b',指向一个list,就不能改成指向其他对象,但指向的这个list本身是可变的!

if语句

输入用户年龄,根据年龄打印不同的内容,在Python程序中,可以用if语句实现:

age = 20

if age >= 18:

    print 'your age is', age

    print 'adult'

print 'END'

注意: Python代码的缩进规则。具有相同缩进的代码被视为代码块,上面的3,4行 print 语句就构成一个代码块(但不包括第5行的print)。如果 if 语句判断为 True,就会执行这个代码块。

缩进请严格按照Python的习惯写法:4个空格,不要使用Tab,更不要混合Tab和空格,否则很容易造成因为缩进引起的语法错误。

注意: if 语句后接表达式,然后用:表示代码块开始。

如果你在Python交互环境下敲代码,还要特别留意缩进,并且退出缩进需要多敲一行回车

 

 

if-else

 if 语句判断表达式的结果为 True 时,就会执行 if 包含的代码块:

方法是再写一个 if:或者用 not 运算:

if ... else ... 语句把它们统一起来:

if age >= 18:

    print 'adult'

else:

    print 'teenager'

利用 if ... else ... 语句,我们可以根据条件表达式的值为 True 或者 False ,分别执行 if 代码块或者 else代码块。

注意: else 后面有个“:”

if-elif-else

要避免嵌套结构的 if ... else ...,我们可以用 if ... 多个elif ... else ... 的结构,一次写完所有的规则:

if age >= 18:

    print 'adult'elif age >= 6:

    print 'teenager'elif age >= 3:

    print 'kid'else:

    print 'baby'

elif 意思就是 else if

特别注意这一系列条件判断会从上到下依次判断,如果某个判断为 True,执行完对应的代码块,后面的条件判断就直接忽略,不再执行了

for循环

Python的 for 循环就可以依次把list或tuple的每个元素迭代出来:

L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

for namein L:

    print name

 

注意 name 这个变量是在 for 循环中定义的,意思是,依次取出list中的每一个元素,并把元素赋值给 name,然后执行for循环体(就是缩进的代码块)。

while循环

for 循环不同的另一种循环是 while 循环,while 循环不会迭代 list 或 tuple 的元素,而是根据表达式判断循环是否结束。如果没有这一个语句,while循环在判断 x < N 时总是为True,就会无限循环下去,变成死循环,所以要特别留意while循环的退出条件。

break退出循环

for 循环或者 while 循环时,如果要在循环体内直接退出循环,可以使用 break 语句。

比如计算1至100的整数和,我们用while来实现:

sum = 0

x = 1

whileTrue:

    sum = sum + x

    x = x + 1

    if x > 100:

        break

print sum

咋一看, while True 就是一个死循环,但是在循环体内,我们还判断了 x > 100 条件成立时,用break语句退出循环,这样也可以实现循环的结束。

 

 

continue继续循环

在循环过程中,可以用break退出当前循环,还可以用continue跳过后续循环代码,继续下一次循环。

假设我们已经写好了利用for循环计算平均分的代码:

L = [75, 98, 59, 81, 66, 43, 69, 85]

sum = 0.0

n = 0

for xin L:

    sum = sum + x

    n = n + 1

print sum / n

现在老师只想统计及格分数的平均分,就要把 x < 60 的分数剔除掉,这时,利用 continue,可以做到当 x < 60的时候,不继续执行循环体的后续代码,直接进入下一次循环:

for x in L:

    if x < 60:

        continue

    sum = sum + x

    n = n + 1

 

continue 不是结束循环,是跳到下一次循环的开头处

continue语句是跳过本次循环continue以下的部分,执行下一次循环。

continue跳过后续循环代码,继续下一次循环
continue语句的插入位置很关键

break 语句才是结束循环

 

多重循环

在循环内部,还可以嵌套循环,我们来看一个例子:

for xin ['A', 'B', 'C']:

    for yin ['1', '2', '3']:

        print x + y

每循环一次,就会循环 3 次,这样,我们可以打印出一个全排列:

A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2C3

dict

 

Python的 dict 就是专门干这件事的。用 dict 表示“名字”-“成绩”的查找表如下:

d = {

    'Adam': 95,

    'Lisa': 85,

    'Bart': 59

}

我们把名字称为key,对应的成绩称为valuedict就是通过 key 来查找 value

花括号 {} 表示这是一个dict,然后按照 key: value, 写出来即可。最后一个 key: value 的逗号可以省略。

由于dict也是集合,len() 函数可以计算任意集合的大小:

>>> len(d)

3注意: 一个 key-value 算一个,因此,dict大小为3。

 

可以简单地使用 d[key] 的形式来查找对应的 value,这和 list 很像,不同之处是,list 必须使用索引返回对应的元素,而dict使用key:

>>> print d['Adam']

95

>>> print d['Paul']

Traceback (most recent call last):

  File "index.py", line 11, in

    print d['Paul']

KeyError: 'Paul'

注意: 通过 key 访问 dict 的value,只要 key 存在,dict就返回对应的value。如果key不存在,会直接报错:KeyError。

要避免 KeyError 发生,有两个办法:

一是先判断一下 key 是否存在,用 in 操作符:

if 'Paul' in d:

    print d['Paul']

如果 'Paul' 不存在,if语句判断为False,自然不会执行 print d['Paul'] ,从而避免了错误。

二是使用dict本身提供的一个 get 方法,在Key不存在的时候,返回None:

>>> print d.get('Bart')

59

>>> print d.get('Paul')

None

dict的特点

dict的第一个特点是查找速度快,无论dict有10个元素还是10万个元素,查找速度都一样。而list的查找速度随着元素增加而逐渐下降。不过dict的查找速度快不是没有代价的,dict的缺点是占用内存大,还会浪费很多内容list正好相反,占用内存小,但是查找速度慢。由于dict是按 key 查找,所以,在一个dict中,key不能重复

dict的第二个特点就是存储的key-value序对是没有顺序的!这和list不一样:dict内部是无序的,不能用dict存储有序的集合。

dict的第三个特点是作为 key 的元素必须不可变Python的基本类型如字符串、整数、浮点数都是不可变的,都可以作为 key。但是list是可变的,就不能作为 key。

更新dict

要把新同学'Paul'的成绩 72 加进去,用赋值语句:

>>> d['Paul'] = 72

如果 key 已经存在,则赋值会用新的 value 替换掉原来的 value:

遍历dict

由于dict也是一个集合,所以,遍历dict和遍历list类似,都可以通过 for 循环实现。

直接使用for循环可以遍历 dict 的 key:

>>> d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 }

>>> for key in d:

...     print key

...

Lisa

Adam

Bart

由于通过 key 可以获取对应的 value,因此,在循环体内,可以获取到value的值。

什么是set

dict的作用是建立一组 key 和一组 value 的映射关系,dict的key是不能重复的。set 持有一系列元素,这一点和 list 很像,但是set的元素没有重复,而且是无序的,这点和 dict 的 key很像。

创建 set 的方式是调用 set() 并传入一个 list,list的元素将作为set的元素:

>>> s = set(['A', 'B', 'C'])

可以查看 set 的内容:

>>> print s

set(['A', 'C', 'B'])

请注意,上述打印的形式类似 list, 但它不是 list,仔细看还可以发现,打印的顺序和原始 list 的顺序有可能是不同的,因为set内部存储的元素是无序的。set不能包含重复的元素set会自动去掉重复的元素,原来的list有4个元素,但set只有3个元素。

访问set可以用 in 操作符判断同时区分大小写。比如:>>> 'Bart' in s

                                    True

set的特点

set的内部结构和dict很像,唯一区别是不存储value,因此,判断一个元素是否在set中速度很快。

set存储的元素和dict的key类似,必须是不变对象,因此,任何可变对象是不能放入set中的。

最后,set存储的元素也是没有顺序的。

 

遍历set

由于 set 也是一个集合,所以,遍历 set 和遍历 list 类似,都可以通过 for 循环实现。

直接使用 for 循环可以遍历 set 的元素:

>>> s = set(['Adam', 'Lisa', 'Bart'])

>>>fornamein s:

...     print name

...

Lisa

Adam

Bart

注意观察 for 循环在遍历set时,元素的顺序和list的顺序很可能是不同的,而且不同的机器上运行的结果也可能不同。

更新set

由于set存储的是一组不重复的无序元素,因此,更新set主要做两件事:

一是把新的元素添加到set中,二是把已有元素从set中删除。

添加元素时,用set的add()方法:

>>> s = set([1, 2, 3])

>>> s.add(4)

>>> print s

set([1, 2, 3, 4])

如果添加的元素已经存在于set中,add()不会报错,但是不会加进去了:

删除set中的元素时,用set的remove()方法:

>>> s = set([1, 2, 3, 4])

>>> s.remove(4)

>>> print s

set([1, 2, 3])

如果删除的元素不存在set中,remove()会报错:

所以用add()可以直接添加,而remove()前需要判断。

函数

Python不但能非常灵活地定义函数,而且本身内置了很多有用的函数,可以直接调用。要调用一个函数,需要知道函数名称参数,比如求绝对值的函数 abs,它接收一个参数。也可以在交互式命令行通过 help(abs) 查看abs函数的帮助信息。调用函数的时候,如果传入的参数数量不对,会报TypeError的错误,并且Python会明确地告诉你:abs()有且仅有1个参数,

如果传入的参数数量是对的,但参数类型不能被函数所接受,也会报TypeError的错误,并且给出错误信息:str是错误的参数类型:

>>> abs('a')

Traceback (most recent call last):

  File "", line 1, in

TypeError: bad operand type for abs(): 'str'

Python中,定义一个函数要使用 def 语句,依次写出函数名括号、括号中的参数冒号:,然后,在缩进块中编写函数体,函数的返回值用 return 语句返回。

我们以自定义一个求绝对值的 my_abs 函数为例:

def my_abs(x):

    if x >= 0:

        return x

    else:

        return -x

请注意,函数体内部的语句在执行时,一旦执行到return时,函数就执行完毕,并将结果返回。因此,函数内部通过条件判断和循环可以实现非常复杂的逻辑。

如果没有return语句,函数执行完毕后也会返回结果,只是结果为 None。

return None可以简写为return。

返回多值

# math包提供了sin() cos()函数,我们先用import引用它:

import math

def move(x, y, step, angle):

    nx = x + step * math.cos(angle)

    ny = y - step * math.sin(angle)

    return nx, ny

这样我们就可以同时获得返回值:

>>> x, y = move(100, 100, 60, math.pi / 6)

>>> print x, y

151.961524227 70.0

print打印返回结果,原来返回值是一个tuple

但是,在语法上,返回一个tuple可以省略括号,而多个变量可以同时接收一个tuple,按位置赋给对应的值,所以,Python的函数返回多值其实就是返回一个tuple,但写起来更方便。

递归函数

在函数内部,可以调用其他函数。如果一个函数在内部调用自身本身,这个函数就是递归函数。

举个例子,我们来计算阶乘 n! = 1 * 2 * 3 * ... * n,用函数 fact(n)表示,可以看出:

def fact(n):

    if n==1:

        return 1

    return n * fact(n - 1)

递归函数的优点是定义简单,逻辑清晰。理论上,所有的递归函数都可以写成循环的方式,但循环的逻辑不如递归清晰。

使用递归函数需要注意防止栈溢出。在计算机中,函数调用是通过栈(stack)这种数据结构实现的,每当进入一个函数调用,栈就会加一层栈帧,每当函数返回,栈就会减一层栈帧。由于栈的大小不是无限的,所以,递归调用的次数过多,会导致栈溢出。可以试试计算 fact(10000)。

汉诺塔 (http://baike.baidu.com/view/191666.htm) 的移动也可以看做是递归函数。

我们对柱子编号为a, b, c,将所有圆盘从a移到c可以描述为:

如果a只有一个圆盘,可以直接移动到c;

如果a有N个圆盘,可以看成a有1个圆盘(底盘) + (N-1)个圆盘,首先需要把 (N-1) 个圆盘移动到 b,然后,将 a的最后一个圆盘移动到c,再将b的(N-1)个圆盘移动到c。

请编写一个函数,给定输入 n, a, b, c,打印出移动的步骤:

move(n, a, b, c)

 

def move(n, a, b, c):         #定义递归函数

if n==1:                  #考虑n=1的情况,直接a-->c

        print a,'-->',c

        return                #循环结束,退出循环

    move(n-1,a,c,b)           #把前n-1当做整体从a移到b上,可以把b看作最后目标柱

    print a,'-->',c             #把第n个移到c

    move(n-1,b,a,c)           #把前n-1个从b移到c

move(4, 'A', 'B', 'C')

定义默认参数

定义函数的时候,还可以有默认参数。函数的默认参数的作用是简化调用,你只需要把必须的参数传进去。但是在需要的时候,又可以传入额外的参数来覆盖默认参数值。函数的默认参数的作用是简化调用,你只需要把必须的参数传进去。但是在需要的时候,又可以传入额外的参数来覆盖默认参数值。由于函数的参数按从左到右的顺序匹配,所以默认参数只能定义在必需参数的后面:

定义可变参数

可变参数的名字前面有个 * 号,我们可以传入0个、1个或多个参数给可变参数可变参数也不是很神秘,Python解释器会把传入的一组参数组装成一个tuple传递给可变参数,因此,在函数内部,直接把变量 args 看成一个 tuple 就好了。定义可变参数的目的也是为了简化调用。假设我们要计算任意个数的平均值,就可以定义一个可变参数:

list进行切片

取前N个元素,也就是索引为0-(N-1)的元素,可以用循环:

>>> r = []

>>> n = 3

>>> for i in range(n):

...     r.append(L[i])

...

>>> r

['Adam', 'Lisa', 'Bart']

对这种经常取指定索引范围的操作,用循环十分繁琐,因此,Python提供了切片(Slice)操作符,能大大简化这种操作。

对应上面的问题,取前3个元素,用一行代码就可以完成切片:

>>> L[0:3]

['Adam', 'Lisa', 'Bart']

L[0:3]表示,从索引0开始取,直到索引3为止,但不包括索引3。即索引0,1,2,正好是3个元素。

如果第一个索引是0,还可以省略:

>>> L[:3]

['Adam', 'Lisa', 'Bart']

也可以从索引1开始,取出2个元素出来:

>>> L[1:3]

['Lisa', 'Bart']

只用一个 : ,表示从头到尾:

>>> L[:]

['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']

因此,L[:]实际上复制出了一个新list。

切片操作还可以指定第三个参数:

>>> L[::2]

['Adam', 'Bart']

第三个参数表示每N个取一个,上面的 L[::2] 会每两个元素取出一个来,也就是隔一个取一个。

list换成tuple,切片操作完全相同,只是切片的结果也变成了tuple。

倒序切片

对于list,既然Python支持L[-1]取倒数第一个元素,那么它同样支持倒数切片,记住倒数第一个元素的索引是-1。倒序切片包含起始索引,不包含结束索引。

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']

>>> L[-2:]

['Bart', 'Paul']

>>> L[:-2]

['Adam', 'Lisa']

>>> L[-3:-1]

['Lisa', 'Bart']

>>> L[-4:-1:2]

['Adam', 'Bart']

对字符串切片

字符串 'xxx'和 Unicode字符串 u'xxx'也可以看成是一种list,每个元素就是一个字符。因此,字符串也可以用切片操作,只是操作结果仍是字符串:

迭代

给定一个listtuple,我们可以通过for循环来遍历这个list或tuple,这种遍历迭代(Iteration)。

Python中,迭代是通过 for ... in 来完成的,而很多语言比如C或者Java,迭代list是通过下标完成的,比如java代码:for (i=0;iPython的for循环抽象程度要高于Java的for循环。

因为 Python 的 for循环不仅可以用在list或tuple上,还可以作用在其他任何可迭代对象上。

迭代操作就是对于一个集合,无论该集合是有序还是无序,我们用 for 循环总是可以依次取出集合的每一个元素。

注意: 集合是指包含一组元素的数据结构,我们已经介绍的包括:

1.有序集合list,tuple,str和unicode;

2.无序集合set

3.无序集合并且具有 key-value 对dict

而迭代是一个动词,它指的是一种操作,在Python中,就是 for 循环。

迭代与按下标访问数组最大的不同是,后者是一种具体的迭代实现方式,而前者只关心迭代结果,根本不关心迭代内部是如何实现的。

索引迭代

Python中,迭代永远是取出元素本身,而非元素的索引。

方法是使用 enumerate() 函数枚举

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']

>>>for index, name in enumerate(L):

...     print index, '-', name

...

0 - Adam

1 - Lisa

2 - Bart

3 - Paul

使用 enumerate() 函数,我们可以在for循环中同时绑定索引index和元素name。但是,这不是 enumerate() 的特殊语法。实际上,enumerate() 函数把:

['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']

变成了类似:

[(0, 'Adam'), (1, 'Lisa'), (2, 'Bart'), (3, 'Paul')]

因此,迭代的每一个元素实际上是一个tuple:

for tinenumerate(L): #枚举

    index = t[0]

    name = t[1]

    print index, '-', name

如果我们知道每个tuple元素都包含两个元素,for循环又可以进一步简写为:

for index, name in enumerate(L):

    print index, '-', name

这样不但代码更简单,而且还少了两条赋值语句。

可见,索引迭代也不是真的按索引访问,而是由 enumerate() 函数自动把每个元素变成 (index, element) 这样的tuple,再迭代,就同时获得了索引和元素本身。

迭代dict的value

dict对象本身就是可迭代对象,用 for 循环直接迭代 dict,可以每次拿到dict的一个key。

ict 对象有一个 values() 方法,这个方法把dict转换成一个包含所有value的list,这样,我们迭代的就是 dict的每一个 value:

d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 }

print d.values()

# [85, 95, 59]for vin d.values():    print v

dict除了values()方法外,还有一个 itervalues() 方法,用 itervalues() 方法替代 values() 方法,迭代效果完全一样:

这两个方法有何不同之处呢?

1. values() 方法实际上把一个 dict 转换成了包含 value 的list。

2. 但是 itervalues() 方法不会转换,它会在迭代过程中依次从 dict 中取出 value,所以 itervalues() 方法比 values() 方法节省了生成 list 所需的内存。

3. 打印 itervalues() 发现它返回一个 对象,这说明在Python中,for 循环可作用的迭代对象远不止 list,tuple,str,unicode,dict等,任何可迭代对象都可以作用于for循环,而内部如何迭代我们通常并不用关心。

如果一个对象说自己可迭代,那我们就直接用 for 循环去迭代它,可见,迭代是一种抽象的数据操作,它不对迭代对象内部的数据有任何要求。

迭代dict的key和value

 dict 对象的 items() 方法返回的值:

>>> d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 }

>>> print d.items()

[('Lisa', 85), ('Adam', 95), ('Bart', 59)]

可以看到,items() 方法把dict对象转换成了包含tuple的list,我们对这个list进行迭代,可以同时获得key和value:s

>>> for key, value in d.items():

...     print key, ':', value

...

Lisa : 85

Adam : 95

Bart : 59

values() 有一个 itervalues() 类似, items() 也有一个对应的 iteritems()iteritems() 不把dict转换成list,而是在迭代过程中不断给出 tuple,所以, iteritems() 不占用额外的内存。

生成列表

要生成list [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10],我们可以用range(1, 11):

>>> range(1, 11)

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

但如果要生成[1x1, 2x2, 3x3, ..., 10x10]怎么做?方法一是循环:

>>> L = []

>>> for x in range(1, 11):

...    L.append(x * x)

...

>>> L

[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

但是循环太繁琐,而列表生成式则可以用一行语句代替循环生成上面的list:

>>> [x * x for x in range(1, 11)]

[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

这种写法就是Python特有的列表生成式。利用列表生成式,可以以非常简洁的代码生成 list。

复杂表达式

使用for循环的迭代不仅可以迭代普通的list,还可以迭代dict。

假设有如下的dict:

d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 }

完全可以通过一个复杂的列表生成式把它变成一个 HTML 表格:

tds = ['%s%s'% (name, score) for name, score in d.iteritems()]

print '

'

print '

'

print '\n'.join(tds)

print '

NameScore
'

注:字符串可以通过 进行格式化,用指定的参数替代 %s。字符串的join()方法可以把一个 list 拼接成一个字符串。

条件过滤

列表生成式的 for 循环后面还可以加上 if 判断有了 if 条件,只有 if 判断为 True 的时候,才把循环的当前元素添加到列表中。

 isinstance(x, str) 可以判断变量 x 是否是字符串;

x.upper()字符串的 upper() 方法可以返回大写的字母。

多层表达式

for循环可以嵌套,因此,在列表生成式中,也可以用多层 for 循环来生成列表

 

2-1函数式编程

函数式编程的特点:
1、把计算视为函数而非指令;
2、纯函数式编程:不需要变量,没有副作用,测试简单
3、支持高阶函数,代码简洁。
Python支持的函数式编程:
1、不是纯函数式编程:允许有变量;
2、支持高阶函数:函数也可以作为变量传入;
3、、支持闭包:有了闭包就能返回函数;
4、有限度地支持匿名函数。

2-2高阶函数

1、变量可以指向函数,直接调用变量和调用函数是一样的。Egf=abs  f(-20) 结果是20

2、函数名其实就是指向函数的变量。

3、高阶函数:能接收函数做参数的函数

变量可以指向函数,函数的参数可以接收变量,一个函数就可以接收另一个函数作为参数。

Eg

DEMO:接收abs函数:

  定义一个函数,接收xyf三个参数,xy是数值,f是函数

def addxy,f):

return f(x+f(y)

2-3把函数作为参数

def add(x,y,f):

return f(x)+f(y)

传入abs作为参数f的值:

add(-5, 9, abs)

根据函数的定义,函数执行的代码实际上是:

abs(-5) + abs(9)

由于参数 x, y 和 f 都可以任意传入,如果 f 传入其他函数,就可以得到不同的返回值。

math.sqrt计算平方根

2-4 map()函数

map() Python 内置的高阶函数,它接收一个函数 f 和一个 list,并通过把函数 f 依次作用在 list 的每个元素上,得到一个新的 list 并返回。

Eg对于list [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

如果希望把list的每个元素都作平方,就可以用map()函数:

 

传入函数f(x)=x*x,就可以利用map()函数完成这个计算:

def f(x):

    return x*x

print map(f, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])

map()函数不改变原有的 list,而是返回一个新的 list。

利用map()函数,可以把一个 list 转换为另一个 list,只需要传入转换函数。

由于list包含的元素可以是任何类型,因此,map() 不仅仅可以处理只包含数值的 list,事实上它可以处理包含任意类型的 list,只要传入的函数f可以处理这种数据类型。

 

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