Python：《Python编程：从入门到实践》全书概要

目录

一、快捷键

二：常用函数或方法

三、列表

四、元组

五、字典

六、列表和字典的嵌套

七：函数

八：类 

九、文件操作

十、测试

十一、学习书籍

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一、快捷键

 重复上次输入语句：Alt+P（IDLE中）

二：常用函数或方法

编程语言中基础的内容已省略

注意（书写格式）：：：方法前的“.”代表对执行对象的操作（如MyBooks.title()），没有“.”代表执行对象在方法括号()内（如strip(MyBooks)）。

1、合并字符串：+     制表符：\t     换行符：\n

2、.title()：大写首字母     .upper()：全大写     .lower()：全小写      

     strip( )：删除字符串开头和末尾的空白     lstrip( )：删除开头空白      rstrip( )：删除右边空白

     str( )：将非字符串转换为字符串

3、Python语言的书写格式是缩进。

4、if-elif-else：超过两种情况的判断（elif代码块可多次使用，else代码块可省略）（语句后面加冒号“:”）

5、input()：输入     int()：输入数值

6、for循环是遍历列表和字典的有效方式，但是它不能修改；while循环可以在遍历列表和字典的同时进行修改。

三、列表

使用中扩折号"[]"，列表第一个元素索引为0，以此类推；最后一个元素索引可以为-1。如：

num = [2, 5, 1, 6, 4]

1、.append()：在列表末尾添加元素     .insert( , )：在列表任何位置插入元素     

     del语句   ：删除列表指定元素     .pop()：删除列表末尾元素（并将删除的元素存储在新的变量中），在括号中添加元素角标可以对应删除     .remove()：删除第一个指定值的元素（若有多个相同的值，需要循环）

     .sort()：对列表进行永久性排序（数字大小、首字母顺序）     .sort(reverse=True)：反排序     sorted()：排序显示，不影响原列表结构     sorted( ,reverse=True)：反排序

     .reverse()：反转列表

     len( )：列表长度     min/max/sum()：列表中元素最小值/最大值/总和

     range( , )：随机生成指定范围内的数字     list()：转化为列表     list(range( , ))：插件数字列表

     assert()：（断言）用于判断一个表达式，在表达式条件为 false 的时候触发异常。

2、遍历列表：for循环（句尾加冒号":"）；列表中元素的平方也用for循环。

     切片： [ : ]：类似于matlab中的格式（没有指定索引值，默认开头或者结尾）。切片表示法“[:]”也直接表示创建列表的副本。

     关键词in：创建一个列表后，检查其中是否包含特定的值，返回Ture/False（有in的表达一般都对应有not in的表达）

     关键词not in：检查特定值是否不包含在列表中

3、if语句：

     检测列表元素（先用foe循环遍历）

     确定列表不是空

     if语句中将列表名用在条件表达式中时，当列表有元素时返回True，列表为空时返回False

     使用多个列表

4、广播机制（broadcasting）：如果你有一个mn的矩阵，让它加减乘除一个1n的矩阵，它会被复制m次，成为一个mn的矩阵，然后再逐元素地进行加减乘除操作。

Cal = A.sum(axis=0)
#axis用来指明将要进行的运算是沿着哪个轴执行，0轴是垂直的轴，即列；1轴是水平轴，即行。

5、reshape：改变数组的形状（数组元素不会发生变化）

6、

a = np.random.randn(5,1)    #创建的是列向量or行向量
b = np.random.randn(5)    #尽量别用这种，不算矩阵，矩阵间计算会有问题

#输出
a = [[1],[2],[3],[4],[5]]T
b = [1,2,3,4,5]T

 四、元组

不可变的列表，使用圆括号"()"。（列表的元素可以修改，但是元组不能修改，只能重新赋值）。如：

num = (2, 5, 1, 6, 4)

五、字典

字典是一系列键-值对。每个键对应一个值（之间用冒号连接），可以通过使用键来访问与之关联的值。对应值可以是：数字、字符串、列表、字典。可做类。如：

num = {'num1': 2, 'num2': 5, 'num3': '壹', 'num4': ‘六’, 'num5': 4}

字典拥有和列表相同的操作语句。

1、获取与键相关联的值：num['num1']     添加键-值对：num['num6'] = 12     （可以先创建空字典，再一个一个添加）     修改键-值对：num['num1'] = 12     删除键-值对：del语句（del num['num1']）

2、遍历字典：for循环：

for key, value in num.items(): （设置key, value两个变量）

     遍历字典中的所有键：.keys()：

for key in num.keys():

     遍历字典中的所有值：.values()：

for key in num.values():

     按顺序遍历：sorted()：

for key in sorted(num.keys()):

六、列表和字典的嵌套

嵌套：将一些列字典存储再列表中，或将列表作为值存储在字典中

字典列表：

box = [num_1, num_2, num_3]
#类似于类，每个单元拥有单独的属性

在字典中存储列表：

num = {'num1': [1, 2], 'num2': 5, 'num3': ['壹', 7], 'num4': ‘六’, 'num5': 4}

在字典中存储字典：

num = {'num1': 
             {
             ‘第一个’: 1,'第二个': 2
             }, 
      'num2': 5,}

七：函数

1、 函数定义：

def handsome(who):
    """文档字符串（这个函数是耍帅用的）"""
    print(who.title() + "好帅" + "!!!")
handsome('jay')

 2、形参和实参：who是一个形参（函数执行所需的信息，可以有多个形参）（包含位置形参、关键字形参、默认值），jay是一个实参（调用函数时传递给函数的信息）

     Python可以向一个形参传递任意数量的实参。并优先匹配位置实参和关键词实参，再将余下的实参都收集到最后一个形参中

     可以向函数传递列表，并可修改列表元素（在函数中修改列表是永久性的）

3、返回值：函数并非总是直接显示输出，相反，它可以处理一些数据，并返回一个或一组值，称为返回值。函数可以返回任何类型的值，包括列表和字典等复杂的数据结构。调用有返回值的函数时，需要提供一个变量，用于存储返回的值。

def get_name(first_name,last_name):
    """返回姓名"""
    full_name = first_name + '·' + last_name
    return full_name    #返回值

name = get_name('jay', 'zhang')    #给返回值赋值
print(name)

4、函数模块：将函数存储在模块（*.py）的独立文件中，以便住程序调用。

     此语法同样适用于类的导入

    调用语句： 

import hanshu1    #调用模块
import hanshu1 as hs    #指定自定义别名

hanshu1.balabala()    #使用模块中的函数
hs.balabala()

     导入特定的函数：（可同时导入多个）

from hanshu1 import balabala1,balabala2,balabala3    #导入模块中的特定函数
from hanshu1 import balabala1 as ba    #指定自定义别名
from hanshu1 import *    #导入模块中的所有函数

balabala1()    #使用模块中的函数
ba()

八：类 

编写类时，定义一大类对象都有的通用行为。基于类创建对象时，每个对象都自动具备这种通用行为，然后可根据需要赋予每个对象独特的个性。类可以用来创建任何东西。首字母大写的名称是类。

 实例化：根据类来创建对象

1、创建类：

class Dog():                        #首字母大写的名称指的是类
    '''模拟小狗的简单类'''

    def _init_(self, name, age):    #方法（类中的函数（开头和结尾有下划线），用法与函数相同），创建实例时自动运行。其中形参self是必不可少的，并且必须位于其它自定义形参的前面（self是一中指向实例本沈的引用，让实例能够访问类中的属性和方法）。
        '''初始化属性name和age'''
        self.name = name            #每个属性必须有初始值
        self.age = age
        #后面可以直接继续添加属性

    def sit(self):
        """模拟小狗被命令时蹲下"""
        print(self.name.title() + " sit.")

    def roll_over(self):
        """模拟小狗被命令时打滚"""
        print(self.name.title() + " roll over.")

    def how_old(self):
        """模拟小狗自报岁数"""
        print(self.name.title() + "is" + self.age + " years old.")

2、根据类创建实例：

class Dog():
    --略--

my_dog = Dog('jack', 6)    #使用实参jack和6来调用Dog类中的方法_init_()创建小狗实例my_dog，用输入的值设置属性name和age。可创建多个实例。

print("my dog's name is " + my_dog.name.title() + ".")    #访问实例中的属性    结果：my dog's name is Jack.
print("my dog is " + str(my_dog.age) + "years old.")                          结果：my dog is 6 years old.

my_dog.sit()    #创建实例后，就可以调用类中自定义的各种方法。    结果：Jack sit.
my_dog.roll_over()                                           结果：Jack roll over.
my_dog.how_old()                                             结果：Jack is 6 years old.

3、修改属性的值：

     通过实例直接修改属性的值、通过方法修改属性的值、通过方法对属性进行递增

#1、通过实例直接访问修改
my_dog.age = 12
my_dog.how_old()            #结果：Jack is 12 years old.

#2、通过方法修改属性的值
def update_age(self,new_age):
    self.age = new_age

my_dog.update_age(12)
my_dog.how_old()            #结果：Jack is 12 years old.

#3、通过方法对属性进行递增
def increment_age(self,age_step):
    self.age += age_step

my_dog.increment_age(1)
my_dog.how_old()            #结果：Jack is 13 years old.

4、继承：

     一个类继承另一个类时，将自动获取所有属性和方法。原有的类称为父类，新类称为子类。子类继承了其父类的所有属性和方法，同时还可以自定义自己的属性和方法。

     创建子类；子类添加新属性、新方法；重写父类的方法；从一个模块中导入多个类

from another_class import Move, Action    #导入模块another_class.py中的类

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#创建子类时，父类必须包含在当前文件中，且位于子类前。
class Dog():
    ---略---

class Cat(Dog):                      #定义子类时，必须在括号内指定父类的名称。定义子类cat
    
    #继承父类的属性和方法
    def _init_(self, name, age):
        '''初始化父类的属性'''
        super()._init_(name, age)    #super()是一个特定函数，将父类和子类关联起来。

-----------------------------------------------------        
        self.move = Move()           #将一部分属性和方法单独提取出来放在Move类中（Move类在单独的程序模块another_class.py中，一个模块可以存储多个类），然后在此模块的类中引用，当作为此类的一个属性。简化程序
        self.color = yellow          #给子类添加新的属性

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    def body(self):                  #给子类添加新的方法
        """模拟小猫的身体颜色"""
        print(self.name.title() + "'s color is" + self.color +".") 

    def roll_over():                 #重写父类的方法（重名即可，Python会只关注在子类中的定义方法）
        """猫不会打滚"""
        print(self.name.title() + "can't roll over.")
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my_cat = Cat('tom', 20)              #新实例my_cat

my_cat.sit()                         #结果：Tom sit.
my_cat.roll_over()                   #结果：Tom can't roll over.
my_cat.how_old()                     #结果：Tom is 20 years old.
my_cat.body()                        #结果：Tom's color is yellow.
my_cat.move.move1()                  #调用引用类中的方法，对应self.move = Move()

九、文件操作

1、读取文件 ：

     Python读取的文本文件都解读为字符串。若想使用数字的数值，需要用int()、float()函数转换为整数、浮点数。

     绝对路径、相对路径；逐行读取；创建以文本每行内容为元素的列表

#绝对路径
with open('data1.txt') as data1:        #打开txt文件（绝对路径：在当前文件目录查找文件）
    contents = data1.read()             #读取文件内容
    print(contents.restrip())           #read()的末尾会返回一个空字符串，用restrip删除

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#相对路径
file_path = 'C:\Desktop\data2.txt'
with open(file_path) as data2:

    #逐行读取
    for line in data2:                 #for循环，实现逐行读取
        print(line.rstrip())            
    -------------------------------
    #创建以文本每行内容为元素的列表
    lines = data2.readlines()          #读取每行，并赋予列表

    for line in lines:                 
        print(line.rstrip())

2、写入文件：

     写入格式：'r'、'w'、'a'、'r+'

#写入文件
#open()函数的第二个实参包含：'r'读取模式，'w'写入模式（若文件已存在，会先清空），'a'附加模式（添加内容，不会覆盖文件原有内容），'r+'读取和写入
with open('data1.txt', 'w') as data1:
    data1.write("我好帅")

3、异常提示：

     try-except代码：处理异常，使异常能够顺利跳过

try:
    print(5/0)
except ZeroDivisionError:    #ZeroDivisionError为"5/0"的错误代码类型（其它错误，改为其它）
    print("0不能当除数")
else:
    pass                     #程序什么也不做

#后面继续执行代码（因为已经用一个输出语句定义了发生错误时的解决方式，相当于没有异常）

4、存储数据：

     json.dump()：存储数字列表     json.load()：将列表读取到内存中（实现在程序之间共享数据）

5、重构：

     就是对代码进行改进的专业说法。

十、测试

略，详情见书

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书中附带3个项目实战详细步骤：

外星人入侵小游戏、数据可视化、Web应用程序

十一、学习书籍

《Python编程：从入门到实践》   Rric Matthes著      中国工信出版集团，人民邮电出版社