在 Python 中,# 表示注释,作用于整行。
‘’’ ‘’’ 或者 “”" “”" 表示区间注释,在三引号之间的所有内容被注释
操作符 | 名称 | 示例 |
---|---|---|
+ | 加 | 1 + 1 |
- | 减 | 2 - 1 |
* | 乘 | 3 * 4 |
/ | 除 | 3 / 4 |
// | 整除(地板除) | 3 // 4 |
% | 取余 | 3 % 4 |
** | 幂 | 2 ** 3 |
print(1 + 1) # 2
print(2 - 1) # 1
print(3 * 4) # 12
print(3 / 4) # 0.75
print(3 // 4) # 0
print(3 % 4) # 3
print(2 ** 3) # 8
操作符 | 名称 | 示例 |
---|---|---|
> | 大于 | 2 > 1 |
>= | 大于等于 | 2 >= 4 |
< | 小于 | 1 < 2 |
<= | 小于等于 | 5 <= 2 |
== | 等于 | 3 == 4 |
!= | 不等于 | 3 != 5 |
print(2 > 1) # True
print(2 >= 4) # False
print(1 < 2) # True
print(5 <= 2) # False
print(3 == 4) # False
print(3 != 5) # True
操作符 | 名称 | 示例 |
---|---|---|
and | 与 | (3 > 2) and (3 < 5) |
or | 或 | (1 > 3) or (9 < 2) |
not | 非 | not (2 > 1) |
操作符 | 名称 | 示例 |
---|---|---|
~ | 按位取反 | ~4 |
& | 按位与 | 4 & 5 |
|
按位或 | 4 |
^ | 按位异或 | 4 ^ 5 |
<< | 左移 | 4 << 2 |
>> | 右移 | 4 >> 2 |
左移和右移N位等同于无溢出检查的2的N次幂运算:2**N
<<左移
运算规则: 按二进制形式把所有的数字向左移动对应的位数,高位移出(舍弃),低位的空位补零。
语法格式: 需要移位的数字<<移位的位数 例如:3<<2则是将数字3左移动2位 计算过程: 3<<2首先把3转换为二进制数字00000000000000000000000000000011 然后把该数字高位(左侧)的两个零移出,其他的数字都朝左平移2位,最后在低位(右侧) 的连个空位补零。则得到的结果是00000000000000000000000000001100, 则转换为十进制是12
数学意义: 在数学没有溢出的前提下,对于正数和负数,左移以为都相当于乘以2的1次方,左移n位 就相当于乘以2的n次方
右移
运算规则:
按二进制形式把所有的数字向右移动对应的位数,低位移出(舍弃),高位的空位补符号位
即正数补0,负数补1
语法规则:
需要移位的数字>>移位的次数
例如:11>>2则是将数字11右移2位
计算过程:
11的二进制形式为:00000000000000000000000000001011然后把低位的最
后两个数字移出,因为该数字是正数,所以在高位补0,则得到的最终的二进制结果为:
00000000000000000000000000000010转换为十进制数为3
数学意义:
右移一位相当于除以2,右移n位相当于除以2的n次方,这里取的是商,不要余数
print(-3 ** 2) # -9
print(3 ** -2) # 0.1111111111111111
print(1 << 2 ) # 4
print(-3 * 2 + 5 / -2 - 4) # -12.5
print(3 < 4 and 4 < 5) # True
teacher = "老马的程序人生"
print(teacher) # 老马的程序人生
【我是测试题3】运行下面一段代码看看结果是什么?
set_1 = {
"欢迎", "学习","Python"}
print(set_1.pop())
结果为Python
pop():移除序列中的一个元素(默认最后一个元素),并且返回该元素的值
类型 | 名称 | 示例 |
---|---|---|
int | 整型 |
-876, 10 |
float | 浮点型 |
3.149, 11.11 |
bool | 布尔型 |
True, False |
【例子】找到一个整数的二进制表示,再返回其长度。
a = 1031
print(bin(a)) # 0b10000000111
print(a.bit_length()) # 11
bin() 返回一个整数 int 或者长整数 long int 的二进制表示。
有时候我们想保留浮点型的小数点后 n 位。可以用 decimal 包里的 Decimal 对象和 getcontext() 方法来实现。
import decimal
from decimal import Decimal
decimal.getcontext().prec = 4
c = Decimal(1) / Decimal(3)
print(c)
# 0.3333
布尔 (boolean) 型变量只能取两个值,True 和 False。当把布尔型变量用在数字运算中,用 1 和 0 代表 True 和 False。
print(True + True) # 2
print(True + False) # 1
print(True * False) # 0
除了直接给变量赋值 True 和 False,还可以用 bool(X) 来创建变量,其中 X 可以是
基本类型:整型、浮点型、布尔型 容器类型:字符串、元组、列表、字典和集合
【例子】bool 作用在基本类型变量:X 只要不是整型 0、浮点型 0.0,bool(X) 就是 True,其余就是 False。
print(type(0), bool(0), bool(1))
# False True
print(type(10.31), bool(0.00), bool(10.31))
# False True
print(type(True), bool(False), bool(True))
# False True
确定bool(X) 的值是 True 还是 False,就看 X 是不是空,空的话就是 False,不空的话就是 True。
对于数值变量,0, 0.0 都可认为是空的。 对于容器变量,里面没元素就是空的。
注:
如果要判断两个类型是否相同推荐使用 isinstance()。
类型转换
【例子】
print(int('520')) # 520
print(int(520.52)) # 520
print(float('520.52')) # 520.52
print(float(520)) # 520.0
print(str(10 + 10)) # 20
print(str(10.1 + 5.2)) # 15.3
print(*objects, sep=’ ‘, end=’\n’, file=sys.stdout, flush=False)
【例子】没有参数时,每次输出后都会换行。
shoplist = ['apple', 'mango', 'carrot', 'banana']
print("This is printed without 'end'and 'sep'.")
for item in shoplist:
print(item)
# This is printed without 'end'and 'sep'.
# apple
# mango
# carrot
# banana
【例子】每次输出结束都用end设置的参数&结尾,并没有默认换行。
shoplist = ['apple', 'mango', 'carrot', 'banana']
print("This is printed with 'end='&''.")
for item in shoplist:
print(item, end='&')
print('hello world')
# This is printed with 'end='&''.
# apple&mango&carrot&banana&hello world
【例子】item值与’another string’两个值之间用sep设置的参数&分割。由于end参数没有设置,因此默认是输出解释后换行,即end参数的默认值为\n。
shoplist = ['apple', 'mango', 'carrot', 'banana']
print("This is printed with 'sep='&''.")
for item in shoplist:
print(item, 'another string', sep='&')
# This is printed with 'sep='&''.
# apple&another string
# mango&another string
# carrot&another string
# banana&another string
二进制有三种不同的表示形式:原码、反码和补码,计算机内部使用补码来表示。
原码:就是其二进制表示(注意,有一位符号位)。
00 00 00 11 -> 3
10 00 00 11 -> -3
反码:正数的反码就是原码,负数的反码是符号位不变,其余位取反(对应正数按位取反)。
00 00 00 11 -> 3
11 11 11 00 -> -3
补码:正数的补码就是原码,负数的补码是反码+1。
00 00 00 11 -> 3
11 11 11 01 -> -3
符号位:最高位为符号位,0表示正数,1表示负数。在位运算中符号位也参与运算。
~ 1 = 0
~ 0 = 1
~
把num
的补码中的 0 和 1 全部取反(0 变为 1,1 变为 0)有符号整数的符号位在 ~
运算中同样会取反。
00 00 01 01 -> 5
~
---
11 11 10 10 -> -6
11 11 10 11 -> -5
~
---
00 00 01 00 -> 4
1 ^ 1 = 0
1 ^ 0 = 1
0 ^ 1 = 1
0 ^ 0 = 0
只有两个对应位不同时才为 1
00 00 01 01 -> 5
^
00 00 01 10 -> 6
---
00 00 00 11 -> 3
异或操作的性质:满足交换律和结合律
A: 00 00 11 00
B: 00 00 01 11
A^B: 00 00 10 11
B^A: 00 00 10 11
A^A: 00 00 00 00
A^0: 00 00 11 00
A^B^A: = A^A^B = B = 00 00 01 11
num << i
将num
的二进制表示向左移动i
位所得的值。
00 00 10 11 -> 11
11 << 3
---
01 01 10 00 -> 88
num >> i
将num
的二进制表示向右移动i
位所得的值。
00 00 10 11 -> 11
11 >> 2
---
00 00 00 10 -> 2
通过 <<
,>>
快速计算2的倍数问题。
n << 1 -> 计算 n*2
n >> 1 -> 计算 n/2,负奇数的运算不可用
n << m -> 计算 n*(2^m),即乘以 2 的 m 次方
n >> m -> 计算 n/(2^m),即除以 2 的 m 次方
1 << n -> 2^n
通过 ^
快速交换两个整数。
通过 ^
快速交换两个整数。
a ^= b
b ^= a
a ^= b
通过 a & (-a)
快速获取a
的最后为 1 位置的整数。
00 00 01 01 -> 5
&
11 11 10 11 -> -5
---
00 00 00 01 -> 1
00 00 11 10 -> 14
&
11 11 00 10 -> -14
---
00 00 00 10 -> 2
一个数的二进制表示可以看作是一个集合(0 表示不在集合中,1 表示在集合中)。
比如集合 {1, 3, 4, 8}
,可以表示成 01 00 01 10 10
而对应的位运算也就可以看作是对集合进行的操作。
元素与集合的操作:
a | (1<<i) -> 把 i 插入到集合中
a & ~(1<<i) -> 把 i 从集合中删除
a & (1<<i) -> 判断 i 是否属于该集合(零不属于,非零属于)
集合之间的操作:
a 补 -> ~a
a 交 b -> a & b
a 并 b -> a | b
a 差 b -> a & (~b)
注意:整数在内存中是以补码的形式存在的,输出自然也是按照补码输出。
【例子】 Python 的bin() 输出。
print(bin(3)) # 0b11
print(bin(-3)) # -0b11
print(bin(-3 & 0xffffffff))
# 0b11111111111111111111111111111101
print(bin(0xfffffffd))
# 0b11111111111111111111111111111101
print(0xfffffffd) # 4294967293
expr_true_suite
代码块只有当条件表达式 expression
结果为真时才执行,否则将继续执行紧跟在该代码块后面的语句。expression
条件表达式可以通过布尔操作符 and
,or
和not
实现多重条件判断。if expression:
expr_true_suite
else:
expr_false_suite
Python 使用缩进而不是大括号来标记代码块边界,因此要特别注意else的悬挂问题。
hi = 6
if hi > 2:
if hi > 7:
print('好棒!好棒!')
else:
print('切~')
# 无输出
//应改成
hi = 6
if hi > 2:
if hi > 7:
print('好棒!好棒!')
else:
print('切~')
# 切~
if expression1:
expr1_true_suite
elif expression2:
expr2_true_suite
.
.
elif expressionN:
exprN_true_suite
else:
expr_false_suite
- elif 语句即为 else if,用来检查多个表达式是否为真,并在为真时执行特定代码块中的代码。
assert
这个关键词我们称之为“断言”,当这个关键词后边的条件为 False 时,程序自动崩溃并抛出AssertionError
的异常。【例子】
my_list = ['lsgogroup']
my_list.pop(0) //此时pop()删除第一个值,此时my_list里为空
assert len(my_list) > 0 //assert后面的语句为false
# AssertionError
//pop() 函数用于移除列表中的一个元素(默认最后一个元素),并且返回该元素的值。
语法:list.pop(obj=list[-1]) //默认为 index=-1,删除最后一个列表值。
在进行单元测试时,可以用来在程序中置入检查点,只有条件为 True 才能让程序正常工作。
while
语句最基本的形式包括一个位于顶部的布尔表达式,一个或多个属于while
代码块的缩进语句。
while 布尔表达式:
代码块
while
循环的代码块会一直循环执行,直到布尔表达式的值为布尔假。
如果布尔表达式不带有<、>、==、!=、in、not in
等运算符,仅仅给出数值之类的条件,也是可以的。当while
后写入一个非零整数时,视为真值,执行循环体;写入0
时,视为假值,不执行循环体。也可以写入str、list
或任何序列,长度非零则视为真值,执行循环体;否则视为假值,不执行循环体。
【例子】布尔表达式返回0,循环终止。
string = 'abcd'
while string:
print(string)
string = string[1:]
# abcd
# bcd
# cd
# d
while 布尔表达式:
代码块
else:
代码块
while
循环正常执行完的情况下,执行else
输出,如果while
循环中执行了跳出循环的语句,比如 break
,将不执行else
代码块的内容。for
循环是迭代循环,在Python中相当于一个通用的序列迭代器,可以遍历任何有序序列,如str、list、tuple
等,也可以遍历任何可迭代对象,如dict
。
for 迭代变量 in 可迭代对象:
代码块
每次循环,迭代变量被设置为可迭代对象的当前元素,提供给代码块使用。
for i in 'ILoveLSGO':
print(i, end=' ') # 不换行输出
# I L o v e L S G O
dic = {
'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}
for key, value in dic.items():
print(key, value, sep=':', end=' ')
# a:1 b:2 c:3 d:4
/////////////////////////////////////////////////////
dic = {
'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}
for key in dic.keys():
print(key, end=' ')
# a b c d
////////////////////////////////////////////////////
dic = {
'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}
for value in dic.values():
print(value, end=' ')
# 1 2 3 4
for 迭代变量 in 可迭代对象:
代码块
else:
代码块
当for
循环正常执行完的情况下,执行else
输出,如果for
循环中执行了跳出循环的语句,比如 break
,将不执行else
代码块的内容,与while - else
语句一样。
for num in range(10, 20): # 迭代 10 到 20 之间的数字
for i in range(2, num): # 根据因子迭代
if num % i == 0: # 确定第一个因子
j = num / i # 计算第二个因子
print('%d 等于 %d * %d' % (num, i, j))
break # 跳出当前循环
else: # 循环的 else 部分
print(num, '是一个质数')
# 10 等于 2 * 5
# 11 是一个质数
# 12 等于 2 * 6
# 13 是一个质数
# 14 等于 2 * 7
# 15 等于 3 * 5
# 16 等于 2 * 8
# 17 是一个质数
# 18 等于 2 * 9
# 19 是一个质数
range([start,] stop[, step=1])
step=1
表示第三个参数的默认值是1。range
这个BIF的作用是生成一个从start
参数的值开始到stop
参数的值结束的数字序列,该序列包含start
的值但不包含stop
的值。for i in range(1, 10, 2): //开始为1,结束为10,步长为2的整数数组列表
print(i)
# 1
# 3
# 5
# 7
# 9
enumerate(sequence, [start=0]) 默认开始为0
- seasons = ['Spring', 'Summer', 'Fall', 'Winter']
lst = list(enumerate(seasons))
print(lst)
# [(0, 'Spring'), (1, 'Summer'), (2, 'Fall'), (3, 'Winter')]
lst = list(enumerate(seasons, start=1)) # 下标从 1 开始
print(lst)
# [(1, 'Spring'), (2, 'Summer'), (3, 'Fall'), (4, 'Winter')]
与for循环结合使用
languages = ['Python', 'R', 'Matlab', 'C++']
for language in languages:
print('I love', language)
print('Done!')
# I love Python
# I love R
# I love Matlab
# I love C++
# Done!
for i, language in enumerate(languages, 2):
print(i, 'I love', language)
print('Done!')
# 2 I love Python
# 3 I love R
# 4 I love Matlab
# 5 I love C++
# Done!
break
语句可以跳出当前所在层的循环。
这与c中break没有实质区别,不再重复。
continue
终止本轮循环并开始下一轮循环。
pass
语句的意思是“不做任何事”,如果你在需要有语句的地方不写任何语句,那么解释器会提示出错,而 pass
语句就是用来解决这些问题的。
【例子】
def a_func():
# SyntaxError: unexpected EOF while parsing
def a_func():
pass
pass
是空语句,不做任何操作,只起到占位的作用,其作用是为了保持程序结构的完整性。尽管pass
语句不做任何操作,但如果暂时不确定要在一个位置放上什么样的代码,可以先放置一个pass
语句,让代码可以正常运行。
列表推导式
[ expr for value in collection [if condition] ]
```python
x = [-4, -2, 0, 2, 4]
y = [a * 2 for a in x]
print(y)
# [-8, -4, 0, 4, 8]
元组推导式
( expr for value in collection [if condition] )
字典推导式
{
key_expr: value_expr for value in collection [if condition] }
b = {
i: i % 2 == 0 for i in range(10) if i % 3 == 0}
print(b)
# {0: True, 3: False, 6: True, 9: False}
集合推导式
{ expr for value in collection [if condition] }
c = {
i for i in [1, 2, 3, 4, 5, 5, 6,7, 4, 3, 2, 1]}
print(c) //即如果去除重复项
# {1, 2, 3, 4, 5, 6,7}
异常就是运行期检测到的错误。计算机语言针对可能出现的错误定义了异常类型,某种错误引发对应的异常时,异常处理程序将被启动,从而恢复程序的正常运行。
异常体系内部有层次关系,Python异常体系中的部分关系如下所示:
try:
检测范围
except Exception[as reason]:
出现异常后的处理代码
try 语句按照如下方式工作:
try
子句(在关键字try
和关键字except
之间的语句)except
子句,try
子句执行后结束。try
子句的过程中发生了异常,那么try
子句余下的部分将被忽略。如果异常的类型和except
之后的名称相符,那么对应的except
子句将被执行。最后执行try - except
语句之后的代码。except
匹配,那么这个异常将会传递给上层的try
中。【例子】
try:
f = open('test.txt')
print(f.read())
f.close()
except OSError as error:
print('打开文件出错\n原因是:' + str(error))
# 打开文件出错
# 原因是:[Errno 2] No such file or directory: 'test.txt'
一个try
语句可能包含多个except
子句,分别来处理不同的特定的异常。最多只有一个分支会被执行
try:
int("abc")
s = 1 + '1'
f = open('test.txt')
print(f.read())
f.close()
except OSError as error:
print('打开文件出错\n原因是:' + str(error))
except TypeError as error:
print('类型出错\n原因是:' + str(error))
except ValueError as error:
print('数值出错\n原因是:' + str(error))
# 数值出错
# 原因是:invalid literal for int() with base 10: 'abc'
dict1 = {
'a': 1, 'b': 2, 'v': 22}
try:
x = dict1['y']
except LookupError:
print('查询错误')
except KeyError:
print('键错误')
else:
print(x)
# 查询错误
dict1 = {
'a': 1, 'b': 2, 'v': 22}
try:
x = dict1['y']
except KeyError:
print('键错误')
except LookupError:
print('查询错误')
else:
print(x)
# 键错误
【例子】一个 except 子句可以同时处理多个异常,这些异常将被放在一个括号里成为一个元组。
try:
s = 1 + '1'
int("abc")
f = open('test.txt')
print(f.read())
f.close()
except (OSError, TypeError, ValueError) as error:
print('出错了!\n原因是:' + str(error))
# 出错了!
# 原因是:unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'
try:
检测范围
except Exception[as reason]:
出现异常后的处理代码
finally:
无论如何都会被执行的代码
不管try
子句里面有没有发生异常,finally
子句都会执行。
【例子】如果一个异常在try
子句里被抛出,而又没有任何的except
把它截住,那么这个异常会在finally
子句执行后被抛出。
def divide(x, y):
try:
result = x / y
print("result is", result)
except ZeroDivisionError:
print("division by zero!")
finally:
print("executing finally clause")
divide(2, 1)
# result is 2.0
# executing finally clause
divide(2, 0)
# division by zero!
# executing finally clause
divide("2", "1")
# executing finally clause
# TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'str'
如果在try
子句执行时没有发生异常,Python将执行else
语句后的语句。
try:
检测范围
except:
出现异常后的处理代码
else:
如果没有异常执行这块代码
使用except
而不带任何异常类型,这不是一个很好的方式,我们不能通过该程序识别出具体的异常信息,因为它捕获所有的异常。
try:
检测范围
except(Exception1[, Exception2[,…ExceptionN]]]):
发生以上多个异常中的一个,执行这块代码
else:
如果没有异常执行这块代码
注意:else
语句的存在必须以except
语句的存在为前提,在没有except
语句的try
语句中使用else
语句,会引发语法错误。
Python 使用raise
语句抛出一个指定的异常。
try:
raise NameError('HiThere')
except NameError:
print('An exception flew by!')
# An exception flew by!