《利用Python进行数据分析》读书笔记（一）Python Basic

这一系列博客是看《Python for Data Analysis》的读书笔记，只截取了大部分自己认为重要的知识点，不少例子也是来自于书中。本机安装的是python 3.6版本，并使用anaconda安装了jupyter notebook和一些常用模块。

Python Interpreter

在终端命令行输入python指令后调出python交互界面，使用exit()或者Ctrl+D退出python交互界面。在命令行通过python 文件名.py的方式执行python脚本。

$ python hello_world.py
Hello world

IPython Basic

在命令行输入ipython命令调出ipython交互界面。ipython界面与python界面的区别自己尝试过就能感觉到。
在命令行输入jupyter notebook命令调出jupyter notebook，当然前提是已经安装了jupyter notebook，jupyter notebook可以很好地将文字与代码合并在一起，是一个很好的工具。
Tab用来在写代码的时候提供提示，起到了代码补全的作用。
```
In [1]: an_apple = 27

In [2]: an_example = 42

In [3]: an
an_apple and an_example any
```
这里定义了两个an开头的变量，引用变量时输入an后按下tab键会提示出两个可能的选项，如果没有多个选项那么按下tab可以直接补全变量名。能提示的不仅是变量名，还有可能的函数，函数的参数等等，与在开发环境中写代码时软件自带的代码提示功能类似。

？用来显示某个函数或变量的详细信息，相当于文档的功能。

In [1]: a=[1,2,3]

In [2]: a?
Type:        list
String form: [1, 2, 3]
Length:      3
Docstring:  
list() -> new empty list
list(iterable) -> new list initialized from iterable's items

In [10]: print?
Docstring:
print(value, ..., sep=' ', end='\n', file=sys.stdout, flush=False)
Prints the values to a stream, or to sys.stdout by default.
Optional keyword arguments:
file: a file-like object (stream); defaults to the current sys.stdout. sep: stringinsertedbetweenvalues,defaultaspace.
end: stringappendedafterthelastvalue,defaultanewline.
flush: whether to forcibly flush the stream.
Type: builtin_function_or_method

a?会显示出列表的种类、长度等所有详细属性，print?则会显示出函数的一些用法和说明。

??用来显示自定义函数的源码，用法：函数名??。

Python Language Basic

Python相对于C语言或者java语言来说，一个特点就是使用空格取代括号，例如for循环和if语句写法如下：
```
for x in array: 
     if x < pivot:
          less.append(x) 
     else:
         greater.append(x)
```

python在每行语句结束时不需要分号结尾。
python中的数字、字符串、数据结构、函数、类都是一个python object，有其内部的type和属性。
使用# 注释内容进行注释。
在python中，对一个变量赋值即创造了一个引用指向等号右边的元素。例如：
```
In [3]: a
Out[3]: [1, 2, 3]

In [4]: b=a

In [5]: a.append(4)

In [6]: b
Out[6]: [1, 2, 3, 4]
```
将a赋值给b时，此时a和b都是指向列表的引用，a和b任意一方对列表进行修改后，另一方的值也会被修改，因为两者的指向是相同的。

a、b都是指向list的一个引用

对于大多数语言来说，'5'+5的结果可能是10（将'5'转换成int类型的5），也可能是55（将5转换成str类型的'5'），原因是这些语言支持对不同类型变量操作时的自动转换类型。上述情况在python中会直接报错，因为操作的两者数据类型不同。但是在一些很明显的情况下，也是可以执行的，比如4.5/2，一个是float，一个是int，但是得出的结果仍然是float类型的2.25。
isinstance(变量,数据类型)方法可以判断变量是否是某个类型，返回值为True或False。其中数据类型的位置可以为一个元组，意思是判断某个变量是否为多个数据类型中的某个类型。
```
In[21]:a=5
In [22]: isinstance(a, int)
Out[22]: True
    
In[23]:a=5;b=4.5
In [24]: isinstance(a, (int, float))
Out[24]: True
In [25]: isinstance(b, (int, float))
Out[25]: True
```
对于一个python object，它有很多属性与方法，getattr()方法可以获取这些方法与属性的反射。例如：字符串a有一个split方法，要获取这个方法本身，可以使用如下代码：
```
 In [27]: getattr(a, 'split')
 Out[27]: 
```
使用import 模块的方式导入模块，这个不说了。
运算符操作，即‘+’、‘-’、‘*’、‘/’等等运算符的操作。
is is not ，用法为a is/is not b，用于判断a、b两者的引用是否指向相同元素，常用于判断变量是否为空，需要注意与==的区别，后者是判断两者的内容是否相同。
大部分Python Object是可变的，也就是说它们的值可以在定义后被修改。
python中，int类型可以存任意位数的整数，float类型默认是64位的浮点数。
如果想实现c风格整型除法的效果，可以使用 //符号。例如：
```
In[52]:3/2 
Out[52]: 1.5

In[53]:3//2 
Out[53]: 1
```

使用单引号双引号表示字符串，多行字符串使用三个双引号。

a = 'one way of writing a string'
b = "another way"
c="""
This is a longer string that 
spans multiple lines
"""

Python字符串是不可修改的，字符串定义后就不能使用赋值语句再对其内部字符重新修改。但是可以通过函数修改。

In [56]: a = 'this is a string'
In [57]: a[10] = 'f' 
----------------------------------------------TypeError Traceback (most recent call last)  in ()
----> 1 a[10] = 'f'
TypeError: 'str' object does not support item assignment
    
In [58]: b = a.replace('string', 'longer string')
In [59]: b
Out[59]: 'this is a longer string'

使用str(value)函数可以将value转成字符串（str）类型。
在定义字符串的时候，如果不想使用转义字符，那么可以在字符串之前加上r（由raw单词而来）。例如：
```
In [69]: s = r'this\has\no\special\characters'

In [70]: s
Out[70]: 'this\\has\\no\\special\\characters'
```
如果想表明定义的字符串是byte类型，那么可以在字符串之前加上b（由单词byte而来）。例如：
```
In [85]: bytes_val = b'this is bytes'
In [86]: bytes_val
Out[86]: b'this is bytes'
```
字符串的格式化format()，用法为模板.format(参数...)。例如：
```
In [74]: template = '{0:.2f} {1:s} are worth US${2:d}'
In [75]: template.format(4.5560, 'Argentine Pesos', 1)
Out[75]: '4.56 Argentine Pesos are worth US$1'
```
模板中的3个{}内容意思如下：
- {0:.2f}表示将第一个参数格式化为两位小数的浮点数。
- {1:s}表示将第二个参数格式化为一个字符串。
- {2:d}表示将第三个参数格式化为一个整数。
format的参数分别对应模板中的三个参数。
格式转换函数，float(value)将value转成float类型； int(value)将value转成int类型，其他类似的函数如byte()、bool()同理。

15 . 复合条件语句。使用一个简短的语句来代表一个判断的逻辑操作。复合条件语句的格式如下：

value = true-expr if condition else false-expr

翻译成常规语句就是：

if condition:
     value = true-expr
else:
     value = false-expr

举个例子：

In[126]:x=5
In [127]: 'Non-negative' if x >= 0 else 'Negative' 
Out[127]: 'Non-negative'

翻译过来就是：

if x >= 0:
    print('Non-negative')
else:
    print('Negative')

补充材料

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