阿里云天池 Python训练营 MarkTask01

阿里云天池 Python训练营

  • 一、循环语句
    • 1. while 循环
    • 2. while - else 循环
    • 3. for 循环
    • 4. for - else 循环
    • 5. range() 函数
    • 6. enumerate()函数
    • 7. break 语句
    • 8. continue 语句
    • 9. pass 语句
    • 10. 推导式
  • 二、异常处理
    • 1. Python 标准异常总结
    • 2. Python标准警告总结
    • 3. try - except 语句
    • 4. try - except - finally 语句
    • 5. try - except - else 语句
    • 6. raise语句

因为之前自学了一段时间,一些简单地基础的知识点,例如变量、运算符和数据类型以及print()函数的相关知识点就不在这里赘述了。本篇笔记就聊一聊 循环语句 和 异常处理 。

一、循环语句

1. while 循环

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。

那么我们来举个栗子,示例代码如下

count = 0
while count < 3:
    temp = input("猜一猜小姐姐想的是哪个数字?")
    guess = int(temp)
    if guess > 8:
        print("大了,大了")
    else:
        if guess == 8:
            print("你太了解小姐姐的心思了!")
            print("哼,猜对也没有奖励!")
            count = 3
        else:
            print("小了,小了")
    count = count + 1
print("游戏结束,不玩儿啦!")

如你所见这是一个猜数字的程序,输入的数字会与变量guess(也就是值为8)比较大小并进行反馈,而且还有计数器判断你猜的次数有没有超过3。
我们再看下一个栗子~代码如下所示:

string = 'Python'
while string:
    print(string)
    string = string[1:]

如你所见这是一个类似回音的程序,在字符串变量string赋值了Python,程序会先判断是否执行“回音”,判断依据是string,并无具体依据,那就是默认为True啦!,所以返回值应该是如下所示:
Python
ython
thon
hon
on
n

2. while - else 循环

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。

while - else循环和while的关系和if - else 和 if 的关系很类似,来举个栗子吧!代目如下所示:

count = 0
while count < 5:
    print("%d is  less than 5" % count)
    count = count + 1
else:
    print("%d is not less than 5" % count)   

这是一个循环重复做一件事,啥呢?不断自己增加1,但是直到这个变量count不再比5小,就退出这个while循环。输出结果如下:
0 is less than 5
1 is less than 5
2 is less than 5
3 is less than 5
4 is less than 5
5 is not less than 5
那么只能这样用while - else 了吗?那可不一定,我们改一改,代码如下:

count = 0
while count < 5:
    print("%d is  less than 5" % count)
    count = 6
    break
else:
    print("%d is not less than 5" % count)

对于一个需要判断后并进行有可能重新赋值的变量而言,我们假设变量count的初始值为0,如果count比5小,那就输出“0 is less than 5”并且重新赋值变量count为6,否则就输出“6 is not less than 5”。while语句还可以充当一个类似if的判断功能。

3. for 循环

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循环作为我最喜欢用的一种循环语句主要是因为它足够偷懒,可以自己按照序列迭代并且遍历所有序列,对象可以是str、list、tuple,甚至是dict。看几个栗子感受一下便知道了。代码如下:

#example1--str
for i in 'Python':
    print(i, end=' ')
#p y t h o n 

#example1--list
member = ['张三', '李四', '刘德华', '刘六', '周润发']
for each in member:
    print(each)

# 张三
# 李四
# 刘德华
# 刘六
# 周润发

#example1--tuple
for i in range(len(member)):
    print(member[i])

# 张三
# 李四
# 刘德华
# 刘六
# 周润发

#example1--dic
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 

4. for - else 循环

for 迭代变量 in 可迭代对象:
    代码块
else:
    代码块

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。
这个就直接上代码,体验一下~

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

5. range() 函数

range([start,] stop[, step=1])
  • 这个BIF(Built-in functions)有三个参数,其中用中括号括起来的两个表示这两个参数是可选的。
  • 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。

range函数是从start 到stop ,步长默认为1也可自己定义的甘薯,按照自己的步长来取值进行遍历,来两个栗子你就大概理解了:

for i in range(2, 9):  # 不包含9
    print(i)
# 2
# 3
# 4
# 5
# 6
# 7
# 8

for i in range(1, 10, 2):
    print(i)

# 1
# 3
# 5
# 7
# 9

6. enumerate()函数

enumerate(sequence, [start=0])
  • sequence:一个序列、迭代器或其他支持迭代对象。
  • start:下标起始位置。
  • 返回 enumerate(枚举) 对象
    我们来看个栗子,这个函数我也用的不太多,来看看吧:
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')]

enumerate()与 for 循环的结合使用。

for i, a in enumerate(A)
    do something with a  

enumerate(A) 不仅返回了 A 中的元素,还顺便给该元素一个索引值 (默认从 0 开始)。此外,用 enumerate(A, j) 还可以确定索引起始值为 j

我们再看一个栗子:

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!

7. break 语句

break就很简单啦,就是跳出当前所在层的循环。
看个栗子立马就懂了:

import random
secret = random.randint(1, 10) #[1,10]之间的随机数

while True:
    temp = input("猜一猜小姐姐想的是哪个数字?")
    guess = int(temp)
    if guess > secret:
        print("大了,大了")
    else:
        if guess == secret:
            print("你太了解小姐姐的心思了!")
            print("哼,猜对也没有奖励!")
            break
        else:
            print("小了,小了")
print("游戏结束,不玩儿啦!")

猜到就立马跳出循环。

8. continue 语句

continue终止本轮循环并开始下一轮循环。
也是看个栗子立马就懂的。

for i in range(10):
    if i % 2 != 0:
        print(i)
        continue
    i += 2
    print(i)

# 2
# 1
# 4
# 3
# 6
# 5
# 8
# 7
# 10
# 9

9. pass 语句

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。

看俩栗子你就知道pass了,就是空过:

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。

10. 推导式

列表推导式

[ expr for value in collection [if condition] ]

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] }

集合推导式

{ expr for value in collection [if condition] }

其它

  • next(iterator[, default]) Return the next item from the iterator. If default is given and the iterator is exhausted, it is returned instead of raising StopIteration.

二、异常处理

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。

1. Python 标准异常总结

  • BaseException:所有异常的 基类
  • Exception:常规异常的 基类
  • StandardError:所有的内建标准异常的基类
  • ArithmeticError:所有数值计算异常的基类
  • FloatingPointError:浮点计算异常
  • OverflowError:数值运算超出最大限制
  • ZeroDivisionError:除数为零
  • AssertionError:断言语句(assert)失败
  • AttributeError:尝试访问未知的对象属性
  • EOFError:没有内建输入,到达EOF标记
  • EnvironmentError:操作系统异常的基类
  • IOError:输入/输出操作失败
  • OSError:操作系统产生的异常(例如打开一个不存在的文件)
  • WindowsError:系统调用失败
  • ImportError:导入模块失败的时候
  • KeyboardInterrupt:用户中断执行
  • LookupError:无效数据查询的基类
  • IndexError:索引超出序列的范围
  • KeyError:字典中查找一个不存在的关键字
  • MemoryError:内存溢出(可通过删除对象释放内存)
  • NameError:尝试访问一个不存在的变量
  • UnboundLocalError:访问未初始化的本地变量
  • ReferenceError:弱引用试图访问已经垃圾回收了的对象
  • RuntimeError:一般的运行时异常
  • NotImplementedError:尚未实现的方法
  • SyntaxError:语法错误导致的异常
  • IndentationError:缩进错误导致的异常
  • TabError:Tab和空格混用
  • SystemError:一般的解释器系统异常
  • TypeError:不同类型间的无效操作
  • ValueError:传入无效的参数
  • UnicodeError:Unicode相关的异常
  • UnicodeDecodeError:Unicode解码时的异常
  • UnicodeEncodeError:Unicode编码错误导致的异常
  • UnicodeTranslateError:Unicode转换错误导致的异常

2. Python标准警告总结

  • Warning:警告的基类
  • DeprecationWarning:关于被弃用的特征的警告
  • FutureWarning:关于构造将来语义会有改变的警告
  • UserWarning:用户代码生成的警告
  • PendingDeprecationWarning:关于特性将会被废弃的警告
  • RuntimeWarning:可疑的运行时行为(runtime behavior)的警告
  • SyntaxWarning:可疑语法的警告
  • ImportWarning:用于在导入模块过程中触发的警告
  • UnicodeWarning:与Unicode相关的警告
  • BytesWarning:与字节或字节码相关的警告
  • ResourceWarning:与资源使用相关的警告

3. try - except 语句

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:

  • 首先,执行try子句(在关键字try和关键字except之间的语句)
  • 如果没有异常发生,忽略except子句,try子句执行后结束。
  • 如果在执行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。
  • 如果一个异常没有与任何的except匹配,那么这个异常将会传递给上层的try中。
try:
    f = open('test.txt')
    print(f.read())
    f.close()
except OSError:
    print('打开文件出错')

# 打开文件出错
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

try-except-else语句尝试查询不在dict中的键值对,从而引发了异常。这一异常准确地说应属于KeyError,但由于KeyErrorLookupError的子类,且将LookupError置于KeyError之前,因此程序优先执行该except代码块。所以,使用多个except代码块时,必须坚持对其规范排序,要从最具针对性的异常到最通用的异常。

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

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'

4. try - except - finally 语句

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。

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。
来看个栗子:

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'

5. try - except - else 语句

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

来看个栗子理解一下:

try:
    fh = open("testfile.txt", "w")
    fh.write("这是一个测试文件,用于测试异常!!")
except IOError:
    print("Error: 没有找到文件或读取文件失败")
else:
    print("内容写入文件成功")
    fh.close()

6. raise语句

Python 使用raise语句抛出一个指定的异常。
我们直接看栗子感受一下:

try:
    raise NameError('HiThere')
except NameError:
    print('An exception flew by!')
    
# An exception flew by!

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