2024.1.14 Python学习笔记1

取整除

Python中，9/2=4.5，如果想像c语言一样，使结果取整，就要用“//”运算。例如，9//2=4，(-9)//2=(-5)。“//”用于取整除，结果取最接近的小于除法结果的整数。

逻辑运算符

Python中，用于逻辑运算的是and、or、not等逻辑运算符。其中，优先级顺序为not、and、or。例如如下代码：

x = True
y = False
z = False

if x or y and z:
    print("yes")
else:
    print("no")

       最后输出结果为yes，因为先y and z = False，然后x or False = True。

else语句应用于循环

       ·Python中while、for语句中可以用else语句，语法格式如下：

while :
    
else:
    

       expr 条件语句为 true 则执行 statement(s) 语句块，如果为 false，则执行 additional_statement(s)。

可更改与不可更改对象与函数

python中，参数存在两种类型：可更改与不可更改对象。例如，Strings、tuples和 numbers 是不可更改的对象，而 list、dict 等则是可以修改的对象。

       不可更改对象，如numbers对象范例：变量赋值 a=5 后再赋值 a=10，这里实际是新生成一个 int 值对象 10，再让 a 指向它，而 5 被丢弃，不是改变 a 的值，相当于新生成了 a。

       可更改对象，如list对象范例：变量赋值 la=[1,2,3,4] 后再赋值 la[2]=5 则是将 list la 的第三个元素值更改，本身la没有动，只是其内部的一部分值被修改了。

       在python 函数的参数传递中，整数、字符串、元组这类不可更改对象，只是将参数的值传递进入函数，所有函数中的操作只是更改参数的值，类似于C++之中的形参。

       而 列表，字典这类可更改对象，则是将参数本身传入函数，函数内部关于参数的操作，都会对函数外对象造成影响。

       传递不可更改对象程序实例：

def change(a):
    print(id(a))  # 指向的是同一个对象
    a = 10
    print(id(a))  # 一个新对象

a = 1
print("before",a,id(a))
change(a)
print("later",a,id(a))

       输出结果如下：

before 1 140720612779824
140720612779824
140720612780112
later 1 140720612779824

可见，函数中对a的值进行了操作，但函数外，a不论是值还是地址，都没有发生变化。函数内部，对a赋值为10后，a的地址也发生了变化。可见，不可更改对象操作的特性。

传递可更改对象程序示例：

#!/usr/bin/python3

# 可写函数说明
def changeme( mylist ):
   "修改传入的列表"
   mylist.append([1,2,3,4])
   print ("函数内取值: ", mylist)
   return

# 调用changeme函数
mylist = [10,20,30]
changeme( mylist )
print ("函数外取值: ", mylist)

输出结果如下所示：

函数内取值:  [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]
函数外取值:  [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]

       可见，函数内部对于mylist的操作，同样影响了函数外mylist的结果。

函数调用

Python函数调用参数类型分为4类：必需参数、关键字参数、默认参数、不定长参数。

（1）必需参数：必需参数须以正确的顺序传入函数。调用时的数量必须和声明时的一样。例如函数fun()中定义如下：

def fun(str):
    ……
    return

那么调用函数时，如果为fun(1,2)或fun()这样数量不匹配，那么将会报错。

（2）关键字参数：使用关键字参数允许函数调用时参数的顺序与声明时不一致。如函数fun(a,b,c)，通过fun(a=1,c=2,b=1)调用，等价于fun(1,1,2)，此时参数顺序实际相同。

（3）默认参数：调用函数时，如果没有传递参数，则会使用默认参数。如函数fun(a,b=0)中，通过fun(1)调用，此时b没有传递参数，则函数中b使用默认值0。但是注意，其中a没有默认参数，因此如果调用为fun(b=1)，则会由于a未被传递参数而报错。

（4）不定长参数：不定长参数可以使函数能够处理比当初声明时更多的参数。

加了星号 * 的参数会以元组(tuple)的形式导入，存放所有未命名的变量参数。例如以下程序：

def hello_(*str):
    print('hi', str)

hello_('123', '456')

程序执行结果如下：

hi ('123', '456')

而如果hello_()调用为hello_()，则只会输出“hi”，因为如果在函数调用时没有指定参数，它就是一个空元组。我们也可以不向函数传递未命名的变量。

还有一种就是参数带两个星号 **基本语法如下。例如以下程序：

#!/usr/bin/python3

# 可写函数说明
def printinfo( arg1, **vardict ):
   "打印任何传入的参数"
   print ("输出: ")
   print (arg1)
   print (vardict)

# 调用printinfo 函数
printinfo(1, a=2,b=3)

则函数输出如下：

输出:
1
{'a': 2, 'b': 3}

声明函数时，参数中星号 * 可以单独出现，如果单独出现星号 *，则星号 * 后的参数必须用关键字传入。如函数def fun(a,b,*,c)，调用时使用fun(1,2,3)会报错，必须使用fun(1,2,c=3)才能实现功能。

map、reduce、filter与匿名函数lambda

map函数是Python中的一个内置函数，它接受一个函数和一个可迭代对象作为参数，并将该函数应用于可迭代对象的每个元素，返回一个新的可迭代对象，其中包含了应用函数后的结果。

以下是一个使用map函数的例子：

# 定义一个函数，将传入的数字加上10
def add_ten(num):
    return num + 10

# 定义一个列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
# 使用map函数将add_ten函数应用于numbers列表的每个元素
result = map(add_ten, numbers)
# 打印结果
print(list(result))  # 输出：[11, 12, 13, 14, 15]

在上面的例子中，我们定义了一个add_ten函数，它将传入的数字加上10。然后，我们创建了一个列表numbers，其中包含了一些数字。接下来，我们使用map函数将add_ten函数应用于numbers列表的每个元素，得到一个新的可迭代对象result。最后，我们将result转换为列表并打印出来，得到了每个元素加上10后的结果。

需要注意的是，map函数返回的是一个迭代器对象，如果需要使用列表形式的结果，可以使用list()函数将其转换为列表。

map函数处理一些简单问题时，可以借助于匿名函数lambda的方式简化编程。例如上面的add_ten函数，可以借助于lambda x:x+10简化编程：

result = map(lambda x:x+10, numbers)

可以实现同样的操作。

lambda 函数是匿名的，它们没有函数名称，只能通过赋值给变量或作为参数传递给其他函数来使用。lambda 函数通常只包含一行代码，这使得它们适用于编写简单的函数。

lambda函数语法格式如下：

lambda : 
"""
lambda是 Python 的关键字，用于定义 lambda 函数。
arguments 是参数列表，可以包含零个或多个参数，但必须在冒号(:)前指定。
expression 是一个表达式，用于计算并返回函数的结果。
"""

匿名函数lambda通常与除了 map()，还有filter() 和 reduce() 等内置函数一起使用，以便在集合上执行操作。

filter()函数是Python中的一个内置函数，用于过滤序列中的元素。它接受两个参数：一个是函数，一个是序列。filter()函数会依次将序列中的每个元素传递给函数进行判断，如果函数返回True，则保留该元素，否则将其过滤掉。

以下是一个使用filter()函数的例子：

# 定义一个函数，用于判断一个数字是否为偶数
def is_even(n):
    return n % 2 == 0

# 定义一个列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

# 使用filter()函数过滤出偶数
even_numbers = list(filter(is_even, numbers))

# 输出结果
print(even_numbers)  # 输出：[2, 4, 6, 8, 10]

在上面的例子中，我们定义了一个函数is_even()，用于判断一个数字是否为偶数。然后我们定义了一个列表numbers，其中包含了一些数字。我们使用filter()函数将numbers中的元素依次传递给is_even()函数进行判断，最后将返回True的元素保留下来，形成一个新的列表even_numbers。

reduce()函数同样是python中一个内置函数。reduce()函数先从列表（或序列）中取出头2个元素执行指定函数，并将输出结果与第3个元素传入函数，输出结果再与第4个元素传入函数，…，以此类推，直到列表每个元素都取完。

使用reduce()函数进行累加程序例子：

#reduce函数在python3中被移到functools模块中。
from functools import reduce

#列表a中有5个元素
a = [1, 2, 3, 4, 5]

#add函数用于计算两数之和
def add(x, y): return x + y

#reduce函数调用add函数，得到a中元素累加之和
b=reduce(add, a)

#输出累加结果
print(b)