学习python的第一天

变量、运算符与数据类型

1. 注释

用于解释代码,程序实际不会运行

1.1单行注释 #注释内容

1.2多行注释 '''注释内容'''

2. 运算符

算术运算符:+,-,*,/,%,**,//

比较运算符:>,>=,<=,<,==,!=

逻辑运算符:and,or,not

位运算符:~,<<,>>,&,',^

三元运算符:如c = a if x>y else b

其他运算符:in,not in,is,not is【is 比较变量内存地址,==比较变量的值】

运算符的优先级

运算符 描述
** 指数(最高优先级)
~+- 按位翻转,一元加号和减号
* / % // 乘,除,取模和取整除)
+ - 加法减法
>> << 右移,左移运算符
& 位‘AND’
^| 位运算符
<=<>>= 比较运算符
<>==!= 等于运算符
=%=/=//=-=+==*= 赋值运算符
is is not 身份运算符
in not in 成员运算符
not and or 逻辑运算符

3. 变量和赋值

a=1

变量命名规则:变量名可以包括字母、数字、下划线、但不能以数字开头

大小写敏感,即同字母,不同大小属于不同变量

4. 数据类型与转换

整数,小数,布尔

类型转换

  • 转换为整型 int(x, base=10)
  • 转换为字符串 str(object='')
  • 转换为浮点型 float(x)

Python 里面万物皆对象(object),整型也不例外,只要是对象,就有相应的属性 (attributes) 和方法(methods)

判断两个类型是否相同推荐使用 isinstance()

5. print()函数

打印函数,用于输出常量如字符串或变量到屏幕上

位运算

1. 原码、反码和补码

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

2. 按位运算

  • 按位非操作 ~
  • 按位与操作 &
  • 按位或操作 |
  • 按位异或操作 ^
  • 按位左移操作 <<
  • 按位右移操作 >>

3. 利用位运算实现快速计算

通过 <<>> 快速计算2的倍数问题。

4. 利用位运算实现整数集合

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。

条件语句

1. if 语句

if expression:
    expr_true_suite
  • if 语句的 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。
  • 单个 if 语句中的 expression 条件表达式可以通过布尔操作符 andornot 实现多重条件判断。

2. if - else 语句

if expression:
    expr_true_suite
else:
    expr_false_suite
  • Python 提供与 if 搭配使用的 else,如果 if 语句的条件表达式结果布尔值为假,那么程序将执行 else 语句后的代码。

3. if - elif - else 语句

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。

4. assert 关键词

  • 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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

7. break 语句

break语句可以跳出当前所在层的循环。

8. continue 语句

continue终止本轮循环并开始下一轮循环。

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。

10. 推导式

列表推导式

[ 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] }

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。

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。

【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。

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

6. raise语句

Python 使用raise语句抛出一个指定的异常。

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