初【001】——Python 基础知识

1.python基础入门

提示：

语法基于python3.x版本（会提示2.x版本和3.x版本的区别）
Python命令行将以>>>开始，比如 >>>print ('Hello World!')
window上会使用JetBrains PyCharm 5.0.2专业版
Python官网：http://www.python.org/

Python文档下载地址：www.python.org/doc/

一.python简介

Python是一种简单易学，功能强大的编程语言，它有高效率的高层数据结构，简单而有效地实现面向对象编程。Python简洁的语法和对动态输入的支持，再加上解释性语言的本质，使得它在大多数平台上的许多领域都是一个理想的脚本语言，特别适用于快速的应用程序开发。 Python可以应用于众多领域，如：数据分析、组件集成、网络服务、图像处理、数值计算和科学计算等众多领域。

Python 是一个高层次的结合了解释性、编译性、互动性和面向对象的脚本语言。

Python 的设计具有很强的可读性，相比其他语言经常使用英文关键字，其他语言的一些标点符号，它具有比其他语言更有特色语法结构。（引用于菜鸟教程）

二、Python 发展历史

Python 是由 Guido van Rossum 在八十年代末和九十年代初，在荷兰国家数学和计算机科学研究所设计出来的。

Python 本身也是由诸多其他语言发展而来的,这包括 ABC、Modula-3、C、C++、Algol-68、SmallTalk、Unix shell 和其他的脚本语言等等。

像 Perl 语言一样，Python 源代码同样遵循 GPL(GNU General Public License)协议。

现在 Python 是由一个核心开发团队在维护，Guido van Rossum 仍然占据着至关重要的作用，指导其进展。（引用于菜鸟教程）

三、Python 特点

1.易于学习：Python有相对较少的关键字，结构简单，和一个明确定义的语法，学习起来更加简单。
2.易于阅读：Python代码定义的更清晰。
3.易于维护：Python的成功在于它的源代码是相当容易维护的。
4.一个广泛的标准库：Python的最大的优势之一是丰富的库，跨平台的，在UNIX，Windows和Macintosh兼容很好。
5.互动模式：互动模式的支持，您可以从终端输入执行代码并获得结果的语言，互动的测试和调试代码片断。
6.可移植：基于其开放源代码的特性，Python已经被移植（也就是使其工作）到许多平台。
7.可扩展：如果你需要一段运行很快的关键代码，或者是想要编写一些不愿开放的算法，你可以使用C或C++完成那部分程序，然后从你的Python程序中调用。
8.数据库：Python提供所有主要的商业数据库的接口。
9.GUI编程：Python支持GUI可以创建和移植到许多系统调用。
10.可嵌入: 你可以将Python嵌入到C/C++程序，让你的程序的用户获得"脚本化"的能力。（引用于菜鸟教程）

四、python版本区别

1.print使用方法

2.7版本 print "yaoyao" or print ("yaoyao")
3.x版本 print ("yaoyao")

2.Py3.X源码文件默认使用utf-8编码

3.模块命名修改

注:（twisted模块还未完全支持python3）

version	2.x	3.x
print	print " "或者print（）打印都可以正常输出	只能print()这种形式打印，否则会出现 SyntaxError
input raw_inut	input：输出原生的数据类型，输入什么类型的值，就输出什么类型 raw_input：全部以字符串形式输出	3.x取消了raw_input方法，只能使用input() 方式提示输入字符串, 该方法和2.x版本的raw_input() 如果想要实现与2.x input()输出原生数据类型的值，可以使用eval(input())
class	2.x支持新式类，和经典类，使用新式类时，类继承顺序会影响最终继承的结果	必须使用新式类，解决了类间继承顺序问题
eg.	例如：1/2，2.x输出的值为0	例如：1/2 3.x输出的值为0.5

4. 语法

1）去除了<>，全部改用!=

2）去除``，全部改用repr()

3）关键词加入as 和with，还有True,False,None

4）整型除法返回浮点数，要得到整型结果，请使用//

5）加入nonlocal语句。使用noclocal x可以直接指派外围（非全局）变量

6）去除print语句，加入print()函数实现相同的功能。同样的还有 exec语句，已经改为exec()函数

7）改变了顺序操作符的行为，例如x<y，当x和y类型不匹配时抛出TypeError而不是返回随即的 bool值

8）输入函数改变了，删除了raw_input，用input代替：

9）去除元组参数解包。不能def(a, (b, c)):pass这样定义函数了

10) 新式的8进制字变量，相应地修改了oct()函数。

11).class Foo:这种写法不能用了，改成class Foo(object)

五、Python解释器

1.Cpython

Python的官方版本，使用C语言实现，使用最为广泛，CPython实现会将源文件（py文件）转换成字节码文件（pyc文件），然后运行在Python虚拟机上

程序----（c解释器）----（字节码）----（机器码）-----cpu

2.Jyhton

Python的Java实现，Jython会将Python代码动态编译成Java字节码，然后在JVM上运行。

程序----（java解释器）----（字节码）----（机器码）-----cpu

3.IronPython

Python的C#实现，IronPython将Python代码编译成C#字节码，然后在CLR上运行。（与Jython类似）

程序----（c#解释器）----（字节码）----（机器码）-----cpu

4.PyPy（特殊）

Python实现的Python，将Python的字节码字节码再编译成机器码。

程序----（c#解释器）----（字节码）----（机器码）-----cpu

六.pyc文件
执行Python代码时，如果导入了其他的 .py 文件，那么，执行过程中会自动生成一个与其同名的 .pyc 文件，该文件就是Python解释器编译之后产生的字节码。
ps：代码经过编译可以产生字节码；字节码通过反编译也可以得到代码。

七.python安装

1.window

（1）进入官网下载安装包：

　　 https://www.python.org/downloads/

2.linux

注： 2.x升级到3.x版本

（1）安装3.x包:

sudo apt-get install python3.6
python3.6
>>>

八. 用户交互

1:linux

（1）输出

python3.6
>>>print('Hello World!')
Hello World!

print是一个常用函数，其功能就是输出括号中得字符串。（在Python 2.x中，print还可以是一个关键字，可写成print 'Hello World!'）

写入以下内容，保存并且退出。

$vim HelloWorld.py
#!/usr/bin/env python  #必须声明是什么解释器来解释此脚本
print('Hello World!')  #保存退出
#python HelloWorld.py  #运行py 
Hello World!
或者给该文件增加可执行权限
chmod a+x HelloWorld.py
./HelloWorld.py
Hello World

（2）输入

Python提供了一个input()，可以让用户输入字符串，并存放到一个变量里。比如输入用户的名字：

>>> name = input('您的名字')
您的名字
>>> name = input('您的名字')
您的名字yaoyao
>>> name
'yaoyao'
>>> 

九、注释

1.单行注释

注释符#

例：

#代码代码代码被注释

2.多行注释

'''

例：

'''第一句
第二句
第三句
'''

十、行与缩进

学习Python与其他语言最大的区别就是，Python的代码块不使用大括号（{}）来控制类，函数以及其他逻辑判断。python最具特色的就是用缩进来写模块。

缩进的空白数量是可变的，但是所有代码块语句必须包含相同的缩进空白数量，这个必须严格执行。如下所示：

if True:
    print "True"
else:
    print "False"
   
  
以下代码将会执行错误：
  
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
# 文件名：test.py
  
 if True:
    print "Answer"
    print "True"
else:
    print "Answer"
    # 没有严格缩进，在执行时保持
  print "False"
 #提示以下错误
$ python test.py  
  File "test.py", line 5
    if True:
    ^
IndentationError: unexpected indent

十一、变量与赋值

1.声明变量

>>> name = 'yaoyao'
>>> name
'yaoyao'

声明一个变量为name 值为：yaoyao

>>> name="yaoyao"
>>> age= 20
>>> print (name,age)
('yaoyao', 20)

查看变量内存地址

>>> id(age)
43102336

2.变量声明要求

变量名只能是字母、数字或下划线的任意组合
变量名的第一个字符不能是数字

以下关键字不能声明为变量名（keyword模块，可以输出当前版本的所有关键字）

>>> import keyword
>>> keyword.kwlist
['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

十二、数据类型

1.数字

int （整数型）

在32位机器上，整数的位数为32位，取值范围为-2**31～2**31-1，即-2147483648～2147483647

在64位系统上，整数的位数为64位，取值范围为-2**63～2**63-1，即-9223372036854775808～9223372036854775807

float （浮点型）

浮点数用来处理实数，即带有小数的数字。类似于C语言中的double类型，占8个字节（64位），其中52位表示底，11位表示指数，剩下的一位表示符号。

long（长整型）

跟C语言不同，Python的长整数没有指定位宽，即：Python没有限制长整数数值的大小，但实际上由于机器内存有限，我们使用的长整数数值不可能无限大。注意，自从Python2.2起，如果整数发生溢出，Python会自动将整数数据转换为长整数，所以如今在长整数数据后面不加字母L也不会导致严重后果了。

2.布尔值

布尔值和布尔代数的表示完全一致，一个布尔值只有True、False两种值，要么是True，要么是False，在Python中，可以直接用True、False表示布尔值（请注意大小写），也可以通过布尔运算计算出来：

>>> True
True
>>> False
False

3.字符串（即不能修改的字符list）

字符串是一个整体。如果你想直接修改字符串的某一部分，是不可能的。但我们能够读出字符串的某一部分。

字符串包含判断操作符：

例：in，not in 
"He" in str 
"she" not in str

字符串常用功能：

字符串格式化输出

#!/usr/bin/env python
name = input("name:")
age  = input("age:")
job  = input("job:")
print('''
    Infomation of %s
             name:%s
              age:%s
              job:%s
    ''' % (name,name,age,job))

十三、列表

Python内置的一种数据类型是列表：list。list是一种有序的集合，可以随时添加和删除其中的元素。

创建列表：

比如列出日本的美女：

>>> gril=['cangjingkong','xiaoze','tenglan','sondaofeng']
>>> gril
['cangjingkong', 'xiaoze', 'tenglan', 'sondaofeng']

用dir()函数可以查看此列表能使用的方法

>>> dir(gril)
['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__delitem__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__gt__', '__hash__', '__iadd__', '__imul__', '__init__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__reversed__', '__rmul__', '__setattr__', '__setitem__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'append', 'clear', 'copy', 'count', 'extend', 'index', 'insert', 'pop', 'remove', 'reverse', 'sort']

基本操作：

索引.index

用索引来访问list中每一个位置的元素，索引是从0开始的

>>> gril=['cangjingkong','xiaoze','tenglan','sondaofeng']
>>> gril.index('cangjingkong')
0
>>> gril.index('xiaoze')
1
>>>

切片

>>> gril=['cangjingkong','xiaoze','tenglan','sondaofeng']  # 切割列表并返回新的列表
>>> gril[1:2]
['xiaoze']
>>> gril[0:3]
['cangjingkong', 'xiaoze', 'tenglan']
>>> gril[:3]
['cangjingkong', 'xiaoze', 'tenglan']
>>> gril[:-1]
['cangjingkong', 'xiaoze', 'tenglan']
>>> gril[:1]
['cangjingkong']
>>> gril[-2]
'tenglan'
>>>

追加

>>> gril.append('zaochuan')
>>> gril
['cangjingkong', 'xiaoze', 'tenglan', 'sondaofeng', 'zaochuan']

删除

>>> gril.pop()   #返回最后一个元素，并从list中删除
>>> gril
['cangjingkong', 'xiaoze', 'tenglan', 'sondaofeng']

>>> gril.remove('xiaoze')   #remove删除指定值
>>> gril
['cangjingkong', 'tenglan', 'sondaofeng', 'zaochuan']

插入.insert

>>> gril.insert(2,'mahuateng')
>>> gril
['cangjingkong', 'tenglan', 'mahuateng', 'sondaofeng', 'zaochuan']

统计.count

>>> gril.insert(2,'mahuateng')
>>> gril
['cangjingkong', 'tenglan', 'mahuateng', 'sondaofeng', 'zaochuan']

反转

>>> gril
['cangjingkong', 'tenglan', 'mahuateng', 'sondaofeng', 'zaochuan', 'tenglan']
>>> gril.reverse()
>>> gril
['tenglan', 'zaochuan', 'sondaofeng', 'mahuateng', 'tenglan', 'cangjingkong']

十四、元组

Python的元组与列表类似，不同之处在于元组的元素不能修改。

元组使用小括号，列表使用方括号。

元组创建很简单，只需要在括号中添加元素，并使用逗号隔开即可。

创建元组：

>>> boy=('mayun','aobama','liyanhong','mahuateng')
>>> boy
('mayun', 'aobama', 'liyanhong', 'mahuateng')

支持的方法：

>>> dir(boy)
['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__getnewargs__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rmul__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'count', 'index']

创建空元组

>>> boy.index('mayun')
0
>>> boy.index('liyanhong')
2

基本操作：

索引

>>> boy.index('mayun')
0
>>> boy.index('liyanhong')
2

切片

tuple(gril)   
list(boy)

长度

tuple(gril)   
list(boy)

list 和 tuple 的相互转化

tuple(gril)   
list(boy)

十五、字典

字典是另一种可变容器模型，且可存储任意类型对象，如其他容器模型。

字典由键和对应值成对组成。字典也被称作关联数组或哈希表。

创建字典：

>>> dict = {'name': 'liuyao', 'age': '20', 'job': 'it'}
>>> dict
{'job': 'it', 'age': '20', 'name': 'liuyao'}

每个键与值用冒号隔开（:），每对用逗号分割，整体放在花括号中（{}）。

键必须独一无二，但值则不必。

值可以取任何数据类型，但键必须是不可变的，如字符串，数字或元组。

注：type()可以查看变量类型

十六、运算符

1.算术运算符

以下假设变量a为10，变量b为20：

2.比较运算符

以下假设变量a为10，变量b为20：

3.赋值运算符

以下假设变量a为10，变量b为20：

4.位运算

按位运算符是把数字看作二进制来进行计算的。Python中的按位运算法则如下：

5.逻辑运算符

Python语言支持逻辑运算符，以下假设变量a为10，变量b为20：

6.成员运算符

7.身份运算符

身份运算符用于比较两个对象的存储单元

8.运算符优先级

十七、字符编码

ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美国标准信息交换代码）是基于拉丁字母的一套电脑编码系统，主要用于显示现代英语和其他西欧语言，其最多只能用 8 位来表示（一个字节），即：2**8 = 256，所以，ASCII码最多只能表示 256 个符号。

Unicode Unicode（统一码、万国码、单一码）是一种在计算机上使用的字符编码。 Unicode 是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的，它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码，规定虽有的字符和符号最少由 16 位来表示（2个字节），即：2 **16 = 65536

UTF-8 utF-8，是对Unicode编码的压缩和优化，他不再使用最少使用2个字节，而是将所有的字符和符号进行分类：ascii码中的内容用1个字节保存、欧洲的字符用2个字节保存，东亚的字符用3个字节保存...

python 2.x版本默认string字符编码，1个字符只能存8bit，可以使用内置函数，chr()和ord() 进行字符转换

python 3.x默认使用unicode编码格式，可以使用内置函数unichr()和ord()进行字符转换

附：使sublime text 编译 python 时支持中文：

工具-编译系统-新编译系统

{

"cmd": ["C:/Program Files (x86)/Python36-32/python.exe","-u","$file"],

"file_regex": "^[ ]*File "(...*?)", line ([0-9]*)",

"selector": "source.python",

"encoding": "cp936"

}

十八、命名规范

python变量名（标识符）只能以字母或下划线开头，且不能包含特殊字符，

注意python保留关键字不能当作变量名，这样等于重写python的内置方法，可能会影响其他方法的调用。

　　python保留字

#通过导入keyword模块，我们可以查看当前python保留了哪些关键字
import keyword

#查看python保留关键字
keyword.kwlist

#2.x 输出 ['and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'exec', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'not', 'or', 'pass', 'print', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

#3.x 输出 ['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']


#注意，3.x新增了['False','None','True','nonlocal']同时去除了2.x ['exec']的关键字，大家在命名规范时，应该遵循3.x的关键字，便于向后兼容

#如果不确定该变量名是否为关键字，也可以通过下面这种方法，检查是为关键字
keyword.iskeyword('name')

#返回False，说明该变量名不是系统保留关键字，即可用。

为了书写规范，建议变量名使用统一的风格书写，例如：驼峰式 SunOfBeach 或者 sun_of_beach

　　单个前导下划线开头的标识符，意味着约定为私有的

　　两个前导下划线开头的标识符，表示强烈专用的标识符

　　如果标识符还有两个下划线结束，则该标识符是语言的特殊名称　　　　　　

十九、判断

条件判断if...else
if <条件判断1>:
    <执行1>
else:
    <执行4>

例：

if sex ==  "girl":
    print('正确')
else:
    print('错误')
 
if sex == "gril":
    print('gril')
elif sex == "man":
    print('man')
elif sex == "ren":
    print('ren')
else:
    print('no')

二十、循环

1.while

while 判断条件：

执行语句……

LuckyNum = 6
while True:
  InLuckyNum = int(input('please your lucky number:'))
  if InLuckyNum == LuckyNum:
      print('bingo ')
      break
  elif InLuckyNum < LuckyNum:
     print('please input big')
 else:
      print('please input small')

#!/usr/bin/python
count = 0
while (count < 9):
   print (count)
   count = count + 1
print "Good bye!"

while 语句时还有另外两个重要的命令 continue，break 来跳过循环，continue 用于跳过该次循环，

break 则是用于退出循环，此外"判断条件"还可以是个常值，表示循环必定成立，具体用法如下:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
for letter in 'Python':     # 第一个实例
   print '当前字母 :', letter
fruits = ['banana', 'apple',  'mango']
for fruit in fruits:        # 第二个实例
   print '当前字母 :', fruit
print "Good bye!"

无限循环

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
for letter in 'Python':     # 第一个实例
   print '当前字母 :', letter
fruits = ['banana', 'apple',  'mango']
for fruit in fruits:        # 第二个实例
   print '当前字母 :', fruit
print "Good bye!"

2.for循环

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
for letter in 'Python':     # 第一个实例
   print '当前字母 :', letter
fruits = ['banana', 'apple',  'mango']
for fruit in fruits:        # 第二个实例
   print '当前字母 :', fruit
print "Good bye!"

luckynum = 20
for i in range(3):
    input_num= int(input('please your lucky number:'))
    if input_num == luckynum:
        print('bingo')
        break
    elif input_num < luckynum:
        print('please input big')
    else:
        print('plase input small')
else:
    print('too many retrys')

二十一、文件操作

打开文件：

file = open('文件路径'，'模式')