Python基础（一）| Python的基本语法

⭐本专栏旨在对Python的基础语法进行详解，精炼地总结语法中的重点，详解难点，面向零基础及入门的学习者，通过专栏的学习可以熟练掌握python编程，同时为后续的数据分析，机器学习及深度学习的代码能力打下坚实的基础。

Part1 数据类型

1.1 基本类型：数字、字符串、布尔

1.1.1 数字类型

• int 整型   整数

2

• float 浮点型   带小数的数

2.0

• complex 复数   a+bj

3+4j

1.1.2 字符串类型

• str 字符串   视作文本
• 组成： 由数字、字母、空格、其他字符等组合而成
• 表达： 用" " 或’ ’

"timerring 2 @#$^&)"

1.1.3 布尔类型

• bool 布尔类型
• 主要用于逻辑运算

y = 2 < 1
y

Output：

False

上述类型均可定义单个数据，如果有一组数据，该如何表示？

1.2 组合类型：列表、元组、字典、集合

1.2.1 列表

• list 列表    序列类型:  数据有位置顺序
• 表示方式：  [data1,data2…]

a = [1, 2, 3, 4, 5]
a[4]

Output：

5

1.2.2 元组

• tuple 元组    序列类型
• 表示方式： (data1,data2…)
• 元素不支持修改——“不可变的列表”

b = (1, 2, 3, 4, 5)
b[0]

Output：

1

1.2.3 字典

• dict 字典  映射类型： 通过“键”-“值”的映射实现数据存储和查找
• 表示方式： {key1:value1 , key2:value2 , …}
• 其内部是无序的。

student = {201901: "小明", 201902: "小红", 201903: "小强"}
student[201902]

Output：

'小红'

1.2.4 集合

• set 集合  一系列互不相等元素的集合，无序的
• 表示方式： {data1,data2…}

s = {"小明", "小红", "小强", "小明"}
s

Output：

{'小强', '小明', '小红'}

在程序中，如何来引用这些数据？

• 非常通俗的处理办法：赋值给一个变量

Part2 变量

2.1 变量的概念

• “量”   实实在在的对象：如数据、抽象
• “变”   可变性：增、删、查、改等
• 变量定义二要素：  变量名、赋值

x = 1

2.2 变量的命名

2.2.1 哪些可以用来做变量名？

• 大写字母、小写字母、数字、下划线、汉字及其组合。
• 严格区分大小写

Python_is_第1名 = True
python_is_第1名 = False

2.2.2 哪些情况不被允许？

• 首字符不允许为数字

1_fruit = "apple"

Output：

  File "<ipython-input-59-e3b1d93d01a0>", line 1
    1_fruit = "apple"
     ^
SyntaxError: invalid token

• 变量名中间不能有空格

my fruit = "apple"

Output：

  File "<ipython-input-60-36327c3a601f>", line 1
    my fruit = "apple"
           ^
SyntaxError: invalid syntax

• 不能与33个Pyhton保留字相同
  

None = True

Output：

  File "C:\Users\24163\AppData\Local\Temp/ipykernel_14004/670613282.py", line 1
    None = True
    ^
SyntaxError: cannot assign to None

2.2.3 变量名定义技巧

• 变量名尽可能有实际意义，表征数据的某种特性

a = [17, 18, 19]
age_of_students = [17, 18, 19]

• 下划线（推荐：变量和函数名）
  变量名由多个单词组成：用_连接多个单词

age_of_students = [17, 18, 19]

• 驼峰体（推荐：类名） 变量名由多个单词组成：单词首字母大写

AgeOfStudents = [17, 18, 19]

• 尽量避免用中文和拼音做变量名

• 特殊的变量：常量（不变的量，如 $\pi$、e）   变量名所有字母均为大写

MAX_ITERATION = 1000

2.3 变量的赋值

2.3.1 一般赋值

• 通过等号自右向左进行赋值

x = 1+2
x

Output：

3

2.3.2 增量赋值

x = 10
x += 10
x

Output：

20

2.3.3 打包赋值

x, y = 1, 2 # 通过","隔开
print(x, y)
x, y = y, x
print(x, y)

Output：

1 2
2 1

Part3 控制流程

3.1 顺序流程

• 自上向下依次执行

【例子】实现1到5的整数求和

# res = 1+2+3+4+5 
res = 0    # 赋初值
res += 1
res += 2
res += 3
res += 4
res += 5
res     # 显示结果

Output：

15

3.2 循环流程——遍历循环（for)

主要形式：

• for 元素 in 可迭代对象**：**

  执行语句

注意有":"

执行过程：

• 从可迭代对象中，依次取出每一个元素，并进行相应的操作

【例子】实现1到5的整数求和

res = 0
for i in [1,2,3,4,5]:    # 每次迭代，取出一个i
    res += i               # 对每次迭代取出的i 进行相应操作   
res                      # 遍历结束后，执行后续语句

Output：

15

3.3 循环流程——无限循环（while）

主要形式：

• while 判断条件：
•   条件为真，执行语句
• 条件为假，while 循环结束

【例子】实现1到5的整数求和

i = 1
res = 0
while i <= 5:   # 若i不大于5，则循环继续
    res += i
    i += 1
res           # 若循环条件不成立，循环停止，执行后续语句

Output：

15

3.4 分支流程（if）

最简单的形式：

• if 判断条件：
•   条件为真，执行语句
• else:
•   条件为假，执行语句

Part4 输入输出

4.1 数据的输入

1. 外部文件导入

• 从本地硬盘、网络端读入等
• 该部分内容放在 第八章《文件、异常和模块》进行讲解

2. 程序中定义

age = 18
name = "Tom"

3. 动态交互输入 input

• 在程序运行的过程中进行输入

x = input("请输入一个数字：")
x

请输入一个数字：58

Output：

'58'

y = input("请输入一个数字：")
y

请输入一个数字：2.3

Output：

'2.3'

x + y 

Output：

'582.3'

type(x)

Output：

str

可以看到，这里是字符串的拼接，input后类型也是str，因此输出的形式是’582.3’。为了转换为数字，可以采用以下方法：

4.1.1 eval() 去掉引号

Input：

x = eval(input("请输入一个数字："))
x

请输入一个数字：58

Output：

58

Input：

y = eval(input("请输入一个数字："))
y

请输入一个数字：2.3

Output：

2.3

Input：

x + y

Output：

60.3

4.2 数据的输出

4.2.1 存储到本地硬盘或网络端

• 该部分后面单独讲解

4.2.2 打印输出 print

• 直接打印数据

Input：

print("timerring")

Output：

timerring

Input：

print(520)

Output：

520

• 打印变量

Input：

x = 1024
print(x)

Output：

1024

• print 默认换行

Input：

print(1)
print(2)

Output：

1
2

• 如果不想换行怎么办？
• 换行控制 end=

print(123,end=" ")#也可以自定义end的内容
print(456)

Output：

123 456

• 有时候，我们需要一些复杂的输出:比如几个变量一起组合输出
  下面这种方式也有缺点，无法格式化输出

Input：

PI = 3.1415926
E = 2.71828
print("PI = ", PI, "E = ", E)

PI =  3.1415926 E =  2.71828

4.2.3 格式化输出方法 format

• 基本格式：“字符{ 0 }字符{ 1 }字符”.format(v0,v1)
• 注意，这里是对应的关系

Input：

print("PI = {0},E = {1}".format(PI, E))

PI = 3.1415926,E = 2.71828

Input：

print("PI = {0},E = {0}".format(PI, E))

PI = 3.1415926,E = 3.1415926

Input：

print("PI = {1},E = {0}".format(PI, E))

PI = 2.71828,E = 3.1415926

• 默认情况下是严格地按照顺序来执行的

Input：

print("PI = {},E = {}".format(PI, E))

PI = 3.1415926,E = 2.71828

Input：

print("PI = {},E = {}".format(E, PI))

PI = 2.71828,E = 3.1415926

4.2.4 修饰性输出

4.2.4.1填充输出

Input：

# ____3.1415926_____  进行填充
print("{0:_^20}".format(PI))#这里的0也是后面PI变量 :表示修饰输出 _表示修饰字符 ^表示居中 20表示输出的宽度

_____3.1415926______

Input：

print("{0:*<30}".format(PI))# <代表左对齐

3.1415926*********************

4.2.4.2 数字千分位分隔符

• 显示1,000,000

print("{0:,}".format(10000000))

10,000,000

• 填充必须放在前面，最后才能是 , 分隔符

print("{0:&>20,}".format(10000000))

&&&&&&&&&&10,000,000

print("{0:,&>20}".format(10000000))

---------------------------------------------------------------------------

ValueError                                Traceback (most recent call last)

<ipython-input-35-9f30412a92d9> in <module>
----> 1 print("{0:,&>20}".format(10000000))
ValueError: Invalid format specifier

4.2.4.3 浮点数简化输出

• 留2位小数

print("{0:.2f}".format(PI))

3.14

• 按百分数输出

print("{0:.1%}".format(0.818727))

81.9%

• 科学计数法输出

print("{0:.2e}".format(0.818727))

8.19e-01

4.2.4.4 整数的进制转换输出

• 十进制整数转二进制、unicode码、十进制、八进制、十六进制输出

"二进制{0:b},Unicode码{0:c},十进制{0:d},八进制{0:o},十六进制{0:x}".format(450)

'二进制111000010,Unicode码ǂ,十进制450,八进制702,十六进制1c2'

总结

• 格式化输出：“字符{0:修饰}字符{1:修饰}字符”.format(v0 ,v1 )
• 修饰输出方法：必须严格按照顺序来。

Part5 程序格式

5.1 行最大长度

所有行限制的最大字符数为79

5.2 缩进

• 用缩进来表示语句间的逻辑
• 在 for while if def class等 :之后下一行开始进行缩进，表明后续代码与前句之间的从属关系
• 缩进量：4字符

for i in [1, 2, 3]:
    print(i)
print("打印结束")

5.3 使用空格

• 视觉上更加一目了然

• 二元运算符两边加一个空格

x = 2       # 赋值
x + = 4     # 增量
6 > 2       # 比较

• 使用不同优先级的运算符，考虑在最低优先级的运算符周围添加空格

x = x*2 - 1
z = x*x + y*y
c = (a+b) * (a-b)

• 在逗号后使用空格

x, y = 1, 2
ls = [1, 2, 3]

• 不要使用一个以上的空格

x     = 2        # 空格一个就够了，不应过多

5.4 避免使用空格

• 在制定关键字参数或者默认参数值的时候，不要在=附近加上空格

def fun(n=1, m=2):
    print(n, m)

小结

1、以上属于PEP8格式指南的部分内容，养成良好的编码规范利人利己

2、格式约定的目的：

• 使大量Python代码风格一致
• 提升代码可读性

3、尽信书不如无书，不应死板教条的执行格式规范

• 项目规范优先

5.5 注释

• 单行注释
• 格式：# 注释内容

a=1  # 单行注释

• 多行注释
• 格式：""“注释内容，可分行”""

"""
欢迎
关注
timerring
的
专栏
"""

Output：

'\n欢迎\n关注\ntimerring\n的\n专栏\n'