python认识和基础语法

接下来我们就进行一些简单的练习掌握一些Python必须的语法，这里我们的练习主要是以python3部分的新语法为主

这里我们主要就是参照菜鸟教程
（https://www.runoob.com/python3/python3-tutorial.html）

然后学习一些简单的入门语法，一些复杂的语法我们在之后的版本之中在不断进行完善补充

版本认识

Python 3.0 于 2008 年 12 月 3 日发布，此版不完全兼容之前的 Python 源代码，我们这里主要针对的就是3.0以后的版本

基础语法

标识符

标识符有点类似js中的标识符，

• 首字母必须是字母表中字母或下划线 _ 。
• 标识符的其他部分由字母、数字和下划线组成。（也就是可以多个数字呗）
• 大小写敏感。（区分大小写😀 ）

保留字

在python代码之中我们可以直接查看他给我们留下的保留字

import keyword
print(keyword.kwlist)

// 运行输出以后可以查看到下面的代码 --haha 有点万物皆数组的既视感

['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 
 'async', 'await', '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']

注释

python之中的单行注释以 # 开头

多行注释可以用多个 # 号，还有 ‘’’ 和 “”"

//单行注释 
#print(keyword.kwlist)
// 多行注释1
# 第一个注释
# 第二个注释

// 多行注释2
'''
第三注释
第四注释
'''
 
"""
第五注释
第六注释
"""

注释还行但是有点不习惯 感觉怪怪的

行与缩进

在我们学习js或者java的时候可能觉得多个空格没啥，但是在Python里面，绝对不行，它就是靠这个来识别函数的

python最具特色的就是使用缩进来表示代码块，不需要使用大括号 {}

同一个代码块的语句必须包含相同的缩进空格数，正常代码是下面这样子的

if True:
    print ("Answer")
    print ("True")
else:
    print ("Answer")
    print ("False") 

而这个下面的代码错误的时候会直接警告我们（我们可以看到只有print前面的空格是不一样的）

if True:
    print ("Answer")
    print ("True")
else:
    print ("Answer")
print ("False")
// 缩进不一致，会导致运行错误

多行语句

python编程里面通常只写一行代码（不禁好奇，真的是要一行代码就能实现？）

使用反斜杠 ** 来实现多行语句

print("item_one + \
        item_two + \
        item_three")

在 [], {}, 或 () 中的多行语句，不需要使用反斜杠 **

total = ['item_one', 'item_two', 'item_three',
        'item_four', 'item_five']
print(total[1])

数字(Number)类型

python中数字有四种类型：整数、布尔型、浮点数和复数（看起来像是阉割版本的js类型）

• int (整数), 如 1, 只有一种整数类型 int，表示为长整型
• bool (布尔), 如 True。
• float (浮点数), 如 1.23、3E-2
• complex (复数) - 复数由实部和虚部组成，形式为 a + bj，其中 a 是实部，b 是虚部，j 表示虚数单位。如 1 + 2j、 1.1 + 2.2j

上面这个格式可以猜测出（complex这种格式也许正是为了数学而准备的）

字符串(String)

python中字符串也是一些常见的字符串的格式

● Python 中单引号 ’ 和双引号 " 使用完全相同。

● 使用三引号(’’’ 或 “”")可以指定一个多行字符串。

● 转义符 \。

● 反斜杠可以用来转义，使用 r 可以让反斜杠不发生转义。 如 r"this is a line with \n"

则 \n 会显示，并不是换行。

● 按字面意义级联字符串，如 "this " "is " “string” 会被自动转换为 this is string。

● 字符串可以用 + 运算符连接在一起，用 * 运算符重复。

● Python 中的字符串有两种索引方式，从左往右以 0 开始，从右往左以 -1 开始。

● Python 中的字符串不能改变。

● Python 没有单独的字符类型，一个字符就是长度为 1 的字符串。

● 字符串切片 str[start:end]，其中 start（包含）是切片开始的索引，end（不包含）是切片结束的索引。

● 字符串的切片可以加上步长参数 step，语法格式如下：str[start:end:step]

从这里我们也可以看出上面的切片的使用方法

// 比如我们上面输出的
total = ['item_one', 'item_two', 'item_three',
        'item_four', 'item_five']
print(total[1:-1])

//输出不包含最后一个
// 也就是输出 ['item_two', 'item_three', 'item_four']

total = 'ABCDE'
print(total[1:-1])
//输出不包含最后一个
//也就是输出 BCD

空行||等待用户输入||同一行显示多条语句

// 空行就直接输入即可
print("程序执行结束。")

print("程序执行结束。")

// 等待用户输入
input("\n\n按下 enter 键后退出。")
// 语句之间使用分号 ; 分割
import sys; x = 'runoob'; sys.stdout.write(x + '\n')

多个语句构成代码组

在python之中缩进相同的一组语句构成一个代码块，称之代码组,比如像if、while、def和class这样的复合语句，首行以关键字开始，以冒号( : )结束，该行之后的一行或多行代码构成代码组。

pyhton 将首行及后面的代码组称为一个子句(clause)。

类似这种 

x = 10
if x > 5:
    print("x is greater than 5")
    print("This is still inside the if block")

输出

python默认输出换行，如果想要不换行就得在变量末尾加上 end=""

x="a"
y="b"
# 换行输出
print( x )
print( y )
 
print('---------')
# 不换行输出
print( x, end=" " )
print( y, end=" " )
print()

// 最终输出的效果 
a
b
---------
a b

导入

python里面的导入和导入特定一部分也非常简单

//导入整个模块
import math

# 使用 math 模块中的函数
print(math.sqrt(16))  # 输出：4.0
print(math.pi)        # 输出：3.141592653589793
// 只导入 math 模块中的 sqrt 函数

from math import sqrt

# 直接使用 sqrt 函数
print(sqrt(16))  # 输出：4.0
// 导入模块中的多个特定部分
from math import sqrt, pi

# 使用导入的部分
print(sqrt(16))  # 输出：4.0
print(pi)        # 输出：3.141592653589793
//导入模块中的所有内容
# 导入 math 模块中的所有内容
from math import *

# 使用模块中的函数和常量
print(sqrt(16))  # 输出：4.0
print(pi)        # 输出：3.141592653589793

查看命令行参数信息

python -h 

可以帮助我们查看一些常见的各参数帮助信息

👉3.0的python版本查看以后，会给我们提示以下的信息

usage: python [option] ... [-c cmd | -m mod | file | -] [arg] ...
Options (and corresponding environment variables):
-b     : issue warnings about converting bytes/bytearray to str and comparing
         bytes/bytearray with str or bytes with int. (-bb: issue errors)
-B     : don't write .pyc files on import; also PYTHONDONTWRITEBYTECODE=x
-c cmd : program passed in as string (terminates option list)
-d     : turn on parser debugging output (for experts only, only works on
         debug builds); also PYTHONDEBUG=x
-E     : ignore PYTHON* environment variables (such as PYTHONPATH)
-h     : print this help message and exit (also -? or --help)
-i     : inspect interactively after running script; forces a prompt even
         if stdin does not appear to be a terminal; also PYTHONINSPECT=x
-I     : isolate Python from the user's environment (implies -E and -s)
-m mod : run library module as a script (terminates option list)
-O     : remove assert and __debug__-dependent statements; add .opt-1 before
         .pyc extension; also PYTHONOPTIMIZE=x
-OO    : do -O changes and also discard docstrings; add .opt-2 before
         .pyc extension
-P     : don't prepend a potentially unsafe path to sys.path; also
         PYTHONSAFEPATH
-q     : don't print version and copyright messages on interactive startup
-s     : don't add user site directory to sys.path; also PYTHONNOUSERSITE=x
-S     : don't imply 'import site' on initialization
-u     : force the stdout and stderr streams to be unbuffered;
         this option has no effect on stdin; also PYTHONUNBUFFERED=x
-v     : verbose (trace import statements); also PYTHONVERBOSE=x
         can be supplied multiple times to increase verbosity
-V     : print the Python version number and exit (also --version)
         when given twice, print more information about the build
-W arg : warning control; arg is action:message:category:module:lineno
         also PYTHONWARNINGS=arg
-x     : skip first line of source, allowing use of non-Unix forms of #!cmd
-X opt : set implementation-specific option
--check-hash-based-pycs always|default|never:
         control how Python invalidates hash-based .pyc files
--help-env: print help about Python environment variables and exit
--help-xoptions: print help about implementation-specific -X options and exit
--help-all: print complete help information and exit

Arguments:
file   : program read from script file
-      : program read from stdin (default; interactive mode if a tty)
arg ...: arguments passed to program in sys.argv[1:]

标准数据类型

Python3 中常见的数据类型有：

• Number（数字）(1)
• String（字符串）( ‘a’ 或者 “A” )

String（字符串）
Python中的字符串用单引号 ' 或双引号 " 括起来，同时使用反斜杠 \ 转义特殊字符。
字符串的截取的语法格式如下：
变量[头下标:尾下标]
索引值以 0 为开始值，-1 为从末尾的开始位置
这个格式其实跟我们看到的其他的格式是差不多的

• bool（布尔类型）(true || false)
• List（列表）([])
• Tuple（元组）

tuple = ( 'abcd', 786 , 2.23, 'runoob', 70.2  )
tinytuple = (123, 'runoob')

• Set（集合）

// 创建集合
parame = {value01,value02,...}
或者
set(value)

# 输出集合，重复的元素被自动去掉
sites = {'Google', 'Taobao', 'Runoob', 'Facebook', 'Zhihu', 'Baidu'}
print(sites)  

• Dictionary（字典）（🙂 字典看着就是我们js的对象）

tinydict = {'name': 'runoob','code':1, 'site': 'www.runoob.com'}

Python3 的六个标准数据类型中：

• **不可变数据（3 个）：**Number（数字）、String（字符串）、Tuple（元组）；
• **可变数据（3 个）：**List（列表）、Dictionary（字典）、Set（集合）。

此外还有一些高级的数据类型，如: 字节数组类型(bytes)。

在 Python3 中，bytes 类型表示的是不可变的二进制序列（byte sequence）

bytes 类型通常用于处理二进制数据，比如图像文件、音频文件、视频文件等

//创建方式一
x = bytes("hello", encoding="utf-8")
//创建方式二
x = b"hello"
y = x[1:3]  # 切片操作，得到 b"el"
z = x + b"world"  # 拼接操作，得到 b"helloworld"

检测数据类型

检测数据类型可以使用isinstance来进项检测

a = 111
print(isinstance(a, int))

// true 

常见的运算

1. 加法 (**+**)：将两个数相加。
2. 减法 (**-**)：将两个数相减。
3. 乘法 (*****)：将两个数相乘。
4. 除法 (**/**)：将两个数相除，结果为浮点数。
5. 整数除法 (**//**)：将两个数相除，结果取整数部分，丢弃小数。
6. 取余 (**%**)：计算两个数相除后的余数。
7. 乘方 (******)：将第一个数作为底数，第二个数作为指数，进行乘方运算。

# 加法
result_add = 5 + 4  # 5 加 4
print(result_add)  # 输出：9

# 减法
result_sub = 4.3 - 2  # 4.3 减 2
print(result_sub)  # 输出：2.3

# 乘法
result_mul = 3 * 7  # 3 乘 7
print(result_mul)  # 输出：21

# 除法（结果为浮点数）
result_div = 2 / 4  # 2 除以 4
print(result_div)  # 输出：0.5

# 整数除法（只保留整数部分）
result_floor_div = 2 // 4  # 2 除以 4，取整数部分
print(result_floor_div)  # 输出：0

# 取余（模运算）
result_mod = 17 % 3  # 17 除以 3 的余数
print(result_mod)  # 输出：2

# 乘方
result_pow = 2 ** 5  # 2 的 5 次方
print(result_pow)  # 输出：32

数据类型转换

也是分为隐式类型转换和显示数据类型转换

隐式类型转换

显示数据类型转换

数字类型转换
x = int(1)   # x 输出结果为 1
y = int(2.8) # y 输出结果为 2
z = int("3") # z 输出结果为 3

x = float(1)     # x 输出结果为 1.0
y = float(2.8)   # y 输出结果为 2.8
z = float("3")   # z 输出结果为 3.0
w = float("4.2") # w 输出结果为 4.2
对象 =>字符串
str(x)

x = str("s1") # x 输出结果为 's1'
y = str(2)    # y 输出结果为 '2'
z = str(3.0)  # z 输出结果为 '3.0'

条件控制

// 条件控制 if elif else 
if condition_1:
    statement_block_1
elif condition_2:
    statement_block_2
else:
    statement_block_3

// python里面0 不执行 为false
var1 = 100
if var1:
    print ("1 - if 表达式条件为 true")
    print (var1)
 
var2 = 0
if var2:
    print ("2 - if 表达式条件为 true")
    print (var2)
print ("Good bye!")
//输出
1 - if 表达式条件为 true
100
Good bye!

match…case

Python 3.10 增加了** match…case** 的条件判断，不需要再使用一连串的 if-else 来判断了

def http_error(status):
    match status:
        case 400:
            return "Bad request"
        case 404:
            return "Not found"
        case 418:
            return "I'm a teapot"
        case _:
            return "Something's wrong with the internet"

mystatus=400
print(http_error(400))

// def 用于定义一个函数。后面跟着函数名 http_error
// 括号中的参数（status）。这表示该函数会接受一个输入参数 status。

一个 case 也可以设置多个匹配条件，条件使用 ｜ 隔开，例如

case 401|403|404:
   return "Not allowed"

循环语句

while 循环

while 判断条件(condition)：
    执行语句(statements)……

案例

计算0-100的累加
a=100
sum=0
count=1
while count<=a:
    sum=sum + count
    count+=1
print("1 到 %d 之和为: %d" % (a,sum))

// 5050 

while搭配else使用

count = 0
while count < 5:
   print (count, " 小于 5")
   count = count + 1
else:
   print (count, " 大于或等于 5")

for 语句

Python for 循环可以遍历任何可迭代对象，如一个列表或者一个字符串

sites = ["Baidu", "Google","Runoob","Taobao"]
for site in sites:
    print(site)

// 最后输出结果
Baidu
Google
Runoob
Taobao

for…else 语句用于在循环结束后执行一段代码

for x in range(6):
  print(x)
else:
  print("Finally finished!")

for搭配break使用

sites = ["Baidu", "Google","Runoob","Taobao"]
for site in sites:
    if site == "Runoob":
        print("菜鸟教程!")
        break
    print("循环数据 " + site)
else:
    print("没有循环数据!")
print("完成循环!")

range() 函数

range() 函数可创建一个整数列表，一般用在 for 循环中

range(start, stop, step)

参数说明：

• start: 计数从 start 开始。默认是从 0 开始。例如 range（5）等价于 range（0， 5）;

比如我们经常使用

for i in range(5,9) :
    print(i)
// 输出
5
6
7
8

//这里3就是我们每次增加的步长
for i in range(0, 10, 3) :
    print(i)
// 输出
0
3
6
9

结合 range() 和 len() 函数以遍历一个序列的索引

a = ['Google', 'Baidu', 'Runoob', 'Taobao', 'QQ']
for i in range(len(a)):
    print(i, a[i])

0 Google
1 Baidu
2 Runoob
3 Taobao
4 QQ

len() 返回列表中的元素数量

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
print(len(my_list))  # 输出：5，因为列表中有 5 个元素

list() 可以将任何可迭代对象（如元组、集合、字符串等）转换为列表

使用 range() 函数来创建一个列表
print(list(range(5)))
// 输出
[0, 1, 2, 3, 4]