Python語(yǔ)法基礎(chǔ)

數(shù)據(jù)對(duì)象和組織

• 對(duì)現(xiàn)實(shí)世界實(shí)體和概念的抽象

1. 簡(jiǎn)單類(lèi)型（表示）：整數(shù)—int、浮點(diǎn)數(shù)—float、復(fù)數(shù)—complex、邏輯值—bool、字符串—str
2. 容器類(lèi)型（組織）：列表—list、元組—tuple、集合—set、字典—dict
3. 數(shù)據(jù)類(lèi)型之間大都可以轉(zhuǎn)換

賦值和控制流

• 對(duì)現(xiàn)實(shí)世界處理和過(guò)程的抽象

1. 運(yùn)算語(yǔ)句（處理與暫存）：表達(dá)式計(jì)算、函數(shù)調(diào)用、賦值
2. 控制流語(yǔ)句（組織語(yǔ)句描述過(guò)程）：循環(huán)、條件分支、順序
3. 定義語(yǔ)句也用來(lái)組織語(yǔ)句，描述一個(gè)包含一系列處理過(guò)程的計(jì)算單元：函數(shù)定義、、類(lèi)定義

python數(shù)據(jù)類(lèi)型

1. 整數(shù)int：不受大小限制
2. 浮點(diǎn)數(shù)float：受到17位有效數(shù)字的限制

• 整數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)有常見(jiàn)的運(yùn)算包括加（+）、減（-）、乘（*）、除（/）、整除（//）、求余（%）、指數(shù)冪等
• 一些常用數(shù)學(xué)函數(shù)在math模塊中

import math
a=math.sqrt(4)
#a=2

3. 復(fù)數(shù)：python內(nèi)置對(duì)復(fù)數(shù)的計(jì)算

• 支持所有常見(jiàn)的復(fù)數(shù)計(jì)算
• 對(duì)復(fù)數(shù)處理的數(shù)學(xué)函數(shù)在模塊cmath中

import cmath
a=cmath.sqrt(1+2j)
#a的值為復(fù)數(shù)1+2i開(kāi)根號(hào)

4. 邏輯值（bool）：邏輯值僅包括True/False兩個(gè)

• 配合if/while等語(yǔ)句做條件判斷
• 其他數(shù)據(jù)類(lèi)型可以轉(zhuǎn)化為邏輯值，如0與非0等

bool（0）#False
bool（999）#True

5. 字符串：python中字符串不能修改只能產(chǎn)生新的字符串

• 用單引號(hào)和雙引號(hào)都可以表示字符串
• 多行字符串用三個(gè)連續(xù)的單引號(hào)表示
• 特殊字符用轉(zhuǎn)移符號(hào)""表示
• 字符串基本操作：連接（+）、復(fù)制（*）、長(zhǎng)度（len）、[start：end：step]用來(lái)切片（提取一部分）
• 高級(jí)操作：分割（split）、合并（join）、大小寫(xiě)相關(guān)（upper/lower/swapcase）、替換字符（replace）等等

>>> 'a b c d'.split(' ')
['a', 'b', 'c', 'd']
>>> 'abc'.upper()
'ABC'

6. 列表和元組

• python中有幾種類(lèi)型是一系列元素組成的序列，以整數(shù)作為索引
• 字符串str就是一種同類(lèi)元素的序列
• 列表list和元組tuple則可以容納不同類(lèi)型的元素，構(gòu)成序列
• 元組是不能更新的序列（字符串也是）
• 列表則可以刪除、添加、替換、重排序列中的元素
  
  image
• 創(chuàng)建列表：[]或者list()
• 創(chuàng)建元組：()或者tuple()
• 用索引[n]獲取元素（列表可變）
• +：連接列表/元組
• *：復(fù)制n次，生成新列表/元組
• len()：元素個(gè)數(shù)
• in：某個(gè)元素是否存在
• [start:end:step]：切片

7. 集合set：集合是不重復(fù)元素的無(wú)序組合

• 用set()創(chuàng)建空集
• 用set()從其他序列轉(zhuǎn)化生成集合
• 集合的常見(jiàn)操作：
  in：判斷元素是否屬于集合、
  |，union()：并集、
  &，intersection():交集
  -，difference()：差集
  ^，symmetric_difference()：異或
  <=,<,>=,>:子集，真子集，超集，真超集

8. 字典dict：

• 字典是通過(guò)鍵值key來(lái)索引元素value，而不是像列表是通過(guò)連續(xù)的整數(shù)來(lái)索引
• 字典是可變類(lèi)型
• 字典中元素value沒(méi)有順序，可以是任意類(lèi)型
• 字典中的key可以是不可變類(lèi)型（數(shù)值/字符串/元組）

python變量機(jī)制

1. 引用數(shù)據(jù)對(duì)象

• 賦值語(yǔ)句a=0，實(shí)際上是創(chuàng)建了名為a的變量，然后指向數(shù)據(jù)對(duì)象“0”
• 所以變量可以隨時(shí)指向任何一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象，如True，1.02等（這和靜態(tài)語(yǔ)言完全不同）
• 變量的類(lèi)型隨著指向的數(shù)據(jù)對(duì)象類(lèi)型改變而改變。

2. 可變類(lèi)型的變量引用情況

• 由變量的引用特性，可變類(lèi)型的變量操作需要注意的是，多個(gè)變量通過(guò)賦值引用同一個(gè)可變類(lèi)型對(duì)象時(shí)，通過(guò)任何一個(gè)變量改變了可變類(lèi)型，其他變量也看到了改變

常用的連續(xù)序列生成器：range函數(shù)

• range(n):從0到n-1的序列
• range(start,end):從start到end-1的序列
• range(start,end,step)
• range函數(shù)返回range類(lèi)型的對(duì)象，可以直接當(dāng)作序列使用，也可以轉(zhuǎn)換為list或者tuple等容器類(lèi)型

建立大型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

• 嵌套列表：列表的元素是一些列表，可以通過(guò)alsit[i][j]來(lái)索引
• 字典元素可以是任意類(lèi)型，所以也可以是字典
• 字典的鍵值可以是任意不可變類(lèi)型。

>>> alist=[[1,2,3],[True,'ab']]
>>> alist[0][2]
3
>>> adict={'a':['1','2'],'b':[True,'sun']}
>>> adict['b'][0]
True

輸入和輸出：input/print函數(shù)

• input(prompt)：顯示提示信息prompt，輸入內(nèi)容以字符串形式返回
• print(v1,v2,v3,...):打印各變量的值輸出，可以帶參數(shù)end（結(jié)尾）和sep（字符串之間）
• 格式化字符串：'%d %s' % (v1,v2)

運(yùn)算語(yǔ)句：表達(dá)式、函數(shù)調(diào)用、賦值

• 各類(lèi)型的數(shù)據(jù)對(duì)象，可以通過(guò)各種運(yùn)算組織成復(fù)雜的表達(dá)式
• 調(diào)用函數(shù)或?qū)ο?，也可以返回?cái)?shù)據(jù)，所有可調(diào)用的事物稱(chēng)為callable（調(diào)用函數(shù)或?qū)ο?，需要在其名稱(chēng)后加圓括號(hào)，有參數(shù)，寫(xiě)在括號(hào)里，不加圓括號(hào)的函數(shù)或?qū)ο髢H表示自己，而不是調(diào)用）
• 將表達(dá)式或調(diào)用返回值傳遞給變量進(jìn)行引用，稱(chēng)為賦值

控制流語(yǔ)句

1. 條件if

if <邏輯條件>:
    <語(yǔ)句塊>
elif <邏輯條件>：#可多個(gè)elif
    <語(yǔ)句塊>
else：#只能一個(gè)
    <語(yǔ)句塊>

2. while循環(huán)

while <邏輯條件>:
    <語(yǔ)句塊>
    break #跳出循環(huán)
    continue #略過(guò)余下循環(huán)語(yǔ)句
    <語(yǔ)句塊>
else: #條件不滿(mǎn)足推出循環(huán)，執(zhí)行下面代碼
    <語(yǔ)句塊>

3. for循環(huán)

for <變量> in <可迭代對(duì)象>:
    <語(yǔ)句塊>
    break #跳出循環(huán)
    continue #略過(guò)余下循環(huán)語(yǔ)句
    <語(yǔ)句塊>
else: #迭代完畢則執(zhí)行下面語(yǔ)句
    <語(yǔ)句塊>

推導(dǎo)式

• 可以用來(lái)生成列表、字典、集合的語(yǔ)句

1. [<表達(dá)式> for <變量> in <可迭代對(duì)象> if <邏輯條件>]
2. {<鍵值表達(dá)式>:<元素表達(dá)式> for <變量> in <可迭代對(duì)象> if <邏輯條件>}
3. {<元素表達(dá)式> for <變量> in <可迭代對(duì)象> if <邏輯條件>}

生成式推導(dǎo)式

• 與推導(dǎo)式一樣語(yǔ)法（但是用的是圓括號(hào)）
  (<元素表達(dá)式> for <變量> in <可迭代對(duì)象> if <邏輯條件>)
• 返回一個(gè)生成器對(duì)象，也是可迭代對(duì)象，但不會(huì)立即產(chǎn)生全部元素，僅在要用到元素的時(shí)候才生成，可以極大節(jié)省內(nèi)存

例外處理Exception Handing

• 代碼運(yùn)行可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤

1. 語(yǔ)法錯(cuò)誤：Syntax Error
2. 除以0錯(cuò)誤：ZeroDivionError
3. 列表下標(biāo)越界：IndexError
4. 類(lèi)型錯(cuò)誤：TypeError

• 錯(cuò)誤會(huì)引起一些不必要的麻煩，如果希望掌控意外錯(cuò)誤，就需要在可能出錯(cuò)的地方設(shè)置陷阱捕捉錯(cuò)誤，引入try，except方式
  try: #若出錯(cuò)，則執(zhí)行except后的語(yǔ)句
  except： #處理錯(cuò)誤代碼
  else： #沒(méi)有出錯(cuò)執(zhí)行下面的代碼
  finally： #無(wú)論出錯(cuò)否，都執(zhí)行的代碼

函數(shù)function

# def語(yǔ)句：
def <函數(shù)名>(<參數(shù)表>):
    <縮減的要執(zhí)行的代碼>
    return<函數(shù)返回值>
# 調(diào)用函數(shù)：
<函數(shù)名>(<參數(shù)表>)# 無(wú)返回值
v=<函數(shù)名>(<參數(shù)表>)# 返回值賦值給變量v

定義函數(shù)的參數(shù)：固定參數(shù)/可變參數(shù)

• 定義函數(shù)時(shí)，參數(shù)可以有兩種；一種是參數(shù)表中寫(xiě)明了參數(shù)名key的參數(shù)，固定了順序和數(shù)量

def func(key1,key2,key3=value3....):

一種是定義時(shí)還不知道會(huì)有多少參數(shù)傳入的可變參數(shù)

def func1(*args): #不帶key的多個(gè)參數(shù)

def func2(**kwargs): #帶key=val形式的多個(gè)參數(shù)

調(diào)用函數(shù)的參數(shù)：位置參數(shù)/關(guān)鍵字參數(shù)

• 調(diào)用函數(shù)時(shí)，可以傳進(jìn)兩種參數(shù)；一種是沒(méi)有名字的位置參數(shù)（會(huì)按前后順序?qū)?yīng)），一種是指定了key值的關(guān)鍵字參數(shù)
• 如果混用，位置參數(shù)必須在關(guān)鍵字參數(shù)前

面向?qū)ο螅侯?lèi)的定義與調(diào)用

• 類(lèi)用來(lái)實(shí)現(xiàn)抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型ADT，封裝實(shí)體的屬性和行為

#定義類(lèi)
class <類(lèi)名>:
    def __init__(self,<參數(shù)表>):
    def <方法名>(self,<參數(shù)表>)
#調(diào)用類(lèi)
obj=<類(lèi)名>(<參數(shù)表>)
#返回一個(gè)對(duì)象實(shí)例，類(lèi)方法中的self指這個(gè)對(duì)象實(shí)例

類(lèi)定義中的特殊方法

• 在類(lèi)定義中實(shí)現(xiàn)一些特殊方法，可以方便的使用一些python內(nèi)置操作（所有特殊方法以?xún)蓚€(gè)下劃線(xiàn)開(kāi)始結(jié)束）

1. __str__(self): 自動(dòng)轉(zhuǎn)化為字符串
2. __add__(self,other): 使用+操作符
3. __mul__(self,other): 使用*操作符
4. __eq__(self,other): 使用==操作符

類(lèi)的繼承機(jī)制

• 如果有兩個(gè)類(lèi)具有“一般-特殊”的邏輯關(guān)系，那么特殊類(lèi)就可以作為一般類(lèi)的“子類(lèi)”來(lái)定義，從“繼承”屬性和方法

class <子類(lèi)名>(<父類(lèi)名>):#可以繼承多個(gè)父類(lèi)
    def <重定義的方法的名稱(chēng)>(self,...):

• 子類(lèi)對(duì)象可以調(diào)用父類(lèi)方法，除非這個(gè)方法在子類(lèi)中重新定義了