Python3学习笔记--基础知识

<pre name="code" class="python">'''
Python3 基本数据类型
Numbers（数字）
String（字符串）
List（列表）
Tuple（元组）
Sets（集合）
Dictionaries（字典）
空值是Python里一个特殊的值，用None表示。None不能理解为0，因为0是有意义的，而None是一个特殊的空值。
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）
'''

"""
Numbers（数字）
Python 3支持int、float、bool、complex（复数）。
数值类型的赋值和计算都是很直观的，就像大多数语言一样。内置的type()函数可以用来查询变量所指的对象类型。
>>> a, b, c, d = 20, 5.5, True, 4+3j
>>> print(type(a), type(b), type(c), type(d))
<class 'int'> <class 'float'> <class 'bool'> <class 'complex'>
数值运算：
>>> 5 + 4  # 加法
9
>>> 4.3 - 2 # 减法
2.3
>>> 3 * 7  # 乘法
21
>>> 2 / 4  # 除法，得到一个浮点数
0.5
>>> 2 // 4 # 除法，得到一个整数
0
>>> 17 % 3 # 取余
2
>>> 2 ** 5 # 乘方
32
注意：
1、Python可以同时为多个变量赋值，如a, b = 1, 2。
2、一个变量可以通过赋值指向不同类型的对象。
3、数值的除法（/）总是返回一个浮点数，要获取整数使用//操作符。
4、在混合计算时，Python会把整型转换成为浮点数。

String（字符串）
Python中的字符串str用单引号(' ')或双引号(" ")括起来，同时使用反斜杠(\)转义特殊字符。
>>> s = 'Yes,he doesn\'t'
>>> print(s, type(s), len(s))
Yes,he doesn't <class 'str'> 14
如果你不想让反斜杠发生转义，可以在字符串前面添加一个r，表示原始字符串：
>>> print('C:\some\name')
C:\some
ame
>>> print(r'C:\some\name')
C:\some\name
另外，反斜杠可以作为续行符，表示下一行是上一行的延续。还可以使用"""#"""或者'''...'''跨越多行。
"""字符串可以使用 + 运算符串连接在一起，或者用 * 运算符重复：
>>> print('str'+'ing', 'my'*3)
string mymymy
Python中的字符串有两种索引方式，第一种是从左往右，从0开始依次增加；第二种是从右往左，从-1开始依次减少。
注意，没有单独的字符类型，一个字符就是长度为1的字符串。
>>> word = 'Python'
>>> print(word[0], word[5])
P n
>>> print(word[-1], word[-6])
n P
还可以对字符串进行切片，获取一段子串。用冒号分隔两个索引，形式为变量[头下标:尾下标]。
截取的范围是前闭后开的，并且两个索引都可以省略：
>>> word = 'ilovepython'
>>> word[1:5]
'love'
>>> word[:]
'ilovepython'
>>> word[5:]
'python'
>>> word[-10:-6]
'love'
与C字符串不同的是，Python字符串不能被改变。向一个索引位置赋值，比如word[0] = 'm'会导致错误。
注意：
1、反斜杠可以用来转义，使用r可以让反斜杠不发生转义。
2、字符串可以用+运算符连接在一起，用*运算符重复。
3、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。
4、Python中的字符串不能改变。

List（列表）
List（列表） 是 Python 中使用最频繁的数据类型。
列表是写在方括号之间、用逗号分隔开的元素列表。列表中元素的类型可以不相同：
>>> a = ['him', 25, 100, 'her']
>>> print(a)
['him', 25, 100, 'her']
和字符串一样，列表同样可以被索引和切片，列表被切片后返回一个包含所需元素的新列表。详细的在这里就不赘述了。
列表还支持串联操作，使用+操作符：
>>> a = [1, 2, 3, 4, 5]
>>> a + [6, 7, 8]
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
与Python字符串不一样的是，列表中的元素是可以改变的：
>>> a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>> a[0] = 9
>>> a[2:5] = [13, 14, 15]
>>> a
[9, 2, 13, 14, 15, 6]
>>> a[2:5] = []   # 删除
>>> a
[9, 2, 6]
List内置了有很多方法，例如append()、pop()等等。
list.append(x)	把一个元素添加到列表的结尾，相当于 a[len(a):] = [x]。
list.extend(L)	通过添加指定列表的所有元素来扩充列表，相当于 a[len(a):] = L。
list.insert(i, x)	在指定位置插入一个元素。第一个参数是准备插入到其前面的那个元素的索引，例如 a.insert(0, x) 会插入到整个列表之前，而 a.insert(len(a), x) 相当于 a.append(x) 。
list.remove(x)	删除列表中值为 x 的第一个元素。如果没有这样的元素，就会返回一个错误。
list.pop([i])	从列表的指定位置删除元素，并将其返回。如果没有指定索引，a.pop()返回最后一个元素。元素随即从列表中被删除。（方法中 i 两边的方括号表示这个参数是可选的，而不是要求你输入一对方括号，你会经常在 Python 库参考手册中遇到这样的标记。）
list.clear()	移除列表中的所有项，等于del a[:]。
list.index(x)	返回列表中第一个值为 x 的元素的索引。如果没有匹配的元素就会返回一个错误。
list.count(x)	返回 x 在列表中出现的次数。
list.sort()	对列表中的元素进行排序。
list.reverse()	倒排列表中的元素。
list.copy()	返回列表的浅复制，等于a[:]。
注意：
1、List写在方括号之间，元素用逗号隔开。
2、和字符串一样，list可以被索引和切片。
3、List可以使用+操作符进行拼接。
4、List中的元素是可以改变的。

Tuple（元组）
元组（tuple）与列表类似，不同之处在于元组的元素不能修改。元组写在小括号里，元素之间用逗号隔开。
元组中的元素类型也可以不相同：
>>> a = (1991, 2014, 'physics', 'math')
>>> print(a, type(a), len(a))
(1991, 2014, 'physics', 'math') <class 'tuple'> 4
元组与字符串类似，可以被索引且下标索引从0开始，也可以进行截取/切片（看上面，这里不再赘述）。
其实，可以把字符串看作一种特殊的元组。
>>> tup = (1, 2, 3, 4, 5, 6)
>>> print(tup[0], tup[1:5])
1 (2, 3, 4, 5)
>>> tup[0] = 11  # 修改元组元素的操作是非法的
虽然tuple的元素不可改变，但它可以包含可变的对象，比如list列表。
构造包含0个或1个元素的tuple是个特殊的问题，所以有一些额外的语法规则：
tup1 = () # 空元组
tup2 = (20,) # 一个元素，需要在元素后添加逗号
另外，元组也支持用+操作符：
>>> tup1, tup2 = (1, 2, 3), (4, 5, 6)
>>> print(tup1+tup2)
(1, 2, 3, 4, 5, 6)
string、list和tuple都属于sequence（序列）。
注意：
1、与字符串一样，元组的元素不能修改。
2、元组也可以被索引和切片，方法一样。
3、注意构造包含0或1个元素的元组的特殊语法规则。
4、元组也可以使用+操作符进行拼接。

Sets（集合）
集合（set）是一个无序不重复元素的集。
基本功能是进行成员关系测试和消除重复元素。
可以使用大括号 或者 set()函数创建set集合，注意：创建一个空集合必须用 set() 而不是 { }，因为{ }是用来创建一个空字典。
>>> student = {'Tom', 'Jim', 'Mary', 'Tom', 'Jack', 'Rose'}
>>> print(student)   # 重复的元素被自动去掉
{'Jim', 'Jack', 'Mary', 'Tom', 'Rose'}
>>> 'Rose' in student  # membership testing（成员测试）
True
>>> # set可以进行集合运算
...
>>> a = set('abracadabra')
>>> b = set('alacazam')
>>> a
{'a', 'b', 'c', 'd', 'r'}
>>> a - b     # a和b的差集
{'b', 'd', 'r'}
>>> a | b     # a和b的并集
{'l', 'm', 'a', 'b', 'c', 'd', 'z', 'r'}
>>> a & b     # a和b的交集
{'a', 'c'}
>>> a ^ b     # a和b中不同时存在的元素
{'l', 'm', 'b', 'd', 'z', 'r'}

Dictionaries（字典）
字典（dictionary）是Python中另一个非常有用的内置数据类型。
字典是一种映射类型（mapping type），它是一个无序的键 : 值对集合。
关键字必须使用不可变类型，也就是说list和包含可变类型的tuple不能做关键字。
在同一个字典中，关键字还必须互不相同。
>>> dic = {}  # 创建空字典
>>> tel = {'Jack':1557, 'Tom':1320, 'Rose':1886}
>>> tel
{'Tom': 1320, 'Jack': 1557, 'Rose': 1886}
>>> tel['Jack']   # 主要的操作：通过key查询
1557
>>> del tel['Rose']  # 删除一个键值对
>>> tel['Mary'] = 4127  # 添加一个键值对
>>> tel
{'Tom': 1320, 'Jack': 1557, 'Mary': 4127}
>>> list(tel.keys())  # 返回所有key组成的list
['Tom', 'Jack', 'Mary']
>>> sorted(tel.keys()) # 按key排序
['Jack', 'Mary', 'Tom']
>>> 'Tom' in tel       # 成员测试
True
>>> 'Mary' not in tel  # 成员测试
False
构造函数 dict() 直接从键值对sequence中构建字典，当然也可以进行推导，如下：
>>> dict([('sape', 4139), ('guido', 4127), ('jack', 4098)])
{'jack': 4098, 'sape': 4139, 'guido': 4127}

>>> {x: x**2 for x in (2, 4, 6)}
{2: 4, 4: 16, 6: 36}

>>> dict(sape=4139, guido=4127, jack=4098)
{'jack': 4098, 'sape': 4139, 'guido': 4127}
另外，字典类型也有一些内置的函数，例如clear()、keys()、values()等。
注意：
1、字典是一种映射类型，它的元素是键值对。
2、字典的关键字必须为不可变类型，且不能重复。
3、创建空字典使用{ }。
"""

#输出
print('hello, world')

#输入
name = input()

# 获取用户输入的数字
num = int(input("请输入一个数字: "))
a = float(input('请输入一个数字:'))

#条件判断if..else
a = 1
if a >= 0:
if a == 0:
print('a=0')
else:
print('a是正数')
else:
print('a是负数')
#if..elif..else
if a == 0:
print('a=0')
elif a > 0:
print('a是正数')
else:
print('a是负数')

#循环
#for...in循环
nums = [1, 2, 3]
for num in nums:
print(num)
#while循环
i = 0
while i < len(nums):
print(nums[i])
i += 1

#pass语句什么都不做。它只在语法上需要一条语句但程序不需要任何操作时使用
#break语句可以跳出for和while的循环体。如果你从for或while循环中终止，任何对应的循环else块将不执行。
#continue语句被用来告诉Python跳过当前循环块中的剩余语句，然后继续进行下一轮循环。

#交换变量
x = input('输入 x 值: ')
y = input('输入 y 值: ')
# 不使用临时变量
x,y = y,x

#文件的读写
#由于文件读写时都有可能产生IOError，一旦出错，后面的f.close()就不会调用。所以，为了保证无论是否出错都能正确地关闭文件，我们可以使用try ... finally来实现：
'''r、w、a为打开文件的基本模式，对应着只读、只写、追加模式；
b、t、+、U这四个字符，与以上的文件打开模式组合使用，二进制模式，文本模式，读写模式、通用换行符，根据实际情况组合使用'''
try:
f = open('test.txt', 'r')
print(f.read())
finally:
if f:
f.close()
#Python引入了with语句来自动帮我们调用close()方法
# 写文件
with open("test.txt", "wt") as out_file:
out_file.write("写入到文件中\n换行了")

# 读文件
with open("test.txt", "rt") as in_file:
text = in_file.read()