Python基礎（上）

摘要： 前言 正式開始Python之旅，主要學習內容專注在 爬蟲 和 人工智慧 領域，如Web開發之類將跳過不研究。 Python的意思是 蟒蛇 ，源於作者 Guido van Rossum（龜叔） 喜歡的一部電視劇。所以現在開始暫時忘掉.NET忘掉C#，using幹什麼用的？不知道.....

前言

正式開始Python之旅，主要學習內容專注在 爬蟲 和 人工智慧 領域，如Web開發之類將跳過不研究。

Python的意思是 蟒蛇 ，源於作者 Guido van Rossum（龜叔） 喜歡的一部電視劇。所以現在開始暫時忘掉.NET忘掉C#，using幹什麼用的？不知道....

我只記得、我要玩蛇！！！

Python基礎概述

1.優點

簡單：Python是一種代表簡單主意的語言。Python這種虛擬碼本質是它最大的優點之一，它使你能夠專注於解決問題而不是搞明白語言本身。

易學：Python極易上手，它有著極其簡單的語法，Python採用強制縮排的方式使得程式碼具有極佳的可讀性。

免費、開源：Python是FLOS（自由/開放原始碼軟體）之一。可以自由地釋出這個軟體的拷貝、閱讀它的原始碼、並改動它和閉源。

高層語言：無需關心記憶體方面的管理之類的底層細節。

跨平臺（可移植性）：Python已經被移植在多個平臺，在任何平臺都可以在不修改原始碼的情況下執行Python程式。

解釋性：Python程式不需要編譯成二進位制碼，可以直接原始碼執行程式，在計算機內部，Python直譯器把原始碼轉換成位元組碼的中間形式，再把它翻譯成計算機使用的機器語言執行。

面向物件：Python既支援面向過程程式設計也支援面向物件程式設計，相比其它語言如Java和C#相比，它以一種非常強大又簡單的方式實現面向物件程式設計。

可擴充套件性：如果需要關鍵程式碼執行得更快或希望某些演算法不公開，可以把這一部分使用C或C++編寫，然後在Python程式中使用它們。

豐富的庫：Python標準庫很龐大。

2.缺點

執行速度：如果對執行速度有要求的話，用C++改寫關鍵部分。

中文資源匱乏：入門資料多，高階內容還得看英文版。

架構選擇太多：沒有像C#這樣的官方.NET企業架構，

3.應用場景

Web應用開發：一些Web框架，如 Django , TurboGears , web2py , Zope 等，可以讓程式設計師輕鬆地開發和管理複雜Web程式。

作業系統管理、伺服器運維和自動化指令碼：在很多作業系統裡，Python是標準的系統元件。大多數Linux發行版和MacOS都集成了Python,可以在終端直接執行Python。Python能夠訪問Windows的COM服務及其它Windows API。使用IroPython,Python程式可以直接呼叫.Net Frameword。

科學計算： NumPy 、 SciPy 、 Matplotlib 、 Pandas 等，可以讓Python程式設計師編寫科學計算程式。

桌面軟體：PyQt,PySide,wxPython,PyGTK可以使用Python快速開發桌面應用程式。

伺服器軟體：Python對於各種網路協議的支援非常完美，因此常被用於編寫伺服器軟體、網路爬蟲、第三方庫Twisted支援非同步網路程式設計和多數標準的網路協議，並且提供了多種工具，被廣泛用於編寫高效能的伺服器軟體。

遊戲：很多遊戲使用C++編寫圖形顯示等高效能模組，使用Python編寫遊戲的邏輯、伺服器。

註釋

1.單行註釋

以 # 開頭、 # 右邊的所有內容當作說明而非真正要執行的內容。

1 #我是單號註釋
2 print('Hello Jonins')

2.多行註釋

以 ''' （3個單引號）開始以 ''' （3個單引號）結尾，中間的內容被當作說明。（也可以用3個雙引號"""）

1 '''
2 我是多行註釋
3 '''
4 """
5 我是多行註釋
6 """
7 print('Hello Jonins')

中文支援

Python3支援中文，但在 Python2中 ，程式只要包含中文， python2的直譯器不能識別 所以會報錯，所以需要在程式的最開頭輸入如下程式碼：

1 #conding=utf-8

還有一種寫法，是 python的語法規範中推薦 使用的：

1 #-*- conding:utf-8 -*-

完整的示例如下：

變數及型別

1.變數定義

python是一門 弱型別 語言，意味著不用強調變數的型別，在變數的定義前面不需要加變數的型別。

1 num1 = 10#num1在變數賦值的過程中自動賦值自己的型別
2 num2 = 20
3 total = num1+num2
4 print(total)

若想檢視變數的型別，可以使用type(變數名)：

1 num1 = 10
2 num1 = '1'
3 print(type(num1))

2.變數型別

為了更充分的利用記憶體空間以及更高效的管理記憶體，變數有不同型別的，常用的資料型別如下：

識別符號和關鍵字

識別符號是我們自己定義的如：變數名、函式名等。

識別符號只能由 數字、字母和 下劃線 組成，並且數字不能在開頭 。

關鍵詞是python已經使用了的，具有特殊功能的識別符號。python不允許開發者自己定義和關鍵詞相同名字的識別符號。可以通過程式碼檢視python具有哪些關鍵詞：

import keyword
keys = keyword.kwlist;
print(keys)

大致有如下這些：

['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']

輸入（input）

1.Python2中輸入

在 python2 中，獲取鍵盤輸入的資料的方式採用 raw-input() 函式，示例如下：

name=raw_input("請輸入姓名:")
print(name)

說明：

raw-input() 的小括號中放入的是，提示資訊，用來在獲取資料之前給使用者一個提示。

raw-input() 在從鍵盤獲取到資料以後，會將資料存放到等號右邊的變數中。

raw-input() 會把使用者輸入的 任何值都作為字串 來儲存。

而 python2 中的 input() 函式於 raw_input() 類似，但其接受的輸入必須是表示式（切換 python2 的互動視窗進行驗證）如下所示：

 1 >>> num=input()
 2 123#輸入123自動識別為int
 3 
 4 >>> num
 5 123
 6 >>> type(num)
 7 <type 'int'>
 8 >>> str=input()
 9 'jonins'#輸入"或'自動識別為string
10 
11 >>> str
12 'jonins'
13 >>> type(str)
14 <type 'str'>
15 >>> num=input()
16 1+2+3#同類型可以相加
17 
18 >>> num
19 6
20 >>> str=input()
21 '1010'+'jonsin'#string同類型則會拼接
22 
23 >>> str
24 '1010jonsin'
25 >>>

2.Python3中輸入

在 python3 中沒有 raw_input() 函式，只有 input() ， 並且 python3 中的 input() 功能與 python2 中的 raw_inpu() 功能一樣。

輸出（print）

1.普通輸出

1 print('hello jonins')
2 age=18
3 print(age)

2.格式化輸出

在程式中若想在輸出中給變數佔位需要使用 % 號格式化輸出，如下所示

1 age=18
2 print('年齡是:%d已成年!'%age)
3 name='jonins'
4 print('姓名%s,年齡%d歲.'%(name,age))

在程式，看到 % 這樣的操作符， 就是python的格式化輸出 。

3.常用的格式符號

下面是完整的，可以與 % 符號配合使用的列表： 

格式符號	轉換
%c	字元
%s	通過str()字串轉換來的格式化
%i	有符號十進位制整數
%d	有符號十進位制整數
%u	無符號十進位制整數
%o	八進位制整數
%x	十六進位制整數（小寫字母）
%X	十六進位制整數（大寫字母）
%e	索引符號（小寫e）
%E	索引符號（大寫E）
%f	浮點實數
%g	%f和%e的簡寫
%G	%f和%E的簡寫

4.換行輸出

在輸出的時候，如果有 \n 那麼，此時 \n 後的內容會在另外一行顯示

1 print('姓名jonins\n年齡18歲')

運算子

1.算術運算子

注意 ：當算術的運算兩個物件不是同類型，也是可以計算的，結果會跟隨型別較大的物件。如：9/3.0 =3.0

2.賦值運算子

運算子 = ，為 賦值 運算子，作用是把等號右邊的結果給左邊的變數，示例如下：

1 a,b=1,3
2 print(a+b)
3 c,d=2.0,'jonins'
4 print(c)
5 print(d)

3.複合賦值運算子

運算子	描述	示例
+=	加法賦值	a+=b等效於a=a+b
-=	減法賦值	a-=b等效於a=a-b
*=	乘法賦值	a*=b等效於a=a*b
/=	除法賦值	a/=b等效於a=a/b
//=	取整除賦值	a//=b等效於a=a//b
%=	取餘賦值	a%=b等效於a=a%b
**=	冪計算賦值	a**=b等效於a=a**b

資料型別轉換

示例

1 str='3'
2 num=float(str)
3 print(num)

判斷語句（if&elif）

1.if-else語句

if-else 的使用格式：

 1 if 條件:
 2滿足條件時要做的事情1
 3滿足條件時要做的事情2
 4滿足條件時要做的事情3
 5滿足條件時要做的事情4
 6...（省略）...
 7 else:
 8不滿足條件時要做的事情1
 9不滿足條件時要做的事情2
10不滿足條件時要做的事情3
11不滿足條件時要做的事情4
12...（省略）...

示例如下：

1 age=18
2 print('--------if判斷開始----------')
3 if age>=18:
4print('已成年')
5print('年齡是%i'%age)
6 else:
7print('未成年')
8print('年齡是%i'%age)
9 print('--------if判斷結束----------')

注意： 程式碼的縮排為一個tab鍵，或者4個空格 。直譯器會將縮排的語句判定為滿足條件時執行的程式碼。對應的C#程式碼如下所示：

 1int age = 18;
 2Console.WriteLine("--------if判斷開始----------");
 3if (age >= 18)
 4{
 5Console.WriteLine("已成年");
 6Console.WriteLine($"年齡是{age}");
 7}
 8else
 9{
10Console.WriteLine("未成年");
11Console.WriteLine($"年齡是{age}");
12}
13Console.WriteLine("--------if判斷結束----------");
14Console.ReadKey();

C# Code

2.elif語句

elif 的使用格式如下：

 1 if 條件1:
 2滿足條件1時要做的事情1
 3滿足條件1時要做的事情2
 4滿足條件1時要做的事情3
 5滿足條件1時要做的事情4
 6...（省略）...
 7 elif 條件2:
 8滿足條件2時要做的事情1
 9滿足條件2時要做的事情2
10滿足條件2時要做的事情3
11滿足條件2時要做的事情4
12...（省略）...
13 else:
14不滿足上述所有條件時要做的事情1
15不滿足上述所有條件時要做的事情2
16不滿足上述所有條件時要做的事情3
17不滿足上述所有條件時要做的事情4
18...（省略）...

示例如下：

 1 age=18
 2 print('--------if判斷開始----------')
 3 if age==16:
 4print('已年滿16歲')
 5 elif age==18:
 6print('已成年')
 7print('年齡是%i'%age)
 8 else:
 9print('未成年')
10print('年齡是%i'%age)
11 print('--------if判斷結束----------')

elif 語句一定要配合 if 使用，可以有 else 也可以沒有， elif 的條件不限制，對應的C#程式碼如下所示：

 1int age = 18;
 2Console.WriteLine("--------if判斷開始----------");
 3 
 4if (age == 16)
 5Console.WriteLine("已年滿16歲");
 6else if (age == 18)
 7{
 8Console.WriteLine("已成年");
 9Console.WriteLine($"年齡是{age}");
10}
11else
12{
13Console.WriteLine("未成年");
14Console.WriteLine($"年齡是{age}");
15}
16Console.WriteLine("--------if判斷結束----------");
17Console.ReadKey();

C# Code

3.if巢狀

if巢狀的格式大致如下：

 1 if 條件1:
 2滿足條件1時要做的事情1
 3滿足條件1時要做的事情2
 4...（省略）...
 5if 條件2:
 6滿足條件2時要做的事情1
 7滿足條件2時要做的事情2
 8滿足條件2時要做的事情3
 9滿足條件2時要做的事情4
10..（省略）...

注意：

外層的if判斷，也可以是if-else

內層的If判斷，也可以是if-else

比較&關係運算符

1.比較運算子

2.邏輯運算子

迴圈語句（while）

1.while語句

while 迴圈的格式如下:

1 while 條件:
2滿足條件時，做事情1
3滿足條件時，做事情2
4滿足條件時，做事情3
5...（省略）...

示例如下：

1 i=1
2 sum=0
3 while i<=100:
4sum+=i
5i+=1
6 print("1-100的累積和為:%i"%sum)

2.迴圈巢狀

 1 while 條件:
 2滿足條件時，做事情1
 3滿足條件時，做事情2
 4滿足條件時，做事情3
 5...（省略）...
 6while 條件:
 7滿足條件時，做事情1
 8滿足條件時，做事情2
 9滿足條件時，做事情3
10...（省略）...

示例如下:

1 i=1
2 while i<=5:
3j=1
4while j<=i:
5print("* ",end=" ")
6j+=1
7print("\n")
8i+=1

迴圈語句（for）

在 python 中 for 迴圈可以遍歷任何序列的專案，如一個列表或者一個字串

1 for 臨時變數 in 列表或者字串等:
2滿足迴圈條件時執行的程式碼
3 else:
4滿足不迴圈條件時執行的程式碼

示例如下：

1 name='jonins'
2 for x in name:
3print(x)
4 else:
5print('遍歷完成')

break&continue

break 的作用：用來結束整個迴圈。

continue 的作用:用來結束本次迴圈，緊接著執行下一次的迴圈。

示例如下：

1 name='jonins.com'
2 for x in name:
3if(x=='o'):
4continue;
5if(x=='.'):
6break;
7print(x)

注意：

break / continue 只能用在迴圈中，除此以外不能單獨使用。

break / continue 在巢狀迴圈中，只對最近的一層迴圈起作用。