Python學習筆記二
參考教程：廖雪峰官網https://www.liaoxuefeng.com/wiki/0014316089557264a6b348958f449949df42a6d3a2e542c000
一、輸入和輸出
通過“print()"函數可以向屏幕輸出指定文字：
print("Hello World!")
這裏通過雙引號加入要輸出的字符串，也可以通過單引號。該函數也接受多個字符串，之間用逗號”,"分隔，要註意的是這裏解釋器遇到分隔符逗號時會自動輸出一個空格：
print("Hello","World","!")
通過input()函數可以讓用戶輸入字符串：
name=input()
當上行代碼運行後，系統就等待用戶的輸入了，輸入完成後按回車鍵結束輸入。輸入的內容被存儲到name這個變量中了。
一次完整、友好的輸入輸出程序如下：
print("Please enter your name:") name = input() print("Hello,",name)
上述的提示信息也可以直接用input()實現，input()的參數會先被系統打印出來，然後再等待用戶輸入：
name = input("Please enter your name: ") print("Hello,",name)
二、Python基礎
*Python程序是大小寫敏感的；
*以“#"開頭的語句是註釋；
*作為良好的編程習慣，縮進建議使用4個空格符；
（一）數據類型
Python中的數據類型包括：整數、浮點數、字符串、布爾值、空值。
*字符串：通過單引號或雙引號括起來的任意文本即是字符串，如"abc"、"k"、”123“等。某些情況下需要通過轉義字符\來標識，對於字符串I‘m "OK"!，在Python中需要如下表示：‘I\‘m \"OK\"‘。
轉義字符中\n表示換行，\t表示制表符，\\表示字符‘\‘本身。有一種情況Python可以通過r‘‘(字母r+兩個單引號)表示其內部的字符串默認不進行轉義：
print(‘\\\t\\‘) #輸出\ \ print(r‘\\\t\\‘) #輸出\\\t\\
*空值在Python中用None表示，並不能理解為0。
*變量：對於變量的數據類型不固定的程序語言稱為動態語言，與之對應的是靜態語言。Python即是一種動態語言，所以在實際使用中，並不需要聲明這個過程就可以直接使用，在賦值後也可以再次賦予不同類型的值：
k=10 k="you" k=True
對於下列代碼的理解：
a="ABC" #1、內存中創建一個“ABC”的字符串 #2、內存中創建一個名為a的變量，並把他指向上述“ABC" b=a #把a的指向賦值給b，即指向上述”ABC" a="XYZ" #1、內存中創建一個“XYZ”的字符串 #2、把a指向上述“XYZ" print(b) #輸出"ABC"，因為b的指向仍然為”ABC“
（二）字符編碼
因為計算機是美國人發明的，所以最早只有127個字符（26個大小寫字母加一些符號）被編碼到計算機裏，這個對應的編碼表被稱為ASCII編碼，比如A對應的ASCII碼是65（2進制為0100 0001)，“z”對應編碼為122（2進制為0111 1010）；ASCII碼長度為一字節，無法處理中文等其他符號，Unicode把所有語言都統一到一套編碼中，通常用兩個字節表示一個字符（除非特別生僻的會用到4個字節），字母A對應的Unicode編碼為00000000 01000001；比ASCII碼多出一倍的存儲空間，因此又出現了可變長的UTF-8編碼。UTF-8編碼把Unicode字符根據不同的大小編碼成1-6個字節，英文字母為1字節，中文漢字字符通常為3字節，很生僻的字符4-6字節，這樣如果要處理的字符包含大量英文字母，那使用UTF-8編碼就可以方便存儲和傳輸。
目前計算機系統通用的字符編碼工作方式：在計算機內存中統一使用Unicode編碼，當需要保存到硬盤或者需要傳輸時就使用UTF-8。比如用記事本編輯的時候，從文件讀取的UTF-8字符被轉換為Unicode字符到內存中，編輯完成後再轉換成UTF-8進行保存到文件裏。
在最新的Python3中，字符串是以Unicode進行編碼的，對於單個字符的編碼，Python提供了ord()函數獲取其整數編碼值,chr()函數則反向把編碼值轉換成字符。
由於Python中字符串類型是str，在內存中用Unicode表示，一個字符對應若幹字節，如果要在網絡上傳輸或者保存到硬盤裏，就需要把str變為以字節為單位的bytes:
x=b‘ABC‘
需要區分‘ABC‘和b‘ABC‘，前者是字符串，後者雖然內容和前者一樣，但是bytes的每個字符只占用一個字節，字符串可以通過encode()函數編碼為指定的bytes：
>>>‘ABC‘.encode(‘ascii‘) b‘ABC‘ >>>‘中文‘.encode(‘utf-8‘) b‘\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87‘ >>>‘中文‘.encode(‘ascii‘) TraceBack(most recent call last): ....
反過來，如果在硬盤或網絡上讀取了字節流，即數據為bytes，需要把bytes變為str，要用到decode()方法：
>>>b‘\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87‘.decode(‘utf-8‘) ‘中文‘ >>>b‘ABC‘.decode(‘ascii‘) ‘ABC‘
要計算str中包含多少個字符，可以使用len()函數，如果換成bytes，len()函數就計算字節數：
>>> len(‘ABC‘) 3 >>> len(‘中文‘) 2 >>> len(b‘ABC‘) 3 >>> len(b‘\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87‘) 6 >>> len(‘中文‘.encode(‘utf-8‘)) 6
在操作字符串時，經常遇到str和bytes的互相轉換，為了避免亂碼，應堅持utf-8編碼對str和bytes進行轉換，由於Python源代碼也是一個文本文件，所以，當你的源代碼中包含中文的時候，在保存源代碼時，就需要務必指定保存為UTF-8編碼。當Python解釋器讀取源代碼時，為了讓它按UTF-8編碼讀取，我們通常在文件開頭寫上這兩行：
#!/usr/bin/env python3 # -*- coding: utf-8 -*-
第一行註釋是為了告訴Linux/OS X系統，這是一個Python可執行程序，Windows系統會忽略這個註釋；
第二行註釋是為了告訴Python解釋器，按照UTF-8編碼讀取源代碼，否則，你在源代碼中寫的中文輸出可能會有亂碼。
三、list、tuple、dict和set
（一）list
list是一種有序的集合，可以添加和刪除元素。
classmates=[‘Michael‘,‘Bob‘,‘Tracy‘] #輸出列表長度3 len(classmates) #各個元素的訪問 classmates[0] classmates[1] classmates[2] classmates[-1] classmates[-2] classmates[-3] #在列表尾部添加元素 classmates.append[‘Adam‘] #指定位置插入元素 #插入後列表為：‘Michael‘ ‘Bob‘ ‘Jenny‘ ‘Tracy‘ ‘Adam‘ classmates.insert(2,‘Jenny‘) #刪除列表尾部元素並返回 classmates.pop() #刪除指定位置的元素並返回 #刪除後列表為：‘Michael‘ ‘Jenny‘ ‘Tracy‘ ‘Adam‘ classmates.pop(1) #列表內的元素的數據類型可以不相同 Lista=[‘123‘,88,‘abc‘,True,[1,2,‘12‘]] #返回‘12‘ Lista[4][2]
（二）tuple
tuple是另外一種有序的列表，但其一旦初始化就不能進行修改，也沒有insert、append這些方法，所以代碼更安全。
#定義一個tuple t=(1,2) #定義一個空元素的tuple t1=() #定義一個元素的tuple,元素後必須加一個逗號 t2=(1,)
對於如下代碼：
t=(‘a‘,‘b‘,[‘A‘,‘B‘]) t[2][0]=‘X‘ t[2][1]=‘Y‘
可以發現t改變了，如何在這裏理解tuple元組的不可變呢？元組t在定義時候有三個元素，為兩個字符串和一個列表；要註意這裏第三個元素的指向始終是這個列表，只是這個列表最開始是指向了存儲‘A‘和‘B‘的內存，隨後又指向了新創建的兩個字符串‘X‘和‘Y‘的內存。元組中第三個元素的指向並沒有變，變的是其指向的列表的指向。
（三）dict
Python內置的數據類型字典dict使用鍵：值的方式存儲，具有極快的查詢速度。
d={‘Michael‘:95,‘Bob‘:75,‘Tracy‘:85}
#只需要知道鍵就可以直接查詢到值
print(d[‘Tracy‘])
與列表不同，列表是有序的，查詢列表需要從下標0開始逐個查找，直到查找到為止。字典是先直接計算出鍵對應的位置，然後直接取出其值，所以對於這種key:value的存儲方式，在添加元素的時候，必須根據key算出value的存儲位置，這種算法稱為哈希算法。要保證哈希算法的正確性，作為key的對象就不能變，因此key 必須是不可變類型，即整數、字符串、浮點數、元組。也因此字典中一個鍵只能對應一個value。
d={‘Michael‘:95,‘Bob‘:75,‘Tracy‘:85}
#直接添加新元素
d[‘Jenny‘]=90
#多次添加同一鍵的值，後面會覆蓋前面的值
d[‘Jenny‘]=96
#如果訪問一個不存在的鍵會報錯
print (d[‘Tom‘])
#可以用in先進行判斷
str=input(‘please enter the name:‘)
if str in d:
print (d[str])
#通過get()方法返回其值，如果參數鍵不存在返回None
#也可以在get(‘key‘,?)中第二個參數自定義如鍵不存在則返回的值
print (d.get(‘Tom‘,‘查詢的鍵不存在‘))
#pop(key)方法可以刪除一個鍵及其值
x=pop(‘Bob‘)
（四）set
set類似於dict，是一組key的集合，所以set的元素必須也為不可變類型，但其不存儲值，因為key不能重復，所以set中也不能有重復的元素。
#set的創建需要通過set()方法，並提供一個列表作為輸入集 #創建後s={1,2,3},重復元素會被過濾掉 s=set([1,2,2,3,1]) #通過add()方法添加元素 s.add(4) s.add(2) #s={1,2,3,4} #通過remove()方法刪除元素 s.remove(4) #s={1,2,3} #兩個set可以做數學意義上的交集合集等操作 s0={[1,3,5]} sn1=s&s0 #sn1={1,3} sn2=s|s0 #sn2={1,2,3,5}
四、循環
Python中的循環有兩種方式：
（一）for/in循環
依次把需要循環的每個元素叠代出來：
names=[‘Michael‘,‘Bob‘,‘Tracy‘] for name in names: print (name)
如果要計算1到10之間的整數和：
t=(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10) sum=0 for x in t: sum+=x print (sum)
那麽如果要計算更大區間的整數之和，比如1到100的，就可以用到range()函數，先生成一個整數序列，再通過list()函數將其轉換成list。如range(5)生成的序列從0到小於5的整數：0，1，2，3，4。
list(range(5)) #生成[0,1,2,3,4]
sum=0 for x in range(101): sum+=x print(sum)
（二）while循環
只要條件滿足,就不斷循環，直到條件不滿足時退出。
#計算100以內奇數之和 sum=0 i=0 while (2*i+1<=100): sum+=2*i+1 i++ print(sum)
（三）break
break語句一般用於循環中的提前退出：
n=1 while n<100: if n>10: break print(n) n=n+1 print(‘end‘)
（四）continue
用於循環過程中跳出當前次的循環，直接進入下一次循環：
#continue計算100以內奇數之和 sum=0 i=0 while i<=100: if i%2==0: i++ continue
i++ sum+=i print(sum)
Python學習筆記二