2026 October 22 Python

第一章 Python简介、常见数据类型、常见序列类型

Python简介

Python特点

  1. 语法精简：相对于其他语言比较精简。
  2. 生态好，开发效率高：可以在短时间内实现想要的功能。有各种成熟的、强大的第三方库。
  3. 胶水语言：能轻易地与其用其他编程语言开发的程序组合在一起。
    1. 针对Python不擅长的领域，开发人员可以先利用其他擅长该领域的编程语言编写好相关程序。然后配合Python进行开发。
  4. 上手简单，老少皆宜。
  5. 跨平台：一次编写，到处运行，Python代码几乎可以在所有已知的平台上运行。Windows、macos、linux等

安装python

  1. 打开python官网下载：https://www.python.org/downloads/
    1. 选择不同的平台安装包：Windows、Linux/Unix、macOS、Android、iOS、other
  2. 下载exe文件之后，双击安装：（Windows）
    1. 勾选Add Python.exe to PATH
    2. 点击自定义安装：Customize installation
    3. 后续点击下一步即可完成
  3. 验证是否安装成功：直接搜索应用程序Python，打开即可

python的开发工具（市场主流）

  1. VSCode
    1. 组件库搜索：python，点击安装即可。（会自动安装几个依赖）
  2. pycharm：JetBratins出品的一款集成开发环境。
    1. 直接官网下载安装即可。

pip包管理工具

  1. 安装：一般安装完python之后就自动安装了pip。可以通过pip3 –version查看当前安装的版本。
  2. 使用pip可以安装、卸载、升级和管理Python包
  3. 通过pip，可以轻松地获取和安装这些包，以供Python项目使用.
  4. 在日常开发中，pip应用的场景包括但不限于，例如:
    1. pip可以下载和安装各种第三方库，例如numpy、pandas、matplotib等。这些库提供了各种功能，可以帮助开发人员快速实现数据处理、可视化、网络通信等任务。
    2. 管在开发大型项目时，可能需要使用多个库，并且这些库之间存在依赖关系。使用pip可以方便地管理这些依赖关系，确保在项目运行时所需的库及其依赖项都已正确安装。
    3. 升级已安装的包:使用pip可以方便地升级已安装的包到最新版本，以获取最新的功能和修复，
    4. 使用pip可以搜索PyPI上的可用包，找到满足特定需求的第三方库
  5. 总结下来，pip是Python开发中不可或缺的工具，可以协助开发者方便地获取和管理各种Python包和依赖项，提高开发效率和代码质量.
  6. 常用命令：
    1. pip install package_name:安装指定的Python包或库，将包的文件复制到Python解释器的site-packages目录下.
    2. pip uninstall package_name:卸载指定的Python包或库，从Python解释器的site-packages目录下删除该包的文件。
    3. pip list: 列出当前Python环境中已安装的所有包或库的列表.
    4. pip show package_name:显示指定包的详细信息，包括包的名称、版本号、安装路径等.
    5. pip search package_name:在PyPI (Python Package Index) 上搜索指定的包或库，并显示相关信息.
    6. pip freeze:显示当前Python环境中已安装的所有包的名称和版本号.
    7. pip install -r requirements.txt:根据requirements.txt文件中列出的依赖项列表，安装指定版本的Python包或库.
    8. pip install package_name[dependencies]:一个包可能依赖于其他包，要安装一个包及其依赖项，只需在终端中输人以下命令
      1. 假设我们有一个名为”my_math_package”的Python包，它依赖于numpy和scipy库，我们想要安装这个包，并确保同时安装这两个依赖项.pip install my_math_package[numpy,scipy]
    9. pip wheel package_name:将指定的Python包或库打包成wheel文件，以便在其他Python环境中使用.
      1. 使用pip将名为”numpy”的Python库打包成wheel文件(Python的分布式的文件格式，替代Python传统的egg文件):pip wheel numpy
    10. pip install /path/to/package： 安装一个本地的Python包
    11. pip install -r requirements.txt： 从requirements.txt文件中安装包
    12. pip cache purge： 清理缓存
    13. pip install package_name==version_number： 安装指定版本的包
    14. pip install --upgrade package_name： 升级已安装的包
    15. pip install --user package_name： 这将在用户的本地目录中安装该库。
    16. pip install --no-dependencies package_name： 安装名为xx的Python包，但忽略其依赖项。
    17. pip install --find-links=URL package_name： 从指定的URL中找到并安装名为”myproject”的Python包.

pycharm简单使用

使用pycharm新建一个项目

  1. 新建项目-》选择项目路径/项目名称、勾选“创建欢迎脚本”、解释器类型选择“自定义环境”、环境“选择现有”，类型：python、python路径：本机安装的路径
  2. 创建后，项目会自动生成一个main.py文件

注释

  1. python注释是#开头
  2. 使用command+/快捷键

常见数据类型

整数

  1. 类型int

浮点数

  1. 类型：float
  2. 从python3.6开始，可以在数字的任意中间位置插入下划线，让位数较多的数字更易于阅读。

变量

  1. 表现形式：变量名=变量值
  2. 不用声明变量类型。
  3. 两个变量值进行交换：a,b = b,a
  4. 变量名区分大小写。
  5. 变量名不能以数字开头。

字符串

  1. 类型：str
  2. 用单引号（’‘），也可以用双引号(“”)。
  3. 多行字符串书写：用三个单引号（’'’多行字符串’’‘）
  4. 如果字符串没有被使用可以作为注释使用。编译器不会编译。建议使用三个双引号。
  5. 字符串分行编写：如果一个字符串非常长，想写成多行。在想要换行的地方使用\然后换行即可。注意：\后不能有任何内容，空格也不行。
  6. f、F的使用
    1. 从python3.6开始，可以使用f、F来往字符串中插入数据

    2. 原始字符串r和f可以一起使用

       #name、total是变量
 print(f'姓名: {name},总成绩: {total}');
 # D:\tag\t18。  r的作用是让字符串原样输出，不要进行转义输出\t
 print(rf'D:\tag\t{age}') 
        
 #D: ag 18
 print(f'D:\tag\t(age}')
  7. 字符串占位符
# 格式转换说明符
# %d、%i转成整数（int）
# %s转成字符串(str)
# %f转成浮点数(f1oat)
# 字符串 % 数据
name ='xxx'
age = 18
s=‘我的名字是%s，我的年龄是%d岁’ % (name，age)

赋值运算

  1. python中，不存在自增、自减运算符。
  2. 可以写成：i += 1 ; i -= 1;

布尔类型bool

  1. 取值只有ture或者false
  2. 两个值比较：a == b
  3. 对于数字来说：任何非0的值都为真，ture。只有0才是假。
  4. 对于字符串来说：任何长度不为0的字符串都为真。只有长度为0的字符串才为false。

input函数

  1. 可以用来接收用户的键盘输入
  2. 默认返回的是字符串类型的数据，如果输入的整数，需要进行类型转换。

选择结构

if语句

  1. 格式

     if 表达式：
     代码
    
 if 表达式：
     代码1
     代码2
     代码...

  2. 注意：如果if语句有多行代码，他们的缩进要保持一致。

1.if else

  1. 格式

     if 表达式：
     代码
 else:
     代码

2.条件表达式

  1. 是if else语句的“单行版”（将代码写在同一行）
    1. 如果条件c为真，就执行x，单不执行y
    2. 如果条件c为假，就执行y，单不执行x
     x if c else y
  2. 如果if else中的代码较少，使用条件表达式会简洁很多。

3.elif语句

  1. 可以理解为else if语句
if 表达式1：
    代码1
elif 表达式2
    代码2
else：
    代码3

逻辑运算符

  1. 逻辑运算符有3种

     or  示例：a or b   如果a为假，就返回b，否则返回a
 and 示例：a and b   如果a为假，就返回a，否则返回b
 not 示例：not a   如果a为假，就返回true，否则返回false

  2. not a

    1. 对a的真假进行取反，也就是说，真的变假，假的变真
    2. 运算结果是bool类型(True或者False)
      1. 如果a是真，则not a的运算结果是假，就返回False
      2. 如果a是假，则not a的运算结果是真，就返回True

1.条件的等价性

```
左右等价
not (a > b)     a <= b
not (a < b)     a>= b
not (a >= b)    a<b
not ( a<= b)    a>b
not(a == b)     a != b
not(a != b)     a == b
a != 0          a
a == 0          not a

not (a and b)   (not a) or (not b)

not (a or b)   (not a) and (not b)
```

2.and的短路现象

  1. 实例 a and b
  2. 如果a为假，就不会再去执行代码b
    1. 这种现象称为:短路
    2. 因为不管b是真是假，运算结果都为假
  3. 如果a为真，就还需要去执行代码b
    1. 因为得知b是真是假，才知道运算结果。
    2. 如果b是真，运算结果就为真;如果b是假，运算结果就为假。

3.or的短路现象

  1. a or b
  2. 如果a为真，就不会再去执行代码b
    1. 这种现象称为:短路
    2. 因为不管b是真是假，运算结果都为真
  3. 如果a为假，就还需要去执行代码b
    1. 因为得知b是真是假，才知道运算结果
    2. 如果b是真，运算结果就为真;如果b是假，运算结果就为假

4.and 、or 的运算结果

  1. and 、or的运算结果不一定就是true、false
  2. a or b: 如果a为假，就返回b，否则返回a
  3. a and b: 如果a为假，就返回a，否则返回b
print(66 or 88) #66
print(0 or 108) #108

print(66 and 88) # 88
print(0 and 108) #0

循环结构

while语句

  1. 书写格式

     while 表达式:
     循环体
 代码2

for语句

  1. 书写格式

     for 数据 in 可迭代对象: 
     循环体
 代码2
  2. range函数
    1. range(n)会生成[0,n-1]范围内的整数
    2. range(i,n)会生成[i,n-1]范围内的整数
    3. range(i,n,s)会生成[i,n-1]范围内且步长为s的整数
  3. 下划线_

    1. 如果从迭代器里面获取的数据，再循环体里面用不到，一般用下划线_命名变量

       for _ in range(n):
     print('xxx')
  4. for语句中的变量，不要在循环外部使用。

break

  1. 只能用在while、for语句中
  2. 作用： 结束其所在的while 、for语句

  3. 书写格式：

     for i in range(5):
     if i == 3:
         break
     print(i)

continue语句

  1. continue只能用在while、for语句中

  2. 作用： 跳过本次循环中还未执行的代码

     for i in range(5):
     if i == 3:
         continue
     print(i)

序列类型-列表list

  1. 格式：scores = [1,2,x]
  2. 列表中的元素可以是任意类型。
  3. 可以用in判断某个元素是否在列表中,运算结果为bool.

  4. 可以用not in 判断某个元素是否不在在列表中,运算结果为bool.

     print(10 in [10, 20, 30])
 print(10 not in [10, 20, 30])
  5. 可以使用负数索引，比如-1表示倒数第1个。scores[-1]
  6. 假设列表长度是n，那么索引取值范围是[-n,n-1]

  7. 遍历

     //1. for循环遍历
 s = [11,33,44]
 for i in s:
     print(i)
 //拿到索引
 for i in range(len(s)):
     print(i,s[i])
    
 //2. 通过enumerate函数,同时拿到索引、元素
 for i,e in enumerate(s):
     print(i,e)

空列表

  1. 空列表创建方式

     s = []
 s2 = list()

  2. 以下函数在无参时生成的值都为假(False)

     v1 = int()  # 0
 v1 = float()  # 0.0
 v1 = str()  # ''
 v1 = bool()  # False
 v1 = list()  # []
  3. 空列表为假（False），非空列表为真（True）
  4. 列表相加，让多个列表合并为一个列表

list切片

  1. 切片：从列表中选取一部分元素，组成一个新的列表
  2. 格式：s[i:j]
  3. 从s[i]到s[j-1]的元素，生成一个新的列表
  4. 如果i和j超过了正常取值范围，程序并不会报错
  5. i跟j是可以省略的，一旦省略会“贪婪”地选取尽可能多的元素。
    1. s[n:] 从s[n]开始一直到结尾的元素
    2. s[:n] 从开头的n个元素
    3. s[-n:] 末尾的n个元素
    4. s[:] 所有元素，相当于复制当前列表

  6. s[i:j:k],i起始值，j结束值（不包含），k 步长（每次增加多少）

     s = [1,2,3,4,5,6,7,8]
 s2 = s[1,3]  #[2,3]
 s3 = s[1,100] #[2,3,4,5,6,7,8]
 s4 = s[1,6,2] #[4,6]
  7. 修改某个范围内的元素

    1. 修改切片范围内的元素：s[切片范围] = 可迭代对象

       s = [1,2,3,4,5,6]
 s[1,4]= [7,8,9]
 #最终s为 [1,7,8,9,5,6]
 print(s)

list常用方法

  1. 查询：s.index(x)
    1. 查询元素x在s中的最小索引（从左往右搜索）
    2. 如果元素x不在s中，会报错（valueError）
  2. s.index(x,i,j)：在[i,j)范围搜索
  3. s.index(x,i)：在[i,len(s))范围内搜索。
  4. s.count(x):统计元素中有多少个元素x。
  5. s.append(x):添加元素x到s的尾部。
  6. s.insert(i,x):将元素x插入到索引为i的位置。
  7. s.extend(t):可将迭代对象t中的所有元素添加到尾部。s.extend(range(20,0,-10))
  8. s.pop():删除并返回尾部元素
    1. 调用空列表的pop方法会报错（indexError）
    2. s.pop(i):删除并返回索引i位置的元素。如果索引i越界，调用pop(i)方法会报错（IndexError）
  9. s.remove(x)：删除1个元素x（从左往右搜索）
  10. 可以通过关键字del实现删除功能（del是delete的简写）：
    1. del s[i] 删除索引位置的元素
    2. del s[切片] 删除切片范围内的元素
    3. del s[:]删除所有元素，del s，删除变量s
  11. s.clear()：删除所有元素。等价于del s[:]
  12. s[:] = [] 和 s = []的区别
    1. s[:] = [] 清空当前列表，s指针不变。
    2. s = [] 将s指向新的空列表

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