Python快速入门

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作者:Vamei 出处:http://www.cnblogs.com/vamei 欢迎转载,也请保留这段声明。谢谢!

Python基础

简单的‘Hello World!’
Python命令行
假设你已经安装好了Python, 那么在Linux命令行输入:

$python

将直接进入python。然后在命令行提示符>>>后面输入:

>>>print('Hello World!')

可以看到,随后在屏幕上输出:

Hello World!
print是一个常用函数,其功能就是输出括号中得字符串。

(在Python 2.x中,print还可以是一个关键字,可写成print 'Hello World!',但这在3.x中行不通 )

 

写一段小程序
另一个使用Python的方法,是写一个Python程序。用文本编辑器写一个.py结尾的文件,比如说hello.py

在hello.py中写入如下,并保存:

print('Hello World!')
退出文本编辑器,然后在命令行输入:

$python hello.py

来运行hello.py。可以看到Python随后输出

Hello World!
 

脚本
我们还可以把Python程序hello.py改成一个可执行的脚本,直接执行:

#!/usr/bin/env python
print('Hello World!')
 

需要修改上面程序的权限为可执行:

chmod 755 hello.py
 

然后再命令行中,输入

./hello.py
就可以直接运行了
 

总结
print

命令行模式: 运行Python,在命令行输入命令并执行。

程序模式: 写一段Python程序并运行。

基本数据类型

简单的数据类型以及赋值

 

变量不需要声明
Python的变量不需要声明,你可以直接输入:

>>>a = 10

那么你的内存里就有了一个变量a, 它的值是10,它的类型是integer (整数)。 
在此之前你不需要做什么特别的声明,而数据类型是Python自动决定的。

>>>print(a)

>>>print(type(a))

那么会有如下输出:

10
<class 'int'>
 

这里,我们学到一个内置函数type(), 用以查询变量的类型。

 

回收变量名
如果你想让a存储不同的数据,你不需要删除原有变量就可以直接赋值。

>>>a = 1.3

>>>print(a,type(a))

会有如下输出

 

1.3 <class 'float'>
 

我们看到print的另一个用法,也就是print后跟多个输出,以逗号分隔。

 

基本数据类型
a=10         # int 整数

a=1.3        # float 浮点数

a=True       # 真值 (True/False)

a='Hello!'   # 字符串。字符串也可以用双引号。

以上是最常用的数据类型。此外还有分数,字符,复数等其他类型,有兴趣的可以学习一下。

 

总结
变量不需要声明,不需要删除,可以直接回收适用。

type(): 查询数据类型

整数,浮点数,真值,字符串 

sequence 序列

sequence 序列
sequence(序列)是一组有顺序的元素的集合

(严格的说,是对象的集合,但鉴于我们还没有引入“对象”概念,暂时说元素)

 

序列可以包含一个或多个元素,也可以没有任何元素。

我们之前所说的基本数据类型,都可以作为序列的元素。元素还可以是另一个序列,以及我们以后要介绍的其他对象。

 

序列有两种:tuple(定值表; 也有翻译为元组) 和 list (表)

>>>s1 = (2, 1.3, 'love', 5.6, 9, 12, False)         # s1是一个tuple

>>>s2 = [True, 5, 'smile']                          # s2是一个list

>>>print(s1,type(s1))

>>>print(s2,type(s2))

tuple和list的主要区别在于,一旦建立,tuple的各个元素不可再变更,而list的各个元素可以再变更。

一个序列作为另一个序列的元素

>>>s3 = [1,[3,4,5]]

空序列

>>>s4 = []

 

元素的引用
序列元素的下标从0开始:

>>>print(s1[0])

>>>print(s2[2])

>>>print(s3[1][2])

由于list的元素可变更,你可以对list的某个元素赋值:

>>>s2[1] = 3.0

>>>print(s2)

如果你对tuple做这样的操作,会得到错误提示。

所以,可以看到,序列的引用通过s[<int>]实现, int为下标

 

其他引用方式
范围引用: 基本样式[下限:上限:步长]

>>>print(s1[:5])             # 从开始到下标4 (下标5的元素 不包括在内)

>>>print(s1[2:])             # 从下标2到最后

>>>print(s1[0:5:2])          # 从下标0到下标4 (下标5不包括在内),
每隔2取一个元素 (下标为0,2,4的元素)

>>>print(s1[2:0:-1])         # 从下标2到下标1

从上面可以看到,在范围引用的时候,如果写明上限,那么这个上限本身不包括在内。

尾部元素引用

>>>print(s1[-1])             # 序列最后一个元素

>>>print(s1[-3])             # 序列倒数第三个元素

同样,如果s1[0:-1], 那么最后一个元素不会被引用 (再一次,不包括上限元素本身)

 

字符串是元组
字符串是一种特殊的元组,因此可以执行元组的相关操作。

>>>str = 'abcdef'

>>>print(str[2:4])

 

总结
tuple元素不可变,list元素可变

序列的引用 s[2], s[1:8:2]

字符串是一种tuple 

运算

Python的运算符和其他语言类似

(我们暂时只了解这些运算符的基本用法,方便我们展开后面的内容,高级应用暂时不介绍)

 

数学运算
>>>print 1+9        # 加法

>>>print 1.3-4      # 减法

>>>print 3*5        # 乘法

>>>print 4.5/1.5    # 除法

>>>print 3**2       # 乘方     

>>>print 10%3       # 求余数

 

判断
判断是真还是假,返回True/False

>>>print 5==6               # =, 相等

>>>print 8.0!=8.0           # !=, 不等

>>>print 3<3, 3<=3          # <, 小于; <=, 小于等于

>>>print 4>5, 4>=0          # >, 大于; >=, 大于等于

>>>print 5 in [1,3,5]       # 5是list [1,3,5]的一个元素

(还有is, is not等, 暂时不深入)

 

逻辑运算
True/False之间的运算

>>>print True and True, True and False      # and, “与”运算, 两者都为真才是真

>>>print True or False                      # or, "或"运算, 其中之一为真即为真

>>>print not True                           # not, “非”运算, 取反

可以和上一部分结合做一些练习,比如:

>>>print 5==6 or 3>=3

 

总结
数学 +, -, *, /, **, %

判断 ==, !=, >, >=, <, <=, in

逻辑 and, or, not 

缩进和选择

缩进
Python最具特色的是用缩进来标明成块的代码。我下面以if选择结构来举例。
i
f后面跟随条件,如果条件成立,则执行归属于if的一个代码块。

 

先看C语言的表达方式(注意,这是C,不是Python!)

if ( i > 0 )
{
    x = 1;
    y = 2;
}
如果i > 0的话,我们将进行括号中所包括的两个赋值操作。括号中包含的就是块操作,它隶属于if。

 

在Python中,同样的目的,这段话是这样的

if i > 0:
    x = 1
    y = 2
在Python中, 去掉了i > 0周围的括号,去除了每个语句句尾的分号,表示块的花括号也消失了。

多出来了if ...之后的:(冒号), 还有就是x = 1 和 y =2前面有四个空格的缩进。通过缩进,Python识别出这两个语句是隶属于if。

 

Python这样设计的理由纯粹是为了程序好看。

 

if语句
写一个完整的程序,命名为ifDemo.py。这个程序用于实现if结构。

i = 1
x = 1
if i > 0:
    x = x+1
print x
$python ifDemo.py  # 运行

程序运行到if的时候,条件为True,因此执行x = x+1,。

print x语句没有缩进,那么就是if之外。

 

如果将第一句改成i = -1,那么if遇到假值 (False), x = x+1隶属于if, 这一句跳过。
 print x没有缩进,是if之外,不跳过,继续执行。

 

这种以四个空格的缩进来表示隶属关系的书写方式,以后还会看到。强制缩进增强了程序的可读性。

 

复杂一些的if选择:

复制代码
i = 1

if i > 0:
    print 'positive i'
    i = i + 1
elif i == 0:
    print 'i is 0'
    i = i * 10
else:
    print 'negative i'
    i = i - 1

print 'new i:',i
复制代码
这里有三个块,分别属于if, elif, else引领。
Python检测条件,如果发现if的条件为假,那么跳过后面紧跟的块,检测下一个elif的条件;
如果还是假,那么执行else块。
通过上面的结构将程序分出三个分支。程序根据条件,只执行三个分支中的一个。



整个if可以放在另一个if语句中,也就是if结构的嵌套使用:

复制代码
i  = 5
if i > 1:
    print 'i bigger than 1'
    print 'good'
    if i > 2:
        print 'i bigger than 2'
        print 'even better'
复制代码
if i > 2 后面的块相对于该if缩进了四个空格,以表明其隶属于该if,而不是外层的if。

 

总结
if语句之后的冒号

以四个空格的缩进来表示隶属关系, Python中不能随意缩进

if  <条件1>:

    statement

elif <条件2>:

    statement

elif <条件3>:

    statement

else:

    statement 

循环

循环用于重复执行一些程序块。从上一讲的选择结构,我们已经看到了如何用缩进来表示程序块的隶属关系。
循环也会用到类似的写法。

 

for循环
for循环需要预先设定好循环的次数(n),然后执行隶属于for的语句n次。

基本构造是

for 元素 in 序列: 
    statement
 

举例来说,我们编辑一个叫forDemo.py的文件

for a in [3,4.4,'life']:
    print a
这个循环就是每次从表[3,4.4,'life'] 中取出一个元素(回忆:表是一种序列),
然后将这个元素赋值给a,之后执行隶属于for的操作(print)。

 

介绍一个新的Python函数range(),来帮助你建立表。

idx = range(5)
print idx
可以看到idx是[0,1,2,3,4]

这个函数的功能是新建一个表。这个表的元素都是整数,从0开始,下一个元素比前一个大1, 
直到函数中所写的上限 (不包括该上限本身)

(关于range(),还有丰富用法,有兴趣可以查阅, Python 3中, range()用法有变化

range(start, stop[, step])
参数说明:

start: 计数从 start 开始。默认是从 0 开始。例如range(5)等价于range(0, 5);
end: 计数到 end 结束,但不包括 end。例如:range(0, 5) 是[0, 1, 2, 3, 4]没有5
step:步长,默认为1。例如:range(0, 5) 等价于 range(0, 5, 1)

 >>>range(10)        # 从 0 开始到 10
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> range(1, 11)     # 从 1 开始到 11
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
>>> range(0, 30, 5)  # 步长为 5
[0, 5, 10, 15, 20, 25]
>>> range(0, 10, 3)  # 步长为 3
[0, 3, 6, 9]
>>> range(0, -10, -1) # 负数
[0, -1, -2, -3, -4, -5, -6, -7, -8, -9]


>>> type(range(10))
<class 'range'>

举例

for a in range(10):
    print a**2
 

while循环
while的用法是

while 条件:
    statement
while会不停地循环执行隶属于它的语句,直到条件为假(False)

 

举例

while i < 10:
    print i
    i = i + 1
 

中断循环
continue   # 在循环的某一次执行中,如果遇到continue, 那么跳过这一次执行,进行下一次的操作

break      # 停止执行整个循环

for i in range(10):
    if i == 2: 
        continue
    print i
 

当循环执行到i = 2的时候,if条件成立,触发continue, 跳过本次执行(不执行print),继续进行下一次执行(i = 3)。

for i in range(10):
    if i == 2:        
        break
    print i
当循环执行到i = 2的时候,if条件成立,触发break, 整个循环停止。

 

总结
range()

for 元素 in 序列:

while 条件:

continue

break

函数

函数最重要的目的是方便我们重复使用相同的一段程序。

将一些操作隶属于一个函数,以后你想实现相同的操作的时候,只用调用函数名就可以,而不需要重复敲所有的语句。

 

函数的定义
首先,我们要定义一个函数, 以说明这个函数的功能。

def square_sum(a,b):
    c = a**2 + b**2
    return c
这个函数的功能是求两个数的平方和。

首先,def,这个关键字通知python:我在定义一个函数。square_sum是函数名。

括号中的a, b是函数的参数,是对函数的输入。参数可以有多个,也可以完全没有(但括号要保留)。

我们已经在循环和选择中见过冒号和缩进来表示的隶属关系。

c = a**2 + b**2        # 这一句是函数内部进行的运算

return c               # 返回c的值,也就是输出的功能。Python的函数允许不返回值,也就是不用return。

return可以返回多个值,以逗号分隔。相当于返回一个tuple(定值表)。

return a,b,c          # 相当于 return (a,b,c)

 

在Python中,当程序执行到return的时候,程序将停止执行函数内余下的语句。
return并不是必须的,当没有return, 或者return后面没有返回值时,函数将自动返回None。
None是Python中的一个特别的数据类型,用来表示什么都没有,相当于C中的NULL。
None多用于关键字参数传递的默认值。

 

函数调用和参数传递
定义过函数后,就可以在后面程序中使用这一函数

print square_sum(3,4)
Python通过位置,知道3对应的是函数定义中的第一个参数a, 4对应第二个参数b,然后把参数传递给函数square_sum。

(Python有丰富的参数传递方式,还有关键字传递、表传递、字典传递等,基础教程将只涉及位置传递)

函数经过运算,返回值25, 这个25被print打印出来。

 

我们再看下面两个例子

复制代码
a = 1

def change_integer(a):
    a = a + 1
    return a

print change_integer(a)
print a

#===(Python中 "#" 后面跟的内容是注释,不执行 )

b = [1,2,3]

def change_list(b):
    b[0] = b[0] + 1
    return b

print change_list(b)
print b
复制代码
第一个例子,我们将一个整数变量传递给函数,函数对它进行操作,但原整数变量a不发生变化。

第二个例子,我们将一个表传递给函数,函数进行操作,原来的表b发生变化。

对于基本数据类型的变量,变量传递给函数后,函数会在内存中复制一个新的变量,
从而不影响原来的变量。(我们称此为值传递)

但是对于表来说,表传递给函数的是一个指针,指针指向序列在内存中的位置,
在函数中对表的操作将在原有内存中进行,从而影响原有变量。 (我们称此为指针传递)

 

总结
def function_name(a,b,c):
    statement
    return something  # return不是必须的
函数的目的: 提高程序的重复可用性。

return     None

通过位置,传递参数。

基本数据类型的参数:值传递

表作为参数:指针传递 

反过头来看看

从最初的“Hello World”,走到面向对象。该回过头来看看,教程中是否遗漏了什么。

我们之前提到一句话,"Everything is Object". 那么我们就深入体验一下这句话。

 

需要先要介绍两个内置函数,dir()和help()

dir()用来查询一个类或者对象所有属性。你可以尝试一下

>>>print dir(list)

help()用来查询的说明文档。你可以尝试一下

>>>print help(list)

(list是Python内置的一个类,对应于我们之前讲解过的列表)

 

list是一个类
在上面以及看到,表是Python已经定义好的一个类。当我们新建一个表时,比如:

>>>nl = [1,2,5,3,5]

实际上,nl是类list的一个对象。

 

实验一些list的方法:

>>>print nl.count(5)       # 计数,看总共有多少个5

>>>print nl.index(3)       # 查询 nl 的第一个3的下标

>>>nl.append(6)            # 在 nl 的最后增添一个新元素6

>>>nl.sort()               # 对nl的元素排序

>>>print nl.pop()          # 从nl中去除最后一个元素,并将该元素返回。

>>>nl.remove(2)            # 从nl中去除第一个2

>>>nl.insert(0,9)          # 在下标为0的位置插入9

总之,list是一个类。每个列表都属于该类。

Python补充中有list常用方法的附录。

 

运算符是特殊方法
使用dir(list)的时候,能看到一个属性,是__add__()。从形式上看是特殊方法(下划线,下划线)。它特殊在哪呢?

这个方法定义了"+"运算符对于list对象的意义,两个list的对象相加时,会进行的操作。

>>>print [1,2,3] + [5,6,9]

 

运算符,比如+, -, >, <, 以及下标引用[start:end]等等,从根本上都是定义在类内部的方法。

 

尝试一下

>>>print [1,2,3] - [3,4]

会有错误信息,说明该运算符“-”没有定义。现在我们继承list类,添加对"-"的定义

复制代码
class superList(list):
    def __sub__(self, b):
        a = self[:]     # 这里,self是supeList的对象。由于superList继承于list,
可以利用和list[:]相同的引用方法来表示整个对象。
        b = b[:]        
        while len(b) > 0:
            element_b = b.pop()
            if element_b in a:
                a.remove(element_b)
        return a

print superList([1,2,3]) - superList([3,4])
复制代码
内置函数len()用来返回list所包含的元素的总数。内置函数__sub__()定义了“-”的操作:
从第一个表中去掉第二个表中出现的元素。如果__sub__()已经在父类中定义,
你又在子类中定义了,那么子类的对象会参考子类的定义,而不会载入父类的定义。任何其他的属性也是这样。

(教程最后也会给出一个特殊方法的清单)

 

定义运算符对于复杂的对象非常有用。举例来说,人类有多个属性,比如姓名,年龄和身高。
我们可以把人类的比较(>, <, =)定义成只看年龄。这样就可以根据自己的目的,将原本不存在的运算增加在对象上了。

 

下一步
希望你已经对Python有了一个基本了解。你可能跃跃欲试,要写一些程序练习一下。这会对你很有好处。

但是,Python的强大很大一部分原因在于,它提供有很多已经写好的,可以现成用的对象。
我们已经看到了内置的比如说list,还有tuple等等。它们用起来很方便。在Python的标准库里,
还有大量可以用于操作系统互动,Internet开发,多线程,文本处理的对象。而在所有的这些的这些的基础上,
又有很多外部的库包,定义了更丰富的对象,比如numpy, tkinter, django等用于科学计算,GUI开发,web开发的库,
定义了各种各样的对象。对于一般用户来说,使用这些库,要比自己去从头开始容易得多。我们要开始攀登巨人的肩膀了。

 

谢谢你的关注,

欢迎来到Python的世界。

 

总结
len() dir() help()

数据结构list(列表)是一个类。

运算符是方法
召唤蕾姆
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