Python编程基础篇（一）

一、变量和简单数据类型
- 1.1 变量
- 1.2 字符串
- 1.3 数字
- 1.4 注释
二、列表
- 2.1 列表
- 2.2 添加、修改、删除元素
- 2.3 组织列表
- 2.4 索引超出范围
- 2.5 遍历整个列表
- 2.6 常见缩进错误反馈
- 2.7 数字列表
- 2.8 切片
- 2.9 元组
- 2.10 编码规范
三、if语句
- 3.1 条件测试
- 3.2 相等和不相等
- 3.3 其它关系
- 3.4 检查多个条件
- 3.5 检查特定值
- 3.6 布尔表达式
- 3.7 if语句形式
- 3.8 使用if语句处理列表
- 3.9 语句规范
四、字典
- 4.1 定义字典
- 4.2 遍历字典
- 4.3 嵌套

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本系列为Python编程基础的学习笔记。
本文主要介绍Python的变量、简单数据类型、列表、if语句和字典的相关基础知识。

一、变量和简单数据类型

1.1 变量

命令规则
变量名只能包含字母、数字和下划线，只能以字母或下划线开头，不能以数字开头；
变量名不能包含空格，但可以使用下划线来分隔其中的单词；
变量名不能是Python的关键字和函数名，即一些用于特殊用途的单词；
变量名应既简短又具有描述性；
变量名中慎用小写小写字母l和大写字母O，可能会被误看成1和0。

错误反馈
程序无法成功运行时，Python解释器会提供一个traceback，即一条记录，其中指出了解释器陷入困境的信息：

变量名称错误的两种常见情况：没有赋值或拼写错误。

1.2 字符串

字符串：在Python中，用引号括起来的都是字符串，其中的引号可以是单引号也可以是双引号。

大小写调整
title()方法：以首字母大写的方式显示每个单词，例：

print(message.title())

upper()方法：以全部大写的方式显示字符串，例：

print(message.upper())

lower()方法：以全部小写的方式显示字符串，例：

print(message.lower())

拼接
使用加号（+）来合并字符串，例：

full_name = first_name + " " + last_name

添加空白
制表符（\t）、换行符（\n）、空格。

删除空白
lstrip()方法：剔除字符串开头空白，例：

print(message.lstrip())

rstrip()方法：剔除字符串末尾空白，例：

print(message.rstrip())

strip()方法：剔除字符串两端空白，例：

print(message.strip())

要永久删除字符串中的空白，必须将操作结果存回到变量，例：

message = message.strip()

1.3 数字

整数
加（+）减（-）乘（*）除（/），使用两个乘号表示乘方运算，例：

3**2 == 9
3**3 == 27

浮点数
浮点数：Python将带小数点的数都称为浮点数。

非字符与字符转换
str()函数：将非字符串值表示为字符串值，例：

num = 123
message = "The number is" + str(num)
print(message)

输出结果为：The number is 123

1.4 注释

Python的注释使用井号（#）标注。

二、列表

2.1 列表

列表：由一系列元素按特定顺序排列而成，用方括号（[]）表示，列表元素用逗号空格（, ）分隔，例如：

example = ['abcd', 'efgh', 'ijkl']

创建空列表

example = []

访问元素
按位置或索引来访问列表中的元素，列表元素的索引从0开始而不是1，例：

print(example[0])

访问列表中的最后一个元素使用索引-1，例如：

print(example[-1])

访问列表中的倒数第二个元素使用索引-2，例如：

print(example[-2])

以此类推……

2.2 添加、修改、删除元素

添加
append()方法：添加到列表末尾，例如：

example.append('test')

insert()方法：添加到列表任意位置，需指定索引和值，后面的元素都右移一个位置，例如：

example.insert(0, 'hello')

修改
指定表名和索引，然后指定新值，例如：

example[0] = 'hello'

删除
del语句：利用索引，可删除任何位置的元素，例如：

del example[0]

pop()方法：利用索引，可删除任何位置的元素并使用其值，例如：

element = example.pop(0)

无索引默认删除末尾元素，例如：

element = example.pop()

remove()方法：利用值，可删除第一个指定的值（多次出现需要循环），例如：

example.remove('test')

注意：将元素删除之后，后面的元素将会左移

2.3 组织列表

永久排序
sort()方法：永久性对列表元素进行排序，例如：

example.sort()

按反顺序排序传递参数reverse=True，例如：

example.sort(reverse=True)

临时排序
sorted()函数：临时性对列表元素进行排序，例如：

sorted(example)

倒打印
reverse()方法：永久性反转列表元素的排列顺序（与排序有差别），例如：

example.reverse()

求长度
len()函数：可求取列表长度（包含元素个数），例如：

length = len(example)

2.4 索引超出范围

2.5 遍历整个列表

利用for循环遍历列表，格式：
for 临时变量名 in 列表名:
例如：

examples = ['test1', 'test2']
for example in examples:print(example)

一般用单数式表示变量名，复数式表示列表名。
利用缩进来实现循环部分的多行代码，在for循环部分中想包含多少行代码都可以。

2.6 常见缩进错误反馈

忘记缩进：

不必要的缩进：

遗漏冒号：（特别注意这里容易遗漏）

2.7 数字列表

range()函数
从指定的第一个数开始生成一系列数字，到达指定的第二个数后停止，结果不包含指定的第二个数，格式：
for 临时变量名 in range(指定数一, 指定数二, 步长):
步长未指定时逐一生成数字，例如：

for num in range(1, 4):print(num)

输出结果为：
1
2
3

步长指定时按步生成数字，例如：

for num in range(1, 4, 2):print(num)

输出结果为：
1
3

list()函数
将参数给的一系列值转换为数字列表，格式：
列表名 = list(参数)
例如，当以range()函数生成的一系列值为其参数时：

nums = list(range(1, 4))
print(nums)

输出结果为：[1, 2, 3]

找出数字列表中最大值、最小值、总和
使用max()函数、min()函数、sum()函数。例如：

nums = list(range(1, 4))
print(max(nums))
print(min(nums))
print(sum(nums))

列表解析
将for循环和创建新元素的代码合并成一行，并自动附加新元素，格式：
列表名 = [表达式给表达式提供值的for循环]
例如：

nums = [num-1 for num in range(1, 4)]
print(nums)

输出结果为：[0, 1, 2]

注意：这里的for循环没有冒号。

2.8 切片

切片：通过指定要使用的第一个元素的索引和最后一个元素的索引加1来处理列表中的部分元素。

特殊索引
未指定起始索引，从列表头元素开始；
未指定终止索引，到列表尾元素终止；
二者均没有指定，包含整个列表元素。
例如：

examples = ['test1', 'test2', 'test3']
print(examples[0:3])
print(examples[:1])
print(examples[1:])
print(examples[:])

输出结果为：
[‘test1’, ‘test2’, ‘test3’]
[‘test1’]
[‘test2’, ‘test3’]
[‘test1’, ‘test2’, ‘test3’]

拓展：可以使用负数索引按同样方式获取列表末尾的切片。

复制列表
同时省略起始索引和终止索引，即[:]，例如：

examples = ['test1', 'test2', 'test3']
copy_examples = examples[:]

区分：不能直接使用copy_examples = examples，该种写法为将变量copy_examples关联到包含在examples中的列表，即：二者都指向同一个列表。

2.9 元组

元组：不可变的列表被称为元组，即其值不可被修改。与列表类似，只不过元组使用的是圆括号来标识，例如：

examples = ('test1', 'test2', 'test3')

当元组的元素被尝试修改：examples[0] = ‘test4’，将会报错：

当给存储元组的变量重新赋值：examples = (‘test4’, ‘test5’, ‘test6’)，将不会报错。

2.10 编码规范

PEP 8（Python改进提案 8）建议
每级缩进都使用四个空格（使用制表符键实现，但插入的是空格而不是制表符，可在编辑器中设置）；
每行代码不超过80个字符，每行注释不超过72个字符；
要将程序的不同部分分开，可使用空行。

三、if语句

3.1 条件测试

条件测试：每条if语句的核心都是一个值为True或False的表达式，这种表达式被称为条件测试。
当测试值为True时，执行代码；当测试值为False时，忽略代码。

3.2 相等和不相等

判断“相等”使用 == 而并非 = ；判断“不相等”使用 != 。
Python在检查是否相等时区分大小写，两个大小写不同的值会被视为不相等。若大小写无关紧要，可以利用小写转换来进行比较，例如：

example = 'TEST'
if example.lower() == 'test':print('True')

输出结果为：True

3.3 其它关系

大于、小于、大于等于、小于等于：>、<、>=、<=。

3.4 检查多个条件

and关键字：所有条件同时满足时表达式值为Ture，否则为False。
or关键字：所有条件同时不满足时表达值为False，否则为Ture。

3.5 检查特定值

判断特定值是否已包含在列表中，使用关键字in；判断特定值是否未包含在列表中，使用关键字not in。例如：

examples = ['TEST', 'test']
if 'test' in examples:print('True')
if 'Test' not in examples:print('True')

输出结果均为：True

3.6 布尔表达式

与条件表达式一样，其结果要么为Ture，要么为False，例如：

example1 = True
example2 = False

3.7 if语句形式

if语句

examples = ['TEST', 'test']
if 'test' inexamples:print('True')

if-else语句

examples = ['TEST', 'test']
if 'test' in examples:print('True')
else:print('False')

if-elif-else语句

example = 'TEST'
if example == 'test':print('True')
elif example == 'Test':print('True')
else:print('False')

注意：这里的elif根据实际情况可使用多次，最后的else代码块可以省略。

3.8 使用if语句处理列表

确定列表不为空
将列表名用在if语句中的条件表达式时，若该列表包含至少一个元素则返回True，若该列表为空时返回False。

3.9 语句规范

PEP 8建议：在==、>=、<=等比较运算符的左右两边各加一个空格，提高代码阅读性。

四、字典

4.1 定义字典

字典：一系列放在花括号{}中的键-值对。

键-值对是两个相关联的值，键与值之间用冒号（:）分隔，键-值对之间用逗号（,）分隔。通过键可以访问到与之相关联的值。任何Python对象都可以用作字典中的值。例如：

example = {'ID': 1, 'Name': 'test'}

访问字典中的值
使用键来访问对应值，例如：

example = {'ID': 1, 'Name': 'test'}
print(example['Name'])

添加键-值对
依次指定字典名、用方括号括起来的键和相关联信息，例如：

example = {'ID': 1, 'Name': 'test'}
example['Sex'] = 'man'

注意：字典是一种动态结构，可随时在其中添加键-值对。

定义空字典

example = {}

修改键-值对
依次指定字典名、用方括号括起来的键和相关联新值，例如：

example = {'ID': 1, 'Name': 'test'}
example['Name'] = 'TEST'

删除键-值对
使用del语句，并依次指定字典名、用方括号括起来的键，例如：

example = {'ID': 1, 'Name': 'test'}
del example['Name']

注意：此种方法键-值对将被永远删除。

多行字典
示例：

examples = {'example1': 1,'example2': 2,'example3': 3,}

4.2 遍历字典

遍历所有键值对
使用for循环+items()方法，例如:

for key, value in examples.items():print(key)print(value)

其中，变量key用于存储键，变量value用于存储值，二者变量名可随意。

注意：遍历返回的顺序和存储的顺序可能不同，Python并不关心字典的存储顺序，只追踪键-值之间的关联关系。

遍历所有键
使用for循环+keys()方法，例如：

for key in examples.keys():print(key)

其中，变量key用于存储键。当.keys()省略时，也将默认得到所有键而没有值。

注意：keys()方法返回的其实是一个包含字典中所有键的列表，因此可以实现按顺序遍历字典中的所有键，例如：

for key in sorted(examples.keys()):print(key)

遍历所有值
使用for循环+values()方法，例如：

for value in examples.values():print(value)

其中，变量value用于存储值。

注意：values()方法返回的其实是一个包含字典中所有值的列表，并没有考虑是否重复。

为了剔除返回列表中的重复项，可以使用集合（set）来表示：集合类似于列表，但是不存在重复的元素。例如：

for value in set(examples.values()):print(value)

4.3 嵌套

嵌套：将一系列的字典存储在列表中，或将一系列的列表作为值存储在字典中，称为嵌套。

在列表中存储字典
字典作为列表的元素存诸到列表当中，例如：

example1 = {'ID':1}
example2 = {'ID':2}
example3 = {'ID':3}
examples = [example1, example2, example3]

在字典中存储列表
列表作为字典的值存储到字典当中，例如：

example = {'ID': 1,'TEST': ['test1', 'test2', 'test3'],}

每当需要在字典中将一个键关联到多个值时，都可以在字典中嵌套一个列表。

在字典中存储字典
字典作为字典的值存储到字典当中，例如：

examples = {'example1': {'ID': 1,'TEST': ['test1', 'test2', 'test3'],},'example2': {'ID': 2,'TEST': ['test4', 'test5', 'test6'],},'example3': {'ID': 3,'TEST': ['test7', 'test8', 'test9'],},}

（未完待续…）

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