Python 是由 Guido Van Rossum 在 90 年代早期设计，现在是最常用的编程语言之一。特别是人工智能的火热，再加之它的语法简洁且优美，实乃初学者入门AI必备的编程语言。

1. Python 基本语法

1.1 标识符

第一个字符必须是英文字母或下划线 _ 。标识符的其他的部分由字母、数字和下划线组成。标识符对大小写敏感。

1.2 保留字

保留字即关键字，不能用作任何标识符名称。 keyword 模块可以输出当前版本的所有关键字：

import keywordprint(keyword.kwlist)['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']

1.3 注释

单行注释采用#，注释是给人看的，可以是任意内容，解释器会忽略掉注释。

多行注释采用'''或"""。

# print("我是注释，不会执行")print("正常执行代码")'''这是多行注释，用三个单引号这是多行注释，用三个单引号 '''print("Hello, World!") """这是多行注释，用三个双引号这是多行注释，用三个双引号 """print("Hello, World!")

1.4 行与缩进

Python 使用缩进来表示代码块而不是大括号 {}。 缩进的空格数是可变的，但是同一个代码块的语句必须是相同的缩进空格数。建议四个空格数。

注意 Tab 和四格空格混用会报错，这个错误还不容易被察觉。

1.5 输入输出

通常是一条语句一行，如果语句很长，我们可以使用反斜杠()来实现多行语句。在 [], {}, 或 () 中的多行语句，则不需要反斜杠。

sentence1 = "I love " + "python"sentence2 = ["I", "love", "python"]

2. 基本数据类型

计算机程序要处理不同的数据，需要定义不同的数据类型。Python 中的变量不需要声明，每个变量在使用前都必须赋值，变量赋值以后该变量才会被创建。

Python中变量就是变量，没有类型，所说的"类型"是变量所指的内存中对象的类型。等号（=）用来给变量赋值。等号（=）运算符左边是一个变量名,等号（=）运算符右边是存储在变量中的值。

2.1 数字类型(Number)

数字类型是不可变数据。Python3 支持 int(整数)、float(浮点数)、bool(布尔)、complex(复数)，数值类型的赋值和计算是很直观的。

# int(整数)a = 3# float(浮点数)b = 3.5#bool(布尔)c = True#complex(复数)d = 4+3jprint(a, b, c, d)#内置的 type() 函数可以用来查询变量所指的对象类型print(type(a), type(b), type(c), type(d))#还可以用 isinstance 来判断#isinstance 和 type 的区别在于：type()不会认为子类是一种父类类型，isinstance()会认为子类是一种父类类型print(isinstance(a, int))print(isinstance(a, float))

关于数值运算，可以同时为多个变量赋值，如a, b = 1, 2。一个变量可以通过赋值指向不同类型的对象。

除法包含两个运算符：/ 返回一个浮点数，// 返回一个整数。混合计算时，Python会把整型转换成为浮点数。

# 加print("Add operation: 5 + 4 = ",5 + 4)# 减print("Sub operation: 5 - 4 = ",5 - 4)# 乘print("Mul operation: 5 * 4 = ",5 * 4)# 除，得到一个浮点数print("Div operation: 5 / 4 = ",5 / 4)# 除，得到一个整数print("Div operation: 5 // 4 = ",5 // 4)# 取余print("Mod operation: 5 % 4 = ",5 % 4)# 乘方print("Pow operation: 5 ** 4 = ",5 ** 4)

2.2 字符串类型(String)

Python 没有单独的字符类型，一个字符就是长度为1的字符串。字符串用单引号 ' 或双引号 " 括起来。

s1 = "I love python"s2 = 'I love python'print(s1)print(s2)#索引值以 0 为开始值，-1 为从末尾的开始位置print("s1首字母字符：", s1[0])print("s1末尾字母字符：", s1[-1])print("输出从第三个开始到第五个的字符:", s1[2:5]) #加号 + 是字符串的连接符#星号 * 表示复制当前字符串，紧跟的数字为复制的次数str = "I love python "print("连接字符串:", str + "!!!")print("输出字符串两次:", str * 2)#反斜杠 转义特殊字符#若不想让反斜杠发生转义，可以在字符串前面添加一个 rprint('Ilovepython')print("反斜杠转义失效:",r'Ilovepython')

2.3 列表类型(List)

列表类型是一种有序的集合。列表中元素的类型可以不相同，它支持数字，字符串甚至可以包含列表（所谓嵌套）。列表是写在方括号 [] 之间、用逗号分隔开的元素列表。

list_a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]list_b = [7, 8, 9]print(list_a)print(list_b)#列表可以被索引和截取，列表被截取后返回一个包含所需元素的新列表print ("输出完整列表: ", list_a) print ("输出列表第一个元素:", list_a[0]) print ("从第二个开始输出到第三个元素:", list_a[1:3]) print ("输出从第三个元素开始的所有元素:", list_a[2:])print ("连接两次列表:", list_a * 2)print ("连接列表:", list_a + list_b)#列表中的元素是可以改变的list_a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]print("变化前：", list_a)list_a[0] = 0list_a[2:5] = [7, 8, 9]print("变化后：", list_a)#append()方法：在列表末尾添加新的对象list_a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]print("添加前：", list_a)list_a.append(7)list_a.append(8)print("添加后：", list_a)#del语句：删除列表元素list_a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]print("删除前：", list_a)del list_a[0]print("删除后：", list_a)#len()方法：计算列表长度list_a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]print("列表长度：", len(list_a))#max()方法：返回列表元素最大值。min()方法：返回列表元素最小值list_a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]print("列表最小值：", min(list_a))print("列表最大值：", max(list_a))#list()方法：将字符串转换为列表str = '123456'print("转换后：", list(str))#count()方法：统计某个元素在列表中出现的次数list_a = [1, 1, 2, 3, 4, 5, 6]print("1在list_a中出现的次数：", list_a.count(1))#index()方法：从列表中找出某个值第一次出现的索引位置list_a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]print("3第一次出现的位置：", list_a.index(3))#insert()方法：将对象插入列表指定位置list_a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]print("插入前：", list_a)list_a.insert(0 ,7)print("插入后：", list_a)#pop()方法：移除列表中的一个元素（默认最后一个元素），并且返回该元素的值list_a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]print("默认移除最后一个元素：", list_a.pop())print("指定移除第一个元素：", list_a.pop(0))#reverse()方法：翻转列表中元素list_a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]print("翻转前：", list_a)list_a.reverse()print("翻转后：", list_a)#sort()方法：该方法没有返回值，但是对原列表进行排序list_a = [1, 3, 2, 5, 4, 6]print("排序前：", list_a)list_a.sort()print("升序排序：", list_a)list_a.sort(reverse = True)print("降序排序：", list_a)

2.4 元组类型(Tuple)

元组类型是不可变类型，元组使用小括号()。

tup1 = (1, 2, 3, 4, 5 )# 元组中只包含一个元素时，需要在元素后面添加逗号,否则括号会被当作运算符使用tup2 = (50,)tup3 = (50)print(type(tup2))print(type(tup3))#访问元组:使用下标索引来访问元组中的值tup1 = (1, 2, 3, 4, 5 )print ("tup1[0]: ", tup1[0])print ("tup1[1:3]: ", tup1[1:3])#修改元组:元组中的元素值是不允许修改的，但可以对元组进行连接组合tup1 = (1, 2)tup2 = ('a', 'b')# 创建一个新的元组tup3 = tup1 + tup2print(tup3)#删除元组：元素值是不允许删除，但可以使用del语句来删除整个元组tup1 = (1, 2, 3, 4, 5 )print(tup1)del tup1print("删除后的元组 tup1: ")print(tup1)#元组运算符：如 + 号和 * 号tup1 = (1, 2)tup2 = ('a', 'b')print("连接：", tup1 + tup2)print("复制3次：", tup1 * 3)#len()：计算元组元素个数tup1 = (1, 2)print("元组长度：", len(tup1))#max()方法: 返回元组中元素最大值。min()方法: 返回元组中元素最小值tup1 = (1, 2)print("元组最大值：", min(tup1))print("元组最大值：", max(tup1))#tuple()方法：将列表转换为元组list1= ['1', '2']print("转换前：", list1)tup1 = tuple(list1)print("转换后：", tup1)

2.5 集合类型(Set)

集合类型是无序的不重复元素序列。使用大括号 {} 或者 set() 函数创建集合。

注意：创建一个空集合必须用 set() 而不是 {}，因为 {} 是用来创建一个空字典。

a={'a','b','c'}b=set('abc')c=set()d={}print(a)print(b)print(type(a), type(b), type(c), type(d))#无序性a = set('python')print(a)#互异性a = set('good')print(a)#add()方法：为集合添加元素a = set('good')a.add('p')print(a)#update()方法：给集合添加元素a = set('good')a.update('p')print("添加一个元素", a)a.update(['a', 'b', 'c'])print("添加多个元素", a)a.update(['H', 'e'], {'l', 'l', 'o'}) print('添加列表和集合', a)#remove()方法：移除指定元素s = {'P', 'y', 't', 'h', 'o', 'n'}s.remove('t') print("去掉t", s) #pop()方法：随机移除元素 s = {'P', 'y', 't', 'h', 'o', 'n'}print("随机删除元素：", s.pop()) #clear()方法：移除集合中的所有元素s = {'P', 'y', 't', 'h', 'o', 'n'}s.clear() print("清空集合：", s, len(s))#issubset()方法：判断指定集合是否为该方法参数集合的子集A = set('abcd')B = set('cdef')C = set('ab')print("C是否A子集：", C.issubset(A))#union()方法：返回两个集合的并集，也可以用 |print("A和B并集:", A|B)print("A和B并集:",A.union(B))#intersection()方法：返回集合的交集，也可以用&print("A和B交集:", A&B)print("A和B交集:",A.intersection(B))#difference()方法：差集，也可以用-print("A和B差集:", A-B)print("A和B差集:",A.difference(B))

2.6 字典类型(Dictionary)

字典类型是可变类型。在同一个字典中，键(key)必须是唯一的。

字典的每个键值(key=>value)对用冒号(:)分割，每个对之间用逗号(,)分割，整个字典包括在花括号({})中。

# 用{}创建字典dict1 = {"a":"1", "b":"2"}print(dict1)# 用内置函数dict()dict2 = dict(a="1", b="2")print(dict2)#访问字典里的值dict1 = {"a":"1", "b":"2"}print ("dict1['a']: ", dict1['a']) #如果没有会报错print ("dict1.get('a'): ", dict1.get('a')) #如果没有返回Noneprint("获取所有的key值：", dict1.keys())print("获取所有的value值：", dict1.values())#增加新的键/值对dict1 = {"a":"1", "b":"2"}print ("增加前：", dict1)dict1['c'] = 3print ("增加后：", dict1)#删除字典指定元素dict1 = {"a":"1", "b":"2"}print ("删除前：", dict1)del dict1['a']print ("删除后：", dict1)#清空字典dict1 = {"a":"1", "b":"2"}print ("清空前：", dict1)dict1.clear()print ("清空后：", dict1)#dir()方法：查看dict所有方法print(dir(dict))

3. 条件判断和循环

条件控制：通过一条或多条语句的执行结果（True 或者 False）来决定执行的代码块。

每个条件后面要使用冒号: ，表示接下来是满足条件后要执行的语句块。使用缩进来划分语句块，相同缩进数的语句在一起组成一个语句块。在 Python 中没有 switch–case 语句。

#if操作x = 5if x > 3: print("yes")#if嵌套:if...elif...else#也可以把 if...elif...else 结构放在另外一个 if...elif...else 结构中x = 99if x<60: print("不及格")elif x<80: print("良好")else: print("优秀")#while循环sum = 0counter = 1while counter <= 10: sum = sum + counter counter += 1print("1 到 10 之和为: %d" % sum)#while 循环使用 else 语句count = 0while count < 5: print (count, " 小于 5") count = count + 1else: print (count, " 大于或等于 5")#for 语句：for循环可以遍历任何序列(列表、字符串等)str = 'python'list1 = ['I', 'love', 'python']print("遍历字符串")for i in str: print(i)print("遍历列表")for i in list1: print(i)#range()函数：遍历数字序列，可以使用内置range()函数生成数列for i in range(5): print(i)#也可以使用range指定区间的值for i in range(2,6): print(i)#也可以使range以指定数字开始并指定不同的增量(步长),可以是负数for i in range(0, 10, 3): print(i)for i in range(-10, -100, -30): print(i)#可以结合range()和len()函数以遍历一个序列的索引list1 = ['I', 'love', 'Python']for i in range(len(list1)): print(list1[i])#break语句：跳出 for 和 while 的循环体list1 = ['I', 'love', 'Python']for i in list1: if i == 'love': break print('当前为 :', i)#continue语句:跳过当前循环块中的剩余语句，然后继续进行下一轮循环var = 10 while var > 0:  var = var -1# 变量为 5 时跳过输出 if var == 5:  continue print ('当前值 :', var)print ("hello world!")#pass 语句：pass是空语句，是为了保持程序结构的完整性，pass 不做任何事情，一般用做占位语句while True: pass # 等待键盘中断 (Ctrl+C)

4. 函数

函数是组织好的，可重复使用的，用来实现单一，或相关联功能的代码段。函数能提高应用的模块性，和代码的重复利用率。

Python提供了许多内建函数，比如“print()”，也可以自己创建函数，这被叫做用户自定义函数。

# 1.无参函数# 用def定义新函数def my_func(): print("test...") return 1 # 调用函数my_func() # 2.有参函数# 关键字参数、默认参数、可变参数。# 关键字参数: 调用时指定参数的名称，且与函数声明时的参数名称一致。使用关键字参数允许函数调用时参数的顺序与声明时不一致。def my_func1(x, y): print(x) print(y)# 标准调用my_func1(1, 2)# 关键字调用def my_func1(y = 1, x = 2)# 默认参数：在函数声明时，指定形参的默认值，调用时可不传入参数（使用默认值）。def my_func2(x, y=1): print(x+y)

my_func2(2)#可变参数:变参数就是传入的参数个数是可变的，可以是1个、2个到任意个。#在参数前面加了一个*号。在函数内部，参数numbers接收到的是一个tuple。def my_func3(*numbers): sum = 0 for n in numbers: sum = sum + n * n return sum# 函数调用my_func3() #返回结果0my_func3(1,2) #返回结果5# 关键字参数：可变参数允许你传入0个或任意个参数，这些可变参数在函数调用时自动组装为一个tuple。而关键字参数允许你传入0个或任意个含参数名的参数，这些关键字参数在函数内部自动组装为一个dict。def my_func4(x, **kw): print ('x:', x, 'other:', kw)#除了必选参数x外，还接受关键字参数kw。在调用该函数时，可以只传入必选参数。my_func4(8)#也可以传入任意个数的关键字参数my_func4(8, z="66")

5. 类

类(Class): 用来描述具有相同的属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。对象是类的实例。

类变量：类变量在整个实例化的对象中是公用的。类变量定义在类中且在函数体之外。类变量通常不作为实例变量使用。

数据成员：类变量或者实例变量, 用于处理类及其实例对象的相关的数据。

#创建类Studentclass Student(object): "学生成绩" def __init__(self, name, score): self.name = name self.score = score def print_score(self): print('%s: %s' % (self.name, self.score))

#创建Student类的对象bartjack = Student('Bart Simpson', 59)#创建Student类的对象lisabob = Student('Lisa Simpson', 87)#访问类的属性jack.print_score()bob.print_score()# 添加一个 'age' 属性jack.age = 7 print("添加一个 'age' 属性：",hasattr(jack, 'age'))# 修改 'age' 属性jack.age = 8 print("修改 'age' 属性：",getattr(jack, 'age'))# 删除 'age' 属性del jack.age print("删除 'age' 属性：",hasattr(jack, 'age'))

5.1 类的继承

面向对象的编程带来的主要好处之一是代码的重用，实现这种重用的方法之一是通过继承机制。

通过继承创建的新类称为子类或派生类，被继承的类称为基类、父类或超类。

#编写一个名为Fruit的class，执行run()方法可以直接打印#编写Apple和Orange类时，就可以直接从Fruit类继承class Fruit(object): '父类Animal' def run_father(self): print('调用父类方法...')class Apple(Fruit): '子类1 Apple' def run_son(self): print('调用子类方法...')class Orange(Fruit): '子类2 Orange' def run_son(self): print('调用子类方法...')#实例化子类apple = Apple()orange = Orange()#调用父类方法apple.run_father()orange.run_father()#调用子类方法apple.run_son()orange.run_son()

方法重写

如果父类方法的功能不能满足你的需求，你可以在子类重写你父类的方法

class Fruit(object): '父类Animal' def run(self): print('调用父类方法...')class Apple(Fruit): '子类1 Apple' def run(self): print('子类1 Apple 重写父类方法...')class Orange(Fruit): '子类2 Orange' def run(self): print('子类2 Orange 重写父类方法...')#实例化子类apple = Apple()orange = Orange()#调用父类方法apple.run()orange.run()

6. 模块

Python 模块(Module)，是一个 Python 文件，以 .py 结尾，包含了 Python 对象定义和 Python 语句。模块让你能够有逻辑地组织你的 Python 代码段。

把相关的代码分配到一个模块里能让你的代码更好用，更易懂。模块能定义函数，类和变量，模块里也能包含可执行的代码。

# 导入模块import math# 现在可以调用模块里包含的函数了print("求e的n次幂：",math.exp(1))# from…import 语句：从模块中导入一个指定的部分到当前命名空间中# 导入模块中的特定函数from math import exp# 现在可以直接使用该函数了print("求e的n次幂：",exp(1))# from…import* 语句：导入一个模块中的所有项目。然而这种声明不该被过多地使用from math import *

作者简介

乐雨泉 (yuquanle)，湖南大学在读硕士，研究方向机器学习与自然语言处理。