Python入门基础知识总结
发布时间
阅读量：
阅读量
这篇文章总结了Python入门的一些基础的知识点，如果你从未接触过编程，这篇文章可以帮助你很好地了解相关的内容；如果已经学过至少一门编程语言，你可以借此快速地上手Python。
总体框架
- 输入输出函数
- 注释和缩进
- 变量与常量
- 基本数据类型
- 控制结构：条件、循环
- 数据结构：列表、元组、字典和集合
1. 输入输出函数
在Python中，输入和输出是与用户进行交互的基础操作。通过输入，程序可以接收用户的数据；通过输出，程序可以将结果展示给用户。
input() 函数用于从用户那里获取输入。用户输入的内容会被当作字符串处理，除非进行类型转换。
print() 函数用于在控制台输出信息，可以输出字符串、变量以及表达式的结果。
基本使用 ：
name = input("请输入你的名字: ")
print("你好，" + name + "!")
在这段代码中，程序会显示提示信息“请输入你的名字: ”，然后等待用户输入。当用户输入内容并按下回车键后，这些内容会被存储在变量 name 中，并以字符串的形式显示在接下来的输出中。
输出多个值 ：
- print() 函数可以接收多个参数，并用逗号分隔。这些参数会依次输出，默认用空格分隔。
name = "Alice"
age = 25
print("Name:", name, "Age:", age)
这行代码将输出 “Name: Alice Age: 25”。
字符串格式化输出 ：
使用f-string（推荐方法 ，Python 3.6及以上版本）：
* `f-string` 是在字符串前加上 `f`，然后在字符串中使用 `{}` 来插入变量或表达式的值。 name = "Alice"
age = 25
print(f"名字: {name}, 年龄: {age}")
这段代码将输出 “名字: Alice, 年龄: 25”。
使用format()方法：
* `format()` 方法通过 `{}` 占位符来插入变量或表达式的值。 name = "Alice"
age = 25
print("名字: {}, 年龄: {}".format(name, age))
这段代码将输出 “名字: Alice, 年龄: 25”。
使用旧式的% 格式化（不推荐）：
* 这种方式类似于C语言中的`printf`，使用 `%` 来格式化字符串。 name = "Alice"
age = 25
print("名字: %s, 年龄: %d" % (name, age))
这段代码将输出 “名字: Alice, 年龄: 25”。
控制输出的结尾 ：
* `print()` 函数默认在输出末尾添加换行符。如果不想换行，可以使用 `end` 参数。 print("Hello", end=" ")
print("World")
这段代码将输出 “Hello World” 在同一行。
控制输出的分隔符 ：
* 默认情况下，`print()` 使用空格作为多个参数之间的分隔符。你可以使用 `sep` 参数自定义分隔符。 print("Hello", "World", sep=", ")
这段代码将输出 “Hello, World”。
2. 注释和缩进
好的，我们来详细讲解一下Python的基础语法，包括注释、缩进、变量与常量、以及基本数据类型。
a. 注释
- 单行注释 ：使用井号（
#）来标记单行注释，注释内容不会被Python解释器执行。
# 这是一个单行注释
print("Hello, World!")
- 多行注释 ：使用三个单引号或双引号（
'''或"""）包围注释内容，适用于长篇注释或文档说明。
"""
这是一个多行注释
可以用于文档说明
"""
print("Hello, World!")
b. 缩进
- Python使用缩进来表示代码块的层次结构，不像其他语言使用花括号
{}。 - 通常使用四个空格或一个Tab作为缩进，统一使用一个风格很重要。
if True:
print("条件为真") # 缩进四个空格表示属于if语句块
3. 变量与常量
- 变量 ：用于存储数据，可以在程序运行期间更改。
- 变量的命名：可以包含字母、数字和下划线，但不能以数字开头。变量名区分大小写。
- 变量赋值：使用等号
=进行赋值。
name = "Alice" # 字符串类型的变量
age = 25 # 整数类型的变量
is_student = True # 布尔类型的变量
- 常量 ：通常约定使用全大写字母表示常量，Python中没有真正的常量机制，但通过这种方式提示不应该改变它的值。
PI = 3.14159
GRAVITY = 9.8
4. 基本数据类型
- 整数（int） ：整数类型，用于表示没有小数部分的数值。
x = 10
y = -5
- 浮点数（float） ：用于表示有小数部分的数值。
pi = 3.14
temperature = -273.15
- 字符串（str） ：用于表示文本，字符串可以用单引号或双引号括起来。
greeting = "Hello"
response = 'Hi'
- 布尔值（bool） ：只有两个值：
True或False，用于逻辑判断。注意F和T是大写。
is_raining = False
- 类型转换 ：可以通过内置函数将一种类型转换为另一种类型。
num_str = "123"
num = int(num_str) # 将字符串转换为整数
height = 5.9
height_str = str(height) # 将浮点数转换为字符串
变量类型检测与转换
- 类型检测 ：使用
type()函数来检测变量的类型。
x = 10
print(type(x)) # 输出：<class 'int'>
- 类型转换 ：常见的转换函数有
int()、float()、str()等。
num = "123"
num_int = int(num) # 将字符串转换为整数
了解并掌握这些基础语法是学习Python的第一步，随着对这些概念的熟悉，你会更容易理解后续的编程概念和技巧。
5. 控制结构
在编程中，控制结构用于管理代码的执行流程，如果之前学过其他的编程语言，这块可以快速看一下就好了 。Python中常见的控制结构包括条件语句和循环语句。通过这些结构，程序可以根据不同的条件执行不同的代码块，或者重复执行某段代码。
1. 条件语句
条件语句根据表达式的真假，决定是否执行某段代码。
1.1 if 语句
if语句用于判断一个条件是否为真。如果条件为真，则执行其下缩进的代码块。- 语法 ：
if condition:
# 当 condition 为 True 时执行的代码块
- 例子 ：
age = 20
if age >= 18:
print("你已成年。")
这段代码会检查 age 是否大于或等于 18，如果条件为真，则输出“你已成年”。
1.2 if-else 语句
if-else语句用于处理两种情况：如果条件为真，执行if代码块；如果条件为假，执行else代码块。- 语法 ：
if condition:
# 当 condition 为 True 时执行的代码块
else:
# 当 condition 为 False 时执行的代码块
- 例子 ：
age = 16
if age >= 18:
print("你已成年。")
else:
print("你未成年。")
这段代码根据年龄判断并输出相应的信息。
1.3 if-elif-else 语句
- 当有多个条件需要判断时，可以使用
if-elif-else结构。程序会从上到下依次检查每个条件，直到某个条件为真时执行相应的代码块。如果所有条件都为假，则执行else代码块（如果有的话）。 - 语法 ：
if condition1:
# 当 condition1 为 True 时执行的代码块
elif condition2:
# 当 condition1 为 False 且 condition2 为 True 时执行的代码块
else:
# 当上述条件都为 False 时执行的代码块
- 例子 ：
score = 85
if score >= 90:
print("优秀")
elif score >= 75:
print("良好")
elif score >= 60:
print("及格")
else:
print("不及格")
这段代码根据分数输出相应的成绩评定。
2. 循环语句
循环语句用于重复执行某段代码，直到满足某个条件为止。
2.1 while 循环
while循环会在条件为真时，反复执行循环体内的代码。条件每次循环结束后都会被重新评估。- 语法 ：
while condition:
# 当 condition 为 True 时执行的代码块
- 例子 ：
count = 0
while count < 5:
print(f"计数: {count}")
count += 1
这段代码会从0开始计数，直到 count 达到 5。
2.2 for 循环
for循环用于遍历一个序列（如列表、元组、字符串）中的每一项。（有的专有名词后面会有解释）- 语法 ：
for variable in sequence:
# 对于 sequence 中的每一个元素，执行一次代码块
- 例子 ：
fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子"]
for fruit in fruits:
print(f"我喜欢吃{fruit}")
这段代码会依次输出“我喜欢吃苹果”、“我喜欢吃香蕉”和“我喜欢吃橙子”。
2.3 循环控制语句
break 语句：立即终止循环，不再执行循环体中剩余的代码，直接跳出循环。
for i in range(10):
if i == 5:
break
print(i)
这段代码会输出0到4，当 i 等于5时，循环终止。
continue 语句：跳过本次循环中剩余的代码，直接进入下一次循环的判断。
for i in range(10):
if i % 2 == 0:
continue
print(i)
这段代码只会输出奇数，因为遇到偶数时会跳过输出。
pass 语句：pass 是一个空操作，通常用作占位符，使得代码结构合法但不执行任何操作。
for i in range(5):
if i == 3:
pass # 暂时不处理 i == 3 的情况
else:
print(i)
3. 嵌套控制结构
- 控制结构可以嵌套使用，例如在一个循环内包含另一个循环，或在条件语句内包含循环。
- 例子 ：
for i in range(3):
for j in range(2):
print(f"i={i}, j={j}")
这段代码演示了一个嵌套循环，输出 i 和 j 的所有组合。
4. 理解控制结构的执行流程
- 顺序执行 ：程序按照从上到下的顺序依次执行每一行代码，直到遇到控制结构。
- 分支执行 ：条件语句根据条件选择性地执行某些代码块，分支之间是互斥的。
- 循环执行 ：循环结构会重复执行代码块，直到满足退出条件。
通过理解和掌握这些控制结构，你可以编写出更复杂、更智能的程序来解决各种问题。
6. 数据结构
Python 提供了几种强大且常用的数据结构，用于存储和操作数据。这些数据结构在其他语言中都有相关的对应，所以有一定基础的小伙伴也可以很快就掌握了。这些数据结构包括列表、元组、字典和集合 。每种数据结构都有其独特的特性和适用场景。让我们详细讲解一下这些数据结构的基本概念和用法。
a. 列表（List）
- 定义 ：列表是Python中最常用的数据结构之一，用于存储有序的元素集合。列表中的元素可以是任何类型，且列表是可变的（元素可以增删改）。类似Java和C++中的数组，支持下标访问。
- 创建列表 ：
fruits = ["apple", "banana", "orange"]
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
mixed = [1, "hello", 3.14, True]
- 访问元素 ：通过索引访问列表中的元素，索引从0开始。
print(fruits[0]) # 输出: "apple"
print(mixed[2]) # 输出: 3.14
- 修改元素 ：可以直接通过索引修改列表中的元素。
fruits[1] = "blueberry"
print(fruits) # 输出: ["apple", "blueberry", "orange"]
- 添加元素 ：
append()方法在列表末尾添加一个元素。insert()方法在指定位置插入一个元素。
fruits.append("grape")
fruits.insert(1, "mango")
print(fruits) # 输出: ["apple", "mango", "blueberry", "orange", "grape"]
- 删除元素 ：
remove()方法删除指定元素。pop()方法删除指定索引处的元素，并返回该元素。如果不指定索引，pop()会删除并返回最后一个元素。del语句删除指定索引的元素或整个列表。
fruits.remove("mango")
last_fruit = fruits.pop()
print(fruits) # 输出: ["apple", "blueberry", "orange"]
print(last_fruit) # 输出: "grape"
del fruits[0]
print(fruits) # 输出: ["blueberry", "orange"]
- 列表切片 ：可以使用切片操作符
[start:stop:step]提取列表中的子集。step表示步长，默认为1。注意此处的区间是左开右闭的。
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
sub_list = numbers[1:4] # 提取索引1到3的元素
print(sub_list) # 输出: [2, 3, 4]
b. 元组（Tuple）
- 定义 ：元组是类似于列表的有序集合，但元组是不可变的（元素不能增删改）。元组通常用于存储一组不应更改的数据。
- 创建元组 ：
fruits = ("apple", "banana", "orange")
numbers = (1, 2, 3, 4, 5)
mixed = (1, "hello", 3.14, True)
- 访问元素 ：与列表类似，通过索引访问元组中的元素。
print(fruits[0]) # 输出: "apple"
- 不可变性 ：不能修改元组中的元素。如果需要修改，可以将元组转换为列表，修改后再转换回元组。
fruits = list(fruits) # 转换为列表
fruits[0] = "mango"
fruits = tuple(fruits) # 转换回元组
print(fruits) # 输出: ("mango", "banana", "orange")
- 单元素元组 ：创建单元素元组时，需要在元素后面加一个逗号。
single = (5,)
print(type(single)) # 输出: <class 'tuple'>
c. 字典（Dictionary）
- 定义 ：字典是Python中用于存储键值对的无序集合。每个键（Key）是唯一的，键用于标识对应的值（Value）。字典是可变的，属于哈希结构。
- 创建字典 ：
student = {"name": "Alice", "age": 20, "courses": ["Math", "CompSci"]}
- 访问值 ：通过键访问字典中的值。
print(student["name"]) # 输出: "Alice"
print(student["courses"]) # 输出: ["Math", "CompSci"]
- 添加或修改键值对 ：直接使用键进行赋值操作即可添加或修改键值对。
student["age"] = 21 # 修改年龄
student["grade"] = "A" # 添加新的键值对
print(student) # 输出: {"name": "Alice", "age": 21, "courses": ["Math", "CompSci"], "grade": "A"}
- 删除键值对 ：
- 使用
del语句删除指定键的键值对。 - 使用
pop()方法删除指定键并返回该键的值。
- 使用
del student["grade"]
print(student) # 输出: {"name": "Alice", "age": 21, "courses": ["Math", "CompSci"]}
courses = student.pop("courses")
print(courses) # 输出: ["Math", "CompSci"]
- 字典方法 ：
keys()返回字典中所有键的列表。values()返回字典中所有值的列表。items()返回字典中所有键值对的列表。
keys = student.keys()
values = student.values()
items = student.items()
print(keys) # 输出: dict_keys(['name', 'age'])
print(values) # 输出: dict_values(['Alice', 21])
print(items) # 输出: dict_items([('name', 'Alice'), ('age', 21)])
d. 集合（Set）
- 定义 ：集合是一个无序、不重复的元素集合。集合常用于去重、关系测试以及数学集合运算。
- 创建集合 ：
fruits = {"apple", "banana", "orange", "apple"} # 重复的 "apple" 将自动去除
print(fruits) # 输出: {"apple", "banana", "orange"}
- 添加元素 ：使用
add()方法添加新元素。
fruits.add("grape")
print(fruits) # 输出: {"apple", "banana", "orange", "grape"}
- 删除元素 ：使用
remove()方法删除指定元素。如果元素不存在会抛出KeyError异常。使用discard()方法删除元素，如果元素不存在不会抛异常。
fruits.remove("banana")
fruits.discard("pineapple") # 不会抛异常
print(fruits) # 输出: {"apple", "orange", "grape"}
- 集合运算 ：
- 交集 ：使用
&或intersection()方法，返回两个集合的交集。 - 并集 ：使用
|或union()方法，返回两个集合的并集。 - 差集 ：使用
-或difference()方法，返回只存在于第一个集合的元素。 - 对称差 ：使用
^或symmetric_difference()方法，返回只存在于其中一个集合的元素。
- 交集 ：使用
set1 = {"apple", "banana", "orange"}
set2 = {"banana", "grape", "apple"}
print(set1 & set2) # 输出: {"apple", "banana"} (交集)
print(set1 | set2) # 输出: {"apple", "banana", "orange", "grape"} (并集)
print(set1 - set2) # 输出: {"orange"} (差集)
print(set1 ^ set2) # 输出: {"orange", "grape"} (对称差)
e. 数据结构的选择
- 列表 ：当你需要有序地存储和访问元素，并且需要频繁地对元素进行增删改时，选择列表。
- 元组 ：当你需要有序地存储元素，但不希望数据被修改时，选择元组。
- 字典 ：当你需要通过键值对存储和访问数据，尤其是需要快速查找、插入和删除操作时，选择字典。
- 集合 ：当你需要处理不重复的元素集合，并且需要进行集合运算（如交集、并集等）时，选择集合。
这篇文章只是给了一个基础入门的框架，很多的细节还是需要在实践的过程中自己慢慢熟悉，没有人玩游戏是看规则就懂的，需要一把一把地练习和实战才能让自己的能力变强。在我之后的文章里，会有对更加详细的相关内容的展开。下一篇估计会先写有关函数的基础知识，感兴趣的可以先关注保证不迷路。
全部评论 (0)
还没有任何评论哟~