Python 基础教程

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Python简介

Python 是一种解释型、面向对象、动态数据类型的高级程序设计语言。

Python 由 Guido van Rossum 于 1989 年底发明。像 Perl 语言一样, Python 源代码同样遵循 GPL(GNU General Public License) 协议。

• Python 是一种解释型语言： 这意味着开发过程中没有了编译这个环节。类似于PHP和Perl语言。
• Python 是交互式语言： 这意味着，您可以在一个 Python 提示符 >>> 后直接执行代码。
• Python 是面向对象语言: 这意味着Python支持面向对象的风格或代码封装在对象的编程技术。
• Python 是初学者的语言：Python 对初级程序员而言，是一种伟大的语言，它支持广泛的应用程序开发，从简单的文字处理到 WWW 浏览器再到游戏。

Python 特点

• 1.易于学习：Python 有相对较少的关键字，结构简单，和一个明确定义的语法，学习起来更加简单。
• 2.易于阅读：Python 代码定义的更清晰。
• 3.易于维护：Python的 成功在于它的源代码是相当容易维护的。
• 4.一个广泛的标准库：Python 的最大的优势之一是丰富的库，跨平台的，在 UNIX、Windows 和 Mac 兼容很好。
• 5.互动模式：互动模式的支持，您可以从终端输入执行代码并获得结果的语言，互动的测试和调试代码片段。
• 6.可移植：基于其开放源代码的特性，Python 已经被移植（也就是使其工作）到许多平台。
• 7.可扩展：如果你需要一段运行很快的关键代码，或者是想要编写一些不愿开放的算法，你可以使用 C 或 C++ 完成那部分程序，然后从你的 Python 程序中调用。
• 8.数据库：Python 提供所有主要的商业数据库的接口。
• 9.GUI 编程：Python 支持 GUI 可以创建和移植到许多系统调用。
• 10.可嵌入: 你可以将 Python 嵌入到 C/C++ 程序，让你的程序的用户获得”脚本化”的能力。

Python下载

Python最新源码，二进制文档，新闻资讯等可以在Python的官网查看到：

Python官网：https://www.python.org/

你可以在以下链接中下载 Python 的文档，你可以下载 HTML、PDF 和 PostScript 等格式的文档。

Python文档下载地址：https://www.python.org/doc/

集成开发环境（IDE：Integrated Development Environment）: PyCharm

PyCharm 是由 JetBrains 打造的一款 Python IDE，支持 macOS、 Windows、 Linux 系统。

PyCharm 功能 : 调试、语法高亮、Project管理、代码跳转、智能提示、自动完成、单元测试、版本控制……

PyCharm 下载地址 : https://www.jetbrains.com/pycharm/download/

PyCharm 安装地址：http://www.runoob.com/w3cnote/pycharm-windows-install.html

PyCharm汉化：简单两步搞定！PyCharm怎么设置中文简体，为什么我的pycharm搜不到中文语言包（Chinese (Simplified) Language Pack）_pycharm为什么改不了中文-CSDN博客

执行你的第一个Python程序

对于大多数程序语言，第一个入门编程代码便是 “Hello World！”，以下代码为使用 Python 输出 “Hello World！”：

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print("Hello World!")

输出结果:

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Hello World!

恭喜你，已经成功入门Python这门编程语言了~!

Python 中文编码

刚刚我们已经学会了如何用 Python 输出 “Hello World！”。英文没有问题，但如果你输出中文字符 “你好，世界” 就有可能会碰到中文编码问题。

Python 文件中如果未指定编码，在执行过程会出现报错：

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#!/usr/bin/python
print ("你好，世界")

以上程序执行输出结果为：

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File "test.py", line 2
SyntaxError: Non-ASCII character '\xe4' in file test.py on line 2, but no encoding declared; see http://www.python.org/peps/pep-0263.html for details

Python中默认的编码格式是 ASCII 格式，在没修改编码格式时无法正确打印汉字，所以在读取中文时会报错。

解决方法为只要在文件开头加入 # -*- coding： UTF-8 -*- 或者 # coding=utf-8 就行了

注意：# coding=utf-8 的 = 号两边不要空格。

所以如果大家在学习过程中，代码中包含中文，就需要在头部指定编码。

注意：Python3.X 源码文件默认使用UTF-8编码，所以可以正常解析中文，无需指定 UTF-8 编码。

注意：如果你使用编辑器，同时需要设置 py 文件存储的格式为 UTF-8，否则会出现类似以下错误信息：

1 2	SyntaxError: (unicode error) ‘utf-8’ codec can’t decode byte 0xc4 in position 0: invalid continuation byte

Python注释

Python中单行注释采用 # 开头。

实例:

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#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
# 文件名：test.py

# 第一个注释
print ("Hello, Python!") # 第二个注释

输出结果：

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Hello, Python!

注释可以在语句或表达式行末：

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name = "Runoob" # 这里的内容是一个注释

Python 中多行注释使用三个单引号 ’’’ 或三个双引号 “““。

示例:

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#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
# 文件名：test.py

'''
这是多行注释，使用单引号。
这是多行注释，使用单引号。
这是多行注释，使用单引号。
'''

"""
这是多行注释，使用双引号。
这是多行注释，使用双引号。
这是多行注释，使用双引号。
"""

Python空行

函数之间或类的方法之间用空行分隔，可以表示一段新的代码的开始。类和函数入口之间也用一行空行分隔，以突出函数入口的开始。

空行与代码缩进不同，空行并不是Python语法的一部分。书写时不插入空行，Python解释器运行也不会出错。但是空行的作用在于分隔两段不同功能或含义的代码，便于日后代码的维护或重构，提高代码的可维护性。

记住：空行也是程序代码的一部分。

Python变量

在Python编程中，变量是一个非常重要的概念。

简单来说，变量就是一个用来存储数据的容器。你可以把变量想象成一个盒子，你可以在这个盒子里放任何东西，比如数字、文字、甚至是其他更复杂的数据结构。

而Python会帮你记住这个盒子里放的是什么东西，这样你就可以在程序的其他地方使用这个盒子（变量）里的数据了。

举个例子，假设你有一些苹果，你想在程序中记住这些苹果的数量。你可以用一个变量来存储这个数量，比如：

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apple_count = 6

这里，apple_count就是一个变量名，=是赋值操作，6是我们想要存储的数据。这行代码的意思就是，我们创建了一个名为apple_count的变量，并把6这个值赋给了它。

声明变量

在Python中，我们不需要像其他一些编程语言那样显式地声明变量的类型。

Python是一种动态类型的语言，这意味着你可以在程序的运行过程中改变变量的类型。

你只需要给变量赋一个值，Python就会自动推断出这个变量的类型。比如：

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age = 114514  # 整数类型
name = "Mura"  # 字符串类型
is_student = True  # 布尔类型

这里，我们分别创建了三个变量：age、name和is_student，并分别给它们赋了不同的值。Python会自动推断出age是一个整数，name是一个字符串，is_student是一个布尔值。

变量的命名规则

Python的变量命名规范通常遵循以下规则：

1.变量名只能包含字母、数字和下划线(),不能以数字开头。

2.变量名不能使用保留字(例如if、else、while等等)。

3.变量名应该具有描述性，以便代码的可读性更高，例如在代码中使用的名称应该清晰、简洁、有意义，避免使用缩写或单个字符。

4.变量名应该遵循一定的命名约定，例如使用小写字母、下划线分隔单词的方式，例如my_variable_name。

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# 初始化变量num_x和num_y
num_x = 1  # num_x是变量名，1是值，把1这个值赋值给变量num_x
num_y = 2  # num_y是变量名，2是值，把2这个值赋值给变量num_y

# 计算num_x和num_y的和
sum_1 = num_x + num_y  # 等同于：1+2
print(sum_1)

# 更新num_x的值
num_x = 2
# 再次计算num_x和num_y的和
sum_2 = num_x + num_y
print(sum_2)

输出结果如下:

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Python 变量类型

变量是存储在内存中的值，这就意味着在创建变量时会在内存中开辟一个空间。

基于变量的数据类型，解释器会分配指定内存，并决定什么数据可以被存储在内存中。

因此，变量可以指定不同的数据类型，这些变量可以存储整数，小数或字符。

单变量赋值

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height = 100 # 赋值整型变量
width = 1000.0 # 浮点型
name = "Mura" # 字符串
 
print(height)
print(width)
print(name)
print(height, width, name)

以上实例中，100，1000.0和”John”分别赋值给counter，miles，name变量。

执行以上程序会输出如下结果：

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100
1000.0
Mura
100 1000.0 Mura

多变量赋值

Python允许你同时为多个变量赋值。例如：

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a = b = c = 1

以上实例，创建一个整型对象，值为1，三个变量被分配到相同的内存空间上。

您也可以为多个对象指定多个变量。例如：

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a, b, c = 1, 2, "john"

以上实例，两个整型对象 1 和 2 分别分配给变量 a 和 b，字符串对象 “john” 分配给变量 c。

Python标准数据类型

在内存中存储的数据可以有多种类型。例如，一个人的年龄可以用数字来存储，他的名字可以用字符来存储。

Python 定义了一些标准类型，用于存储各种类型的数据。Python有以下五个标准的数据类型：

• Numbers（数字）
• String（字符串）
• List（列表）
• Tuple（元组）
• Dictionary（字典）

Python 数字

数字数据类型用于存储数值。

他们是不可改变的数据类型，这意味着改变数字数据类型会分配一个新的对象。

当你指定一个值时，Number 对象就会被创建：

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var1 = 1
var2 = 10

您也可以使用del语句删除一些对象的引用。

del语句的语法是：

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del var1[,var2[,var3[....,varN]]]

您可以通过使用del语句删除单个或多个对象的引用。例如：

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del var
del var1, var2

Python常用的数字类型有两种：

• int（整型）
• float（浮点型）

一些数值类型示例：

Python字符串

字符串或串(String)是由数字、字母、下划线组成的一串字符。

示例 :

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s = "Mura's blog" #引号内填写任意字符

它是编程语言中表示文本的数据类型。

Python的字串列表有2种取值顺序:

• 从左到右索引默认0开始的，最大范围是字符串长度少1
• 从右到左索引默认-1开始的，最大范围是字符串开头

如果你要实现从字符串中获取一段子字符串的话，可以使用 [头下标:尾下标] 来截取相应的字符串，其中下标是从 0 开始算起，可以是正数或负数，下标可以为空表示取到头或尾。

[头下标:尾下标] 获取的子字符串包含头下标的字符，但不包含尾下标的字符。

实例:

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s = 'abcdefg'
# 截取字符串s的第2个到第5个字符，展示字符串切片的基本用法
print(s[1:5])

# 截取字符串s的前3个字符，展示起始索引的使用
print(s[0:3])

# 从字符串s的开始位置截取到第3个字符，不包含第3个字符，展示结束索引的使用
print(s[:3])

# 截取字符串s从第4个字符开始到结尾的所有字符，展示结束索引省略的用法
print(s[3:])

# 从字符串s的第2个字符开始，每隔2个字符截取，直到第6个字符，展示步长的使用
print(s[2:6:2])

# 从字符串s的倒数第3个字符开始，截取到倒数第2个字符，展示负索引的使用
print(s[-3:-1])

# 从字符串s的倒数第1个字符开始，倒序截取到倒数第4个字符，展示负索引和负步长的使用
print(s[-1:-4:-1])

# 输出整个字符串s，展示切片操作中省略起始和结束索引的用法
print(s[:])

输出结果：

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bcde
abc
abc
defg
ce
ef
gfe
abcdefg

当使用以冒号分隔的字符串，python 返回一个新的对象，结果包含了以这对偏移标识的连续的内容，左边的开始是包含了下边界。

上面的结果包含了 s[1] 的值 b，而取到的最大范围不包括尾下标，就是 s[5] 的值 f。

加号（+）是字符串连接运算符，星号（*）是重复操作。如下实例：

Python 列表截取可以接收第三个参数，参数作用是截取的步长，以下实例在索引 1 到索引 4 的位置并设置为步长为 2（间隔一个位置）来截取字符串。

Python列表

List（列表） 是 Python 中使用最频繁的数据类型。

列表可以完成大多数集合类的数据结构实现。它支持字符，数字，字符串甚至可以包含列表（即嵌套）。

列表用 [ ] 标识，是 python 最通用的复合数据类型。

列表中值的切割也可以用到变量 [头下标:尾下标] ，就可以截取相应的列表，从左到右索引默认 0 开始，从右到左索引默认 -1 开始，下标可以为空表示取到头或尾。

加号 + 是列表连接运算符，星号 ***** 是重复操作。如下实例：

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lis = ["你", "干", "嘛", "~", "嗨", "哟"]
print(lis)
print(lis[0])
print(lis[1:3])
print(lis[1:])
print(lis[:3])
print(lis[-1])
print(lis[-4:])
print(lis[0:4:2])
print(lis[::-1])
print(lis[:])

输出结果如下:

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['你', '干', '嘛', '~', '嗨', '哟']
你
['干', '嘛']
['干', '嘛', '~', '嗨', '哟']
['你', '干', '嘛']
哟
['嘛', '~', '嗨', '哟']
['你', '嘛']
['哟', '嗨', '~', '嘛', '干', '你']
['你', '干', '嘛', '~', '嗨', '哟']

Python 元组

元组是另一个数据类型，类似于 List（列表）。

元组用 () 标识。内部元素用逗号隔开。但是元组不能二次赋值，相当于只读列表。

实例:

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tup = ("What", "can", "I", "say", "Manba", "out")
print(tup)
print(tup[0])
print(tup[1:3])
print(tup[1:])
print(tup[:3])
print(tup[::2])
print(tup[::-1])
print(tup[:])

输出结果如下:

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('What', 'can', 'I', 'say', 'Manba', 'out')
What
('can', 'I')
('can', 'I', 'say', 'Manba', 'out')
('What', 'can', 'I')
('What', 'I', 'Manba')
('out', 'Manba', 'say', 'I', 'can', 'What')
('What', 'can', 'I', 'say', 'Manba', 'out')

Python 字典

字典(dictionary)是除列表以外python之中最灵活的内置数据结构类型。列表是有序的对象集合，字典是无序的对象集合。

两者之间的区别在于：字典当中的元素是通过键来存取的，而不是通过偏移存取。

字典用”{ }“标识。字典由索引(key)和它对应的值value组成。

实例:

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# 定义一个字典，用于存储姓名和对应的年龄
age_dic = {"小明": 18, "小红": 20, "小刚": 22, "小李": 19, "小王": 21}

# 定义一个字典，用于存储姓名和对应的职业
career_dic = {"小明": "学生", "小红": "老师", "小刚": "医生", "小李": "警察", "小王": "工人"}

# 打印年龄字典
print(age_dic)

# 打印职业字典
print(career_dic)

# 更新小明的年龄
age_dic["小明"] = 20

# 更新小刚的职业
career_dic["小刚"] = "Python程序员"

# 打印更新后的年龄字典
print(age_dic)

# 打印更新后的职业字典
print(career_dic)

# 打印小明的年龄
print(age_dic["小明"])

# 打印小王的职业
print(career_dic["小王"])

# 打印年龄字典的所有键
print(age_dic.keys())

# 打印职业字典的所有值
print(career_dic.values())

输出结果为：

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{'小明': 18, '小红': 20, '小刚': 22, '小李': 19, '小王': 21}
{'小明': '学生', '小红': '老师', '小刚': '医生', '小李': '警察', '小王': '工人'}
{'小明': 20, '小红': 20, '小刚': 22, '小李': 19, '小王': 21}
{'小明': '学生', '小红': '老师', '小刚': 'Python程序员', '小李': '警察', '小王': '工人'}
20
工人
dict_keys(['小明', '小红', '小刚', '小李', '小王'])
dict_values(['学生', '老师', 'Python程序员', '警察', '工人'])

Python数据类型转换

有时候，我们需要对数据内置的类型进行转换，数据类型的转换，你只需要将数据类型作为函数名即可。

以下几个内置的函数可以执行数据类型之间的转换。这些函数返回一个新的对象，表示转换的值。