万字干货，Python语法大合集，一篇文章带你入门
前言：
最近有许多小伙伴后台联系我，说目前想要学习Python，但是没有一份很好的资料入门。一方面的确现在市面上Python的资料过多，导致新手会不知如何选择，另一个问题很多资料内容也很杂，从1+1到深度学习都包括，纯粹关注Python本身语法的优质教材并不太多。
刚好我最近看到一份不错的英文Python入门资料，我将它做了一些整理和翻译写下了本文。这份资料非常纯粹，只有Python的基础语法，专门针对想要学习Python的小白。
注释
Python中用#表示单行注释，#之后的同行的内容都会被注释掉。
# Python中单行注释用#表示，#之后同行字符全部认为被注释。
复制代码使用三个连续的双引号表示多行注释，两个多行注释标识之间内容会被视作是注释。
""" 与之对应的是多行注释
用三个双引号表示，这两段双引号当中的内容都会被视作是注释
"""
复制代码基础变量类型与操作符
Python当中的数字定义和其他语言一样：
#获得一个整数
3
# 获得一个浮点数
10.0
复制代码我们分别使用+, -, *, /表示加减乘除四则运算符。
1 + 1 # => 2
8 - 1 # => 7
10 * 2 # => 20
35 / 5 # => 7.0
复制代码这里要注意的是，在Python2当中，10/3这个操作会得到3，而不是3.33333。因为除数和被除数都是整数，所以Python会自动执行整数的计算，帮我们把得到的商取整。如果是10.0 / 3，就会得到3.33333。目前Python2已经不再维护了，可以不用关心其中的细节。
但问题是Python是一个弱类型的语言，如果我们在一个函数当中得到两个变量，是无法直接判断它们的类型的。这就导致了同样的计算符可能会得到不同的结果，这非常蛋疼。以至于程序员在运算除法的时候，往往都需要手工加上类型转化符，将被除数转成浮点数。
在Python3当中拨乱反正，修正了这个问题，即使是两个整数相除，并且可以整除的情况下，得到的结果也一定是浮点数。
如果我们想要得到整数，我们可以这么操作：
5 // 3 # => 1
-5 // 3 # => -2
5.0 // 3.0 # => 1.0 # works on floats too
-5.0 // 3.0 # => -2.0
复制代码两个除号表示取整除，Python会为我们保留去除余数的结果。
除了取整除操作之外还有取余数操作，数学上称为取模，Python中用%表示。
# Modulo operation
7 % 3 # => 1
复制代码Python中支持乘方运算，我们可以不用调用额外的函数，而使用**符号来完成：
# Exponentiation (x**y, x to the yth power)
2**3 # => 8
复制代码当运算比较复杂的时候，我们可以用括号来强制改变运算顺序。
# Enforce precedence with parentheses
1 + 3 * 2 # => 7
(1 + 3) * 2 # => 8
复制代码逻辑运算
Python中用首字母大写的True和False表示真和假。
True # => True
False # => False
复制代码用and表示与操作，or表示或操作，not表示非操作。而不是C++或者是Java当中的&&, || 和！。
# negate with not
not True # => False
not False # => True
# Boolean Operators
# Note "and" and "or" are case-sensitive
True and False # => False
False or True # => True
复制代码在Python底层，True和False其实是1和0，所以如果我们执行以下操作，是不会报错的，但是在逻辑上毫无意义。
# True and False are actually 1 and 0 but with different keywords
True + True # => 2
True * 8 # => 8
False - 5 # => -5
复制代码我们用==判断相等的操作，可以看出来True==1， False == 0.
# Comparison operators look at the numerical value of True and False
0 == False # => True
1 == True # => True
2 == True # => False
-5 != False # => True
复制代码我们要小心Python当中的bool()这个函数，它并不是转成bool类型的意思。如果我们执行这个函数，那么只有0会被视作是False，其他所有数值都是True：
bool(0) # => False
bool(4) # => True
bool(-6) # => True
0 and 2 # => 0
-5 or 0 # => -5
复制代码Python中用==判断相等，>表示大于，>=表示大于等于， <表示小于，<=表示小于等于，!=表示不等。
# Equality is ==
1 == 1 # => True
2 == 1 # => False
# Inequality is !=
1 != 1 # => False
2 != 1 # => True
# More comparisons
1 < 10 # => True
1 > 10 # => False
2 <= 2 # => True
2 >= 2 # => True
复制代码我们可以用and和or拼装各个逻辑运算：
# Seeing whether a value is in a range
1 < 2 and 2 < 3 # => True
2 < 3 and 3 < 2 # => False
# Chaining makes this look nicer
1 < 2 < 3 # => True
2 < 3 < 2 # => False
复制代码注意not，and，or之间的优先级，其中not > and > or。如果分不清楚的话，可以用括号强行改变运行顺序。
list和字符串
（海量免费测试资料加1140267353，群内还会有同行一起交流哦~）
关于list的判断，我们常用的判断有两种，一种是刚才介绍的==，还有一种是is。我们有时候也会简单实用is来判断，那么这两者有什么区别呢？我们来看下面的例子：
a = [1, 2, 3, 4] # Point a at a new list, [1, 2, 3, 4]
b = a # Point b at what a is pointing to
b is a # => True, a and b refer to the same object
b == a # => True, a's and b's objects are equal
b = [1, 2, 3, 4] # Point b at a new list, [1, 2, 3, 4]
b is a # => False, a and b do not refer to the same object
b == a # => True, a's and b's objects are equal
复制代码Python是全引用的语言，其中的对象都使用引用来表示。is判断的就是两个引用是否指向同一个对象，而==则是判断两个引用指向的具体内容是否相等。举个例子，如果我们把引用比喻成地址的话，is就是判断两个变量的是否指向同一个地址，比如说都是沿河东路XX号。而==则是判断这两个地址的收件人是否都叫张三。
显然，住在同一个地址的人一定都叫张三，但是住在不同地址的两个人也可以都叫张三，也可以叫不同的名字。所以如果a is b，那么a == b一定成立，反之则不然。
Python当中对字符串的限制比较松，双引号和单引号都可以表示字符串，看个人喜好使用单引号或者是双引号。我个人比较喜欢单引号，因为写起来方便。
字符串也支持+操作，表示两个字符串相连。除此之外，我们把两个字符串写在一起，即使没有+，Python也会为我们拼接：
# Strings are created with " or '
"This is a string."
'This is also a string.'
# Strings can be added too! But try not to do this.
"Hello " + "world!" # => "Hello world!"
# String literals (but not variables) can be concatenated without using '+'
"Hello " "world!" # => "Hello world!"
复制代码我们可以使用[]来查找字符串当中某个位置的字符，用len来计算字符串的长度。
# A string can be treated like a list of characters
"This is a string"[0] # => 'T'
# You can find the length of a string
len("This is a string") # => 16
复制代码我们可以在字符串前面加上f表示格式操作，并且在格式操作当中也支持运算，比如可以嵌套上len函数等。不过要注意，只有Python3.6以上的版本支持f操作。
# You can also format using f-strings or formatted string literals (in Python 3.6+)
name = "Reiko"
f"She said her name is {name}." # => "She said her name is Reiko"
# You can basically put any Python statement inside the braces and it will be output in the string.
f"{name} is {len(name)} characters long." # => "Reiko is 5 characters long."
复制代码最后是None的判断，在Python当中None也是一个对象，所有为None的变量都会指向这个对象。根据我们前面所说的，既然所有的None都指向同一个地址，我们需要判断一个变量是否是None的时候，可以使用is来进行判断，当然用==也是可以的，不过我们通常使用is。
# None is an object
None # => None
# Don't use the equality "==" symbol to compare objects to None
# Use "is" instead. This checks for equality of object identity.
"etc" is None # => False
None is None # => True
复制代码理解了None之后，我们再回到之前介绍过的bool()函数，它的用途其实就是判断值是否是空。所有类型的默认空值会被返回False，否则都是True。比如0，""，[], {}, ()等。
# None, 0, and empty strings/lists/dicts/tuples all evaluate to False.
# All other values are True
bool(None)# => False
bool(0) # => False
bool("") # => False
bool([]) # => False
bool({}) # => False
bool(()) # => False
复制代码除了上面这些值以外的所有值传入都会得到True。
变量与集合
输入输出
Python当中的标准输入输出是input和print。
print会输出一个字符串，如果传入的不是字符串会自动调用__str__方法转成字符串进行输出。默认输出会自动换行，如果想要以不同的字符结尾代替换行，可以传入end参数：
# Python has a print function
print("I'm Python. Nice to meet you!") # => I'm Python. Nice to meet you!
# By default the print function also prints out a newline at the end.
# Use the optional argument end to change the end string.
print("Hello, World", end="!") # => Hello, World!
复制代码使用input时，Python会在命令行接收一行字符串作为输入。可以在input当中传入字符串，会被当成提示输出：
# Simple way to get input data from console
input_string_var = input("Enter some data: ") # Returns the data as a string
# Note: In earlier versions of Python, input() method was named as raw_input()
复制代码变量
Python中声明对象不需要带上类型，直接赋值即可，Python会自动关联类型，如果我们使用之前没有声明过的变量则会出发NameError异常。
# There are no declarations, only assignments.
# Convention is to use lower_case_with_underscores
some_var = 5
some_var # => 5
# Accessing a previously unassigned variable is an exception.
# See Control Flow to learn more about exception handling.
some_unknown_var # Raises a NameError
复制代码Python支持三元表达式，但是语法和C++不同，使用if else结构，写成：
# if can be used as an expression
# Equivalent of C's '?:' ternary operator
"yahoo!" if 3 > 2 else 2 # => "yahoo!"
复制代码上段代码等价于：
if 3 > 2:
return 'yahoo'
else:
return 2
复制代码list
Python中用[]表示空的list，我们也可以直接在其中填充元素进行初始化：（海量免费测试资料加1140267353，群内还会有同行一起交流哦~）
# Lists store sequences
li = []
# You can start with a prefilled list
other_li = [4, 5, 6]
复制代码使用append和pop可以在list的末尾插入或者删除元素：
# Add stuff to the end of a list with append
li.append(1) # li is now [1]
li.append(2) # li is now [1, 2]
li.append(4) # li is now [1, 2, 4]
li.append(3) # li is now [1, 2, 4, 3]
# Remove from the end with pop
li.pop() # => 3 and li is now [1, 2, 4]
# Let's put it back
li.append(3) # li is now [1, 2, 4, 3] again.
复制代码list可以通过[]加上下标访问指定位置的元素，如果是负数，则表示倒序访问。-1表示最后一个元素，-2表示倒数第二个，以此类推。如果访问的元素超过数组长度，则会出发IndexError的错误。
# Access a list like you would any array
li[0] # => 1
# Look at the last element
li[-1] # => 3
# Looking out of bounds is an IndexError
li[4] # Raises an IndexError
复制代码list支持切片操作，所谓的切片则是从原list当中拷贝出指定的一段。我们用start: end的格式来获取切片，注意，这是一个左闭右开区间。如果留空表示全部获取，我们也可以额外再加入一个参数表示步长，比如[1:5:2]表示从1号位置开始，步长为2获取元素。得到的结果为[1, 3]。如果步长设置成-1则代表反向遍历。
# You can look at ranges with slice syntax.
# The start index is included, the end index is not
# (It's a closed/open range for you mathy types.)
li[1:3] # Return list from index 1 to 3 => [2, 4]
li[2:] # Return list starting from index 2 => [4, 3]
li[:3] # Return list from beginning until index 3 => [1, 2, 4]
li[::2] # Return list selecting every second entry => [1, 4]
li[::-1] # Return list in reverse order => [3, 4, 2, 1]
# Use any combination of these to make advanced slices
# li[start:end:step]
复制代码如果我们要指定一段区间倒序，则前面的start和end也需要反过来，例如我想要获取[3: 6]区间的倒序，应该写成[6:3:-1]。
只写一个:，表示全部拷贝，如果用is判断拷贝前后的list会得到False。可以使用del删除指定位置的元素，或者可以使用remove方法。
# Make a one layer deep copy using slices
li2 = li[:] # => li2 = [1, 2, 4, 3] but (li2 is li) will result in false.
# Remove arbitrary elements from a list with "del"
del li[2] # li is now [1, 2, 3]
# Remove first occurrence of a value
li.remove(2) # li is now [1, 3]
li.remove(2) # Raises a ValueError as 2 is not in the list
复制代码insert方法可以指定位置插入元素，index方法可以查询某个元素第一次出现的下标。
# Insert an element at a specific index
li.insert(1, 2) # li is now [1, 2, 3] again
# Get the index of the first item found matching the argument
li.index(2) # => 1
li.index(4) # Raises a ValueError as 4 is not in the list
复制代码list可以进行加法运算，两个list相加表示list当中的元素合并。等价于使用extend方法：
# You can add lists
# Note: values for li and for other_li are not modified.
li + other_li # => [1, 2, 3, 4, 5, 6]
# Concatenate lists with "extend()"
li.extend(other_li) # Now li is [1, 2, 3, 4, 5, 6]
复制代码我们想要判断元素是否在list中出现，可以使用in关键字，通过使用len计算list的长度：
# Check for existence in a list with "in"
1 in li # => True
# Examine the length with "len()"
len(li) # => 6
复制代码tuple
tuple和list非常接近，tuple通过()初始化。和list不同，tuple是不可变对象。也就是说tuple一旦生成不可以改变。如果我们修改tuple，会引发TypeError异常。
# Tuples are like lists but are immutable.
tup = (1, 2, 3)
tup[0] # => 1
tup[0] = 3 # Raises a TypeError
复制代码由于小括号是有改变优先级的含义，所以我们定义单个元素的tuple，末尾必须加上逗号，否则会被当成是单个元素：
# Note that a tuple of length one has to have a comma after the last element but
# tuples of other lengths, even zero, do not.
type((1)) # => <class 'int'>
type((1,)) # => <class 'tuple'>
type(()) # => <class 'tuple'>
复制代码tuple支持list当中绝大部分操作：
# You can do most of the list operations on tuples too
len(tup) # => 3
tup + (4, 5, 6) # => (1, 2, 3, 4, 5, 6)
tup[:2] # => (1, 2)
2 in tup # => True
复制代码我们可以用多个变量来解压一个tuple：
# You can unpack tuples (or lists) into variables
a, b, c = (1, 2, 3) # a is now 1, b is now 2 and c is now 3
# You can also do extended unpacking
a, *b, c = (1, 2, 3, 4) # a is now 1, b is now [2, 3] and c is now 4
# Tuples are created by default if you leave out the parentheses
d, e, f = 4, 5, 6 # tuple 4, 5, 6 is unpacked into variables d, e and f
# respectively such that d = 4, e = 5 and f = 6
# Now look how easy it is to swap two values
e, d = d, e # d is now 5 and e is now 4
复制代码解释一下这行代码：
a, *b, c = (1, 2, 3, 4) # a is now 1, b is now [2, 3] and c is now 4
复制代码我们在b的前面加上了星号，表示这是一个list。所以Python会在将其他变量对应上值的情况下，将剩下的元素都赋值给b。
补充一点，tuple本身虽然是不可变的，但是tuple当中的可变元素是可以改变的。比如我们有这样一个tuple：
a = (3, [4])
复制代码我们虽然不能往a当中添加或者删除元素，但是a当中含有一个list，我们可以改变这个list类型的元素，这并不会触发tuple的异常：
a[1].append(0) # 这是合法的
复制代码dict
dict也是Python当中经常使用的容器，它等价于C++当中的map，即存储key和value的键值对。我们用{}表示一个dict，用:分隔key和value。
# Dictionaries store mappings from keys to values
empty_dict = {}
# Here is a prefilled dictionary
filled_dict = {"one": 1, "two": 2, "three": 3}
复制代码dict的key必须为不可变对象，所以list、set和dict不可以作为另一个dict的key，否则会抛出异常：
# Note keys for dictionaries have to be immutable types. This is to ensure that
# the key can be converted to a constant hash value for quick look-ups.
# Immutable types include ints, floats, strings, tuples.
invalid_dict = {[1,2,3]: "123"} # => Raises a TypeError: unhashable type: 'list'
valid_dict = {(1,2,3):[1,2,3]} # Values can be of any type, however.
复制代码我们同样用[]查找dict当中的元素，我们传入key，获得value，等价于get方法。
# Look up values with []
filled_dict["one"] # => 1
filled_dict.get('one') #=> 1
复制代码我们可以call dict当中的keys和values方法，获取dict当中的所有key和value的集合，会得到一个list。在Python3.7以下版本当中，返回的结果的顺序可能和插入顺序不同，在Python3.7及以上版本中，Python会保证返回的顺序和插入顺序一致：
# Get all keys as an iterable with "keys()". We need to wrap the call in list()
# to turn it into a list. We'll talk about those later. Note - for Python
# versions <3.7, dictionary key ordering is not guaranteed. Your results might
# not match the example below exactly. However, as of Python 3.7, dictionary
# items maintain the order at which they are inserted into the dictionary.
list(filled_dict.keys()) # => ["three", "two", "one"] in Python <3.7
list(filled_dict.keys()) # => ["one", "two", "three"] in Python 3.7+
# Get all values as an iterable with "values()". Once again we need to wrap it
# in list() to get it out of the iterable. Note - Same as above regarding key
# ordering.
list(filled_dict.values()) # => [3, 2, 1] in Python <3.7
list(filled_dict.values()) # => [1, 2, 3] in Python 3.7+
复制代码我们也可以用in判断一个key是否在dict当中，注意只能判断key。
# Check for existence of keys in a dictionary with "in"
"one" in filled_dict # => True
1 in filled_dict # => False
复制代码如果使用[]查找不存在的key，会引发KeyError的异常。如果使用get方法则不会引起异常，只会得到一个None：
# Looking up a non-existing key is a KeyError
filled_dict["four"] # KeyError
# Use "get()" method to avoid the KeyError
filled_dict.get("one") # => 1
filled_dict.get("four") # => None
# The get method supports a default argument when the value is missing
filled_dict.get("one", 4) # => 1
filled_dict.get("four", 4) # => 4
复制代码setdefault方法可以为不存在的key插入一个value，如果key已经存在，则不会覆盖它：
# "setdefault()" inserts into a dictionary only if the given key isn't present
filled_dict.setdefault("five", 5) # filled_dict["five"] is set to 5
filled_dict.setdefault("five", 6) # filled_dict["five"] is still 5
复制代码我们可以使用update方法用另外一个dict来更新当前dict，比如a.update(b)。对于a和b交集的key会被b覆盖，a当中不存在的key会被插入进来：
# Adding to a dictionary
filled_dict.update({"four":4}) # => {"one": 1, "two": 2, "three": 3, "four": 4}
filled_dict["four"] = 4 # another way to add to dict
复制代码我们一样可以使用del删除dict当中的元素，同样只能传入key。
Python3.5以上的版本支持使用**来解压一个dict：
{'a': 1, **{'b': 2}} # => {'a': 1, 'b': 2}
{'a': 1, **{'a': 2}} # => {'a': 2}
复制代码set
set是用来存储不重复元素的容器，当中的元素都是不同的，相同的元素会被删除。我们可以通过set()，或者通过{}来进行初始化。注意当我们使用{}的时候，必须要传入数据，否则Python会将它和dict弄混。
# Sets store ... well sets
empty_set = set()
# Initialize a set with a bunch of values. Yeah, it looks a bit like a dict. Sorry.
some_set = {1, 1, 2, 2, 3, 4} # some_set is now {1, 2, 3, 4}
复制代码set当中的元素也必须是不可变对象，因此list不能传入set。
# Similar to keys of a dictionary, elements of a set have to be immutable.
invalid_set = {[1], 1} # => Raises a TypeError: unhashable type: 'list'
valid_set = {(1,), 1}
复制代码可以调用add方法为set插入元素：
# Add one more item to the set
filled_set = some_set
filled_set.add(5) # filled_set is now {1, 2, 3, 4, 5}
# Sets do not have duplicate elements
filled_set.add(5) # it remains as before {1, 2, 3, 4, 5}
复制代码set还可以被认为是集合，所以它还支持一些集合交叉并补的操作。
# Do set intersection with &
# 计算交集
other_set = {3, 4, 5, 6}
filled_set & other_set # => {3, 4, 5}
# Do set union with |
# 计算并集
filled_set | other_set # => {1, 2, 3, 4, 5, 6}
# Do set difference with -
# 计算差集
{1, 2, 3, 4} - {2, 3, 5} # => {1, 4}
# Do set symmetric difference with ^
# 这个有点特殊，计算对称集，也就是去掉重复元素剩下的内容
{1, 2, 3, 4} ^ {2, 3, 5} # => {1, 4, 5}
复制代码set还支持超集和子集的判断，我们可以用大于等于和小于等于号判断一个set是不是另一个的超集或子集：
# Check if set on the left is a superset of set on the right
{1, 2} >= {1, 2, 3} # => False
# Check if set on the left is a subset of set on the right
{1, 2} <= {1, 2, 3} # => True
复制代码和dict一样，我们可以使用in判断元素在不在set当中。用copy可以拷贝一个set。
# Check for existence in a set with in
2 in filled_set # => True
10 in filled_set # => False
# Make a one layer deep copy
filled_set = some_set.copy() # filled_set is {1, 2, 3, 4, 5}
filled_set is some_set # => False
复制代码