Python入门学习---第一天

输入输出，数据类型，字符串和占位符，条件语句，list和tuple

第一个.py程序

下载并安装python环境后，创建hello.py文件，编写如下内容：

print("hello world");

打开cmd输入命令，执行hello.py程序。如下：

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输入和输出

输出：

print()函数可以接受多个字符串，用逗号“,”隔开，就可以连成一串输出，如下：

print()函数会依次打印每个字符串，遇到逗号“,”会输出一个空格。因此我们会看到第一个输出是Think+2个空格+Java，而第二个输出是”Think Java”。

输入：

Python提供了一个input()函数，可以让用户输入字符串，并存放到一个变量里。如下：

以上写出所有内容。转载处：廖雪峰Python教程

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Python的语法

Python的语法比较简单，采用缩进方写出来的代码就像下面的样子：

# print absolute value of an integer:
a = 100
if a >= 0:
    print(a)
else:
    print(-a)

以 # 开头的语句是注释，注释是给人看的，可以是任意内容，解释器会忽略掉注释。其他每一行都是一个语句，当语句以冒号:结尾时，缩进的语句视为代码块。
缩进有利有弊。好处是强迫你写出格式化的代码，但没有规定缩进是几个空格还是Tab。按照约定俗成的管理，应该始终坚持使用4个空格的缩进。
缩进的坏处就是“复制－粘贴”功能失效了，这是最坑爹的地方。当你重构代码时，粘贴过去的代码必须重新检查缩进是否正确。此外，IDE很难像格式化Java代码那样格式化Python代码。

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Python数据类型

整数
与其他语言类似，不同的地方是Python的整数没有大小的限制(我们经常会遇到大数的问题，强大的Python)。

浮点数
与其他语言类似，与整型一样没有大小限制。如果超出范围则显示inf(无穷大)。

字符串
与其他语言类似，’\’是转义符。
不同之处

• r’ ‘ 表示 ’ ‘ 内部的字符串默认不转义。如下：
  
  发现：最后’之前必须是偶数个斜杆，否则报错。
• Python允许用”’…”’的格式表示多行内容。如下：
  
  发现程序输出包括换行。

编写一段python程序

print(r'''hello,\n
world''')

得到非常满意的结果：

布尔值
与其他语言类似，用 True 和 False 代表真、假。
逻辑运算用 and、or、not 代表与、或、非。

空值
空值用 None 表示。None不能理解为0。

变量
与其他语言类似。不同之处在于Python不需要声明是何种数据类型。
比如java声明变量n需要先定义在赋值，如：int n = 1。而Python直接赋值 n = 1。

a = 123     # a是整数
print(a)
a = 'ABC'   # a变为字符串
print(a)

这种变量本身类型不固定的语言称之为动态语言，与之对应的是静态语言(如C/C++、JAVA等)。

当我们写：

a = 'abc'

Python解释器干了2件事情：

• 在内存中创建一个’abc’的字符串；
• 在内存中创建了一个名为a的变量，并把它指向’abc’。

既然如此，我们考虑下面代码的执行结果。

a = 'ABC'
b = a
a = 'XYZ'
print(b)

我们想，b最后应该为’XYZ’。但很可惜，b的结果并没有被a改变，这与引用不同。
实际上，Python先在内存中创建了一个’XYZ’字符串，再将a指向’XYZ’。而不是更改a原先指向的内容。

常量
在Python中，通常用全部大写的变量名表示常量：

PI = 3.14159265359

实际上，PI仍然是一个变量，如果你想改变PI的值，没人会拦你。因为Python没有任何机制保证PI不会被改变。

Python有两种除法。一种是/计算出来的是浮点数；另一种则是//整数(向下取整)。
Python还提供了一个求余运算%，与其他语言类似。

Python支持多种数据类型，在计算机内部，可以把任何数据都看成一个“对象”，而变量就是在程序中用来指向这些数据对象的，对变量赋值就是把数据和变量给关联起来。

对变量赋值x = y是把变量x指向真正的对象，该对象是变量y所指向的。随后对变量y的赋值不影响变量x的指向。

转载处：廖雪峰Python教程

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字符串和编码

编码

由于ASCII编码只有127个不同的表示方式，所以不能够存放所有例如中文、阿拉伯语言等其他国家的语言。

中国制定了GB2312编码，用来把中文编进去。

全世界很多国家语言都超过127个。如果每个国家都有他自己的编码格式会造成多语言的文本中，显示出来会有乱码。

因此，Unicode应运而生。Unicode把所有语言都统一到一套编码里，这样就不会再有乱码的问题了。

由于表示ASCII编码中的字符，需要Unicode的第一个字节补0。本着节约的精神，UTF-8出现了。UTF-8编码把一个Unicode字符根据不同的数字大小编码成1-6个字节，常用的英文字母被编码成1个字节，汉字通常是3个字节，只有很生僻的字符才会被编码成4-6个字节。如果你要传输的文本包含大量英文字符，用UTF-8编码就能节省空间。

工作原理图：

浏览网页的时候，服务器会把动态生成的Unicode内容转换为UTF-8再传输到浏览器：

字符串
对于单个字符的编码，Python提供了ord()函数获取字符的整数表示，chr()函数把编码转换为对应的字符：

>>> ord('A')
65
>>> ord('中')
20013
>>> chr(66)
'B'
>>> chr(25991)
'文'

# 还可以用以下方式表示
>>> '\u4e2d\u6587'
'中文'

由于Python的字符串类型是str，在内存中以Unicode表示，一个字符对应若干个字节。如果要在网络上传输，或者保存到磁盘上，就需要把str变为以字节为单位的bytes。

以Unicode表示的str通过encode()方法可以编码为指定的bytes，例如：

>>> 'ABC'.encode('ascii')
b'ABC'
>>> '中文'.encode('utf-8')
b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'
>>> '中文'.encode('ascii')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
UnicodeEncodeError: 'ascii' codec can't encode characters in position 0-1: ordinal not in range(128)

纯英文的str可以用ASCII编码为bytes，内容是一样的，含有中文的str可以用UTF-8编码为bytes。含有中文的str无法用ASCII编码，因为中文编码的范围超过了ASCII编码的范围，Python会报错。

在bytes中，无法显示为ASCII字符的字节，用\x##显示。

反过来，如果我们从网络或磁盘上读取了字节流，那么读到的数据就是bytes。要把bytes变为str，就需要用decode()方法：

>>> b'ABC'.decode('ascii')
'ABC'
>>> b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'.decode('utf-8')
'中文'
# 如果bytes中包含无法解码的字节，decode()方法会报错：
>>> b'\xe4\xb8\xad\xff'.decode('utf-8')
Traceback (most recent call last):
  ...
UnicodeDecodeError: 'utf-8' codec can't decode byte 0xff in position 3: invalid start byte
# 如果bytes中只有一小部分无效的字节，可以传入errors='ignore'忽略错误的字节：
>>> b'\xe4\xb8\xad\xff'.decode('utf-8', errors='ignore')
'中'
# 要计算str包含多少个字符，可以用len()函数：
>>> len('ABC')
3
>>> len('中文')
2
# len()函数计算的是str的字符数，如果换成bytes，len()函数就计算字节数：
>>> len(b'ABC')
3
>>> len(b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87')
6
>>> len('中文'.encode('utf-8'))
6

由于Python源代码也是一个文本文件，所以，当你的源代码中包含中文的时候，在保存源代码时，就需要务必指定保存为UTF-8编码。当Python解释器读取源代码时，为了让它按UTF-8编码读取，我们通常在文件开头写上这两行：

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

第一行注释是为了告诉Linux/OS X系统，这是一个Python可执行程序，Windows系统会忽略这个注释；

第二行注释是为了告诉Python解释器，按照UTF-8编码读取源代码，否则，你在源代码中写的中文输出可能会有乱码。

声明用的字符集是utf-8并不是真的为utf-8，想要设置成utf-8，需要将文件的属性编码集改为utf-8。

占位符，如下：

>>> 'Hello, %s' % 'world'
'Hello, world'
>>> 'Hi, %s, you have $%d.' % ('Michael', 1000000)
'Hi, Michael, you have $1000000.'

与C语言类似。

常见占位符：

占位符	替换内容
%d	整数
%f	浮点数
%s	字符串
%x	十六进制整数

如果你不太确定应该用什么，%s永远起作用，它会把任何数据类型转换为字符串：

>>> 'Age: %s. Gender: %s' % (25, True)
'Age: 25. Gender: True'

有些时候，字符串里面的%是一个普通字符怎么办？这个时候就需要转义，用%%来表示一个%：

>>> 'growth rate: %d %%' % 7
'growth rate: 7 %'

format()
另一种格式化字符串的方法是使用字符串的format()方法，它会用传入的参数依次替换字符串内的占位符{0}、{1}……，不过这种方式写起来比%要麻烦得多：

>>> 'Hello, {0}, 成绩提升了 {1:.1f}%'.format('小明', 17.125)
'Hello, 小明, 成绩提升了 17.1%'

转载处：廖雪峰Pyhton教程

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使用list和tuple

list

Python内置的一种数据类型列表：list。list是一种有序的集合，可以随时添加和删除其中的元素。

# 比如，列出班里所有同学的名字，就可以用一个list表示：
>>> classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
>>> classmates
['Michael', 'Bob', 'Tracy']
# 变量classmates就是一个list。用len()函数可以获得list元素的个数：
>>> len(classmates)
3
# 用索引来访问list中每一个位置的元素，记得索引是从0开始的；
# 当索引超出了范围时，Python会报一个IndexError错误：
>>> classmates[0]
'Michael'
>>> classmates[1]
'Bob'
>>> classmates[2]
'Tracy'
>>> classmates[3]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range
# 如果要取最后一个元素，除了计算索引位置外，还可以用-1做索引，直接获取最后一个元素：
>>> classmates[-1]
'Tracy'
# 以此类推，可以获取倒数第2个、倒数第3个；当然，倒数第4个就越界了：
>>> classmates[-2]
'Bob'
>>> classmates[-3]
'Michael'
>>> classmates[-4]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range
# list是一个可变的有序表，所以，可以往list中追加元素到末尾：
>>> classmates.append('Adam')
>>> classmates
['Michael', 'Bob', 'Tracy', 'Adam']
# 也可以把元素插入到指定的位置，比如索引号为1的位置：
>>> classmates.insert(1, 'Jack')
>>> classmates
['Michael', 'Jack', 'Bob', 'Tracy', 'Adam']
# 要删除list末尾的元素，用pop()方法：
>>> classmates.pop()
'Adam'
>>> classmates
['Michael', 'Jack', 'Bob', 'Tracy']
# 要删除指定位置的元素，用pop(i)方法，其中i是索引位置：
>>> classmates.pop(1)
'Jack'
>>> classmates
['Michael', 'Bob', 'Tracy']
# 要把某个元素替换成别的元素，可以直接赋值给对应的索引位置：
>>> classmates[1] = 'Sarah'
>>> classmates
['Michael', 'Sarah', 'Tracy']
# list里面的元素的数据类型也可以不同，比如：
>>> L = ['Apple', 123, True]
# list元素也可以是另一个list，比如：
>>> s = ['python', 'java', ['asp', 'php'], 'scheme']
>>> len(s)
4
# 要注意s只有4个元素，其中s[2]又是一个list，如果拆开写就更容易理解了：
# 要拿到'php'可以写p[1]或者s[2][1]，因此s可以看成是一个二维数组，类似的还有三维、四维……数组，不过很少用到。
>>> p = ['asp', 'php']
>>> s = ['python', 'java', p, 'scheme']
# 如果一个list中一个元素也没有，就是一个空的list，它的长度为0：
>>> L = []
>>> len(L)
0

tuple

另一种有序列表叫元组：tuple。tuple和list非常类似，但是tuple一旦初始化就不能修改，比如同样是列出同学的名字：

>>> classmates = ('Michael', 'Bob', 'Tracy')

现在，classmates这个tuple不能变了，它也没有append()，insert()这样的方法。其他获取元素的方法和list是一样的，你可以正常地使用classmates[0]，classmates[-1]，但不能赋值成另外的元素。

不可变的tuple有什么意义？
因为tuple不可变，所以代码更安全。如果可能，能用tuple代替list就尽量用tuple。

tuple的陷阱：

# 当你定义一个tuple时，在定义的时候，tuple的元素就必须被确定下来，比如：
>>> t = (1, 2)
>>> t
(1, 2)
# 如果要定义一个空的tuple，可以写成()：
>>> t = ()
>>> t
()
# 但是，要定义一个只有1个元素的tuple，如果你这么定义：
# 定义的不是tuple，是1这个数！这是因为括号()既可以表示tuple，又可以表示数学公式中的小括号，这就产生了歧义，因此，Python规定，这种情况下，按小括号进行计算，计算结果自然是1。
>>> t = (1)
>>> t
1
# 所以，只有1个元素的tuple定义时必须加一个逗号,，来消除歧义：
>>> t = (1,)
>>> t
(1,)
# 最后来看一个“可变的”tuple；
# 元组中的list是不可变的，list的内容是可变的，这个理解起来很简单，跟其他语言的引用差不多。
>>> t = ('a', 'b', ['A', 'B'])
>>> t[2][0] = 'X'
>>> t[2][1] = 'Y'
>>> t
('a', 'b', ['X', 'Y'])

练习

请用索引取出下面list的指定元素：

# -*- coding: utf-8 -*-

L = [
    ['Apple', 'Google', 'Microsoft'],
    ['Java', 'Python', 'Ruby', 'PHP'],
    ['Adam', 'Bart', 'Lisa']
]
# 打印Apple:
print(L[0][0])
# 打印Python:
print(L[1][1])
# 打印Lisa:
print(L[2][2])

转载处：廖雪峰Python教程

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条件判断

if语句

与其他语言相比，elif是else if的缩写，完全可以有多个elif，所以if语句的完整形式就是：

if <条件判断1>:
    <执行1>
elif <条件判断2>:
    <执行2>
elif <条件判断3>:
    <执行3>
else:
    <执行4>

再议input

如下代码：

birth = input('birth: ')
if birth < 2000:
    print('00前')
else:
    print('00后')

输入1982，结果报错：

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unorderable types: str() > int()

这是因为input()返回的数据类型是str，str不能直接和整数比较，必须先把str转化成整数。Python提供了int()函数来完成这件事情：

s = input('birth: ')
birth = int(s)
if birth < 2000:
    print('00前')
else:
    print('00后')

再次运行，就可以得到正确地结果。但是，如果输入abc呢？又会得到一个错误信息：

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'abc'

原来int()函数发现一个字符串并不是合法的数字时就会报错，程序就退出了。

练习
小明身高1.75，体重80.5kg。请根据BMI公式（体重除以身高的平方）帮小明计算他的BMI指数，并根据BMI指数：

• 低于18.5：过轻
• 18.5-25：正常
• 25-28：过重
• 28-32：肥胖
• 高于32：严重肥胖

用if-elif判断并打印结果：

代码如下：

height = 1.75
weight = 80.5
BMI = weight/(height*height)
if BMI<18.5:
    print('过轻')
elif BMI<25:
    print('正常')
elif BMI<28:
    print('过重')
elif BMI<32:
    print('肥胖')
else:
    print('严重肥胖'.encode('utf-8'))

转载处：廖雪峰Python教程

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