3. 运算符
3.1 算数运算符
是完成基本的算术运算使用的符号，用来处理四则运算，而“+”和“*”还可以用来处理字符串。
3.2 比较（关系）运算符
- Python 2.x 中判断 不等于 还可以使用 <> 运算符
- != 在 Python 2.x 中同样可以用来判断 不等于
3.3 赋值运算符
- 在 Python 中，使用 = 可以给变量赋值。在算术运算时，为了简化代码的编写，Python 还提供了一系列的 与 算术运算符 对应的 赋值运算符，注意：赋值运算符中间不能使用空格。
3.4 身份运算符
身份运算符比较两个对象的内存位置。常用的有两个身份运算符，如下所述：
辨析
- is 用于判断 两个变量引用的对象是否为同一个
- == 用于判断 引用变量的值 是否相等
3.5 成员运算符
Python成员运算符测试给定值是否为序列中的成员。 有两个成员运算符，如下所述：
3.6 逻辑运算符
3.7 运算符优先级
- 以下表格的算数优先级由高到最低顺序排列：
- 操作系统会首先让 CPU 把 Python 解释器 的程序复制到 内存 中
- Python 解释器 根据语法规则，从上向下 让 CPU 翻译 Python 程序中的代码
- CPU 负责执行翻译完成的代码
Python 的解释器有多大？
- 执行以下终端命令可以查看 Python 解释器的大小
# 1. 确认解释器所在位置 $ which python # 2. 查看 python 文件大小(只是一个软链接) $ ls -lh /usr/bin/python # 3. 查看具体文件大小 $ ls -lh /usr/bin/python2.7
4. 变量
4.1 变量定义
- 在 Python 中，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
- 可以用 其他变量的计算结果 来定义变量
- 变量名 只有在 第一次出现 才是 定义变量
变量名 = 值
使用交互式方式，如果要查看变量内容，直接输入变量名即可，不需要使用 print 函数
使用解释器执行，如果要输出变量的内容，必须要要使用 print 函数
4.2 变量的类型
- 在 Python 中定义变量是 不需要指定类型（在其他很多高级语言中都需要），Python 可以根据 = 等号右侧的值，自动推导出变量中存储数据的类型
- 数据类型可以分为 数字型 和 非数字型数字型
- 整型 (int)：Python3中的所有整数都表示为长整数。 因此，长整数没有单独的数字类型。
- 浮点型（float）
- 布尔型（bool） ：真 True 非 0 数 —— 非零即真，假 False 0。
- 复数型 (complex)：复数是由x + yj表示的有序对的实数浮点数组成，其中x和y是实数，j是虚数单位。
- 非数字型：有些运算符还支持这些数据类型，详见4.4.5.3 运算符。
- 字符串（str）：加号(+)是字符串连接运算符，星号(*)是重复运算符。
- 列表（list）
- 元组（tuple）
- 字典（dict）
提示：在 Python 2.x 中，整数 根据保存数值的长度还分为：
- int（整数）
- long（长整数）
- 使用 type 函数可以查看一个变量的类型
In [1]: type(name)
<补>不同类型变量之间的计算
- 数字型变量 之间可以直接计算
- 在 Python 中，两个数字型变量是可以直接进行 算数运算的
- 如果变量是 bool 型，在计算时
- True 对应的数字是 1
- False 对应的数字是 0
- 字符串变量 之间使用 + 拼接字符串
- 字符串变量 可以和 整数 使用 * 重复拼接相同的字符串
- 数字型变量 和 字符串 之间 不能进行其他计算
<补>从键盘获取输入信息：input
- 在 Python 中可以使用 input 函数从键盘等待用户的输入
- 用户输入的 任何内容 Python 都认为是一个 字符串
字符串变量 = input("提示信息：")
<补>类型转换函数
price = float(input("请输入价格:"))
<补>格式化输出：print
- 如果希望输出文字信息的同时，一起输出 数据，就需要使用到 格式化操作符
- % 被称为 格式化操作符，专门用于处理字符串中的格式
- 包含 % 的字符串，被称为 格式化字符串
- % 和不同的 字符 连用，不同类型的数据 需要使用 不同的格式化字符
- 语法格式如下：
print("格式化字符串" % 变量1)
print("格式化字符串" % (变量1, 变量2...))
4.3 变量的命名
4.3.1 标识符和关键字
标示符就是程序员定义的 变量名、函数名
- 标示符可以由 字母、下划线 和 数字 组成
- 不能以数字开头
- 不能与关键字重名
关键字 就是在 Python 内部已经使用的标识符
- 关键字 具有特殊的功能和含义
- 开发者 不允许定义和关键字相同的名字的标识符
- 通过以下命令可以查看 Python 中的关键字
In [1]: import keyword In [2]: print(keyword.kwlist)
4.3.2 变量的命名规则
命名规则 可以被视为一种 惯例，并无绝对与强制
目的是为了 增加代码的识别和可读性
注意 Python 中的 标识符 是 区分大小写的
- 在定义变量时，为了保证代码格式，= 的左右应该各保留一个空格
- 在 Python 中，如果 变量名 需要由 二个 或 多个单词 组成时，可以按照以下方式命名：每个单词都使用小写字母，单词与单词之间使用 _下划线 连接，例如：first_name、last_name、qq_number、qq_password。
当然，还有驼峰命名法：
小驼峰式命名法：第一个单词以小写字母开始，后续单词的首字母大写，例如：firstName、lastName。
大驼峰式命名法，每一个单词的首字母都采用大写字母，例如：FirstName、LastName、CamelCase 。
4.4 高级变量类型
在 Python 中，所有 非数字型变量 都支持以下特点：
1. 都是一个 序列 sequence，也可以理解为 容器
2. 取值 []
3. 遍历 for in
4. 计算长度len、最大/最小值max/min、比较、删除del
5. 链接 + 和 重复 *
6. 切片
4.4.1 列表（list）
- List（列表） 是 Python 中使用 最频繁 的数据类型，在其他语言中通常叫做 数组，专门用于存储 一串 信息，列表用 [] 定义，数据 之间使用 , 分隔，列表的 索引 从 0 开始。
索引 就是数据在 列表 中的位置编号，索引 又可以被称为 下标
注意：从列表中取值时，如果 超出索引范围，程序会报错
name_list = ["zhangsan", "lisi", "wangwu"]
<补>del 关键字
- 使用 del 关键字(delete) 同样可以删除列表中元素
- del 关键字本质上是用来 将一个变量从内存中删除的
- 如果使用 del 关键字将变量从内存中删除，后续的代码就不能再使用这个变量了
In [1]: l = [1,2,3,4] In [2]: del l[1] In [3]: l[1] Out[3]: 3
在日常开发中，要从列表删除数据，建议 使用列表提供的方法
<补>函数与方法
- 函数 封装了独立功能，可以直接调用
函数名(参数)
函数需要死记硬背
- 方法 和函数类似，同样是封装了独立的功能
- 方法 需要通过 对象 来调用，表示针对这个 对象 要做的操作
对象.方法名(参数)
在变量后面输入 .，然后选择针对这个变量要执行的操作，记忆起来比函数要简单很多
<补>循环遍历
- 遍历 就是 从头到尾 依次 从 列表 中获取数据，在 循环体内部 针对 每一个元素，执行相同的操作。
- 在 Python 中为了提高列表的遍历效率，使用 for 就能够实现迭代遍历。
# for 循环内部使用的变量 in 列表 for name in name_list: 循环内部针对列表元素进行操作 print(name)
for-in循环流程图
- 尽管 Python 的 列表 中可以 存储不同类型的数据
- 但是在开发中，更多的应用场景是
- 列表 存储相同类型的数据
- 通过 迭代遍历，在循环体内部，针对列表中的每一项元素，执行相同的操作
4.4.2 元组（tuple）
- Tuple（元组）与列表类似，不同之处在于元组的 元素不能修改元组 表示多个元素组成的序列
- 元组 在 Python 开发中，有特定的应用场景
- 用于存储 一串 信息，数据 之间使用 , 分隔
- 元组用 () 定义，元组的 索引 从 0 开始，索引 就是数据在 元组 中的位置编号。
info_tuple = ("zhangsan", 18, 1.75)
创建空元组：
info_tuple = ()
元组中 只包含一个元素 时，需要 在元素后面添加逗号：
info_tuple = (50, )
元组示意图
- 在 Python 中，可以使用 for 循环遍历所有非数字型类型的变量：列表、元组、字典以及 字符串
- 提示：在实际开发中，除非 能够确认元组中的数据类型，否则针对元组的循环遍历需求并不是很多
- 在开发中，更多的应用场景是：
- 函数的 参数 和 返回值，一个函数可以接收 任意多个参数，或者 一次返回多个数据
- 格式字符串，格式化字符串后面的 () 本质上就是一个元组
- 让列表不可以被修改，以保护数据安全
<补>元组和列表之间的转换
- 使用 list 函数可以把元组转换成列表
list(元组)
- 使用 tuple 函数可以把列表转换成元组
tuple(列表)
4.4.3 字典（dict）
dict（字典） 是 除列表以外 Python 之中 最灵活 的数据类型。
字典同样可以用来 存储多个数据，通常用于存储 描述一个 物体 的相关信息
- 和列表的区别：
- 列表 是 有序 的对象集合
- 字典 是 无序 的对象集合
- 字典用 {} 定义。
- 字典使用 键值对 存储数据，键值对之间使用逗号 , 分隔：
- 键 key 是索引
- 值 value 是数据
- 键 和 值 之间使用冒号 : 分隔
- 键必须是唯一的
- 值 可以取任何数据类型，但 键 只能使用 字符串、数字或 元组
xiaoming = {"name": "小明",
"age": 18,
"gender": True,
"height": 1.75}
- 字典的遍历 就是 依次 从 字典 中获取所有键值对：
# for 循环内部使用的 `key 的变量` in 字典
for k in xiaoming:
print("%s: %s" % (k, xiaoming[k]))
提示：在实际开发中，由于字典中每一个键值对保存数据的类型是不同的，所以针对字典的循环遍历需求并不是很多
- 尽管可以使用 for in 遍历 字典
- 但是在开发中，更多的应用场景是：
- 使用 多个键值对，存储 描述一个 物体 的相关信息 —— 描述更复杂的数据信息
- 将 多个字典 放在 一个列表 中，再进行遍历，在循环体内部针对每一个字典进行 相同的处理
card_list = [{"name": "张三",
"qq": "12345",
"phone": "110"},
{"name": "李四",
"qq": "54321",
"phone": "10086"}
]
4.4.4 字符串（str）
- 字符串 就是 一串字符，是编程语言中表示文本的数据类型
- 在 Python 中可以使用 一对双引号 " 或者 一对单引号 ' 定义一个字符串
- 虽然可以使用 " 或者 ' 做字符串的转义，但是在实际开发中：
- 如果字符串内部需要使用 "，可以使用 ' 定义字符串
- 如果字符串内部需要使用 '，可以使用 " 定义字符串
- 可以使用 索引 获取一个字符串中 指定位置的字符，索引计数从 0 开始
- 也可以使用 for 循环遍历 字符串中每一个字符
大多数编程语言都是用 " 来定义字符串
string = "Hello Python" for c in string: print(c)
提示：在 python 中对字符串操作，内置提供的方法足够多，使得在开发时，能够针对字符串进行更加灵活的操作！应对更多的开发需求！
1) 判断类型 - 9
2) 查找和替换 - 7
3) 大小写转换 - 5
4) 文本对齐 - 3
5) 去除空白字符 - 3
6) 拆分和连接 - 5
<补>字符串的切片
- 切片 方法适用于 字符串、列表、元组切片 使用 索引值 来限定范围，从一个大的 字符串 中 切出 小的 字符串
- 列表 和 元组 都是 有序 的集合，都能够 通过索引值 获取到对应的数据
- 字典 是一个 无序 的集合，是使用 键值对 保存数据
字符串[开始索引:结束索引:步长]
注意：
- 指定的区间属于 左闭右开 型 [开始索引, 结束索引) => 开始索引 <= 范围 < 结束索引从 起始 位开始，到 结束位的前一位 结束（不包含结束位本身)
- 从头开始，开始索引 数字可以省略，冒号不能省略
- 到末尾结束，结束索引 数字可以省略，冒号不能省略
- 步长默认为 1，如果连续切片，数字和冒号都可以省略
<补>索引的顺序和倒序
- 在 Python 中不仅支持 顺序索引，同时还支持 倒序索引
- 所谓倒序索引就是 从右向左 计算索引：最右边的索引值是 -1，依次递减。
num_str = "0123456789" # 1. 截取从 2 ~ 5 位置 的字符串 print(num_str[2:6]) # 2. 截取从 2 ~ `末尾` 的字符串 print(num_str[2:]) # 3. 截取从 `开始` ~ 5 位置 的字符串 print(num_str[:6]) # 4. 截取完整的字符串 print(num_str[:]) # 5. 从开始位置，每隔一个字符截取字符串 print(num_str[::2]) # 6. 从索引 1 开始，每隔一个取一个 print(num_str[1::2]) # 倒序切片 # -1 表示倒数第一个字符 print(num_str[-1]) # 7. 截取从 2 ~ `末尾 - 1` 的字符串 print(num_str[2:-1]) # 8. 截取字符串末尾两个字符 print(num_str[-2:]) # 9. 字符串的逆序（面试题） print(num_str[::-1])
4.4.5 公共方法和变量的高级应用
4.4.5.1 内置函数
Python 包含了以下内置函数：
注意：字符串 比较符合以下规则： "0" < "A" < "a"。
4.4.5.2 切片
- 切片 使用 索引值 来限定范围，从一个大的 字符串 中 切出 小的 字符串
- 列表 和 元组 都是 有序 的集合，都能够 通过索引值 获取到对应的数据
- 字典 是一个 无序 的集合，是使用 键值对 保存数据
4.4.5.3 运算符
注意
- in 在对 字典 操作时，判断的是 字典的键
- in 和 not in 被称为 成员运算符
4.4.5.4 内置函数完整的 for 循环语法
- 在 Python 中完整的 for 循环 的语法如下：
for 变量 in 集合: 循环体代码 else: 没有通过 break 退出循环，循环结束后，会执行的代码
应用场景：
- 在 迭代遍历 嵌套的数据类型时，例如 一个列表包含了多个字典
- 需求：要判断 某一个字典中 是否存在 指定的 值
- 如果 存在，提示并且退出循环
- 如果 不存在，在 循环整体结束 后，希望 得到一个统一的提示
4.4.5.5 变量的引用
- 变量 和 数据 都是保存在 内存 中的
- 在 Python 中 函数 的 参数传递 以及 返回值 都是靠 引用 传递的
在 Python 中：变量 和 数据 是分开存储的，数据 保存在内存中的一个位置，变量 中保存着数据在内存中的地址，就叫做 引用，使用 id() 函数可以查看变量中保存数据所在的 内存地址。
注意：如果变量已经被定义，当给一个变量赋值的时候，本质上是 修改了数据的引用
- 变量 不再 对之前的数据引用
- 变量 改为 对新赋值的数据引用
在 Python 中，变量的名字类似于 便签纸 贴在 数据 上：
- 定义一个整数变量 a，并且赋值为 1
在 Python 中，函数的 实参/返回值 都是是靠 引用 来传递来的
结果
结果
4.4.5.6 可变和不可变类型
- 不可变类型，内存中的数据不允许被修改：
- 数字类型 int, bool, float, complex, long(2.x)
- 字符串 str
- 元组 tuple
- 可变类型，内存中的数据可以被修改：
- 列表 list
- 字典 dict
注意：字典的 key 只能使用不可变类型的数据
注意
- 可变类型的数据变化，是通过 方法 来实现的
- 如果给一个可变类型的变量，赋值了一个新的数据，引用会修改变量 不再 对之前的数据引用
- 变量 改为 对新赋值的数据引用
<补>哈希 (hash)
- Python 中内置有一个名字叫做 hash(o) 的函数：接收一个 不可变类型 的数据作为 参数，返回 结果是一个 整数。
- 哈希 是一种 算法，其作用就是提取数据的 特征码（指纹），相同的内容 得到 相同的结果，不同的内容 得到 不同的结果。
- 在 Python 中，设置字典的 键值对 时，会首先对 key 进行 hash 已决定如何在内存中保存字典的数据，以方便 后续 对字典的操作：增、删、改、查：键值对的 key 必须是不可变类型数据，键值对的 value 可以是任意类型的数据。
4.4.5.7 局部变量和全局变量
- 局部变量 是在 函数内部 定义的变量，只能在函数内部使用；函数执行结束后，函数内部的局部变量，会被系统回收；不同的函数，可以定义相同的名字的局部变量，但是 彼此之间 不会产生影响；局部变量一般临时 保存 函数内部需要使用的数据。
- 全局变量 是在 函数外部定义 的变量（没有定义在某一个函数内），所有函数 内部 都可以使用这个变量。
提示：在其他的开发语言中，大多 不推荐使用全局变量 —— 可变范围太大，导致程序不好维护！
注意：函数执行时，需要处理变量时 会：
- 首先 查找 函数内部 是否存在 指定名称 的局部变量，如果有，直接使用
- 如果没有，查找 函数外部 是否存在 指定名称 的全局变量，如果有，直接使用
- 如果还没有，程序报错！
注意：函数不能直接修改全局变量的引用，如果要修改，必须要用global声明该变量是全局变量。
注意：为了避免局部变量和全局变量出现混淆，在定义全局变量时，有些公司会有一些开发要求，例如：全局变量名前应该增加 g_ 或者 gl_ 的前缀。
5. 判断（分支）
5.1 if 语句语法
1、if 判断语句基本语法：
if 要判断的条件: 条件成立时，要做的事情 ……
注意：代码的缩进为一个 tab 键，或者 4 个空格 —— 建议使用空格
- 在 Python 开发中，Tab 和空格不要混用！
2、如果需要在 不满足条件的时候，做某些事情，该如何做呢？
if 要判断的条件: 条件成立时，要做的事情 …… else: 条件不成立时，要做的事情 ……
- 在程序开发中，通常 在判断条件时，会需要同时判断多个条件，只有多个条件都满足，才能够执行后续代码，这个时候需要使用到 逻辑运算符。
- Python 中的 逻辑运算符 包括：与 and／或 or／非 not 三种
条件1 and 条件2 ：两个条件同时满足，返回 True 条件1 or 条件2：两个条件只要有一个满足，返回 True not 条件：非，不是
3、如果希望 再增加一些条件，条件不同，需要执行的代码也不同 时，就可以使用 elif ：
if 条件1: 条件1满足执行的代码 …… elif 条件2: 条件2满足时，执行的代码 …… elif 条件3: 条件3满足时，执行的代码 …… else: 以上条件都不满足时，执行的代码 ……
注意
- elif 和 else 都必须和 if 联合使用，而不能单独使用
- 可以将 if、elif 和 else 以及各自缩进的代码，看成一个 完整的代码块
4、在开发中，使用 if 进行条件判断，如果希望 在条件成立的执行语句中 再 增加条件判断，就可以使用 if 的嵌套：
if 条件 1: 条件 1 满足执行的代码 …… if 条件 1 基础上的条件 2: 条件 2 满足时，执行的代码 …… # 条件 2 不满足的处理 else: 条件 2 不满足时，执行的代码 # 条件 1 不满足的处理 else: 条件1 不满足时，执行的代码 ……
5.2 if语句的应用
5.2.1 随机数的处理
- 在 Python 中，要使用随机数，首先需要导入 随机数 的 模块 —— “工具包”
import random
- 导入模块后，可以直接在 模块名称 后面敲一个 . 然后按 Tab 键，会提示该模块中包含的所有函数
- random.randint(a, b) ，返回 [a, b] 之间的整数，包含 a 和 b
- 例如：
random.randint(12, 20) # 生成的随机数n: 12 <= n <= 20 random.randint(20, 20) # 结果永远是 20 random.randint(20, 10) # 该语句是错误的，下限必须小于上限
5.2.2 石头剪刀布
# 导入随机工具包
# 注意：在导入工具包的时候，应该将导入的语句，放在文件的顶部
# 因为，这样可以方便下方的代码，在任何需要的时候，使用工具包中的工具
import random
# 从控制台输入要出的拳 —— 石头（1）／剪刀（2）／布（3）
player = int(input("请输入您要出的拳 石头（1）／剪刀（2）／布（3）："))
# 电脑 随机 出拳 —— 先假定电脑只会出石头，完成整体代码功能
computer = random.randint(1, 3)
print("玩家选择的拳头是 %d - 电脑出的拳是 %d" % (player, computer))
# 比较胜负
# 1 石头 胜 剪刀
# 2 剪刀 胜 布
# 3 布 胜 石头
# if (()
# or ()
# or ()):
if ((player == 1 and computer == 2)
or (player == 2 and computer == 3)
or (player == 3 and computer == 1)):
print("欧耶，电脑弱爆了！")
# 平局
elif player == computer:
print("真是心有灵犀啊，再来一盘")
# 其他的情况就是电脑获胜
else:
print("不服气，我们决战到天明！")
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6. 循环
6.1 程序执行的三大流程
在程序开发中，一共有三种流程方式：
- 顺序 —— 从上向下，顺序执行代码
- 分支 —— 根据条件判断，决定执行代码的 分支
- 循环 —— 让 特定代码 重复 执行
程序执行的三大流程
6.2 while 循环基本使用
while 语句基本语法：
初始条件设置 —— 通常是重复执行的 计数器 while 条件(判断 计数器 是否达到 目标次数): 条件满足时，做的事情1 条件满足时，做的事情2 条件满足时，做的事情3 ...(省略)... 处理条件(计数器 + 1)
由于程序员的原因，忘记 在循环内部 修改循环的判断条件，导致循环持续执行，程序将陷入死循环而无法终止！
计数器 +1 ：可以通过赋值运算符简化代码的编写。
常见的计数方法有两种，可以分别称为：
- 自然计数法（从 1 开始）—— 更符合人类的习惯
- 程序计数法（从 0 开始）—— 几乎所有的程序语言都选择从 0 开始计数
因此，大家在编写程序时，应该尽量养成习惯：除非需求的特殊要求，否则 循环 的计数都从 0 开始
6.3 break 和 continue
break 和 continue 是专门在循环中使用的关键字
- break ：某一条件满足时，退出循环，不再执行后续的代码
- continue ：某一条件满足时，不执行后续的代码直接进入下一次循环
- break 和 continue 只针对 当前所在循环 有效
6.4 while 循环嵌套
- while 嵌套就是：while 里面还有 while，每一次循环中还要做完一个循环。
while 条件 1: 条件满足时，做的事情1 条件满足时，做的事情2 条件满足时，做的事情3 ...(省略)... while 条件 2: 条件满足时，做的事情1 条件满足时，做的事情2 条件满足时，做的事情3 ...(省略)... 处理条件 2 处理条件 1
示例：
"""
打印 9 行小星星：
*
**
***
****
*****
******
*******
********
*********
"""
# 定义起始行
row = 1
# 最大打印 9 行
while row <= 9:
# 定义起始列
col = 1
# 最大打印 row 列
while col <= row:
# end = ""，表示输出结束后，不换行
# " " 可以在控制台输出一个制表符，协助在输出文本时对齐
print("%d * %d = %d" % (col, row, row * col), end=" ")
# 列数 + 1
col += 1
# 一行打印完成的换行
print("")
# 行数 + 1
row += 1
<补>字符串中的转义字符
- 在控制台输出一个 制表符，协助在输出文本时 垂直方向 保持对齐
- 在控制台输出一个 换行符
制表符 的功能是在不使用表格的情况下在 垂直方向 按列对齐文本