Python学习笔记——基础语法（上）

写在前面：本文适合有高级编程语言基础的读者阅读。

一、Python设计目标

• 简单直观
• 开源（Python源码不能加密）
• 易理解
• 适用于短期开发的日常任务

二、为何选择Python？

      代码量少，同样的问题，用不同的语言解决，代码量差距很明显。一般情况Python是Java的1/5。

三、Python特点

• 面向对象，在Python中一切皆对象
• 有强大的标准库，Python语言的核心只包含数字、字符串、列表、字典、文件等常见类型和函数，而由Python标准库提供了系统管理、网络通信、文本处理、数据库接口、图形系统、XML处理等额外功能。
• Python社区提供了大量的第三方模块，使用方式与标准库类似。它们的功能覆盖科学计算、人工智能、机器学习、Web开发、数据库接口、图形系统等多个领域。

四、Python的优缺点

1、优点

• 简单、易学
• 免费、开源
• 面向对象
• 丰富的库
• 可扩展性——如果需要一段关键代码运行的更快或者希望某些算法不公开，可以把这部分程序用C或C++编写，然后在Python程序中使用它们
• ……

2、缺点

• 运行速度——解释性语言，不像C/C++这些编译性语言执行速度比较快，因为是解释性的，执行速度相对较慢，但跨平台性较好。
• 国内市场较小
• 中文资料匮乏

五、Python适合的领域

• Web网站和各种网络服务
• 系统工具和脚本
• 作为“胶水”语言把其他语言开发的模块包装起来方便使用

六、Python不适合的领域

• 贴近硬件的代码（首选C）
• 移动开发：IOS、Android有各自的语言
• 游戏：C、C++

七、Python和其他语言的对比

八、Python运行机制

      字节码文件包含.pyc和.pyo文件（.pyc优化后的文件）

九、基础语法

1、print语句

      .当我们在Python交互式环境下编写代码时，>>>是Python解释器的提示符，不是代码的一部分。

     print语句也可以跟上多个字符串，用逗号“,”隔开，就可以连成一串输出：（print会依次打印每个字符串，遇到逗号“,”会输出一个空格）

>>> print 'The quick brown fox', 'jumps over', 'the lazy dog'
The quick brown fox jumps over the lazy dog

2、Python中Unicode字符串

      为了统一所有文字的编码，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问题了。Unicode通常用两个字节表示一个字符，原有的英文编码从单字节变成双字节，只需要把高字节全部填为0就可以。Python在后来添加了对Unicode的支持，以Unicode表示的字符串用u'...'表示，比如：

print u'中文'
中文

注意: 不加 u ，中文就不能正常显示。如果中文字符串在Python环境下遇到 UnicodeDecodeError，这是因为.py文件保存的格式有问题。可以在第一行添加注释

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

目的是告诉Python解释器，用UTF-8编码读取源代码。但是以上两者不能同时出现，比如代码编辑第一行的注释#-*-coding:utf-8 -*-,表明以下Python代码使用utf-8编码，但输出语句若写成print u'" ..."',这样就又要让解释器使用Unicode编码输出，导致解码出错。我们应该记住以何种方式编码就应以何种方式解码，否则就很有可能出现编码错误。

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3、List处理

      Python是动态语言，所以list中包含的元素并不要求都必须是同一种数据类型，我们完全可以在list中包含各种类型数据

      倒序访问：可以用 -1 这个索引来表示最后一个元素，类似，-2表示倒数第二个……

      添加元素：有两种方法，第一，使用append()，总是把新的元素添加到 list 的尾部。第二，使用insert(xx, xx)方法，它接受两个参数，第一个参数是索引号，第二个参数是待添加的新元素。

      删除元素：pop()方法总是删掉list的最后一个元素，并且它还返回这个元素。pop(index)删除指定位置的元素。注意：如果连续多次执行pop()方法，先执行的pop()会改变list大小，后面部分元素的index会发生改变。

      修改元素：直接使用赋值语句替换即可修改。

4、tuple处理

      tuple是另一种有序的列表，中文翻译为“ 元组 ”。tuple 和 list 非常类似，但是，tuple一旦创建完毕，就不能修改了。创建tuple和创建list唯一不同之处是用( )替代了[ ]。获取 tuple 元素的方式和 list 是一模一样的，我们可以正常使用 t[0]，t[-1]等索引方式访问元素，但是不能赋值成别的元素。

      也就是空tuple，直接用 ()表示。因为用()定义单元素的tuple与运算符的()有歧义，所以 Python 规定，单元素 tuple 要多加一个逗号“,”，这样就避免了歧义，而多元素 tuple 加不加这个额外的“,”效果是一样的，结尾没有，。

>>> t = (1,)
>>> print t
(1,)

Python在打印单元素tuple时，也自动添加了一个“,”，为了更明确地告诉你这是一个tuple。

      “可变的tuple”：tuple所谓的“不变”是说，tuple的每个元素，指向永远不变。即指向'a'，就不能改成指向'b'，指向一个list，就不能改成指向其他对象，但指向的这个list本身是可变的！理解了“指向不变”后，要创建一个内容也不变的tuple怎么做？那就必须保证tuple的每一个元素本身也不能变，可以将[]改为()即可保证()内部每个元素不可变。比如，我们来看一个“可变”的tuple：

>>> t = ('a', 'b', ['A', 'B'])

注意到 t 有 3 个元素：'a'，'b'和一个list：['A', 'B']。list作为一个整体是tuple的第3个元素。list对象可以通过 t[2] 拿到：

>>> L = t[2]

然后，我们把list的两个元素改一改：

>>> L[0] = 'X'
>>> L[1] = 'Y'

再看看tuple的内容：

>>> print t
('a', 'b', ['X', 'Y'])

为何可变？我们先看看定义的时候tuple包含的3个元素：

当我们把list的元素'A'和'B'修改为'X'和'Y'后，tuple变为：

表面上看，tuple的元素确实变了，但其实变的不是 tuple 的元素，而是list的元素。

5、if语句

      注意: Python代码的缩进规则。具有相同缩进的代码被视为代码块，下面的3，4行 print 语句就构成一个代码块（但不包括第5行的print）。如果 if 语句判断为 True，就会执行这个代码块。缩进请严格按照Python的习惯写法：4个空格，不要使用Tab，更不要混合Tab和空格，否则很容易造成因为缩进引起的语法错误。

age = 20
if age >= 18:
    print 'your age is', age
    print 'adult'
print 'END'

如果你在Python交互环境下敲代码，还要特别留意缩进，并且退出缩进需要多敲一行回车：

>>> age = 20
>>> if age >= 18:
...     print 'your age is', age
...     print 'adult'
...
your age is 20
adult

若用 if else，则else后边有: 。若有多个嵌套，则可以使用 if ... 多个elif ... else ... 的结构，一次写完所有的规则：

if age >= 18:
    print 'adult'
elif age >= 6:
    print 'teenager'
elif age >= 3:
    print 'kid'
else:
    print 'baby'

elif 意思就是 else if。注意: 这一系列条件判断会从上到下依次判断，如果某个判断为 True，执行完对应的代码块，后面的条件判断就直接忽略，不再执行了。

6、for循环

      如计算List中的平均值

L = [75, 92, 59, 68]
sum = 0.0
for score in L:
    sum += score
print sum / 4

注意:  name 这个变量是在 for 循环中定义的，意思是，依次取出list中的每一个元素，并把元素赋值给 score，然后执行for循环体（就是缩进的代码块）。这样一来，遍历一个list或tuple就非常容易了。

7、while循环

      比如要从 0 开始打印不大于 N 的整数：

N = 10
x = 0
while x < N:
    print x
    x = x + 1

while循环每次先判断 x < N，如果为True，则执行循环体的代码块，否则，退出循环。

在循环体内，x = x + 1 会让 x 不断增加，最终因为 x < N 不成立而退出循环。

8、使用break退出循环

      比如利用 while True 无限循环配合 break 语句，计算 1 + 2 + 4 + 8 + 16 + ... 的前20项的和。

sum = 0
x = 1
n = 1
while True:
    sum += x
    x = 2*x
    n = n+1
    if n > 20:
        break
print sum

9、使用continue继续循环

      比如计算0-100之间奇数的和

sum = 0
x = 0
while True:
    x = x + 1
    if x > 100:
        break
    if x % 2 == 0:
        continue
    sum += x
print sum

10、多重循环

      比如对100以内的两位数，使用两重循环打印出所有十位数数字比个位数数字小的数，例如，23（2 < 3）。

法一：

for x in [ 1,2,3,4,5,6,7,8,9 ]:
    for y in [ 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 ]:
        if x<y:
            print x*10 + y

法二：

for x in range(1,9):
    for y in range(x+1,10):
       print str(x)+str(y)

续下文《Python学习笔记——基础语法（下）》

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