アリババクラウドパイソントレーニングキャンプTASK1-DAY1
前書き
Pythonは汎用プログラミング言語であり、科学計算や機械学習の分野で幅広いアプリケーションがあります。Pythonを使用して機械学習を実行する場合は、Pythonの基本的な理解が不可欠です。このPython入門シリーズの体験は、そのような初心者のために注意深く準備されています。
1つは、変数、演算子、およびデータタイプです。
1.注意事項
Pythonでは、#はコメントを表し、行全体に適用されます。
# 这是一个注释
print("Hello world")
# Hello world
Hello world
'' '' ''または "" "" ""は間隔コメントを意味し、三重引用符の間のすべてのコンテンツがコメント化されます
2.オペレーター
算術演算子:
オペレーター | 名前 | 例 | 結果 |
---|---|---|---|
+ | プラス | 1 + 1 | 2 |
- | もっと少なく | 8-7 | 1 |
* | かける | 6 * 5 | 30 |
/ | を除いて | 3/4 | 0.75 |
// | 分割する | 3 // 4 | 0 |
% | 残りを取る | 6%4 | 2 |
**** | パワー | 2 ** 4 | 16 |
比較演算子:
オペレーター | 名前 | 例 | 結果 |
---|---|---|---|
>> | 以上 | 2> 1 | 本当 |
<= | 名前 | 1 <= 1 | 本当 |
< | 名前 | 2 <1 | 誤り |
<= | 名前 | 2 <= 9 | 本当 |
== | 名前 | 2 == 0 | 誤り |
!= | 名前 | 3!= 4 | 本当 |
論理演算子:
オペレーター | 名前 | 例 | 結果 |
---|---|---|---|
そして | 対 | (3> 2)および(4 <5) | 本当 |
または | または | (3 <2)および(4> 5) | 誤り |
ない | 非 | not(4 == 6) | 誤り |
ビット演算子:
オペレーター | 名前 | 例 | 結果 |
---|---|---|---|
〜 | ビット単位の否定 | 〜4 | -5 |
& | ビットワイズと | 4&5 | 4 |
^ | ビットワイズXOR | 4 ^ 5 | 1 |
<< | 左にシフト | 4 << 2 | 16 |
>> | 右シフト | 4 >> 2 | 1 |
その他のオペレーター:
オペレーター | 名前 | 例 | 結果 |
---|---|---|---|
に | 存在する | 'A' in ['A'、 'B'、 'C'] | Aが存在します |
ありませんで | 存在しません | 'h'は['A'、 'B'、 'C']にありません | hは存在しません |
です | はい | 「こんにちは」は「こんにちは」です | 本当 |
そうではありません | ではありません | 「こんにちは」は「こんにちは」ではありません | 誤り |
注:
(1)は、2つの変数のメモリアドレスを比較しません
(2)= =、!= 2つの変数の値を比較します
(3)2つの変数を比較し、不変のアドレスを指しますタイプ(strなど)、is、is not and ==、!=完全に同等です。
(4)比較される2つの変数は、可変アドレスタイプ(list、dict、tupleなど)を指します。2つの間に違いがあります。
演算子の優先順位:
(1)単項演算子は二項演算子よりも優れています。たとえば、3 **-2は3 **(-2)と同等です。
(2)最初に算術演算、2番目にシフト演算、最後にビット演算。たとえば、1 << 3 + 2&7は(1 <<(3 + 2))&7と同等です。
(3)論理演算が最終的に結合されます。たとえば、3 <4および4 <5は、(3 <4)および(4 <5)と同等です。
print(-3 ** 2) # -9
print(3 ** -2) # 0.1111111111111111
print(1 << 3 + 2 & 7) # 0
print(-3 * 2 + 5 / -2 - 4) # -12.5
print(3 < 4 and 4 < 5) # True
3.変数と割り当て
1.変数を使用する前に、変数に値を割り当てる必要があります
。2。変数名には文字、数字、下線を含めることができますが、変数名を数字で始めることはできません。
3. Python変数名は大文字と小文字が区別され、foo!= Fooです。
4.データタイプと変換
の種類 | 名前 | 例 |
---|---|---|
int | 整数<クラス 'int'> | 10 |
浮く | 浮動小数点<class'float '> | 11.11 |
ブール | ブール値<クラス 'bool'> | True、Flase |
整数型:
pythonでは、typeメソッドを使用して型を表示し、binメソッドを使用して対応するバイナリ番号を表示します
a = 5
print( type(a))
print(bin(a))
<
class'int '> 0b101
浮動小数点:
print(1., type(1.))
# 1.0 <class 'float'>
a = 0.00000023
b = 2.3e-7
print(a) # 2.3e-07
print(b) # 2.3e-07
有时候我们想保留浮点型的小数点后 n 位。可以用 decimal 包里的 Decimal 对象和 getcontext() 方法来实现。
小贴士:Python 里面有很多用途广泛的包 (package),用什么你就引进 (import) 什么。包也是对象,也可以用上面提到的dir(decimal) 来看其属性和方法。
例子:使 1/3 保留 4 位,用 getcontext().prec 来调整精度。
decimal.getcontext().prec = 4
c = Decimal(1) / Decimal(3)
print(c)
# 0.3333
布尔型:
布尔 (boolean) 型变量只能取两个值,True 和 False。当把布尔型变量用在数字运算中,用 1 和 0 代表 True 和 False。
print(True + True) # 2
print(True + False) # 1
print(True * False) # 0
除了直接给变量赋值 True 和 False,还可以用 bool(X) 来创建变量,其中 X 可以是
(1).基本类型:整型、浮点型、布尔型
(2).容器类型:字符串、元组、列表、字典和集合
例子:bool 作用在容器类型变量:X 只要不是空的变量,bool(X) 就是 True,其余就是 False。
print(type(''), bool(''), bool('python'))
# <class 'str'> False True
print(type(()), bool(()), bool((10,)))
# <class 'tuple'> False True
确定bool(X) 的值是 True 还是 False,就看 X 是不是空,空的话就是 False,不空的话就是 True。
(1)对于数值变量,0, 0.0 都可认为是空的。
(2)对于容器变量,里面没元素就是空的。获取类型信息获取类型信息 type(object)
类型判断:
如果要判断两个类型是否相同推荐使用 isinstance()。
类型转换:
转换为整型 int(x, base=10)
转换为字符串 str(object=’’)
转换为浮点型 float(x)
5. print()函数
print(*objects, sep=' ', end='\n', file=sys.stdout, flush=False)
(1) 将对象以字符串表示的方式格式化输出到流文件对象file里。其中所有(2) 非关键字参数都按str()方式进行转换为字符串输出;
(3) 关键字参数sep是实现分隔符,比如多个参数输出时想要输出中间的分隔字符;
(3) 关键字参数end是输出结束时的字符,默认是换行符\n;
(4) 关键字参数file是定义流输出的文件,可以是标准的系统输出sys.stdout,也可以重定义为别的文件;
(5) 关键字参数flush是立即把内容输出到流文件,不作缓存。
二、位运算
1.原码、反码和不补码
二进制有三种不同的表示形式:原码、反码和补码,计算机内部使用补码来表示。
(1) 原码:就是其二进制表示(注意,有一位符号位)。
00 00 00 11 ->
310 00 00 11 -> -3
(2) 反码:正数的反码就是原码,负数的反码是符号位不变,其余位取反(对应正数按位取反)。
00 00 00 11 ->
311 11 11 00 -> -3
(3) 补码:正数的补码就是原码,负数的补码是反码+1。
00 00 00 11 -> 3
11 11 11 01 -> -3
符号位:最高位为符号位,0表示正数,1表示负数。在位运算中符号位也参与运算。
2.按位运算
(1) 按位非操作~:
~1 = 0
~0 = 1
~ 把num的补码中的 0 和 1 全部取反(0 变为 1,1 变为 0)有符号整数的符号位在 ~ 运算中同样会取反。
(2) 按位与操作 &:
1 & 1 = 1
1 & 0 = 0
0 & 1 = 0
0 & 0 = 0
只有两个对应位都为 1 时才为 1
(3) 按位或操作 |
1 | 1 = 1
1 | 0 = 1
0 | 1 = 1
0 | 0 = 0
只要两个对应位中有一个 1 时就为 1
(4) 按位异或操作 ^:
1 ^ 1 = 0
1 ^ 0 = 1
0 ^ 1 = 1
0 ^ 0 = 0
只有两个对应位不同时才为 1
异或操作的性质:满足交换律和结合律
(5) 按位左移操作 <<:
num << i 将num的二进制表示向左移动i位所得的值。
00 00 10 11 -> 11
11 << 3
---
01 01 10 00 -> 88
(6) 按位右移操作 >>:
num >> i 将num的二进制表示向右移动i位所得的值。
00 00 10 11 -> 11
11 >> 2
---
00 00 00 10 -> 2
3.用位运算实现快速计算
(1) 通过 <<,>> 快速计算2的倍数问题。
n << 1 -> 计算 n*2
n >> 1 -> 计算 n/2,负奇数的运算不可用
n << m -> 计算 n*(2^m),即乘以 2 的 m 次方
n >> m -> 计算 n/(2^m),即除以 2 的 m 次方
1 << n -> 2^n
(2) 通过 ^ 快速交换两个整数。 通过 ^ 快速交换两个整数。
a ^= b
b ^= a
a ^= b
(3) 通过 a & (-a) 快速获取a的最后为 1 位置的整数。
00 00 01 01 -> 5
&
11 11 10 11 -> -5
---
00 00 00 01 -> 1
00 00 11 10 -> 14
&
11 11 00 10 -> -14
---
00 00 00 10 -> 2
4.利用位运算实现整数集合
一个数的二进制表示可以看作是一个集合(0 表示不在集合中,1 表示在集合中)。
比如集合 {1, 3, 4, 8},可以表示成 01 00 01 10 10 而对应的位运算也就可以看作是对集合进行的操作。
元素与集合的操作:a | (1<<i) -> 把 i 插入到集合中
a & ~(1<<i) -> 把 i 从集合中删除
a & (1<<i) -> 判断 i 是否属于该集合(零不属于,非零属于)
集合之间的操作:a 补 -> ~a
a 交 b -> a & b
a 并 b -> a | b
a 差 b -> a & (~b)
注意:整数在内存中是以补码的形式存在的,输出自然也是按照补码输出。
例子:
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
string s1 = Convert.ToString(-3, 2);
Console.WriteLine(s1);
// 11111111111111111111111111111101
string s2 = Convert.ToString(-3, 16);
Console.WriteLine(s2);
// fffffffd
}
}
在根据bin()的输出,可以看出:
(1)Python中bin一个负数(十进制表示),输出的是它的原码的二进制表示加上个负号
(2)Python中的整型是补码形式存储的。
(3)Python中整型是不限制长度的不会超范围溢出。
所以为了获得负数(十进制表示)的补码,需要手动将其和十六进制数0xffffffff进行按位与操作,再交给bin()进行输出,得到的才是负数的补码表示。