Python程序设计4——控制语句
1 print和import的更多信息
1.1 使用逗号输出
前面已经讲解过如何使用print来打印表达式,可以使用都好来打印多个表达式,只要用逗号隔开即可。
>>> print 'Age:',42
Age: 42
在python3.0版本中print变成了一个函数,因此打印时候就需要加上括号。
>>> print('Age:','')
('Age:', '')
如果想要同时输入文本和变量值,却又不希望使用字符串格式化的话,这个特性很有用
>>> greeting = 'Hello!'
>>> salutation = 'Mr.'
>>> name = 'Jack'
>>> print greeting,salutation,name
Hello! Mr. Jack
如果在结尾处加上逗号,那么接下来的语句会与前一条语句在同一行打印,例如:
print 'Hello,',
print 'world!'
输出Hello, world!
1.2 import关键字
可以使用import来导入整个模块包或者模块里面的一个函数
有两种句式:
1.import 模块名
2.from 模块名 inport 函数1,函数2....或者from 模块名 import *
由于不同的模块可能有相同的处理方法,也就是方法名一样,所以第二种更具普遍一样。对于第一种情况也可以处理,如果两个模块都有相同的函数,比如open函数,可以按照下面这种方式:
模块1.open()
模块2.open()
import语句还有as关键字,就是把导入的包另取一个包名(好像没多大意义)
>>> from math import sqrt
>>> sqrt(4)
2.0
>>> from math import sqrt as pingfang
>>> pingfang(4)
2.0
>>> import math as foobar
>>> foobar.sqrt(4)
2.0
2 赋值
2.1 多变量赋值
>>> x,y,z = 1,2,3
>>> print x,y,z
1 2 3
2.2 交换变量赋值
>>> x,y = y,x
>>> print x,y,z
2 1 3
上面所做的事情叫做序列解包,将多个值的序列解开,然后放到变量序列中。
>>> values = 1,2,3
>>> values
(1, 2, 3)
>>> x,y,z = values
>>> x
1
>>> y
2
>>> z
3
可以看到含有多个值的序列被解开,分别赋给了变量序列,x,y,z
可以利用这一点,当函数或者方法返回元组(或者其他序列)时,这个是很有用的。比如popitem方法,它返回的是键值对,可以把这个键值对,赋给两个变量
>>> scoundrel = {'name':'Robin','girlfriend':'Maria'}
>>> key,value = scoundrel.popitem()
>>> key,value
('girlfriend', 'Maria')
注意返回的元素个数必须和赋值的元素个数一致,否则就会引发异常
2.3 增量赋值
普通的赋值运算符是=,增量赋值可以讲一些标准运算符和=结合起来形成如*=,+=,-=这样的
>>> x = 2
>>> x += 1
>>> x
3
>>> x *= 2
>>> x
6
对于其他数据类型也适用
>>> a = 'foo'
>>> a += 'bar'
>>> a
'foobar'
>>> a *= 2
>>> a
'foobarfoobar'
2.4 语句块缩进
Python有严格的语句缩进要求,每个缩进4个空格,同一块的语句缩进量相同。在Python中用冒号:表示语句块的开始。
3 条件和条件语句
3.1 布尔值
真值也叫布尔值,根据George Boole命名的。
下面的值作为布尔表达式时,会被解释器看做是假(False):
False,None,0(所有类型的0,包括浮点型、长整型和其他类型),''(空字符串),()(空元组),[](空列表),{}(空字典)
也就是除了False、None和所有类型的0以及所有的空序列及空字典外,其他的都是真,包括True本身
>>> True
True
>>> True == 1
True
>>> True == 0
False
True和1对应,False和0对应
bool函数可以用来判断是否是True或者False
>>> bool('I think,therefore i am')
True
3.2 条件语句
Python提供了if,elif和else三个关键字用于条件语句控制,用冒号表示条件语句下的语句块执行。每一个else肯定有一个if语句配对,但是if不一定和else配对,因为if可以单独使用。
name = raw_input("what's your name?")
if name.endswith('Gumby'):
if name.startswith('Mr'):
print 'Hello Mr.' + name
elif name.startswith('Mrs.'):
print 'Hello Mrs.' + name
else:
print 'Hello,Gumby'
else:
print 'Hello,Strange' 输出结果:
what's your name?Mr.Gumby
Hello Mr.Mr.Gumby
3.3 更复杂的条件运算符和条件表达式
1.比较运算符
很多比较运算符和java是一样的,这里说特别的。
x is y x和y是同一个对象
x is not y x和y是不同的对象
x in y x是y容器的成员
x not in y x不是y容器的成员
示例:
>>> x = 1
>>> y = 2
>>> x is y
False
>>> x is not y
True
>>> x = 1
>>> y = [1,2]
>>> z = [3]
>>> x in y
True
>>> x in z
False
>>> x not in z
True
另外<>表示不等于!=,不建议使用这种奇葩的运算符。
2.相等运算符==
这个运算符是用来比较是否相等的,注意与=区别,这个运算符是用来赋值的。
3.is运算符
is 运算符判断的是同一性而不是相等性。
>>> x = y = [1,2,3]
>>> z = [1,2,3]
>>> x is y
True
>>> x is z
False
>>> x == z
True
原因很简单,列表、元组和字典都是对象,对象变量放的是数据的地址。
4.字符串和序列的比较
字符串可以按照字母顺序排列进行比较
>>> 'a ' < 'b'
True
大小写有区分,同一个字母对应的大小写,小写大于大写
>>> 'a' < 'A'
False
>>> 'A' < 'a'
True
比较时候首先比较首个字符,如果首个字符有区别就会有结果,如果首个字母相同,那就比较第二个,按此类推
其他序列也是如此,注意:比较时候,比较对象的结构必须是一样的:
>>> [1,2] < [2,1]
True
>>> [2,[1,4]] < [2,[1,5]]
True
5. Python的三元运算符
a if b else c
意思是:如果b为真,返回a,如果为假,返回c
3.4 断言
assert关键字用来预判断一些条件,就是预测一些值是否正确。因为某些条件可能会让程序崩溃,assert可以让错误条件出现前,直接让它崩溃,这种场景通常用于调测程序时候。
>>> age = 10
>>> assert 1 < age < 100
>>> assert 1 < age < 3 Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#140>", line 1, in <module>
assert 1 < age < 3
AssertionError
可以在使用assert时候添加字符串,解释断言
>>> age = -1
>>> assert 0 < age < 100,'The age must be realistic' Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#1>", line 1, in <module>
assert 0 < age < 100,'The age must be realistic'
AssertionError: The age must be realistic
4 循环
Python提供了while循环和for循环,没有do...while循环(也没必要,不是吗?)
4.1 while循环
对于while循环,必须在循环条件后面加上冒号,然后下一行缩排4个空格,开始一个块。另外可以使用制表符,制表符对于不同编辑器来说代表不同空格,有的代表4个,有的代表8个,为了让代码跨平台,建议手动敲4个空格。例如:
x = 0;
while x < 10:
print x,
x += 1
输出:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
注意:python中没有像C或java那样的++或--这样的运算符,这种运算符争议很大,很容易出错,所以python没有提供,可以使用x += 1这样不是很好么?
4.2 for循环
python的for循环很简单
for 循环变量 in 被循环的对象
print 循环变量
例如:
sentence = ['This','is','a','sentence']
for word in sentence :
print word,
输出结果:This is a sentence
注意:Java通常循环条件都是加上括号的,python的for循环不允许,这样会报错,不过if、while是允许的,原因是for和in是一个连体关键字,也就是python中for和in必须搭配使用的。
4.3 range函数
range函数返回一个一定范围的列表。它包括三个参数,第一个是起始数据(不指定默认是0),第二个是终点(不包括),第三个是步长,不指定默认是1
>>> range(10)
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> range(0,10)
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> range(2,10)
[2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> range(1,10,1)
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> range(1,10,2)
[1, 3, 5, 7, 9]
>>> range(1,10,3)
[1, 4, 7]
4.4 循环遍历字典元素
用for循环可以遍历字典,这是很容易的事情
d = {'Jack':'','Anny':''}
for key in d:
print key,':',d[key]
输出结果:
Jack : 1234
Anny : 3233
4.5 跳出循环
1.break
break跳出整个循环,continue跳出档次循环,不执行当次循环剩下的语句。
from math import sqrt
for n in range(99,0,-1):
root = sqrt(n)
if root == int(root):
print n
break
运行输出结果是:81
也就是说第一个数根整数根时候,跳出了整个循环。
2.continue
这个语句意思是:跳过当前循环次的剩余语句,但是不结束整个循环
while True:
word = raw_input('Please input a word:')
if not word:
break
print 'The word is',word
输出结果:
Please input a word:3
The word is 3
Please input a word:
上面not运算符是对word取否。not x的意思是,如果x是False,那not x就是True,如果是True,那not x就是False。
3.再谈else子句
else子句可以放在循环外面,这个和c,java语言都是不同的,作为循环的另一种情况
from math import sqrt
for n in range(99,0,-1):
root = sqrt(n)
if root == int(root):
print n
break
else:
print "Didn't find it"
4.5 一些迭代工具
1.并行迭代
程序可以同时迭代两个序列,比如有下面两个列表:
names = ['Quinta','Amy','Landau','Aria']
ages = [23,20,26,23]
for i in range(len(names)):
print names[i] + "'s age is",ages[i]
输出结果:
Quinta's age is 23
Amy's age is 20
Landau's age is 26
Aria's age is 23
同时迭代两个序列,很巧妙的利用了一个共享的循环变量。
2.zip迭代
内建的zip函数可以用来并行迭代,它可以讲两个序列合并在一起,返回一个元组
print zip(names,ages)
[('Quinta', 23), ('Amy', 20), ('Landau', 26), ('Aria', 23)]
然后进行解包即可
for names,ages in zip(names,ages):
print names + "'s age is",ages
4.6 列表推导式——轻量级循环
列表推导式是利用其它列表创建新列表的一种方法。它的工作方式类似于for循环,也很简单:
>>> [x*x for x in range(5)]
[0, 1, 4, 9, 16]
是不是很简单?如果想打印出那些能被3整除的平方数,使用模运算符即可,添加到列表推导式中
>>> [x*x for x in range(5) if x%3 ==0]
[0, 9]
还可以往for循环后面增加更多东西,这样就用多个条件限制生成所需要的列表。
>>> girls = ['Alic','Bekky']
>>> boys = ['Andrew','Bob']
>>> [b + '+' + g for g in girls for b in boys if b[0] == g[0]]
['Andrew+Alic', 'Bob+Bekky']
上面这个程序就找到了开头字母相同的boys和girs的对应
4.7 pass、del和exec
1.pass
在python中空代码块是非法的,pass语句通常和注释差不多,标识你当前还在构想一段程序的结构,但是还没有想好具体的实现细节,比如你定义一个函数,但是你还没想好怎么写,可以用个pass,让编译暂时通过,pass通常用在测试程序时候用到。
def foo_func:
pass
2.del删除
del语句仅仅删除的是引用变量本身,而不是对象数据(事实上Python没法删除值的,只有垃圾回收可以实现内存的回收)而通常垃圾回收只是断开引用变量和对象的链接。
>>> del x
>>> x Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#14>", line 1, in <module>
x
NameError: name 'x' is not defined
3.exec和eval语句
exec用于执行字符串语句,所谓的字符串语句就是用引号包起来的普通语句,这样是不是有些麻烦?
比如:
>>> exec "print 'Hello,World'"
Hello,World
普通的exec语句是不安全的,因为它可能会破坏命名空间,让一些变量名占用关键字,从而导致代码崩溃。
>>> from math import sqrt
>>> exec 'sqrt = 1'
>>> sqrt(4) Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#20>", line 1, in <module>
sqrt(4)
TypeError: 'int' object is not callable
注意:命名空间又称为作用域,可以被当作保存变量的地方,在执行x=1这类赋值语句时候,可以将键x和值1放在当前命名空间内。
可以通过增加in<scope>来实现,其中的<scope>就是起到放置代码字符串命名空间作用的字典。
>>> from math import sqrt
>>> scope = {}
>>> exec 'sqrt = 1' in scope
>>> sqrt(4)
2.0
>>> scope['sqrt']
1
可以看到,潜在的破坏性代码并不会覆盖sqrt函数,原来的函数能正常工作,而通过exec赋值的变量sqrt只在它的作用域内有效。
eval是类似于exec的内建函数。exec语句会执行一系列Python语句,而eval会计算Python表达式(以字符串形式书写的表达式),并且返回结果值。exec语句并不返回任何对象。例如:
>>> eval (raw_input("Enter an arithmetic expression:"))
Enter an arithmetic expression:7*7
49
5 小结
1.打印:print语句可以用来打印逗号隔开的多个值,如果语句以逗号结尾,后面的print语句会在同一行内继续打印
2.导入:使用import ...as....,from...import....
3.赋值:通过序列解包和链式赋值功能,多个变量赋值可以一次性赋值。
4.块:块是通过缩排使语句成组的一种方法,可以在条件及循环语句中使用
5.条件语句:if/elif/else,三个关键词均可独立,else未必需要和if搭配,这个和java里面是不一样的。
6.断言:断言简单来说就是肯定某个表达式为真,如果为假,断言会让程序崩溃。
7.循环:提供了while和for循环两种
8.列表循环推导式:通过旧的序列产生新的序列
9.pass、del、exec和eval语句:pass语句什么都不做,主要用于开发时候进行占位,del语句用来删除变量或者数据结构的一部分,但是不能用来删除值,exec语句用于执行Python程序相同的方式来执行字符串,内建的eval函数对写在字符串中的表达式进行计算并返回结果。
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