Python笔记

一、基本语法

1.1 注释

文档注释：
```
"""contents"""
```
多行注释：
```
'''

contents

'''
```
单行注释：
```
# contents
```

1.2 运算符、数与基本运算

运算符：

+, -, *, / , //, **, %

逻辑运算符

not

and：条件或短路运算符

or：条件或短路运算符

运算优先级（无圆括号的情况下）：
- **(指数运算)
- *, / , // ,%
- +, -
科学计数法：

5.0534E(e)+2，E(e)表示5.0534*(10^2)。
（Python 3.6）可以使用下划线给数字分组（Java也可）。
```
universe_age = 14_000_000_000
```

1.3 变量和常量

1.3.1 变量

同时赋值：

var1, var2 = exp1, exp2

因此，可以用 y, x = x, y 来交换x, y的值。

定义全局变量

① 直接在函数外定义全局变量。

② 在函数内使用global语句定义：global var 。

1.3.2 常量

常量：手动大写，没有内置常量类型。

1.4 格式化（数和字符串）

format()函数

返回字符串。
语法：format(item, format-specifier)
格式化标识符(format-specifier)："(width).(precision)(转换码)"

或者：

① "{:说明符}".format(item)

② [Python 3.6] f"{:说明符}"

总结

说明符	转换码	格式化的对象	格式	备注
"10.2f"	f	浮点数	宽度为10，精度为2	小数点`.`占1个宽度
"10.2e"	e	浮点数（用科学计数法表示）	宽度为10，精度为2	`e`,`+`/`-`各占一个宽度
"5b/o/d/x"	b/o/d/x	二/八/十/十六进制整数	宽度为5
"10.2%"	%	数	将数格式化为百分数	`%`占一个宽度
"50s"	s	字符串	宽度为50
"<..."			左对齐
">..."			右对齐

格式化浮点数(f)：

① 小数点.占1个宽度。
格式化成科学计数法(e)

①e,+/-各占一个宽度。
格式化成百分数(%)

%占一个宽度
格式化整数(b,o,d,x)
格式化字符串(s)
调整格式(<,>)

① <左对齐，>右对齐。

② 数默认向右对齐，字符串默认向左对齐。
格式化的问题

① 如果item的宽度大于格式符里指明的宽度，宽度会自动增加。

② 可以省略宽度，默认为0。

1.5 三种基本程序错误

三种程序错误：

语法错误
运行时错误（FileNotFoundError等）
逻辑错误

1.6 其他

可以在一行的结尾处放置一个 \ 继续符号来表示语句继续到下一行。

二、输入与输出

2.1 控制台

输入

input()函数
- 格式：input("提示用户输入的信息")
- 读取的结果是字符串。
把读取的字符串转换成数值类型：

① int()函数：不能用于非整型字符串。可以有先导0
- 格式：num = int(input("enter a number: "))
- int()还可以用于类型转换（浮点型→整型），舍弃小数部分。（若不舍弃用round函数）
```
var = 5.7

a = round(var) # a = 6
```

② eval()函数：可用于整型和浮点型字符串。不能有先导0

○ 格式：num = eval(input("enter a number: "))

输出

print()函数
- 不换行输出：print(item_1,item2, ..., end = "any ending string" )
- 换行输出：
  
  print(item1, item2, ...)
字符串连接：使用+。

2.2 文件

2.2.1 输入输出重定向

输入重定向：

python xxxx.py < textName.txt

输出重定向：

python xxxx.py > output.txt

例：

python xxxx.py < textName.txt > output.txt

从 textName.txt 中获取数据，把数据储存在 output.txt 中。

2.2.2 文件的输入与输出 (I/O)

模式	描述
t	文本模式 (默认)。
x	写模式，新建一个文件，如果该文件已存在则会报错。
b	二进制模式。
+	打开一个文件进行更新(可读可写)。
U	通用换行模式（不推荐）。
r	以只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。这是默认模式。
rb	以二进制格式打开一个文件用于只读。文件指针将会放在文件的开头。这是默认模式。一般用于非文本文件如图片等。
r+	打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。
rb+	以二进制格式打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。一般用于非文本文件如图片等。
w	打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
wb	以二进制格式打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。一般用于非文本文件如图片等。
w+	打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
wb+	以二进制格式打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。一般用于非文本文件如图片等。
a	打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。
ab	以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。
a+	打开一个文件用于读写。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。文件打开时会是追加模式。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。
ab+	以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。

![img](C:\Users\Jackkee\Desktop\Python\文件I O.png)

模式	r	r+	w	w+	a	a+
读	+	+		+		+
写		+	+	+	+	+
创建			+	+	+	+
覆盖			+	+
指针在开始	+	+	+	+
指针在结尾					+	+

文件读取

读取整个文件：
```
with open('文件名filename', '模式') as f: # 一般用f来表示文件对象

    value = f.read()
```
- with，在不再需要访问文件时将其关闭。
  - 有效范围：缩进行。
- open()函数，以相应模式打开相应文件。
- read()方法，读取文件的全部内容。

逐行读取文件：for循环

with open(filename) as f:

    for line in f:

        print(line)

创建关于包含文档内容的列表：

with open(filename, encoding='utf-8') as f:

    lines = f.readlines()

for line in lines:

    print(line.rstrip)

*encoding参数：在系统的默认编码和需要读取的文件使用的编码标准不一致时，必须使用。如，utf-8, utf-16, gbk等。

写入文件('w')

第二个实参——写入模式：读取模式('r')、写入模式('w')、附加模式('a')、读写模式('r+')。
附加模式('a')、写入模式('w')下，文件不存在，将会自动被创建。
文件路径
- 代码中表示路径时，可以使用/和\\。
文件对象方法：filename.write('text')。
split()方法：以空格为分隔符将字符串分成多个部分。可以用于粗略统计文本字数。

三、数据类型

3.1 数据类型

字符和字符串

建议：对单个字符使用 'a'，对多个字符使用 "abc"。

转义字符：
- \f 换页符
- \r 回车符：把光标移到同一行的第一个位置
字符串、数字的转换：
- ord(char)函数：返回char对应的ASCII码值。
- chr(code)函数：返回code对应的字符。
- str()函数：把数字转换为一个字符串。
在字符串中使用变量：

①（Python 3.6）f字符串格式：
```
var = f"{var_1} {var_2}"
```
②（Python 3.5及更早）format方法：
```
var = "{} {}".format(var_1, var_2)
```

字符串中的空白：

空白符包括：' ', \t, \f, \r, \n等。

lstrip() # 右侧right的空白

rstrip() # 左侧left的空白

strip() # 左右两侧

布尔表达式和条件表达式

布尔表达式
- 德摩根律
  
  not (a and b) not a or not b
  
  not (a or b) not a and not b
条件表达式
- 格式：expression_1 if boolean_expression else expression_2

3.2 类型转换

bool()函数：非零数→True， 0 → False。
int()函数, float()函数。

四、循环

while循环，for循环。

4.1 while 循环：条件控制循环

注意：

在循环控制中不要使用浮点值来比较相等
格式：
```
while expression:

    # 循环体
```
哨式控制：指定一个哨兵值，表明输入的结束。

while var != 0:

4.2 for 循环：计数器控制循环

语法：
```
for var in sequence:

    # 循环体
```
range()函数：

注意：range函数中的值必须是整数。
- range(a) 等价于 range(0,a)。
- range(a, b, k) 中，k为步长。
  
  ① 当k为正整数时，序列的最后一个数小于 b ;
```
for var in range(3, 9, 2):

    print(var)

'''

输出为：

3

5

7

'''
```
② 当k为负整数时，序列的最后一个数大于 b 。
```
for var in range(5, 1, -1):

    print(var)

'''

输出为：

5

4

3

2

'''
```

五、函数

注意

位置参数在关键字参数之前。
非默认参数在默认参数之前。
Python 不支持定义两个同名的参数，但可以通过不同的方式来调用函数。

如果定义了同名的函数，后定义的函数会取代之前定义的函数。
定义全局变量：

① 直接在函数外定义全局变量。

② 在函数内使用global语句定义：global var 。

5.1 函数的定义

定义格式：

def 函数名(参数):

    """可以在此处写有关此函数的相关内容"""

    # 函数体

传递参数
- 位置参数
  - 含义：调用函数时传入实际参数的数量和位置都必须和定义函数时保持一致。
- 关键字参数，例：
```
def function_name(argu1ment):

    ...

function_name(argument = '...')
```
默认参数：给形参指定默认值，必须在形参列表的末尾。

5.2 分类：返回值

根据函数是否有返回值，可以将函数分为带返回值函数和无返回值函数。

带返回值函数

可以返回多个值。

return a, b

var_1, var_2 = function(...)

无返回值函数

默认返回一个特殊值 None 。
无返回值函数可以用 return 语句，一般为 return None 或者 return 。

5.3 内置函数、math模块中的部分函数

内置函数

| 函数 | 描述 | 例 / 备注 |

| ------------------------------------- | ------------------------------------------------------------ | ---------------------- |

| abs(x) | 返回x的绝对值 | |

| max(iterable, [, key, default]) | 返回最大值，可指定 key=len 等 | iterable：可迭代的对象 |

| min(x1,x2,...) | 返回最小值 | |

| pow(a,b) | 返回a^b的值，类似于a**b | |

| round(x) | 返回与x最接近的整数。
如果x与两个整数的接近程度相同，则返回偶数值 | round(4.5)=4 |

| round(x,n) | 保留小数点后n位小数的浮点值 | round(5.446,2)=5.47 |

math模块中的数学函数（import math）和常量

(1) 数学函数：

函数	描述	例
fabs(x)	将 x 看作一个浮点数，返回它的绝对值	fabs(-2) = 2.0
ceil(x)	返回 x 向上取整的整数	ceil(-2.1) = -2
floor(x)	返回 x 向下取整的整数	floor(-2.1) = -3
exp(x)	返回 \(e^{x}\) 的值
log(x)	返回 \(log_{10}x\) 的值
log(x, base)	返回 \(log_{base}{x}\) 的值
sqrt(x)	返回 x 的平方根
sin(x), cos(x), tan(x)	返回 x 的正弦值/余弦值/正切值， x 是角度的弧度值
asin(x), acos(x)	返回 x 对应的弧度值
degrees(x)	将 x 从弧度转换为角度	degrees(1.57)=90
radians(x)	将 x 从角度转换为弧度

(2) 常量:

math.pi

math.e

5.4 random模块——生成随机数的部分函数

import random

randrange(x, y)，生成一个大小范围在 \([x, y)\) 内的整数。
randint(x, y)，生成一个大小范围在 \([x, y]\) 内的整数。
random()，生成一个范围在 \([0,\space1.0]\) 之间的浮点数。

六、对象和方法

6.1 对象

id() 函数，返回该对象的id。（在程序执行的过程中，id不会改变）
type() 函数，返回对象的类型/类。（type和class的含义相同）

6.2 方法

类中的函数称为方法。
调用方法的方式：

object.method()

八、特殊模块

8.1 turtle模块

Turtle

8.2 time模块

time.time()得到UNIX时间点（1970.01.01 00:00:00）

time

8.3 math模块

math

8.4 random模块

random

巴特西

[Python]Python入门笔记：语法基础