Python基础

1. Hello World!

Python命令行

假设你已经安装好了Python, 那么在命令提示符输入:

python

将直接进入python。然后在命令行提示符>>>后面输入:

>>>print('Hello World!')

可以看到，随后在屏幕上输出:

print是一个常用函数，其功能就是输出括号中得字符串。

（在Python 2.x中，print还可以是一个关键字，可写成print 'Hello World!'，但这在3.x中行不通 ）

由于篇幅有限，今天分享之前先说下这个，，如果大家喜欢的话我会再更新，专注学习Python技术的小伙伴可以进群（五八八零九零九四二）一起交流学习，群里还有大量学习资料可供大家自行下载参看，欢迎大家一起来交流讨论。

另一个使用Python的方法，是写一个Python程序。用文本编辑器写一个.py结尾的文件，比如说hello.py

在hello.py中写入如下，并保存:

print('Hello World!')

退出文本编辑器，然后在命令行输入:

$python hello.py

来运行hello.py。可以看到Python随后输出

Hello World!

Python基础02 基本数据类型

变量不需要声明

Python的变量不需要声明，你可以直接输入：

那么你的内存里就有了一个变量a， 它的值是10，它的类型是integer (整数)。 在此之前你不需要做什么特别的声明，而数据类型是Python自动决定的。

>>>print(a)

>>>print(type(a))

那么会有如下输出：

10

这里，我们学到一个内置函数type(), 用以查询变量的类型。

回收变量名

如果你想让a存储不同的数据，你不需要删除原有变量就可以直接赋值。

>>>a = 1.3

>>>print(a,type(a))

会有如下输出

1.3

我们看到print的另一个用法，也就是print后跟多个输出，以逗号分隔。

基本数据类型

a=10 # int 整数

a=1.3 # float 浮点数

a=True # 真值 (True/False)

a='Hello!' # 字符串。字符串也可以用双引号。

以上是最常用的数据类型。此外还有分数，字符，复数等其他类型，有兴趣的可以学习一下。

变量不需要声明，不需要删除，可以直接回收适用。

type(): 查询数据类型

整数，浮点数，真值，字符串

Python基础03 序列

sequence 序列

sequence(序列)是一组有顺序的元素的集合

(严格的说，是对象的集合，但鉴于我们还没有引入“对象”概念，暂时说元素)

序列可以包含一个或多个元素，也可以没有任何元素。

我们之前所说的基本数据类型，都可以作为序列的元素。元素还可以是另一个序列，以及我们以后要介绍的其他对象。

序列有两种：tuple（定值表； 也有翻译为元组） 和 list (表)

>>>s1 = (2, 1.3, 'love', 5.6, 9, 12, False) # s1是一个tuple

>>>s2 = [True, 5, 'smile'] # s2是一个list

>>>print(s1,type(s1))

>>>print(s2,type(s2))

tuple和list的主要区别在于，一旦建立，tuple的各个元素不可再变更，而list的各个元素可以再变更。

一个序列作为另一个序列的元素

>>>s3 = [1,[3,4,5]]

空序列

>>>s4 = []

元素的引用

序列元素的下标从0开始：

>>>print(s1[0])

>>>print(s2[2])

>>>print(s3[1][2])

由于list的元素可变更，你可以对list的某个元素赋值：

>>>s2[1] = 3.0

>>>print(s2)

如果你对tuple做这样的操作，会得到错误提示。

所以，可以看到，序列的引用通过s[]实现， int为下标

其他引用方式

范围引用： 基本样式[下限:上限:步长]

>>>print(s1[:5]) # 从开始到下标4 （下标5的元素 不包括在内）

>>>print(s1[2:]) # 从下标2到最后

>>>print(s1[0:5:2]) # 从下标0到下标4 (下标5不包括在内)，每隔2取一个元素 （下标为0，2，4的元素）

>>>print(s1[2:0:-1]) # 从下标2到下标1

从上面可以看到，在范围引用的时候，如果写明上限，那么这个上限本身不包括在内。

尾部元素引用

>>>print(s1[-1]) # 序列最后一个元素

>>>print(s1[-3]) # 序列倒数第三个元素

同样，如果s1[0:-1], 那么最后一个元素不会被引用 （再一次，不包括上限元素本身）

字符串是元组

字符串是一种特殊的元组，因此可以执行元组的相关操作。

>>>str = 'abcdef'

>>>print(str[2:4])

tuple元素不可变，list元素可变

序列的引用 s[2], s[1:8:2]

字符串是一种tuple

Python基础04 运算

数学运算

>>>print 1+9 # 加法

>>>print 1.3-4 # 减法

>>>print 3*5 # 乘法

>>>print 4.5/1.5 # 除法

>>>print 3**2 # 乘方

>>>print 10%3 # 求余数

判断

判断是真还是假，返回True/False

>>>print 5==6 # =， 相等

>>>print 8.0!=8.0 # !=, 不等

>>>print 3

>>>print 4>5, 4>=0 # >, 大于; >=, 大于等于

>>>print 5 in [1,3,5] # 5是list [1,3,5]的一个元素

（还有is, is not等, 暂时不深入）

逻辑运算

True/False之间的运算

>>>print True and True, True and False # and, “与”运算， 两者都为真才是真

>>>print True or False # or, "或"运算， 其中之一为真即为真

>>>print not True # not, “非”运算， 取反

可以和上一部分结合做一些练习，比如：

>>>print 5==6 or 3>=3

数学 +, -, *, /, **, %

, >=,

逻辑 and, or, not

Python基础05 缩进和选择

缩进

Python最具特色的是用缩进来标明成块的代码。我下面以if选择结构来举例。if后面跟随条件，如果条件成立，则执行归属于if的一个代码块。

先看C语言的表达方式（注意，这是C，不是Python!）

如果i > 0的话，我们将进行括号中所包括的两个赋值操作。括号中包含的就是块操作，它隶属于if。

在Python中，同样的目的，这段话是这样的

在Python中， 去掉了i > 0周围的括号，去除了每个语句句尾的分号，表示块的花括号也消失了。

多出来了if ...之后的:(冒号), 还有就是x = 1 和 y =2前面有四个空格的缩进。通过缩进，Python识别出这两个语句是隶属于if。

Python这样设计的理由纯粹是为了程序好看。

if语句

写一个完整的程序，命名为ifDemo.py。这个程序用于实现if结构。

$python ifDemo.py # 运行

程序运行到if的时候，条件为True，因此执行x = x+1,。

print x语句没有缩进，那么就是if之外。

如果将第一句改成i = -1，那么if遇到假值 (False), x = x+1隶属于if, 这一句跳过。 print x没有缩进，是if之外，不跳过，继续执行。

这种以四个空格的缩进来表示隶属关系的书写方式，以后还会看到。强制缩进增强了程序的可读性。

复杂一些的if选择：

这里有三个块，分别属于if, elif, else引领。

Python检测条件，如果发现if的条件为假，那么跳过后面紧跟的块，检测下一个elif的条件； 如果还是假，那么执行else块。

通过上面的结构将程序分出三个分支。程序根据条件，只执行三个分支中的一个。

整个if可以放在另一个if语句中，也就是if结构的嵌套使用：

if i > 2 后面的块相对于该if缩进了四个空格，以表明其隶属于该if，而不是外层的if。

if语句之后的冒号

以四个空格的缩进来表示隶属关系, Python中不能随意缩进

if :

statement

elif :

statement

elif ：

statement

else:

statement

Python基础07 函数

函数最重要的目的是方便我们重复使用相同的一段程序。

将一些操作隶属于一个函数，以后你想实现相同的操作的时候，只用调用函数名就可以，而不需要重复敲所有的语句。

函数的定义

首先，我们要定义一个函数, 以说明这个函数的功能。

def square_sum(a,b): c = a**2 + b**2 return c

这个函数的功能是求两个数的平方和。

首先，def，这个关键字通知python：我在定义一个函数。square_sum是函数名。

括号中的a, b是函数的参数，是对函数的输入。参数可以有多个，也可以完全没有（但括号要保留）。

我们已经在循环和选择中见过冒号和缩进来表示的隶属关系。

c = a**2 + b**2 # 这一句是函数内部进行的运算

return c # 返回c的值，也就是输出的功能。Python的函数允许不返回值，也就是不用return。

return可以返回多个值，以逗号分隔。相当于返回一个tuple(定值表)。

return a,b,c # 相当于 return (a,b,c)

在Python中，当程序执行到return的时候，程序将停止执行函数内余下的语句。return并不是必须的，当没有return, 或者return后面没有返回值时，函数将自动返回None。None是Python中的一个特别的数据类型，用来表示什么都没有，相当于C中的NULL。None多用于关键字参数传递的默认值。

函数调用和参数传递

定义过函数后，就可以在后面程序中使用这一函数

print square_sum(3,4)

Python通过位置，知道3对应的是函数定义中的第一个参数a， 4对应第二个参数b，然后把参数传递给函数square_sum。

（Python有丰富的参数传递方式，还有关键字传递、表传递、字典传递等，基础教程将只涉及位置传递）

函数经过运算，返回值25, 这个25被print打印出来。

我们再看下面两个例子

第一个例子，我们将一个整数变量传递给函数，函数对它进行操作，但原整数变量a不发生变化。

第二个例子，我们将一个表传递给函数，函数进行操作，原来的表b发生变化。

对于基本数据类型的变量，变量传递给函数后，函数会在内存中复制一个新的变量，从而不影响原来的变量。（我们称此为值传递）

但是对于表来说，表传递给函数的是一个指针，指针指向序列在内存中的位置，在函数中对表的操作将在原有内存中进行，从而影响原有变量。 （我们称此为指针传递）

Python基础09 面向对象的进一步拓展

调用类的其它信息

上一讲中提到，在定义方法时，必须有self这一参数。这个参数表示某个对象。对象拥有类的所有性质，那么我们可以通过self，调用类属性。

这里有一个类属性laugh。在方法show_laugh()中，通过self.laugh，调用了该属性的值。

还可以用相同的方式调用其它方法。方法show_laugh()，在方法laugh_100th中()被调用。

通过对象可以修改类属性值。但这是危险的。类属性被所有同一类及其子类的对象共享。类属性值的改变会影响所有的对象。

__init__()方法

__init__()是一个特殊方法(special method)。Python有一些特殊方法。Python会特殊的对待它们。特殊方法的特点是名字前后有两个下划线。

如果你在类中定义了__init__()这个方法，创建对象时，Python会自动调用这个方法。这个过程也叫初始化。

这里继承了Bird类，它的定义见上一讲。

屏幕上打印：

We are happy birds.Happy,Happy!

我们看到，尽管我们只是创建了summer对象，但__init__()方法被自动调用了。最后一行的语句(summer = happyBird...)先创建了对象，然后执行：

summer.__init__(more_words)

'Happy,Happy!' 被传递给了__init__()的参数more_words

对象的性质

我们讲到了许多属性，但这些属性是类的属性。所有属于该类的对象会共享这些属性。比如说，鸟都有羽毛，鸡都不会飞。

在一些情况下，我们定义对象的性质，用于记录该对象的特别信息。比如说，人这个类。性别是某个人的一个性质，不是所有的人类都是男，或者都是女。这个性质的值随着对象的不同而不同。李雷是人类的一个对象，性别是男；韩美美也是人类的一个对象，性别是女。

当定义类的方法时，必须要传递一个self的参数。这个参数指代的就是类的一个对象。我们可以通过操纵self，来修改某个对象的性质。比如用类来新建一个对象，即下面例子中的li_lei, 那么li_lei就被self表示。我们通过赋值给self.attribute，给li_lei这一对象增加一些性质，比如说性别的男女。self会传递给各个方法。在方法内部，可以通过引用self.attribute，查询或修改对象的性质。

这样，在类属性的之外，又给每个对象增添了各自特色的性质，从而能描述多样的世界。

在初始化中，将参数input_gender，赋值给对象的性质，即self.gender。

li_lei拥有了对象性质gender。gender不是一个类属性。Python在建立了li_lei这一对象之后，使用li_lei.gender这一对象性质，专门储存属于对象li_lei的特有信息。

对象的性质也可以被其它方法调用，调用方法与类属性的调用相似，正如在printGender()方法中的调用。

Python基础10 反过头来看看

最初的“Hello World”，走到面向对象。该回过头来看看，教程中是否遗漏了什么。

我们之前提到一句话，"Everything is Object". 那么我们就深入体验一下这句话。

需要先要介绍两个内置函数，dir()和help()

dir()用来查询一个类或者对象所有属性。你可以尝试一下

>>>print dir(list)

help()用来查询的说明文档。你可以尝试一下

>>>print help(list)

(list是Python内置的一个类，对应于我们之前讲解过的列表)

list是一个类

在上面以及看到，表是Python已经定义好的一个类。当我们新建一个表时，比如：

>>>nl = [1,2,5,3,5]

实际上，nl是类list的一个对象。

实验一些list的方法：

>>>print nl.count(5) # 计数，看总共有多少个5

>>>print nl.index(3) # 查询 nl 的第一个3的下标

>>>nl.append(6) # 在 nl 的最后增添一个新元素6

>>>nl.sort() # 对nl的元素排序

>>>print nl.pop() # 从nl中去除最后一个元素，并将该元素返回。

>>>nl.remove(2) # 从nl中去除第一个2

>>>nl.insert(0,9) # 在下标为0的位置插入9

总之，list是一个类。每个列表都属于该类。

Python补充中有list常用方法的附录。

运算符是特殊方法

使用dir(list)的时候，能看到一个属性，是__add__()。从形式上看是特殊方法（下划线，下划线）。它特殊在哪呢？

这个方法定义了"+"运算符对于list对象的意义，两个list的对象相加时，会进行的操作。

>>>print [1,2,3] + [5,6,9]

运算符，比如+, -, >, 方法。

尝试一下

>>>print [1,2,3] - [3,4]

会有错误信息，说明该运算符“-”没有定义。现在我们继承list类，添加对"-"的定义

内置函数len()用来返回list所包含的元素的总数。内置函数__sub__()定义了“-”的操作：从第一个表中去掉第二个表中出现的元素。如果__sub__()已经在父类中定义，你又在子类中定义了，那么子类的对象会参考子类的定义，而不会载入父类的定义。任何其他的属性也是这样。

（教程最后也会给出一个特殊方法的清单）

定义运算符对于复杂的对象非常有用。举例来说，人类有多个属性，比如姓名，年龄和身高。我们可以把人类的比较（>,

下一步

希望你已经对Python有了一个基本了解。你可能跃跃欲试，要写一些程序练习一下。这会对你很有好处。

但是，Python的强大很大一部分原因在于，它提供有很多已经写好的，可以现成用的对象。我们已经看到了内置的比如说list，还有tuple等等。它们用起来很方便。在Python的标准库里，还有大量可以用于操作系统互动，Internet开发，多线程，文本处理的对象。而在所有的这些的这些的基础上，又有很多外部的库包，定义了更丰富的对象，比如numpy, tkinter, django等用于科学计算，GUI开发，web开发的库，定义了各种各样的对象。对于一般用户来说，使用这些库，要比自己去从头开始容易得多。我们要开始攀登巨人的肩膀了。