Python基础

Python基础

这是一个Python基础合集。适合那些已经学习过一门编程语言的人入门Python。

对象与内存

对象

在python中，万物皆对象。对象有两种；

• 不可变对象：操作后返回副本
  • int
  • float
  • complex
  • bool
  • str
  • tuple
  • frozenset
• 可变对象：操作后改变自身
  • list
  • dict
  • set
  • 用户定义类

内存

• GC收集方式：引用计数

1. del()
   1. 删除对象的引用
   2. 删除可变序列的元素
2. id(object) 返回变量内存地址

运算

1. 除法 /总是返回浮点数
2. 幂指数 a**5a的五次方
3. 绝对值 abs(num)
4. 取整 round(num) 四舍五入
5. 最值 max(num) min(num)
6. 类型转换 type(original)
7. 不同进制表示0b 0o 0x binary octal hexadecimal
8. 链式比较 m < x <= n

序列(sequence)

• 元素的有序集合，能够通过索引访问元素
• 包括列表(list),元组(tuple),字符串(str),字节串(bytes),生成器等
• Python3.7之后，字典是有序的

操作

1. 索引 seq[index] index可以为负。-1表示序列最后一个元素
2. 切片 seq[start:end:step]
   1. [start, end)左闭右开
   2. 缺省:start=0, end=lastIndex, step=1
   3. 逆序:step取负
3. 解包 p1, p2, p3 = seq
   1. * 解包，** 字典解包
   2. _:一个变量名
4. 加法 seq1 + seq2
5. 乘法 seq * repeatNTimes
6. 成员检查 element in seq
7. 长度 len(seq)
8. 最值 min(seq) max(seq)
9. 求和 sum(seq)
10. 排序 sorted(seq)
11. 计数 seq.count(element)
12. 索引定位 seq.index(element)

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miku = "Hatsune Miku"

print(miku[0])
print(miku[6:0:-2]) # 左闭右开+步长
s1, s2, s3, *_ = miku # *扩展解包
print(s1, s2, s3)
print(miku + " " +  miku)
print(miku * 3)
print(len(miku))
print(f"min: \"{min(miku)}\", max: \"{max(miku)}\"")
# print(sum(miku))      TYPE ERROR!!
print(sorted(miku)) # sorted()不改变原数据
print(miku)
print(miku.index("u")) # c++ str.find("u")

列表(list)

• 不定长可变序列

创建

1. 方括号创建 [element1, element2, element3]
2. list()创建 list(sequene)

操作

1. 由于list是可变对象，可以对其进行修改
2. 尾接 l.append(object) l.extend(list) append可以是一个列表，整体作为一个元素插入。extend作用相当于list的+=
3. 插入 l.insert(index, object) 在索引处插入
4. 删除 l.remove(object) 删除第一个匹配到的元素。不在列表中会报错
5. 弹出 l.pop(index) 删除并返回索引元素
6. 排序 l.sort()
7. 逆序 l.reverse()

元组(tuple)

• 定长不可变序列

创建

1. 圆括号创建 (element1, element2, element3),(element,)
2. 1的简化形式:逗号分隔 element1, element2, element3
3. 使用tuple()将任意序列转换 tuple(sequence)

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# parentheses
utahime = ("Miku", "Lin", "Len")
single = (1,)

# comma
RGB = 0x39, 0xc5, 0xbb

# tuple
string = "Hatsune Miku"
miku = tuple(string)

操作

字符串(str)

• 不可变字符序列
• 人畜无害的Unicode字符串

创建

1. 引号创建 "string" 'string'
2. 强制转换 str(object) repr(pbject) string与representation
   1. 数字转字符串hex(255) oct(255) bin(255)
3. 格式化字符串 "{} {}".format("a", "b")

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miku = "Hatsune Miku"
color = "{R}, {G}, {B}".format(R="39", G="C5", B="BB")

操作

1. 分割 s.split(separator) 缺省为空白字符(\n \t)
2. 连接 connector.join(elements)
3. 替换 s.replace(old, new) 会匹配所有能替换的old，不改变原字符串
4. 大小写转换 s.upper() s.lower() 全大写/全小写
5. 去除首尾空格 s.strip() s.lstrip() s.rstrip() 撕开

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miku = "Hatsune Miku"
s = ["Hatsune", "Miku", "suki"]
connector = "♡"

print(miku.split())
print(connector.join(s))
print(miku.replace("u", "uchan"))
print(miku.upper(), miku.lower())

ugly = "    This is an ugly str  "
print(ugly.strip(), "end")
print(ugly.lstrip(), "end")
print(ugly.rstrip(), "end")

字典(dict)

• 可变键值对集合(Python3.7及更高版本中，字典是有序的，但不能通过下标访问)
  • 键必须是不可变类型

创建

1. 大括号创建 {key1: value1, key2: value2} {}是空字典
2. dict()创建

操作

1. 访问与修改值 d[key] 如果没有会报错
2. 获取值 d.get(key, default) default默认为Node，可以自行更改
3. 删除键值对
   1. d.pop(key, defualt=None) 删除并返回值，没有这个键则返回默认
   2. del(d["key"])
4. 更新 d.update(newD) (其实是合并)
5. 获取键值
   1. 键列表 d.keys()
   2. 值列表 d.values()
   3. 键值对元组列表 d.items()

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mikuInfo = {"name": "HatsuneMiku"
            , "age": 16
            , "songs": ("千本桜", "愛言葉")}

mikuBackup = dict(mikuInfo) # 复制

print(mikuInfo["name"])
print(mikuInfo.get("123"))

# 删除
mikuInfo.pop("age")
del(mikuInfo["songs"])
print(mikuInfo)

# 更新
mikuInfo.update(mikuBackup)
print(mikuInfo)

print(mikuInfo.keys())
print(mikuInfo.values())
print(mikuInfo.items())

集合(set)

• 无序可变不重复
• 集合的元素必须是不可变(且可哈希)的

创建

1. 大括号创建 {element1, element2, element3}
2. set()创建 空集合必须用set()创建。因为{}是空字典

操作

1. 交 a.intersection(b)或a & b
2. 并 a.union(b)或a | b
3. 差 a.difference(b)或a - b 只在a，不在b
4. 对称差 a.symmetric_difference(b)或a ^ b 在a并b中，但不在a交b中
5. 判断子集 b.issubset(a)或b <= a
6. 判断超集 a.issuperset(b) 或a >= b
7. 真子集 a < a
8. 添加 s.add(a)
9. 更新
   1. s.update(newS)
   2. s.difference_update(b) 从a中去除属于b的元素
10. 删除
    1. s.remove(object) 删除指定元素，没有会报错
    2. descard(object) 没有不会报错
    3. pop() 删除并返回任意元素，没有元素会报错

文件IO

1. 打开 open(file, mode='r')
2. 读取全部 f.read()
3. 按行读取 f.readlines() 返回行列表
4. 关闭 f.close()

内置函数与语法糖

range()

列表推导式

• 一种简洁的创建列表的方式
  • 操作
  • 过滤

[expression for item in iterable if condition]

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evenNums = [x for x in range(1, 101) if x %2 == 0] # 1-100的偶数