Python3快速入門（二）——Python3基礎

Python3快速入門（二）——Python3基礎

一、Python3語法基礎

1、Python3編碼

默認情況下，Python 源碼文件以?UTF-8?編碼，所有字符串都是 unicode 字符串，可以為Python源碼文件指定不同的編碼，如下：
# -*- coding: utf-8 -*-

2、標識符

Python語言的標識符規則如下：
A、第一個字符必須是字母表中字母或下劃線?。
B、標識符的其它的部分由字母、數字和下劃線組成。
C、標識符對大小寫敏感。
在 Python 3 中，允許非 ASCII 標識符。

3、Python保留字

保留字即關鍵字，不能作為任何標識符名稱。Python 的標準庫提供了一個keyword模塊，可以輸出當前版本的所有關鍵字：

>>> import keyword
>>> keyword.kwlist
['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'async', 'await', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']
>>> 

4、Print輸出

print輸出默認是換行的，如果要實現不換行需要在變量末尾加上?end=""。

#!/usr/bin/python3

print("Hello Python3")
print("Hello ", end="")
print("Python", end="3\n")

5、Python注釋

Python中單行注釋以#開頭:

#! /usr/bin/python3
# 第一個注釋
print("Hello Python3")  #第二個注釋

Python3中多行注釋用三個單引號?'''?或者三個雙引號?"""?。

#!/usr/bin/python3 
'''
第三注釋
第四注釋
'''

"""
第五注釋
第六注釋
"""
print("Hello Python3")

6、縮進

Python最具特色的就是使用縮進來表示代碼塊，不需要使用大括號?{}?。
縮進的空格數是可變的，但同一個代碼塊的語句必須包含相同的縮進空格數，如果縮進不相同會導致運行錯誤。實例如下：

#!/usr/bin/python3
flag = True
if flag:
    print("True")
    print("true")
else:
    print("False")
    print("false")
print ("Hello Python3")

7、多行語句

Python 通常是一行寫完一條語句，但如果語句很長，可以使用反斜杠()來實現多行語句。

#!/usr/bin/python3
item_one = 1
item_two = 2
item_three = 3
total = item_one + \
        item_two + \
        item_three
print(total)

在 [], {}, 或 () 中的多行語句，不需要使用反斜杠()，例如

#!/usr/bin/python3
item_one = 1
item_two = 2
item_three = 3
total = item_one + \
        item_two + \
        item_three
print(total)
total = ['item_one', 'item_two', 'item_three',
       'item_four', 'item_five']
print(total)

8、變量

Python 中的變量不需要聲明，每個變量在使用前都必須賦值，變量賦值后才會被創建。
在 Python 中，變量沒有類型，類型是變量所指的內存中對象的類型。
Python允許同時為多個變量賦值。

a = b = c = 1
a, b, c = 1, True, "hello"
x,y = 1,2
x,y = y,x
print(x,y)

Python中變量命名推薦使用匈牙利命名法則。

9、用戶輸入

#!/usr/bin/python3

input("Please enter the name:\n")

上述Python代碼會等待用戶輸入，按回車鍵后退出。

10、數字類型

Python中數字有四種類型：整數、布爾型、浮點數和復數。
int?(整數)，只有一種整數類型int，表示為長整型。
bool?(布爾)，True，False。
float?(浮點數)，如 1.23、3E-2
complex(復數)，如 1 + 2j、 1.1 + 2.2j

11、字符串

Python中使用單引號和雙引號創建字符串，使用三引號('''或""")可以創建一個多行字符串。
轉義符 '\'
反斜杠可以用來轉義，使用r可以讓反斜杠不發生轉義，如 r"this is a line with \n" 則\n會顯示，并不換行。
字符串可以用+運算符連接在一起，用 * 運算符重復。
Python 中的字符串有兩種索引方式，從左往右以 0 開始，從右往左以 -1 開始。
Python中的字符串不能改變。
Python沒有單獨的字符類型，一個字符就是長度為 1 的字符串。

二、Python3運算符

1、算術運算符

加（+）：兩對象相加
減（-）：兩對象相減
乘（*）：兩個數相乘或是返回一個被重復若干次的字符串
除（/）：x除以y
取模（%）：返回除法的余數
冪（**）：返回x的y次冪
取整除（//）：向下取接近除數的整數

Python3算術運算符的示例代碼：

#!/usr/bin/python3
a = 10
b = 5
c = 0
# +
c = a + b
print("a + b = ", c)
# a + b =  15
a = "Hello"
b = "Python3"
c = a + b
print("a + b = ", c)
#a + b =  HelloPython3

# -
a = 10
b = 5
c = a -b
print("a - b = ", c)
# a - b =  5

# *
a = 10
b = 3
c = a * b
print("a * b = ", c)
#a * b =  30
a = "Hello"
b = 3
c = a * b 
print("a * b = ", c)
#a * b =  HelloHelloHello

# /
a = 10
b = 3
c = a / b
print("a / b = ", c)
#a / b =  3.3333333333333335

# %
a = 10
b = 3
c = a % b
print("a % b = ", c)
#a % b =  1

# **
a = 2
b = 10
c = a ** b
print("a ** b = ", c)
# a ** b =  1024

# //
a = 10
b = 3
c = a // b
print("a // b = ", c)
# a // b =  3

2、比較運算符

等于（==）：比較對象是否相等
不等于（!=）：比較對象是否不相等
大于（>）：x是否大于y
小于（<）：是否x小于y
大于等于（>=）：x是否大于等于y
小于等于（<=）：x是否小于等于y

Python3關系運算符的示例代碼如下：

#!/usr/bin/python3
a = 21
b = 10
c = 0

if (a == b):
    print("a 等于 b")
else:
    print("a 不等于 b")

if (a != b):
    print("a 不等于 b")
else:
    print("a 等于 b")

if (a < b):
    print("a 小于 b")
else:
    print("a 大于等于 b")

if (a > b):
    print("a 大于 b")
else:
    print("a 小于等于 b")

if (a <= b):
    print("a 小于等于 b")
else:
    print("a 大于  b")

if (b >= a):
    print("b 大于等于 a")
else:
    print("b 小于 a")

對于字符串、列表、元組的比較運算，按照序列的元素進行逐個比較。

a1 = "hello"
a2 = "hello"
print(a1 == a2)

b1 = [1,2,3]
b2 = [1,2,3]
print(b1 == b2)

c1 = (1,2,3)
c2 = (1,2,4)
print(c2 > c1)

3、賦值運算符

賦值（=）：簡單賦值運算
加法賦值（+=）：c += a等效于c = c + a
減法賦值（-=）：c -= a等效于c = c - a
乘法賦值（*=）：c *= a等效于c = c * a
除法賦值（/=）：c /= a等效于c = c / a
取模賦值（%=）：c %= a等效于c = c % a
冪賦值（**=）：c **= a等效于c = c ** a
取整除賦值（//=）：c //= a 等效于c = c // a

Python3賦值運算符的示例如下：

#!/usr/bin/python3
a = 21
b = 10
c = 0

# =
c = a + b
print("c = ", c)
# c = 31

# +=
a = 10
c = 3
c += a
print("c = ", c)
# c = 13

a = 3
c = 10
# -=
c -= a
print("c = ", c)
# c = 1

# *=
a = 3
c = 5
c *= a
print("c = ", c)
# c = 15

# /=
a = 2
c = 10
c /= a
print("c = ", c)
# c = 5.0

# %=
a = 3
c = 10
c %= a
print("c = ", c)
# c = 1

# **=
a = 10
c = 2
c **= a
print("c = ", c)
# c = 1024

# //=
c = 10
a = 3
c //= a
print("c = ", c)
# c = 3

4、邏輯運算符

邏輯與（and）：x and y，?如果 x 為 False，x and y 返回 x，否則返回 y 的值。
邏輯或（or）：x or y，如果 x 是 True，返回 x 的值，否則返回 y 的值。
邏輯非（not）：not x，如果 x 為True，返回False 。如果 x 為 False，返回 True。
Python3邏輯運算符的示例如下：

#!/usr/bin/python3
x = 10
y = 5

# x and y
print(x and y) #5
print(0 and y) #0

# x or y
print(x or y)  #10
print(0 or y)  #5

# not x
print(not x)
print(not False)

5、位運算符

按位與運算符（&）：參與運算的兩個值，如果兩個相應位都為1，則該位的結果為1，否則為0。
按位或運算符（|）：只要對應的二個二進位有一個為1時，結果位就為1。
按位異或運算符（^）：當兩對應的二進位相異時，結果為1。
按位取反（~）：對數據的每個二進制位取反，即把1變為0，把0變為1。~x等價于-(x+1)。
左移運算符（<<）：運算數的各二進位全部左移若干位，由"<<"右邊的數指定移動的位數，高位丟棄，低位補0。
右移運算符（>>）：把">>"左邊的運算數的各二進位全部右移若干位，">>"右邊的數指定移動的位數。
Python3位運算符的示例如下：

#!/usr/bin/python3

a = 0b00111100
b = 0b00001101
c = 0

c = a & b;
print("c 的值為：", bin(c))  # 0b1100

c = a | b;
print("c 的值為：", bin(c))  # 0b111101

c = a ^ b;
print("c 的值為：", bin(c))  # 0b110001

c = ~a;
print("c 的值為：", bin(c))  # -0b111101

c = a << 2;
print("c 的值為：", bin(c))  # 0b11110000

c = a >> 2;
print("c 的值為：", bin(c))  # 0b1111

6、成員運算符

Python支持成員運算符，測試實例中是否包含了一系列的成員，包括字符串，列表或元組。
in：如果在指定的序列中找到值返回 True，否則返回 False。
not in：如果在指定的序列中沒有找到值返回 True，否則返回 False。
Python3成員運算符的示例如下：

#!/usr/bin/python3

a = 1
b = 20
list = [1, 2, 3, 4, 5]

if (a in list):
    print("變量a在給定的列表list中")
else:
    print("變量a不在給定的列表list中")

if (b not in list):
    print("變量b不在給定的列表list中")
else:
    print("變量b在給定的列表list中")

7、身份運算符

Python3身份運算符用于比較兩個對象的存儲單元。
is：x is y，用于判斷兩個標識符是不是引用自一個對象，如果引用的是同一個對象則返回 True，否則返回 False。
is not：x is not y，用于判斷兩個標識符是不是引用自不同對象，如果引用的不是同一個對象則返回結果 True，否則返回 False。
Python3身份運算符的示例如下：

#!/usr/bin/python3

a = 20
b = 20

if (a is b):
    print("a和b有相同的標識")
else:
    print("a和b沒有相同的標識")

if (a is not b):
    print("a和b沒有相同的標識")
else:
    print("a和b有相同的標識")
Python中對象類型的判斷使用is×××tance方法進行判斷。
a = "hello"
print(is×××tance(a, str))

8、運算符優先級

Python運算符的優先級從高到低如下：

編碼過程中對于模糊不確定的優先級建議使用加括號顯示確定。

三、Python3流程控制

1、條件控制

Python條件語句是通過一條或多條語句的執行結果（True或者False）來決定執行的代碼塊。
Python中if語句的一般形式如下：

if condition_1:
    statement_block_1
elif condition_2:
    statement_block_2
else:
    statement_block_3

如果"condition_1"為True將執行"statement_block_1"塊語句。
如果"condition_1"為False，將判斷"condition_2"。
如果"condition_2"為True將執行"statement_block_2"塊語句。
如果 "condition_2" 為False，將執行"statement_block_3"塊語句。
每個條件后使用冒號（:）表示滿足條件后要執行的語句塊。
條件控制中使用縮進來劃分語句塊，相同縮進數的語句在一起組成一個語句塊。
在Python中沒有switch – case語句。

#! /usr/bin/python3

score = int(input("Please enter the score: "))

if score < 60:
    print("D")
elif score < 80:
    print("C")
elif score < 90:
    print("B")
elif score <= 100:
    print("A")

在嵌套 if 語句中，可以把 if...elif...else 結構放在另外一個 if...elif...else 結構中。

2、循環控制

Python中的循環語句有for和 while。Python中while語句的一般形式如下：

while 判斷條件：
    語句

在Python中沒有do..while循環。

#! /usr/bin/python3

N = 100
counter = 1
n = 0
while counter <= N:
    n += counter
    counter += 1

print("1 到 %d 之和為: %d" % (N, n))

在 while … else 在條件語句為 false 時執行 else 的語句塊.

#! /usr/bin/python3

count = 0
while count < 5:
    print("Hello Python3")
    count += 1
else:
    print("Hello Go")

如果while循環體中只有一條語句，可以將該語句與while寫在同一行中， 如下所示:

#! /usr/bin/python3

flag = 1

while flag: print('Hello Python3')

print("Good bye!")

Python中for循環可以遍歷任何序列的項目，如一個列表或者一個字符串。
for循環的一般格式如下：

for <variable> in <sequence>:
    <statements>
else: 
    <statements>

#! /usr/bin/python3

languages = ["C", "C++", "Perl", "Python"]
for x in languages:
    print(x)

for 循環中使用break語句用于跳出當前循環體，不會正常結束for循環，即不執行else分支。

#! /usr/bin/python3

languages = ["C", "C++", "Perl", "Python"]
for x in languages:
    if x == "Python":
        print(x)
        break
    print(x)
else:
    print("None")

range()內置函數可以用于生成數列。

#! /usr/bin/python3

for x in range(5):
    print(x)
# 指定區間
for x in range(5,9):
    print(x)

# 指定區間和步長
for x in range(0,10,2):
    print(x)

for x in range(-10,-100,-10):
    print(x)

a = [1,2,3,4,5,6,7,8]
for i in range(0, len(a), 2):
    print(a[i])

b = a[0:len(a):2]
print(b) # [1, 3, 5, 7]

通過seq[0:len(seq):step]可以從seq每隔step步長取一個元素構成新的序列。
Python中pass空語句用于保持程序結構的完整性，pass 不做任何事情，一般用做占位語句。

#! /usr/bin/python3

for x in range(5):
    pass

3、switch實現

Python不支持switch，通過使用字典可以實現switch，實現方案如下：
A、利用字典取值get方法的容錯性，處理switch語句中的default情況。
B、設置字典的vlaue為對應方法名，來代替switch語句中的代碼塊。
C、為不同key設置相同的value，模擬switch中穿透。
字典實現switch的示例如下：

#!/usr/bin/python3

def taskForRest():
    print("Today is easy！")
def taskForWork():
    print("Good job!")
def taskForDefault():
    print("Invalid input!")

switchDic = {"Sunday":taskForRest,
            "Monday":taskForWork,
            "Tuesday":taskForWork,
            "Wednesday":taskForWork,
            "Tursday":taskForWork,
            "Friday":taskForWork,
            "Saturday":taskForRest
}

monday = "Monday"
switchDic.get(monday,taskForWork())
tuesday = "Tuesday"
switchDic.get(tuesday, taskForWork)()
today = "Today"
switchDic.get(today,taskForDefault())