下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
|
2.2 Python语法基础 |
在 Python中程序运行时不会被更改的量叫作常量，比如数字 7 和字符串＂abc＂在运行时一直都是数字7与字符串＂abc＂，不会被更改成其他量，它们就是常量。除此之外，我们可以定义任意字符串为指定值的常量。常量有一个特点，即一旦被绑定，就不能更改。在Python中是不能像C等编程语言一样通过const来定义常量的，在Python中可以直接创建而不需要定义。在 Python 中随着程序的运行而更改的量叫作变量，比如我们可以定义一个变量i，并将数字5赋给变量i，再将数字7赋给变量i，这时i的值就变成了7。可见，i 的值是可以更改的，像 i 这样的可以更改值的量叫作变量。变量有一个特点：既可被赋值，也可被更改。
在Python中数的类型主要有5种，分别为有符号整数型（int）、长整型（long）、浮点型（float）、布尔型（bool）和复数型（complex）。具体如下所示：
◎ 0、1、-1、1009、-290等是int型；
◎ 87887l、-90990l、234567l等是long型；
◎ 2.7788、3.277、8.88等是float型；
◎ bool型只有True和False这两种类型。
◎ 4+2j、-9+20j、56+7j等是复数型。
示例如下：
在Python中用引号引起来的字符集叫作字符串，例如'hello'、＂my Python＂、＂2+3＂等，示例如下：
注意，在Python中字符串是不支持修改的。
在 Python 字符串中使用的引号可以是单引号、双引号或三引号，但它们的使用方法不同，示例如下：
如果想在Python里输出一个＂It's a dog！＂字符串，则应该如何编写Python程序呢？有两种方法，一种方法是通过如上所示的单双引号间插使用，即print ＂It's a dog！＂，用双引号来包含有单引号的字符串；另一种方法是使用转义符“\”，示例如下，其中“\n”代表换行。
在Python里，如果在字符串中包含转义符‘\’，但需要将它原样保留，不进行任何处理，则还可以使用自然字符串标识，告诉 Python 在字符串中的‘\’不是转义字符，即在字符串前加上r，示例如下：
如果需要重复输出一个字符串，则除了可以手动输入，还可以使用字符串的重复运算符。比如，若要将 hello重复输出20次，则可以通过＂hello＂*20这种运算方法由计算机自动执行重复地输出指令，示例如下：
字符串＂wangxiaochuan＂中的＂wang＂、＂xiao＂等都是＂wangxiaochuan＂的子字符串。如果想将一个字符串中的子字符串取出来，就要进行子字符串运算。而子字符串的运算方法主要有两种，一种是索引运算法[]，另一种是切片运算法[：]，示例如下：
注意，Python是以0作为开始来计算位数的，所以c1[1]是“a”而不是“w”。“：”代表从第几位取到第几位，如果“：”的前后都是数字，那么其作用是“包前不包后”，c1[4：7]代表取c1的[4，5，6]位置的元素，不包括第7位的元素。
Python的基本数据类型有4种：列表、元组、集合和字典。Python中的各种库如Pandas也有自己的数据类型，但都是由最基本的列表、元组、字典等组合而成的。
在 Python 中没有数组的概念，与数组最接近的概念就是列表和元组。列表是用来存储一连串元素的容器，用[]来表示。比如，在一个班里有30个学生，我们需要将这30个学生安排到一间教室里上课，如果把这30个学生分别比作元素，那么这个教室就是数组；这30个学生是按座位坐好且有序排列的，在数组中的元素也是有序排列的，示例如下：
列表可以存放不同类型的数据，是最常用的 Python 数据类型。与字符串不同，列表元素支持改写，示例如下：
在 Python 中与数组类似的还有元组，元组中的元素也进行索引计算。列表和元组的区别在于：列表中的元素的值可以修改，而元组中的元素的值不可以修改，只可以读取；另外，列表的符号是[]，而元组的符号是（），示例如下：
元组比列表更加安全，因为不能修改，所以可以安全地保存一个引用，而不用担心里面的内容被其他程序修改，从而导致逻辑错误。
在 Python 中集合主要有两个功能：一个功能是进行集合操作，另一个功能是消除重复的元素。集合的格式是set（元素），示例如下：
在Python中的字典也叫作关联数组，可以理解为列表的升级版，用大括号{}括起来，格式为{key1：value1，key2：value2，….，keyn：valuen}，即：字典的每个键值（key=＞value）对用冒号分割，每个对之间用逗号分隔，整个字典包括在花括号中。
如下所示，我们可以理解为字典k包含了“姓名”与“籍贯”方面的信息，也可以在字典中加入新的key（爱好）：
通过k.keys（）可以取到字典的key字段。Python字典包含了以下内置函数。
◎ cmp（dict1，dict2）：比较两个字典元素。
◎ len（dict）：计算字典元素的个数，即键的总数。
◎ str（dict）：输出字典可打印的字符串表示。
◎ type（variable）：返回输入的变量类型，比如，如果变量是字典，就返回字典类型。
Python字典包含了以下内置方法。
◎ dict.clear（）：删除字典内的所有元素。
◎ dict.copy（）：返回一个字典的浅复制。
◎ dict.fromkeys（）：创建一个新字典，将序列seq中的元素作为字典的键，将val作为字典的所有键对应的初始值。
◎ dict.get（key，default=None）：返回指定键的值，如果值不在字典中，则返回default值。
◎ dict.has_key（key）：如果键在字典dict中，则返回true，否则返回false。
◎ dict.items（）：以列表形式返回可遍历的（键，值）元组数组。
◎ dict.keys（）：以列表形式返回一个字典的所有键。
◎ dict.setdefault（key，default=None）：和get（）类似，但如果键不存在于字典中，则将会添加键并将值设为default。
◎ dict.update（dict2）：把字典dict2的键/值对更新到dict里。
◎ dict.values（）：以列表形式返回字典中的所有值。
我们在 Python 中编程时使用的名称叫作标识符，变量和常量就是标识符的一种。在Python中标识符的命名是有规则的，按正确命名规则命名的能使用的标识符叫作有效标识符，不能使用的标识符叫作无效标识符。
有效标识符的命名遵循以下规范。
◎ 标识符的第1个字符必须是字母或下画线，不能出现数字或其他字符。
◎ 标识符除第1个字符外，其他部分可以是字母、下画线或数字。
◎ 标识符是大小写敏感的，比如，name与Name是不同的标识符。
Python 中的关键字是指系统自带的具备特定含义的标识符。常用的 Python 关键字主要有：and、elif、global、or、else、pass、break、continue、import、class、return、for 和while。现在，查看具体的Python关键字：
Python虽然是解释型语言，但从设计之初就已经是一门面向对象的语言，对于Python来说一切皆对象。正因为如此，在 Python 中创建一个类和对象是很容易的，当然，如果习惯面向过程或者函数的写法也是可以的，在Python中没有硬性的限制。
Python的面向对象特征如下。
在面向对象程序设计中的术语对象（Object）基本上可以看作数据（特性）及由一系列可以存取、操作这些数据的方法所组成的集合。传统意义上的“程序=数据结构+算法”被封装“掩盖”，并简化为“程序=对象+消息”。对象是类的实例，类的抽象则需要经过封装。封装可以让调用者直接使用对象而不用关心对象是如何构建的。
我们的直觉是，继承是一种复用代码的行为。我们可以将继承理解为，它是以普通的类为基础建立的专门的类对象，子类和它继承的父类是IS-A的关系。
不同于 C＃，Python 是支持多重类继承的（C＃可继承自多个 Interface，但最多继承自一个类）。多重继承机制有时很好用，但是它容易让事情变得复杂。
多态意味着可以对不同的对象使用同样的操作，但它们可能会以多种形态呈现结果。
在Python中一切皆对象，这意味着在Python中定义的一个数字或字符串都是对象，都可以直接使用其方法，示例如下：
Python中的逻辑行主要指一段代码在逻辑上的行数，而物理行指的是我们实际看到的行数，示例如下：
在 Python 中一个物理行一般可以包含多个逻辑行，在一个物理行中编写多个逻辑行时，逻辑行与逻辑行之间用分号隔开。在每个逻辑行的后面必须有一个分号，但是我们在编写程序时，如果一个逻辑行占了一个物理行最后的位置，则这个逻辑行可以省略分号。
在 Python 中对逻辑行行首的空白是有规定的，逻辑行行首的空白不对，就会导致程序执行出错。与其他语言相比，这是一个很重要的不同点，示例如下：
在Python中对缩进的空白是有要求的，示例如下：
在Jupyter Notebook中可以通过Tab键完成右缩进，通过Shift+Tab键完成左缩进。
在 Python 中一般通过＃进行注释，从＃开始一直到一行（物理行）结束的部分都是注释。