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1.3 Python的基础语法

在正式讲解Python数据可视化之前,先来介绍Python的基础语法。

1.3.1 标识符

简单地理解,Python标识符就是一个名字,就好像每个人都有属于自己的名字一样,它的主要作用是作为变量、函数、类、模块以及其他对象的名称。在Python中,标识符的命名不是随意的,而是要遵守一定的命令规则:

(1)标识符是由字符(A~Z及a~z)、下画线和数字组成的,但第一个字符不能是数字。

(2)标识符不能和Python中的关键字相同,所有Python的关键字只包含小写字母。关键字包括and、exec、not、assert、finally、or、break、for、pass、class、from、print、continue、global、raise、def、if、return、del、import、try、elif、in、while、else、is、with、except、lambda、yield等。

(3)标识符中不能包含空格、@、%以及$等特殊字符。例如WYID、home、tcp12、good_student等均为合法的标识符,4dogs(数字开头)、if(保留字)、$money(包含特殊字符)等均为不合法的标识符。

(4)标识符中的字母严格区分大小写,也就是说,两个同样的单词,如果大小写不一样,所代表的意义是完全不同的。例如:

这3个变量彼此之间是相互独立的个体,相互之间无任何关系。

1.3.2 注释

Python代码的注释用于解释代码,增强代码的可读性。代码的注释主要有单行注释和多行注释两种注释方式。

(1)Python中的单行注释以“#”开头,“#”后面的部分不执行,用于解释和理解Python程序。

(2)多行注释用3个单引号'''或者3个双引号"""将注释引起来,注释中的代码不执行。

【例1-2】 注释示例。依次输入以下代码,并观察输出结果。

1.3.3 续行

Python语句中一般以新行作为语句的结束符。当语句较长时,可以使用反斜杠(\)将一行语句分为多行显示。当语句中包含[]、{}或()时,不需要使用续行符。

【例1-3】 注释示例。依次输入以下代码,并观察输出结果。

1.3.4 输入/输出函数

在Python中,常见的输入/输出函数包括用于输出信息的print()函数,以及用于接收用户输入的input()函数。

【例1-4】 输入/输出示例。依次输入以下代码,并观察输出结果。

提示 input()函数会将用户输入的内容作为字符串返回,如果需要其他类型的数据,可以使用类型转换函数(如int()、float())进行转换。

1.3.5 运算符

Python运算符主要分为算术运算符、比较运算符、赋值运算符、逻辑运算符、位运算符、成员运算符和身份运算符七大类,运算符之间是有优先级的。

【例1-5】 运算符应用示例。依次输入以下代码,并观察输出结果。

1.3.6 数据结构

在Python中,数据结构是用于组织和存储数据的一种方式,它允许以特定的方式访问和操作数据。Python提供了多种内置的数据结构,每种都有其特定的特点和用途。

1.列表

列表(List)是Python中最常用的数据结构之一,它可以存储任意类型的数据,并且可以根据需要动态改变大小。列表使用方括号“[]”来定义,元素之间用逗号分隔。列表支持索引访问、切片操作、迭代等功能。

【例1-6】 列表示例。依次输入以下代码,并观察输出结果。

2.元组

元组(Tuple)是一个不可变的数据结构,类似于列表,但元组中的元素不能被修改。元组使用圆括号“()”来定义,元素之间用逗号分隔。元组常用于存储不变的数据集合,如坐标、配置信息等。

【例1-7】 元组示例。依次输入以下代码,并观察输出结果。

3.集合

集合(Set)是一个无序的数据结构,其中不允许重复的元素。集合使用花括号“{}”来定义,元素之间用逗号分隔。集合支持集合操作,如并集、交集、差集等。

【例1-8】 集合示例。依次输入以下代码,并观察输出结果。

4.字典

字典(Dictionary)是一种键-值(key-value)对映射的数据结构,用于存储具有唯一键的数据。字典使用花括号“{}”来定义,每个键-值对之间用冒号“:”分隔,键-值对之间用逗号分隔。字典允许通过键来快速查找和访问对应的值。

【例1-9】 字典示例。依次输入以下代码,并观察输出结果。

5.字符串

字符串(String)是由字符组成的不可变序列,用于存储文本数据。字符串使用单引号“''”或双引号“" "”来定义,也可以使用三重引号“''' '''”或“" " " " " "”定义多行字符串。字符串支持索引访问、切片操作、拼接、格式化等功能。

【例1-10】 字符串示例。依次输入以下代码,并观察输出结果。

1.3.7 序列

在Python中,序列是一种有序的数据集合,其中的元素按照固定的顺序排列。序列是Python中最基本的数据结构之一,它提供了一种方便的方式来存储和访问多个元素。常见的序列类型包括列表(List)、元组(Tuple)、字符串(String)、字节数组(Bytearray)、range对象以及其他一些第三方库提供的序列类型。

除内置序列类型外,还可以使用第三方库提供的其他序列类型,如NumPy库中的数组(Array)类型、Pandas库中的数据框(DataFrame)类型等。

Python提供了丰富的序列操作方法和函数,如索引、切片、迭代、拼接、排序等,用于对序列进行各种操作和处理。下面介绍常见的序列操作方法和函数。

【例1-11】 序列应用示例。依次输入以下代码,并观察输出结果。

(1)索引(Index):使用索引可以访问序列中的特定元素。序列中的索引从0开始,可以使用正整数表示从左到右的索引,使用负整数表示从右到左的索引。

(2)切片(Slice):使用切片可以获取序列中的子序列。切片操作通过指定起始索引、结束索引和步长来确定子序列的范围(通用格式为[start:end]、[start:end:step])。

(3)长度(Length):使用len()函数可以获取序列的长度,即序列中包含的元素个数。

(4)追加(Append):使用append()方法可以向列表末尾添加一个元素。

(5)拼接(Concatenate):使用+运算符或extend()方法可以将两个序列拼接成一个新的序列。

(6)重复(Repeat):使用*运算符可以重复一个序列中的元素。

(7)查找(Find):使用index()方法可以查找序列中某个元素的索引。

(8)计数(Count):使用count()方法可以统计序列中某个元素的出现次数。

(9)删除(Delete):使用del语句或remove()方法可以删除序列中的某个元素。

(10)排序(Sort):使用sort()方法可以对序列进行排序,默认是升序排序。 aTBG0p1SBIe8W2SVo2iBPXiUKeK+ii4bCG4C0YlK18qpZZyRmThC9ItU+4+ci3YH

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