Python基础教程#

我们今天只介绍我们需要用到的python基础语法，想要更深入的学习，部分同学可以在大学计算机基础这门课中学到，也可以通过自学

可以通过下列线上资源自学：

对于Python在机器学习或者数据分析的相关教程，可以在B站上寻找相关内容

Python基础语法#

编码#

默认情况下，Python 3 源码文件以 UTF-8 编码，所有字符串都是 unicode 字符串。

标识符#

  • 第一个字符必须是字母（或其他语言中的字符）或下划线_ 。

  • 标识符的其他的部分由字母（或其他语言中的字符）、数字和下划线组成。

  • 标识符对大小写敏感。

  • 在 Python 3 中，可以用中文作为变量名，非 ASCII 标识符也是允许的了。

下述标识符都是允许的

a = 1
_a = 2
啊 = 3
_啊 = 4
α = 5
_α = 6

print(a, _a, 啊, _啊, α, _α)

1 2 3 4 5 6

Python保留字#

保留字即关键字，我们不能把它们用作任何标识符名称。Python 的标准库提供了一个 keyword 模块，可以输出当前版本的所有关键字：

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']

#下面的语句会报错
# False = 1

注释#

Python中单行注释以#开头，多行注释可以用多个#，也可以用'''或"""

# 第一个注释
# 第二个注释
'''
第三个注释
第四个注释
'''
"""
第五个注释
第六个注释
"""
print ("Hello, Python!") # 第七个注释

Hello, Python!

行与缩进#

python最具特色的就是使用缩进来表示代码块，不需要使用大括号{} 。 缩进的空格数是可变的，但是同一个代码块的语句必须包含相同的缩进空格数。实例如下：

if True:
    print ("True")
else:
    print ("False")

True

条件控制语句#

Python中一般使用if – elif – else来实现条件控制，其一般形式如下：

if condition_1:
    statement_block_1
elif condition_2:
    statement_block_2
else:
    statement_block_3

  • 如果 “condition_1” 为True，将执行 “statement_block_1” 块语句

  • 如果 “condition_1” 为False，将判断 “condition_2”

  • 如果 “condition_2” 为True，将执行 “statement_block_2” 块语句

  • 如果 “condition_2” 为False，将执行”statement_block_3”块语句

注意：

  • 每个条件后面要使用冒号:表示接下来是满足条件后要执行的语句块

  • 使用缩进来划分语句块，相同缩进数的语句在一起组成一个语句块

  • 在Python中没有switch...case语句，但在Python3.10版本添加了match...case，功能也类似，这里不再介绍。

以下为if中常用的操作运算符:

操作符

描述

<

小于

<=

小于或等于

>

大于

>=

大于或等于

==

等于，比较两个值是否相等

!=

不等于

下面展示了一个条件控制语句的例子

age = 3
if age <= 0:
    print("你是在逗我吧!")
elif age == 1:
    print("相当于 14 岁的人。")
elif age == 2:
    print("相当于 22 岁的人。")
elif age > 2:
    human = 22 + (age -2)*5
    print("对应人类年龄: ", human)

对应人类年龄:  27

循环语句#

while循环#

while循环的一般形式如下：

while <expr>:
    <statement(s)>
else:
    <additional_statement(s)>

  • 当<expr>为真时，将会执行<statement(s)>语句，执行完毕后继续判断<expr>真假，如果为真则继续执行<statement(s)>

  • 当<expr>为假时，则会执行<additional_statement(s)>语句

下面展示了一个使用while循环的例子

n = 100
sum0 = 0
counter = 1
while counter <= n:
    sum0 = sum0 + counter
    counter += 1
else:
    print("1 到 %d 之和为: %d" % (n,sum0))

1 到 100 之和为: 5050

for循环#

for循环的一般形式如下：

for <variable> in <sequence>:
    <statement(s)>
else:
    <additional_statement(s)>

  • <variable>会依次取<sequence>中的元素，并执行<statement(s)>语句

  • <sequence>中的元素被取完后，会执行<additional_statement(s)>语句，并退出循环

下面展示了两个使用for循环的例子

n = 100
sum0 = 0
for i in range(1,n + 1):
    sum0 += i
else:
    print("1 到 %d 之和为: %d" % (n,sum0))

1 到 100 之和为: 5050

word = 'runoob'
for letter in word:
    print(letter)

r
u
n
o
o
b

break与continue语句#

  • break语句可以跳出for和while的循环体。如果你从for或while循环中终止，任何对应的循环else块将不执行

  • continue语句被用来告诉Python跳过当前循环块中的剩余语句，然后继续进行下一轮循环

#使用break语句会跳出循环体
word = 'runoob'
for letter in word:
    if letter == 'o':
        break
    print(letter)

r
u
n

#使用continue语句会跳过当前循环中的剩余语句，然后进行下一轮循环
word = 'runoob'
for letter in word:
    if letter == 'o':
        continue
    print(letter)

r
u
n
b

Python基本数据类型#

Python 中的变量不需要声明。每个变量在使用前都必须赋值，变量赋值以后该变量才会被创建。在 Python 中，变量就是变量，它没有类型，我们所说的”类型”是变量所指的内存中对象的类型。等号（=）用来给变量赋值。等号（=）运算符左边是一个变量名,等号（=）运算符右边是存储在变量中的值。

counter = 100       # 整型变量
miles = 1000.0      # 浮点型变量
name = "runoob"     # 字符串
flag = False        # 布尔型变量

print(counter)
print(miles)
print(name)
print(flag)

100
1000.0
runoob
False

我们可以使用type函数来判断一个变量的数据类型

counter = 100       # 整型变量
miles = 1000.0      # 浮点型变量
name = "runoob"     # 字符串
flag = False        # 布尔型变量

print(type(counter))
print(type(miles))
print(type(name))
print(type(flag))

<class 'int'>
<class 'float'>
<class 'str'>
<class 'bool'>

标准数据类型#

Python3 中常见的数据类型有：

  • Number（数字）

  • String（字符串）

  • bool（布尔类型）

  • List（列表）

  • Tuple（元组）

  • Set（集合）

  • Dictionary（字典）

在本教程中，我们不介绍Tuple（元组）和Set（集合）

列表#

序列是 Python 中最基本的数据结构。序列中的每个值都有对应的位置值，称之为索引。列表都可以进行的操作包括索引，切片，加，乘，检查成员。此外，Python 已经内置确定序列的长度以及确定最大和最小的元素的方法。列表是最常用的 Python 数据类型，它可以作为一个方括号内的逗号分隔值出现。列表的数据项不需要具有相同的类型。

创建一个列表，只要把逗号分隔的不同的数据项使用方括号括起来即可。如下所示：

list1 = ['Google', 'Runoob', 1997, 2000]
list2 = [1, 2, 3, 4, 5 ]
list3 = ["a", "b", "c", "d"]
list4 = ['red', 'green', 'blue', 'yellow', 'white', 'black']

访问列表中的值#

列表索引从0开始，第二个索引是1，依此类推。 通过索引列表可以进行截取、组合等操作。 正向索引

list = ['red', 'green', 'blue', 'yellow', 'white', 'black']
print(list[0])
print(list[1])
print(list[2])

red
green
blue

索引也可以从尾部开始，最后一个元素的索引为-1，往前一位为-2，以此类推。 反向索引

list = ['red', 'green', 'blue', 'yellow', 'white', 'black']
print(list[-1])
print(list[-2])
print(list[-3])

black
white
yellow

使用下标索引来访问列表中的值，同样你也可以使用方括号[]的形式截取字符，如下所示： 切片操作

nums = [10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90]
print(nums[2:7])

[30, 40, 50, 60, 70]

更新列表#

你可以对列表的数据项进行修改或更新，你也可以使用append()方法来添加列表项，也可以使用del语句来删除列表的的元素

list = ['Google', 'Runoob', 1997, 2000]
print ("原始列表:", list)

list[2] = 2001
print ("修改第三个元素后的列表", list)

list.append('Baidu')
print ("增加一项后的列表 : ", list)

del list[2]
print ("删除第三个元素后的列表: ", list)

原始列表: ['Google', 'Runoob', 1997, 2000]
修改第三个元素后的列表 ['Google', 'Runoob', 2001, 2000]
增加一项后的列表 :  ['Google', 'Runoob', 2001, 2000, 'Baidu']
删除第三个元素后的列表:  ['Google', 'Runoob', 2000, 'Baidu']

函数与方法#

下表列出了一些常用的与列表有关的函数

序号

函数

描述

1

len(list)

列表元素个数

2

max(list)

返回列表元素最大值

3

min(list)

返回列表元素最小值

4

list(seq)

将元组转换为列表

下表列出了一些常用的列表对象可以使用的方法

序号

方法

描述

1

list.append(obj)

在列表末尾添加新的对象

2

list.count(obj)

统计某个元素在列表中出现的次数

3

list.extend(seq)

在列表末尾一次性追加另一个序列中的多个值（用新列表扩展原来的列表）

4

list.index(obj)

从列表中找出某个值第一个匹配项的索引位置

5

list.insert(index, obj)

将对象插入列表

6

list.pop([index=-1])

移除列表中的一个元素（默认最后一个元素），并且返回该元素的值

7

list.remove(obj)

移除列表中某个值的第一个匹配项

8

list.reverse()

反向列表中元素

9

list.sort(key=None, reverse=False)

对原列表进行排序

10

list.clear()

清空列表

11

list.copy()

复制列表

操作符+和*也可以作用于列表，分别表示列表的拼接于重复

print(['Hi']*4)
print(['Hi']*4 + ['Python'])

['Hi', 'Hi', 'Hi', 'Hi']
['Hi', 'Hi', 'Hi', 'Hi', 'Python']

字典#

字典是另一种可变容器模型，且可存储任意类型对象。 字典的每个键值key=>value对用冒号:分割，每个对之间用逗号(,)分割，整个字典包括在花括号{}中 ,格式如：d = {key1 : value1, key2 : value2, key3 : value3 }

字典示意图

注意：

  • dict作为Python的关键字和内置函数，变量名不建议命名为dict。

  • 键必须是唯一的，但值则不必。

  • 值可以取任何数据类型，但键必须是不可变的，如字符串，数字。

  • 使用空的花括号{}可以创建一个空的字典，使用dict()也可以创建一个空字典

一个简单的字典示例如下所示：

tinydict = {'name': 'runoob', 'likes': 123, 'url': 'www.runoob.com'}

访问字典里面的值#

把相应的键放入到方括号中，即可访问对应的值。

注意：

  • 如果用字典里没有的键访问数据，会输出错误

tinydict = {'Name': 'Runoob', 'Age': 7, 'Class': 'First'}
 
print ("tinydict['Name']: ", tinydict['Name'])
print ("tinydict['Age']: ", tinydict['Age'])

tinydict['Name']:  Runoob
tinydict['Age']:  7

修改字典#

向字典添加新内容的方法是增加新的键/值对，修改或删除已有键/值对如下实例:

tinydict = {'Name': 'Runoob', 'Age': 7, 'Class': 'First'}
 
tinydict['Age'] = 8               # 更新 Age
tinydict['School'] = "菜鸟教程"  # 添加信息
del tinydict['Name']            #删除Name

print ("tinydict['Age']: ", tinydict['Age'])
print ("tinydict['School']: ", tinydict['School'])
print ("Name" in tinydict)

tinydict['Age']:  8
tinydict['School']:  菜鸟教程
False

函数与方法#

下表列出了一些常用的与字典有关的函数

序号

函数

描述

1

len(dict)

计算字典元素个数，即键的总数

2

str(dict)

输出字典，可以打印的字符串表示

下表列出了一些常用的字典对象可以使用的方法

序号

方法

描述

1

dict.clear()

删除字典内所有元素

2

dict.copy()

返回一个字典的浅复制

3

dict.fromkeys()

创建一个新字典，以序列seq中元素做字典的键，val为字典所有键对应的初始值

4

dict.get(key, default=None)

返回指定键的值，如果键不在字典中返回 default 设置的默认值

5

key in dict

如果键在字典dict里返回true，否则返回false

6

dict.items()

以列表返回一个视图对象

7

dict.keys()

返回一个视图对象

8

dict.setdefault(key, default=None)

和get()类似, 但如果键不存在于字典中，将会添加键并将值设为default

9

dict.update(dict2)

把字典dict2的键/值对更新到dict里

10

dict.values()

返回一个视图对象

11

dict.pop(key[,default])

删除字典 key（键）所对应的值，返回被删除的值。

12

dict.popitem()

返回并删除字典中的最后一对键和值。

 
tinydict = {'Name': 'Runoob', 'Age': 7, 'Class': 'First'}
keys = tinydict.keys()
items = tinydict.items()
values = tinydict.values()

print(keys)
print(items)
print(values)

tinydict.update({'School':"菜鸟教程"})

print(keys)
print(items)
print(values)

dict_keys(['Name', 'Age', 'Class'])
dict_items([('Name', 'Runoob'), ('Age', 7), ('Class', 'First')])
dict_values(['Runoob', 7, 'First'])
dict_keys(['Name', 'Age', 'Class', 'School'])
dict_items([('Name', 'Runoob'), ('Age', 7), ('Class', 'First'), ('School', '菜鸟教程')])
dict_values(['Runoob', 7, 'First', '菜鸟教程'])