本文基于pycharm编译器,也可以使用Anaconda 里的编译器,将讲解一些python的一些基础语法知识。可以和我写的python数据分析——Python语言基础(语法基础)结合起来看,有些知识点可能在这篇文章写的不是很全面
我们可以把python当作一个计算器,来进行一些算术运算
print(1 + 2 - 3)
print(1 + 2 * 3)
print(1 + 2 / 3)
PS: 美观是否重要?
形如 1 + 2 - 3 这样是算式, 在编程语言中称为表达式, 算式的运算结果, 称为表达式的返回值 其中 1,2, 3 这种称为字面值常量, + - * / 这种称为 运算符 或者 操作符.
注意:熟悉C/ Java的同学可能认为,2/3结果为0(小数部分被截断).但是在Python中得到的结果则是一个小数.更符合日常使用的直觉
示例 给定四个分数 67.5,89.0,12.9,32.2,编写代码,求这四个分数的平均数.
print( (67.5 + 89.0 + 12.9 + 32.2) / 4 )#最后一行代码
有的时候,我们需要进行的计算可能更复杂一些,需要把一些计算的中间结果保存起来. 这个时候就需要用到变量. 给定四个分数 67.5,89.0,12.9,32.2,编写代码,求这四个分数的方差.
PS: 方差的计算过程: 取每一项, 减去平均值, 计算平方, 再求和, 最后除以(项数- 1)
在这个代码中, 就需要先计算这四个数字的平均值, 然后再计算方差. 这就需要把计算的平均值使用变量 保存起来.
avg = (67.5 + 89.0 + 12.9 + 32.2 )/4
total = (67.5 - avg) ** 2 + (89.0 - avg) ** 2 + (12.9 - avg) ** 2 + (32.2 - avg) ** 2
result = total / 3
print (result)
注意:
a = 10
创建变量的语句非常简单, 其中a 为变量名. 当我们创建很多个变量的时候, 就可以用名字来进行区分. = 为赋值运算符, 表示把 = 右侧的数据放到 = 左侧的空间中.
注意: 变量的名字要遵守一定规则.
硬性规则(务必遵守)
软性规则(建议遵守)
数学上, 变量通常使用 x,y,z 这种简单的英文字母或者拉丁字母表示. 但是在编程中不建议这样使用.
读取变量的值
a = 10
print (a)
修改变量的值
a = 20
print (a)
注意: 在 Python 中, 修改变量也是使用 = 运算, 看起来和定义变量没有明显区别.
当然 也可以用一个变量的值赋给另外一个变量.
a = 10
b = 20
a = b
print (a)
print (b)
变量里面存储的不仅仅是数字,还可以存储其它种类的数据.为了区分不同种类的数据,我们引入了"类型"这样的概念.
注意: 和 C++ / Java 等语言不同, Python 变量的类型不需要显式指定,而是在赋值的时候确定的.
a = 10
print (type(a))
Python3中,只有一种整数类型 int,表示为长整型,没有 python2 中的 Long。 可以使用十六进制(0x 开头)和八进制(0o 开头)来代表整数。
print(1.2e3)
浮点数由整数部分和小数部分组成,浮点数可以用科学计数法来表示
1.2e3 == 1.2 * 103
str01 = 'xiaolizi'
str02 = "huge"
print(type(str01))
字符串运算符
a = 'Hello'
b = 'Python'
操作符 | 描述 | 实例 |
---|---|---|
| 字符串连接 | a + b 输出:HelloPython |
* | 重复输出字符串 | a*2 输出:HelloHello |
[ ] | 通过索引获取字符串中字符 | a[1] 输出:e |
[ : ] | 截取字符串中的一部分,遵循左闭右开原则,str[0:2] 是不包含第 3 个字符的。 | a[1:4] 输出:ell |
in | 成员运算符 - 如果字符串中包含给定的字符返回 True | ‘H’ in a 输出:True |
not in | 成员运算符 - 如果字符串中不包含给定的字符返回 True | ‘M’ not in a 输出:True |
r/R | 原始字符串 - 原始字符串:所有的字符串都是直接按照字面的意思来使用,没有转义特殊或不能打印的字符。 原始字符串除在字符串的第一个引号前加上字母 r(可以大小写)以外,与普通字符串有着几乎完全相同的语法。 | print( r’Hello\nWorld’ ) 输出:Hello\nWorld |
a = 'Hello'
b = 'Python'
print(a + b ) #字符串连接
a = '''dwadwa'Hello'dwadwa'Python'''
print(a)
字符串作为开发中最常用到的数据类型,支持的操作方式也是非常丰富的.此处暂时不详细展开.
布尔类型是一个特殊的类型,取值只有两种,True (真) 和 False(假).
PS: 布尔类型也是数学上的一个概念.我们初中就学过一个概念叫做 “命题”,进一步的就可以判定命题的真假.
例如: 你真帅! (真命题) 你不是人(假命题)
a = True
print(type(a))
b = False
print(type(b))
布尔类型在咱们后续进行逻辑判断的时候,是非常有用的.
除了上述类型之外, Python 中还有 list, tuple, dict, 自定义类型 等等. 我们后续再介绍. 为什么要有这么多类型?
例如 float 类型在内存中占据 8 个字节.
PS: 计算机里面使用二进制来表示数据.也就是每个位只能表示 0 或者 1. 1 个二进制位, 就称为是一个"比特",8 个二进制位,就称为一个"字节" (Byte)
一个 float 变量在内存中占据 8 个字节空间,也就是 64 个二进制位. 我的电脑有 16GB 的内存空间,也就是一共有 1024 *1024* 1024 *8 这么多的二进制位.
int 占4个字节但是会动态扩容 str 字符串是变长的
例如 int / float 类型的变量, 可以进行+ - * / 等操作
而 str 类型的变量,只能进行 + (并且行为是字符串拼接),不能进行 - * /,但是还能使用 len 等其他操作. 总结: 类型系统其实是在对变量进行 “归类”.相同类型的变量(数据) 往往具有类似的特性和使用规则. 动态类型特性 在Python中,一个变量是什么类型, 是可以在"程序运行"过程中发生变化的.这个特性称为"动态类型".
a= 10
print (type(a))
a= 'hello'
print (type(a))
在程序执行过程中,a 的类型刚开始是 int, 后面变成了 str.
静态类型:程序运行过程中,变量的类型始终不变
注释是一种特殊的代码,它不会影响到程序的执行,但是能够起到解释说明的作用,能够帮助程序猿理解程序代码的执行逻辑.
PS:写代码是一件比较烧脑的事情,读代码同样也非常烧脑.相比于一板一眼的代码,一些口语化的描述能更好的帮助程序猿理解程序. 有关注释可看c语言从入门到实战——C语言常见概念通过讲了C语言的注释,可以便于你更好的理解注释
# 计算 4 个数字 67.5, 89.0, 12.9, 32.2 的方差
total = (67.5 - avg) ** 2 + (89.0 - avg) * 2 + (12.9 - avg) ** 2 + (32.2 - avg) ** 2
print (result)
avg = (67.5 + 89.0 + 12.9 + 32.2) / 4
result = total / 3
形如上述代码,如果没有注释,直接阅读, 是不容易 get 到代码的含义是计算方差.但是通过加了一行注释解释一下, 就让人一目了然了.
PS: 代码的第一目标是容易理解, 第二目标才是执行正确. 写注释不光是为了方便别人来理解,也是方便以后的自己理解.
Python 中有两种风格的注释. (1) 注释行 使用#开头的行都是注释.
#这是一行注释。
(2) 文档字符串 使用三引号引起来的称为 “文档字符串”,也可以视为是一种注释.
"""
这是文档字符串
这是文档字符串
"""
注释的规范
使用ctrl 加 \ 批量注释
程序需要和用户进行交互.
输入输出的最基本的方法就是控制台. 用户通过控制台输入一些字符串,程序再通过控制台打印出一些字符串. PyCharm 运行程序,下方弹出的窗口就可以视为是控制台.
print("hello")
windows 自带的 cmd 程序, 也可以视为是控制台.
print('hello')
使用系统cmd操作是需要配置环境变量的,不然是启动不起来的,而且必须要有python
输入输出的最常见方法是图形化界面.如我们平时用到的 QQ,浏览器,steam 等,都不需要用户输入命令,而只是通过鼠标点击窗口点击按钮的方式来操作.
Python 当然也可以用来开发图形化界面的程序. 但是图形化程序开发本身是一个大话题
Python 使用 print 函数输出到控制台.
print (' hello')
不仅能输出一个字符串, 还可以输出一个其他类型的变量
a = 10
print(a)
b = True
print(b)
更多的时候,我们希望能够输出的内容是混合了字符串和变量的. 示例:输出 num = 10
num =10
print(f'num = {num}')
这个语法,是叫做"格式化字符串 “f-string 此处的 f 表示"format”
此时就可以使用{}这样的语法,往字符串里嵌入变量或者表达式
a= 10
print(f"a = {a+10}")
像格式化打印字符串~ 很多编程语言都进行了各自的探索 C printf,使用%c, %s这样的占位符 C++采用了std:cout,使用<< Java采用了字符串拼接,允许字符串和其他类型的值进行拼接
python 使用 input 函数,从控制台读取用户的输入.
num = 0
num = input('请输入一个整数:')
print(f'你输入的整数是 {num}')
注意:
a = input('请输入第一个整数:')
b = input('请输入第二个整数:')
print(f'a + b = {a + b}')
a = input('请输入第一个整数:')
b = input('请输入第二个整数:')
print(type(a))
print(type(b))
此处的结果是字符串拼接,不是算术运算.如果要想进行算术运算, 需要先转换类型.
a = input('请输入第一个整数:')
b = input('请输入第二个整数:')
a= int (a)'''类型转换'''
b= int (b)
print(f'a + b = {a + b}')
a = int (input('请输入第一个整数:'))
b = int (input('请输入第二个整数:'))
print(f'a + b = {a + b}')
像+ - * / % ** //这种进行算术运算的运算符,称为 算术运算符
+ - * / % 先算乘方,然后是乘除,最后算加减. 如果运算过程中想修改默认的运算顺序,就需要加上()
注意1:/ 中不能用 0 作为除数. 否则会抛出异常
print(10 / 0)
异常 是编程语言中的一种常见机制,表示程序运行过程中,出现了一些"意外情况",导致程序不能继续往下执行了.
注意2: 整数/整数结果可能是小数而不会截断
print(1 / 2)
注意3:% 不是 “百分数”,而是求余数.
print(7 % 2)
关于求余数,有些同学容易蒙.其实这个是小学二年级数学就学过的. 7除以2,商是3,余数是1. 注意4: ** 是求乘方.不光能算整数次方,还能算小数次方.
print(7 ** 2)
print(7 ** 1.5)
注意5:Python中的取整运算符是 //,它可以对两个数进行除法运算,并返回其商的整数部分,也称为整除运算符。例如:
print(10 // 3) # 输出3,因为10÷3=3余1,整除得到商3
需要注意的是,如果两个数都为整数,则 // 运算符返回的也是整数,如果其中有一个数为浮点数,则返回的是浮点数的整数部分。例如:
print(10.5 // 3) # 输出3.0,因为10.5÷3=3.5,整除得到商3.0
此外,需要注意,如果除数为0,则会报错。Python中的取整运算符是 //,它可以对两个数进行除法运算,并返回其商的整数部分,也称为整除运算符。例如:
print(10 // 3) # 输出3,因为10÷3=3余1,整除得到商3
需要注意的是,如果两个数都为整数,则 // 运算符返回的也是整数,如果其中有一个数为浮点数,则返回的是浮点数的整数部分。例如:
print(10.5 // 3) # 输出3.0,因为10.5÷3=3.5,整除得到商3.0
此外,需要注意,如果除数为0,则会报错。Python中的取整运算符是 //,它可以对两个数进行除法运算,并返回其商的整数部分,也称为整除运算符。例如:
print(10 // 3) # 输出3,因为10÷3=3余1,整除得到商3
需要注意的是,如果两个数都为整数,则 // 运算符返回的也是整数,如果其中有一个数为浮点数,则返回的是浮点数的整数部分。例如:
print(10.5 // 3) # 输出3.0,因为10.5÷3=3.5,整除得到商3.0
此外,需要注意,如果除数为0,则会报错。//是取整
这一系列的运算符称为 关系运算符,它们是在比较操作数之间的关系. 其中 <=是"小于等于" >= 是"大于等于" ==是"等于" != 是 “不等于” (1)如果关系符合,则表达式返回True.如果关系不符合,则表达式返回False
a = 10
b = 20
print(a < b)
print(a <= b)
print(a > b)
print(a >= b)
print(a == b)
print(a != b)
(2)关系运算符不光针对整数/浮点数进行比较,还能针对字符串进行比较.
a = 'hello'
b = ' world'
print(a == b )
在python中比较字符串可以直接比较,而不是像C语言中需要使用strcmp函数来比较大小,关于是怎么比较的,其实python有一个字典序,python比较字符串的大小,是按照字典序里规定的规则来比较大小
(3)争对浮点数来说使用==是有一定的风险的
print(0.1)
print(0.2)
print(0.1 + 0.2)
print(0.3)
由此可见,浮点数的计算是有一定的误差的,这个不只是在python上体现,在C语言中也会出现这样的问题。 关于这个问题怎么解决呢?
a = 0.1 + 0.2
b = 0.3
print(-0.000001 < (a - b ) < 0.000001)
Python 中支持这种连续小于的写法.判定 a - b 既是 < 0.000001 又是大于 -0.000001
像 and or not 这一系列的运算符称为 逻辑运算符.
and == && or == || not == ! C语言里的用法
此处说的"并且"和"或者",就是我们日常生活中使用的 “并且"和"或者”.
a =10
b = 20
c = 30
print(a < b and b < c)
print(a < b and b > c)
print(a > b or b > c)
print(a < b or b > c)
print(not a < b)
print(not a > b)
一种特殊写法 a < b and b < c这个操作等价于 a<b<c.这个设定和大部分编程语言都不相同.
短路求值 and 是只要一个为假,全为假 or 是只要一个为真,都为真 关于短路求值可看c语言从入门到实战——分支和循环中的逻辑操作符来理解,本质上都是差不多的
表示赋值.这个我们已经用过很多次了.注意和 == 区分. = 除了基本的用法之外, 还可以同时针对多个变量进行赋值. 链式赋值
a=b=10
一般不建议使用
多元赋值
a, b= 10, 20
代码实例: 交换两个变量 基础写法
а= 10
b= 20
tmp = a
a=b
b = tmp
基于多元赋值
а= 10
b= 20
a, b = b, a
能够解决一些特殊问题,完成两个变量的交换
Python 还有一些 复合赋值运算符. 例如 其中 a += 1 等价于 a = a + 1.其他复合赋值运算符也是同理.
a= 10
a=a+1
print (a)
b= 10
b+= 1
print (b)
注意: 像 C++ / Java 中, 存在 ++ – 这样的自增/自减运算符. Python 中则不支持这种运算. 如果需要使用, 则直接使用 += 1 或者 -= 1
最大的问题就是容易分不清前置和后置的区别.这一点 Python 语法在设计的时候就进行了规避,避免出现这种不直观, 并且容易混淆的语法.
除了上述之外, Python 中还有一些运算符,比如 身份运算符(is, is not), 成员运算符(in, not in), 位运算符( & | ~ ^ << >> )等. 此处咱们暂时不介绍.