Chapter 01

Python程序开发注意事项

1.Python源文件通常以.py为扩展名，但这不是必须的。

2.Python程序语句默认情况是顺序执行。

3.Python语言区分大小写。

4.Python程序由一条条语句构成，每条语句后不需要以;结束，但是如果带上;也不会报错，建议不带;。

Python常用的转义字符

1.\t：制表位，实现对齐的功能

2.\n：换行符

3.\\：\

4.\"：”

5.\'：‘

6.\r：回车

注释

1.单行注释：#注释文字

2.多行注释**（不可嵌套使用）**：'''注释文字'''或者"""注释文字“”“

3.文件编码声明注释：# coding:编码（在文件开头加上编码声明，用以指定文件的编码格式）

Chapter 02 - 变量

格式化输出

%操作符输出：

符号	意义	示例
%s	输出字符串
%d	输出整数	%06表示输出6位整数，不足的位数补0
%f	输出浮点数	%.2f表示输出小数点后保留两位小数
%%	输出百分号

示例：

1	print("个人信息：%s %d %s %.2f"%(name,age,gender,score))

format()函数
示例：

1	print("个人信息：{} {} {}".format(name,age,gender))

f-strings
示例：

1	print(f"个人信息：{name} {age} {score} {gender}")

数据类型

基本数据类型

类型
整型 int
浮点数 float
布尔值 bool
字符串 string

基本介绍

1.Python中的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。
2.可以使用type()函数查看数据类型。

语法：type(object)

整数类型

Python的整数有十进制、十六进制、八进制、二进制。
1.十进制。
2.十六进制写法：加前缀0x。
3.八进制写法：加前缀0o。
4.二进制写法：加前缀0b。
整型占用字节：可以通过sys.getsizeof()以字节单位返回对象的大小。
1.字节数随着数字增大而增大。
2.每次的增量是4字节。

浮点类型

浮点类型计算后，存在精度的缺失，可以使用Decimal类进行精确计算。

布尔类型

布尔类型可以和其他数据类型进行比较，比如数字、字符串等。在比较时，将True视为1，False视为0。
非0被视为真值，0被视为假值。

字符串

使用'或"包括起来，创建字符串。
通过加号可以连接字符串。
Python不支持单字符类型，单字符在Python中也是作为一个字符串使用。
用'''内容'''或者"""内容"""可以使字符串内容保持原样输出。
在字符串前面加r可以使整个字符串不会被转义。

字符串驻留机制

说明：
Python仅保存一份相同且不可变字符串，不同的值被存放在字符串的驻留池中，Python的驻留机制对相同的字符串仅保留一份拷贝，后续创建相同字符串时，不会开辟新空间，而是把该字符串的地址赋给新创建的变量。
驻留机制几种情况讨论**（在交互模式下，即cmd进入Python）：
1.字符串是由26个英文字母大小写、0-9、_组成。
2.字符串长度为0或1时。
3.字符串在编译**时进行驻留，而非运行时。
4.[-5,256]的整数数字。
PyCharm对字符串进行了优化处理，不需要满足上述特殊情况。
字符串驻留机制的好处：当需要值相同的字符串时，可以直接从字符串池中拿来使用，避免频繁的创建和销毁，提升效率和节约内存。
sys中的intern方法可以强制2个字符串指向同一个对象。

##数据类型转换

隐式类型转换

Python变量的类型是不固定的，会根据变量当前值在运行时决定，可以通过内置函数type(变量)来查看其类型。
在运算时，数据类型会向高精度自动转换。

显式类型转换

如果需要对变量数据进行类型转换，只需要将数据类型作为函数名即可。

以下几个内置的函数可以完成数据类型之间的转换。函数会**返回一个新的对象/值，就是强制类型转换后的结果。

函数	描述
int(x[,base])	将转换为一个整数
float(x)	将x转换成一个浮点数
complex(real[,imag])	创建一个复数
str(x)	将对象x转换为字符串
repr(x)	将对象x转换为表达式字符串
eval(str)	用来计算在字符串中的有效Python表达式，并返回一个对象
tuple(s)	将序列s转换为一个元组
list(s)	将序列s转换为一个列表
set(s)	转换为可变集合
dict(d)	创建一个字典。d必须是一个(key,value)元组序列
frozenset(s)	转换为不可变集合
chr(x)	将一个整数转换为一个字符

注意事项：
1.不管什么值的int，float都可以转成str，str(x)将对象x转换为字符串。
2.int转成float会增加小数部分，float转成int会去掉小数部分。
3.在将str类型转成基本数据类型时，要确保str值能够转成有效的数据。
4.对一个变量进行强制类型转换，会返回一个数据/值，但强制类型转换后并不会影响原变量的数据类型（即：不会影响原变量指向的数据/值的数据类型）。

Chapter 03 - 运算符

算术运算符

运算符	运算
+	加
-	减
*	乘
/	除
%	取模（取余）
//	取整除（返回商的整数部分，向下取整）
**	返回x的y次幂

当对一个数取模时，对应的运算公式：a % b = a - a // b * b

比较运算符

运算符	运算
==	等于
!=	不等于
<	小于
>	大于
<=	小于等于
>=	大于等于
is	判断两个变量引用对象是否为同一个
is not	判断两个变量引用对象是否不同

逻辑/布尔运算符

运算符	逻辑表达式	描述
and	x and y	如果x为False，则返回x的值，否则返回y的值
or	x or y	如果是True，则返回x的值，否则返回y的值
not	not x	如果x为True，返回False；如果x为False,返回True

and是种“短路运算符”，只有当第一个为True时才会去验证第二个。
or是种“短路运算符”，只有当第一个为False时才会去验证第二个，即如果第一个为True，就直接返回第一个的值。

赋值运算符

运算符	描述
=	简单的赋值运算符
+=	复合加法赋值运算符
-=	复合减法赋值运算符
*=	复合乘法赋值运算符
/=	复合除法赋值运算符
%=	复合取模赋值运算符
**=	复合幂赋值运算符
//=	复合取整除赋值运算符

实现变量交换的简单方法：x,y = y,x

三元运算符

语法:
变量名 = a if a > b else b

如果a > b成立，就把a作为整个表达式的值，并赋值给变量；如果a > b不成立，就把b作为整个表达式的值，并赋值给变量；

运算符优先级

算术运算>位运算>比较运算>逻辑运算>赋值运算

标识符

标识符：各种变量、函数和类等命名时使用的字符序列。
命名规范：
函数名一律小写，如果有多个单词，用下划线隔开。私有函数以双下划线开头。

键盘输入语句`input()`

从控制台接收到的数据类型是str类型。如果希望对接收到的数据进行算术运算，则需要进行类型转换，也可以在接收数据的之后直接转成需要的类型。

示例：
变量名 = int(input(“…”))

Chapter 04 - 进制

位运算符

Chapter 05 - 程序控制结构

顺序控制

分支控制if-else

单分支

基本语法：

if 条件表达式:
代码块（可以有多条语句）
基本语法说明：
1.Python的缩进非常重要，是用于界定代码块的，相当于其他编程语言里的大括号{}。
2.最短的缩进对较长的有包含关系，缩进长度没有要求，但是每个代码块应具有相同的缩进长度（TAB或相同个数的空格）。

双分支

基本语法：

if 条件表达式:
执行代码块1
else:
执行代码块2

多分支

基本语法:

if 条件表达式1:
执行代码块1
elif 条件表达式2:
执行代码块2
…………
else:
执行代码块n + 1

嵌套分支

for循环控制

基本语法：

for <变量> in <范围/序列>:
<循环操作语句>
基本语法说明：
1.<范围/序列>可以理解要处理的数据集，需要是可迭代对象（如字符串、列表等）。
2.Python的for循环是一种**“轮询机制”，是对指定对象的数据集进行“轮询处理”**。
注意事项和细节说明：
1.循环时，依次将序列中的值取出赋给变量。
2.如果需要遍历数字序列，可以使用内置range()函数，它会生成数列。range()生成的数列是前闭后开。
- range(start,stop,step)：
  - range默认增加的步长step为1，start默认为0。
  - 通过list()可以查看range()生成的序列包含的数据。
    3.for可以和else配合使用：当for循环正常的完成遍历，在遍历过程中没有被打断。
  - 语法格式:
    
    for <变量> in <范围/序列>:
    <代码块1>
    else:
    <代码块2>

while循环控制

基本语法：

while 判断条件:
循环操作语句
注意事项和细节说明：
1.while可以和else配合使用：在while...else判断条件为false时，会执行else的语句块，即：在遍历过程中，没有被打断。

语法格式：
while 判断条件:
循环操作语句
else:
其他语句

多重循环控制

break语句

random模块的randint()函数生成随机数，语法为：
1
2
3
import random
...
random.randint(a,b)
返回随机数N满足a <= N <= b相当于randrange(a,b + 1)。
注意事项和相关细节：
1.break语句是用在for或while循环所嵌套的代码。
2.break会终结最近的外层循环，如果循环有可选的else子句，也会跳过该子句。
3.如果一个for循环被break所终结，该循环的控制变量会保持当前值。

continue语句

说明：continue语句用于结束本次循环，继续执行循环的下一个轮次，不是退出循环。

return语句

基本介绍：return使用在函数，表示跳出所在的函数。
说明：如果没有return语句，默认返回None，None是内置常量，通常用来代表空值的对象。

Chapter 06 - 函数

分类：系统函数、自定义函数
基本语法：

def 函数名 (形参列表):
函数体
（可以return关键字设置返回值）

注意事项和使用细节

1.如果同一个文件出现函数名相同的函数，则以就近原则进行调用。（没有重载机制！！）
2.调用函数时，根据函数定义的参数位置来传递参数，这种传参方式就是位置参数，传递的实参和定义的形参顺序和个数必须一致，同时定义的形参不用指定数据类型，会根据传入的实参决定。
3.函数可以有多个返回值，返回数据类型不受限制。
示例:

def f(n1,n2):
	return n1 + n2,n1 - n2

r1,r2 = f(10,20)
print(f"r1->{r1},r2->{r2}")

4.函数支持关键字参数：函数调用时，可以通过形参名=实参值的形式传递参数，这样可以不受参数传递顺序的限制。
示例：

def book_info(name,price,author,amount):
print(f"name=>{name},price->{price},author->{author},amount->{amount}")

#通常调用方式：一一对应
book_info("红楼梦",60,"曹雪芹",30000)
  
#关键字参数
book_info("红楼梦",60,amount = 6000,author = "曹雪芹")

5.参数支持默认参数/缺省参数：定义函数时，可以给参数提供默认值。调用函数时，指定了实参则以指定的为准，否则以默认值为准。默认参数需要放在参数列表后。
示例:

def book_info(name = '<<thinking in python>>',price = 66.8,author = '龟叔',amount = 1000):
print(f"name=>{name},price->{price},author->{author},amount->{amount}")

#调用测试
book_info()   book_info('<<study python>>')

补充：

1 2	def book_info(name,price,author = '龟叔',amount = 1000): #正确 def book_info(name = '<<thinking in python>>',price = 66.8,author,amount): #错误

6.函数支持可变参数/不定长参数：

应用场景：当调用函数时，不确定传入多少个实参的情况。
传入的多个实参会被组成一个元组，元组可以储存多个数据项。

7.函数的可变参数/不定长参数也支持多个关键字参数。

应用场景：当调用函数时，不确定传入多少个关键字参数的情况。
传入的多个关键字参数会被组成一个字典，字典可以储存多个键 = 值的数据项。

8.Python调用另一个.py文件中的函数：
示例:f1.py,f2.py
f1.py

1 2	def add(x,y): print(x + y)

在f2.py文件中调用f1.py的add函数如下：

1 2	import f1 f1.add(1,2)

函数的传参机制

字符串和数值类型是不可变数据类型，当对应的变量的值发生了变化时，它对应的内存地址会发生改变。

递归调用

递归的重要规则：
1.执行一个函数时，就创建一个新的空间（栈空间）。
2.函数的变量是独立的。
3.递归必须向退出递归的条件逼近，否则就是无限递归。
4.当一个函数执行完毕或者遇到return就会返回。遵守谁调用，就将结果返回给谁。

函数作为参数传递

注意事项和细节：
1.函数作为参数传递，传递的不是数据，而是业务处理逻辑。
2.一个函数，可以接收多个函数作为参数传入。

lambda匿名函数

基本介绍：当需要将函数作为参数进行传递，但是这个函数只使用一次时，可以使用lambda匿名函数。

定义

def关键字可以定义有名称的函数，可以重复使用。
lambda关键字可以定义匿名函数（无名称），匿名函数只能使用一次。
匿名函数用于临时创建一个函数，只使用一次的场景。

基本语法

lambda 形参列表: 函数体**（只能写一行代码）**

全局变量和局部变量

注意事项和使用细节：
1.在函数内部使用global关键字，可以表明指定使用全局变量。

Chapter 07 - 数据容器

基本介绍：
1.数据容器是一种数据类型。
2.数据容器可以存放多个数据，每一个数据也被称为一个元素。
3.存放的数据/元素可以是任意类型。

list列表

参考文档: https://docs.python.org/zh-cn/3.12/library/stdtypes.html#list

基本介绍：列表可以存放多个不同类型的数据，即列表就是一列数据。列表也是一种数据类型。
列表的定义：创建一个列表只需要用逗号分隔不同的数据项，使用方括号[]括起来即可。
示例：
1
list = [100,200,300]
列表的使用语法：（索引类比数组的下标）

列表名[索引]

列表的遍历：

使用while循环完成遍历：
示例：

#得到list的元素个数：`len(列表名)`
list = [...]
index = 0
while index < len(list):
	print(f"第{index + 1}个元素是：{list[index]}")
	index += 1

使用for循环完成遍历：
示例：

1
2
3

list = [...]
for ele in list:
	print(f"元素是：{ele}")

注意事项和使用细节：
1.如果需要一个空列表，可以通过[]或者list()的方式来定义。
2.列表的元素可以有多个，且数据类型没有限制**（也可以是列表），允许有重复元素，并且是有序的。
3.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。
4.通过列表名[索引] = 新值对数据进行更新，使用列表名.append(值)方法来添加元素，使用del语句来删除列表的元素，注意不能超出有效索引范围。
5.列表是可变序列。
- 列表的元素是可以修改的，修改后列表指向的地址不变**（元素的地址会发生变化）**，只是数据内容变化。

列表的常用操作：

函数	作用
len(list)	列表元素个数
max(list)	返回列表元素最大值
min(list)	返回列表元素最小值
list(seq)	将元组转换为列表
list.append(obj)	在列表末尾添加新的对象
list.count(obj)	统计某个元素在列表中出现的次数
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）
list.index(obj)	从列表中找出某个值第一个匹配向的索引位置
list.insert(index,obj)	将对象插入列表
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
list.remove(obj)	移除列表中某个值的第一个匹配项
list.reverse()	反向列表中的元素
list.sort(key = None,reverse = False)	对原列表进行排序
list.clear()	清空列表
list.copy()	复制列表

列表生成式：生成列表的公式
基本语法：

[列表元素的表达式 for 自定义变量 in 可迭代对象]
示例：
1
2
[ele * 2 for ele in range(1,5)]
#得到列表[2,4,6,8]