java菜鳥的Python學習之路(1)

来源:http://www.cnblogs.com/invoker-/archive/2017/08/30/7455512.html
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學習一門新的語言,應當抓住語言的共有特性,這樣容易觸類旁通,學習起來也十分的快捷愉悅 而語言的特性大約有以下元素 變數定義與類型 算術符號與邏輯符號 for 迴圈與 while 迴圈 數組,線性表等一些常用的數據結構 函數的定義與調用 遞歸 靜態類型系統 類型的推導 lambda 函數 面向對象 垃 ...


學習一門新的語言,應當抓住語言的共有特性,這樣容易觸類旁通,學習起來也十分的快捷愉悅
而語言的特性大約有以下元素

  • 變數定義與類型
  • 算術符號與邏輯符號
  • for 迴圈與 while 迴圈
  • 數組,線性表等一些常用的數據結構
  • 函數的定義與調用
  • 遞歸
  • 靜態類型系統
  • 類型的推導
  • lambda 函數
  • 面向對象
  • 垃圾回收
  • 異常檢測
    如果你對一個語言以上的元素都有了大致瞭解(事實上其實並不需要花太多時間),那麼你就可以愉快的開始使用啦~

1.變數的定義與類型

變數的定義

  • python里變數的定義十分簡單 不需要像java里需要進行聲明
    例如

    i = 0

變數的類型

Pyhton里的變數類型分為整數型(int) 浮點型(float) 字元型(str) 布爾值類型(bool)
其中bool類型的對錯是首字母大寫的True與False，非0的字元(包括int,float,str)如果轉義會被轉成True 而0則是False這點有點類似於Javascript

字元串的格式化

  • python中的字元串支持參數的方式 如"{a} love {b}".format(a="i", b="u") 結果為 i love u 可以看作是使用了變數進行了代替
  • 同樣可以使用數字位置的參數進行替換如'{0} love {1}.format('i', 'u')' 結果為 i love u
  • 如果限制格式那麼使用 : 例如 '{0:.2f}'.format(45.5688) 結果為 45.57
  • 要進行格式化操作的話 這樣使用 '%c' % 97 結果為a ，因為%c 是進行ASCII碼的轉化 ,多個參數使用元組或者字典 '%d + %d = %d' % (4,5,9.1) 結果為 4 + 5 = 9 , 這裡用一個列表介紹各種格式符號的意思
符號 含義
%c 格式化ASCII碼
%d 格式化整數
  • 當然還有一些是用來輔助操作的
符號 說明
m.n m是顯式的最小總寬度,n是小數點後的位數
- 用於左對齊
+ 在正數前面顯式加號
# 在8進位前面顯示0，在16進位數前面顯式0x或者0X
0 顯式的數字前面填充0取代空格

2.邏輯符號與運算符符號

邏輯符號

  • and or not 對應java的 && || !

運算符

  • 基本運算符包括 + - * / ** //
  • ** 的意思是階乘 例如 3 ** 2 = \(3^2\) = 9
  • python里/ 除號預設是float,若要變成類似java的兩個取整的,就使用//符號 例如 3/2=1.5, 3//2=1

3.For迴圈與While迴圈

for迴圈

for i in range(0,10):
    print (i, end='')

輸出結果0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
pyhton里的for迴圈類似於java5中的foreach迴圈,對迴圈體里的每個對象進行操作

while迴圈

i = 0
while i < 10:
    print(i, end=' ')
    i += 1

輸出結果0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
需要註意的是python里的迴圈體語法後面要加上一個冒號哦 :)

4.數組,元組與線性表

數組中常用的api

   可以通過dir(list)來查看相關api

['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__delitem__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__gt__', '__hash__', '__iadd__', '__imul__', '__init__', '__init_subclass__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__reversed__', '__rmul__', '__setattr__', '__setitem__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'append', 'clear', 'copy', 'count', 'extend', 'index', 'insert', 'pop', 'remove', 'reverse', 'sort']
  • 構建一個數組 array = [1,2,3,'hello']
  • 要添加元素使用append，array.append(x)
  • extend類似於java里的addAllarray.extend(list2())
  • removearray.remove('hello')
  • 按照下標刪除數組裡的東西 del array[1] ,如果是del array,那會直接把這個那個數組刪除掉
  • 也可以使用pop()函數array.pop()，不寫參數時是預設刪除最後一個元素,可以通過填寫下標來刪除指定的元素

  • 數組的分片array[a:b],a代表可以的索引值,b代表結束的索引值(但是不包括這個元素),例如array[0:2]就等於
    [1,2],也可以不指定a或者b,這樣是預設從頭開始,一直到結尾,例如array[:] 獲得了原數組的拷貝[1,2,3,'hello']

  • reverse,array.reverse()數組列表反轉
  • count,array.count(1),統計數組裡1出現的次數
  • index,array.index(1)返回指定元素的下標

  • 其他方法自己看api啦

    數組中的操作符

  • 使用操作符 + 對數組進行拼接,例如list1 = [1, 2] list2 = [3, 4] list3 = list1 + list2,那麼list3裡面內容就是[1,2,3,4] 但是需要註意的是 + 操作符兩邊的對象類型要保持一致 list3 = list1 + 3顯然就是錯誤的
  • 使用操作符 * 可以達到數組的拷貝與拼接例如進行array *= 2的操作過後array =[1,2,3,'hello',1,2,3,'hello']
  • 使用操作符 = 可以達到數組地址的引用

  • in與not in 返回一個bool類型的結果,例如 'hello' in array 返回True 'hello' not in array 返回False

元組(tuple)

  • 元組的操作和數組十分類似,不同的是元組是不可變的,可以理解為java里的final類型的數組
  • 元組的構建的核心是 , 逗號tuple01 = (1),這樣的構建方式type(tuple01)的結果就是int, 正確的構建方式是類似於這種tuple01 = (1,) tuple01 = (1, 2, ) ,如果要構建一個空的元祖使用 tuple01 = ()

  • 如果要對元組進行更新,刪除,添加等改變狀態的操作,一般是使用: 重新構建出一個新的元組,例子如下

    tuple01 = (1, 2, 3)
#下麵我想要在該元組後面加入一個新的元素
tuple02 = tuple01[:] + (4,)
print (tuple02)
#那麼tuple02 = [1,2,3,4] , 那麼更新與刪除的操作與上面就同樣類似了

線性表

集合的本質是由數組構成的有序線性表,因此大部分語法與數組相同

  • 集合的構建 list()空列表 list(iterable) 參數為可迭代的對象

    >>> b= 'I LOVE YOU'
>>> b = list(b)
>>> b
['I', ' ', 'L', 'O', 'V', 'E', ' ', 'Y', 'O', 'U']
  • 集合的正常操作api與數組和元組十分類似,可以使用help(list)進行查看
  • 一些集合中常用的輔助函數 假設有這麼一個集合 list1 = list([1,2])
  • sum()求和 sum(list) 結果為3
  • max(),min()最大值與最小值
  • enumerate() 將索引與值拼接成一個元組返回 list(enumerate(list1)) 結果為[(0, 1), (1, 2)]

  • zip 打包 list2 = list([3,4,5]) 根據索引值將2個集合的數據拼成一個元組返回 例list(zip(list1,list2))
    結果為[(1, 3), (2, 4)],對應不上的就捨去了,所以5沒有在結果中

5.函數的定義與調用

函數的定義

def helloWorld():
    print ('i love programe!')

python中的函數參數形式

  • 指定參數傳遞

    def say(name, word):
print (name, 'say', word)
say(word = 'hello!', name = 'I')
    輸出結果為I say hello!

  • 預設參數

    def say(name = 'i' , word = 'helloWorld!'):
print(name + '\r say \r ' + word
say()
say('you','good')

    輸出結果為

    >>> say()
i say helloWorld!
>>> say('you', 'good')
you say good

  • 參數列表

    def say(*name):
for x in name
    print (x)
say(1,2,3)

    輸出結果為1,2,3
    一般使用參數列表建議後面的參數使用預設參數例如

    def say(*name, word='say hello!'):
for x in name:
    print (x, word)

函數(function )與過程(produce )

在python里沒有過程,只有函數,即使是沒有return的函數依舊有一個返回值,這點與java不同
測試

def voidType():
    print ("Hello World!")
#列印出該函數的返回值
print (voidType())
#使用type函數來獲得該函數的返回值
type(voidType())

結果如下

>>> print (voidType())
HelloWorld!
None
>>> type(voidType())
HelloWorld!
<class 'NoneType'>

可以看到列印的是None,而使用type函數得到的結果是NoneType,說明瞭在python中沒有produce只有function

函數關鍵字global

在python中的函數不能對外部變數進行修改,可以訪問,這點與java8的函數類似,也保持了函數無狀態的性質。

  • 關鍵字global的使用,看下麵這個例子

    count = 5;
def myFun():
count = 10
print(count)
myFun()
print(count)

    運行結果是

    10
5

    在python里如果在函數里定義了局部變數,變數名與全局變數相同(在上面的例子是count變數分別在外部和函數里被定義了一次),那麼函數體內使用的就是局部變數(採取了就近原則)
    如果要定義全局變數,使用global關鍵字

    count = 5;
def myFun():
global count #這裡的定義是不能直接賦值的,比如global count = 10 這種寫法
count = 10
print(count)
myFun()
print(count)

    運行結果是

    10
10

    註意,這裡看起來是對全局變數進行了修改,但我的理解是這裡並不是進行修改,是內部重新定義了一個全局變數count,然後進行了賦值,自然就覆蓋掉了全局的變數,依舊沒有打破無狀態的原則。

與其他語言的對比

  • 與java的對比
  1. 訪問與修改
    在java中,在方法中可以訪問和修改全局變數
  2. 局部變數的定義
    局部變數不能和全局變數同名,否則編譯不通過
  • 與javaScriptd對比
    1.訪問與修改
    在javaScript中,與python一樣,函數中可以對全局變數進行訪問,但是不能修改
    2.局部變數的定義
    與pyhton相反,如果不加上關鍵字var ,則預設是全局變數,如果同名就直接頂替,必須加上關鍵字var才聲明為局部變數
    (在pyhton中是,不加關鍵字預設為局部變數,只有加上關鍵字global才是全局變數)

內嵌函數

python中支持在函數體內定義函數,作用範圍限於函數體內

def fun1():
    print ('fun1() is running!')
    def fun2():
        print('fun2() is running!')
fun1()

運行結果為

fun1() is running!
fun2() is running!

閉包

在上面已經提到,函數體內部可以訪問全局變數,但是在外部卻無法訪問局部變數,而閉包就是提供了外部能夠訪問內部函數的變數和函數的一個入口,這點與javaScript中的閉包概念一樣,有點類似於java類中提供的getset方法,而提供這個這麼一個訪問入口的函數,就稱之為閉包
簡單的說,閉包可以理解為"定義在一個函數內部的函數,提供了外部訪問的入口"或者是"一個能夠讀取函數內局部變數的函數"

閉包的用途
1.上面提到的可以使得外部可以進行訪問
2.既然可以供外部訪問或是引用,那麼這些局部變數就可以被保存到記憶體中,並且這些局部變數所依賴的函數,也同樣的被保存了,不會被gc給回收掉。
下麵是一個閉包的例子

def fun1(x):
    def fun2(y)
        return x * y
    return fun2
fun3 = fun1(2) # 這裡fun3獲得了fun2的引用,成功的訪問到了局部函數,所以fun2函數就是一個閉包
fun3(3) # 這裡結果是 2 * 3 = 6

再一個例子

def fun1():
    x = 5
    
    def fun2():
        nonlocal x # 在python2.x中,無法對外部變數進行修改,但在3.x中,引入nonlocal關鍵字,則可以進行修改,debug查看之後發現,外部變數確確實實的被改變了,不過我覺得這打破了函數體內不能擁有狀態的這條性質....
        x *= 5 
    return fun2()
fun2()# 運行結果為25

當然了這裡的fun2()同樣是一個閉包


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