Python學習 —— 初步認知

来源:https://www.cnblogs.com/papillon/archive/2023/10/08/17748349.html
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寫在前面 Python是一種流行的高級編程語言，具有簡單易學、代碼可讀性高、應用廣泛等優勢。它是一種解釋型語言，可以直接在終端或集成開發環境（IDE）中運行，而無需事先編譯。 Python的安裝 Python的安裝過程非常簡單。首先，你可以從Python的官方網站（https://www.pytho ...


寫在前面

Python是一種流行的高級編程語言，具有簡單易學、代碼可讀性高、應用廣泛等優勢。它是一種解釋型語言，可以直接在終端或集成開發環境（IDE）中運行，而無需事先編譯。

Python的安裝

Python的安裝過程非常簡單。首先，你可以從Python的官方網站（https://www.python.org）下載安裝包。根據操作系統的不同，你需要選擇相應的安裝包。一般來說，64位的系統選擇“Windows installer”下載，32位的系統選擇“Windows x86 installer”下載。

下載完成後，雙擊安裝包開始安裝。你可以選擇自定義安裝，將Python添加到系統環境變數中。記得在“Add Python to PATH”選項中打勾，以便在命令行中直接運行Python。

Python開發環境

搭建Python開發環境，你需要一款合適的代碼編輯器和一個Python解釋器。VS Code是一款輕量級但功能強大的代碼編輯器，它支持多種編程語言，包括Python。

VS Code編輯器

首先，你需要從VS Code官網（https://code.visualstudio.com）下載並安裝VS Code編輯器。安裝完成後，打開VS Code，在右下角可以找到“Python”插件，點擊“Install”進行安裝。

Python插件管理器

VS Code中的Python插件管理器可以方便地管理你的Python插件。打開VS Code，在左側工具欄找到“Extensions”（擴展）圖標，點擊後在搜索框中輸入“Python”，選擇“Python”插件進行安裝。

Python解釋器

在安裝Python插件後，VS Code會自動為你配置Python解釋器。你可以在VS Code的左下角查看當前使用的Python解釋器版本。如果你的VS Code中沒有顯示Python解釋器，可以依次點擊“File” -> “Preferences” -> “Settings”，在搜索框中輸入“python”，然後在“Python”設置項中檢查“Python:Default Interpreter”選項是否已經配置了Python解釋器。

輸入輸出

首先，我們需要明確一下輸入的方式。根據輸入設備的不同，輸入可以分為兩類：

  • 物理設備：鍵盤、滑鼠、感測器、雷達和攝像頭等。這些設備可以通過相應的介面與電腦連接，從而將用戶的行為轉化為電信號輸入到電腦中。
  • 邏輯概念：終端、文件、程式和可視化視窗等。這些概念性的事物通過程式代碼來實現輸入操作。

如何輸入

接下來，我們介紹如何使用 Python 輸入代碼。有兩種方式可以實現 Python 代碼的輸入：

  1. 互動式模式輸入：在終端或命令行界面中輸入代碼並執行。這種方式可以實現邊輸入邊執行的效果，適合於對代碼進行調試和測試。
  2. 非互動式模式輸入：將代碼寫在一個文件中，通過 Python 解釋器執行該文件。這種方式適合於批量執行代碼或者在自動化腳本中運行代碼。
    例如，我們可以將以下代碼保存在一個名為“input.py”的文件中：
      var1 = "Hello"  
  var2 = "World"  
  print(var1)  
  print(var2)
    然後在終端中運行該腳本，即可看到輸出結果

如何輸出

Input()、print()是python中的內置函數

變數

在Python中，我們可以使用賦值操作符（=）來為變數賦值。比如，我們可以使用input()函數獲取用戶輸入的文本，並將其賦值給一個名為text的變數：

text = input()

在這個例子中，我們使用input()函數來獲取用戶輸入的內容，並將其賦值給名為text的變數。這樣，我們就可以在程式中使用這個變數來表示用戶輸入的文本了。

除了使用input()函數輸入外，我們也可以直接為變數賦值。比如，我們可以將一個整數賦值給一個名為x的變數，將一個字元串賦值給一個名為y的變數：

x = 1  
y = 'abc'

在這個例子中，我們將整數1和字元串'abc'分別賦值給了變數x和y。這樣，我們就可以在程式中使用這些變數來表示這些值了。

有時候，我們還可以使用多個賦值語句一次性為多個變數賦值。比如，我們可以使用以下代碼同時為三個變數a、b、c賦值：

a, b, c = 1, 2, 3

在這個例子中，我們將整數1、2、3分別賦值給了變數a、b、c。這樣，我們就可以在程式中使用這些變數來表示這些值了。

另外，我們還可以將多個變數賦值給同一個值。比如，我們可以使用以下代碼將變數x、y、z同時賦值為整數3：

x = y = z = 3

在這個例子中，我們將整數3分別賦值給了變數x、y、z。這樣，我們就可以在程式中使用這些變數來表示這個值了。

變數的命名規範

合法的變數命名規則：

變數命名要遵循以下規則：

變數名只能由字母、數字和下劃線組成，且必須以字母或下劃線開頭；
變數名不能包含空格，可以用“_”來連接多個單詞，使其更易讀；
變數名不應與Python的內置關鍵字衝突，如False，None，True，and，break，class，continue等。
學習變數命名規範的重要性：

當代碼行數增多時，有意義的變數名可以幫助你和其他人更快地理解代碼邏輯；
通過規範化的變數名來區分不同的變數和其代表的實體，如函數、類等；
正確的變數命名可以降低程式出錯的概率。
好的命名習慣：

變數名應簡短明瞭；
變數名應具有描述性，能夠清晰表達變數的含義；
大小寫敏感，多個單詞用下劃線“_”連接；
應儘量避免使用不常用的字元或中文。

Python中的關鍵字：
await、else、import、pass、break、except、in、raise、class、finally、is、return、and、continue、for、lambda、try、del、global、not、with、elif、if、or、yield。

字元串

字元串是如何定義的

在Python中，字元串可以通過以下方式定義：

  1. 使用單引號：只需在字元之間添加單引號即可定義一個字元串。
  2. 使用雙引號：您也可以使用雙引號來定義字元串。
  3. 使用三重引號：還可以通過在字元串前後添加三個單引號或三個雙引號來定義多行字元串。
    # 單引號定義字元串  
    s1 = 'hello'  
      
    # 雙引號定義字元串  
    s2 = "world"  
      
    # 三重引號定義多行字元串  
    s3 = '''This is a  
    multi-line  
    string.'''

如何對字元串進行操作

成員運算

使用 in 和 not in 來檢查一個值是否存在於字元串中。

    s = 'hello'  
    print('e' in s)  # 輸出: True  
    print('x' not in s)  # 輸出: True

連接運算

使用 + 運算符連接兩個字元串，也可以使用乘法運算符 * 來重覆字元串。

    s1 = 'hello'  
    s2 = 'world'  
    print(s1 + ' ' + s2)  # 輸出: hello world  
    print(s1 * 3)  # 輸出: hello hello hello

切片運算

使用切片可以獲取字元串的某一部分或以某種步長進行截取。

    s = 'hello world'  
    print(s[0])  # 輸出: h  
    print(s[1:5])  # 輸出: ello  
    print(s[3:9:2])  # 輸出: llo

在字元串中使用變數

在字元串中插入變數的值，可以使用 f-strings，需要Python 3.6及以上的版本。

    name = 'Alice'  
    print(f"Hello, {name}")  # 輸出: Hello, Alice

字元串的常用方法

str.count(sub[, start[, end]])

返回子字元串 sub 在 [start, end] 範圍內非重疊出現的次數。

    s = 'hello world'  
    print(s.count('l'))  # 輸出: 3

str.isalnum()

如果字元串中的所有字元都是字母或數字，且至少有一個字元，那麼返回 True，否則返回 False。

    s = 'hello123'  
    print(s.isalnum())  # 輸出: True

str.isalpha()

如果字元串中的所有字元都是字母，且至少有一個字元，那麼返回 True，否則返回 False。

    s = 'hello'  
    print(s.isalpha())  # 輸出: True

str.join(iterable)

返回一個由 iterable 中的字元串拼接而成的字元串。

    s = ['hello', 'world']  
    print(' '.join(s))  # 輸出: hello world

str.split(sep=None, maxsplit=-1)

返回一個由字元串以指定的 sep 開始，到 maxsplit 個分隔符或到末尾為止分割成的列表。預設分隔符是任何空白字元。當 sep 為 None 時，使用空格進行分割。 maxsplit 為一個非負整數，表示最大的分割次數。如果 maxsplit 大於0，它將在最少的 maxsplit 次數的分隔符處進行分割。如果 maxsplit 為 -1 或省略，表示分割所有可能的子串。結果是一個列表，包含按指定分隔符分割的子串。如果沒有找到分隔符或 maxsplit 為0，則返回一個包含單個元素的列表，其中包含原始字元串。當 sep 為 None 時，空字元串（不包含任何分隔符）被視為分隔符。如果 sep 為 None 且 maxsplit 為 -1，則除了保留最後的分隔符之外，還將保留所有分隔符。如果 sep 為 None 且 maxsplit 大於0，則除了保留最後的分隔符之外，還將保留所有分隔與 maxsplit 次數的分隔符。如果 sep 為 None 且 maxsplit 為0或省略，則不會保留最後的分隔符。如果 sep 為 None 且 maxsplit 為1或省略且沒有分隔符，則返回原始字元串。如果 sep 為 None 且 max

數字

在Python中，數字類型經常被用於數學計算和數據處理。Python的數字類型包括整數、浮點數和複數。這些數字類型可以由字面量或內置函數與運算符的結果創建。

強制類型轉換

Python是一種強類型語言，意味著一旦一個變數被賦予某種類型，就不能再自動轉換為其他類型。如果你需要將一個數字從一種類型轉換為另一種類型，可以使用內置的int()、float()函數進行轉換。

轉換函數可以用於將數字從一種類型轉換為另一種類型，例如：

makefile
x = 10     # 整數  
y = 3.14   # 浮點數  
  
z1 = int(y)   # 將浮點數轉為整數  
z2 = float(x) # 將整數轉為浮點數

字元串與數字的互相轉換

Python提供了內置函數 str() 和 int() 以及 float()，可以將數字轉換為字元串或者將字元串轉換為數字。

例如：

x = 10    # 整數  
y = str(x)   # 將整數轉為字元串  
print(y)    # 輸出："10"  
  
z = int('10')   # 將含有整數的字元串轉為整數  
print(z)        # 輸出：10

如果字元串不能被解析為整數，int()函數會報錯。

數字類型的常見運算

Python中的數字類型支持多種運算，包括加法、減法、乘法、除法等。以下是一些常見的表達式：

x = 10    # 整數  
y = 3.14  # 浮點數  
  
# 加法  
print(x + y)  # 輸出：13.14  
  
# 減法  
print(x - y)  # 輸出：6.86  
  
# 乘法  
print(x * y)  # 輸出：31.4  
  
# 除法  
print(x / y)  # 輸出：3.13999999999999995

此外，還有整除（//）、取模（%）等運算：

# 整除（//）  
print(x // y)  # 輸出：3.0000000000000004  
  
# 取模（%）  
print(x % y)  # 輸出：2.1400000000000001

此外，Python還支持一元負號、正號運算符以及abs()、int()、float()、complex()等內置函數，這些函數可以讓你對數字進行更為複雜的運算。

例如，abs(x)函數返回x的絕對值，而int(x)和float(x)函數可以將x轉換為整數或浮點數。如果你需要創建一個複數，可以使用complex(re, im)函數，其中re和im分別代表實部和虛部。

此外，divmod()函數返回一個元組，其中包含x除以y的商和餘數。pow(x, y)和x ** y函數可以用來計算x的y次冪。如果你需要求一個複數的共軛，可以使用c.conjugate()函數。

字元串與數字的使用

數據類型在編程中十分重要，不同的數據類型有著不同的屬性和用法。

Python是強類型語言，這些語言要求程式員在定義變數時必須指定數據類型。比如：

a = 10  # 整數類型  
b = "hello"  # 字元串類型

一旦確定了數據類型，就不能夠隨意更改。比如：

a = 10  # 整數類型  
b = "hello"  # 字元串類型  
c = a + b  # 這行代碼會報錯，因為無法將字元串和整數相加

在強類型語言中，如果想要將不同類型的數據進行操作，就需要進行顯式的數據類型轉換。比如：

a = 10  # 整數類型  
b = "10"  # 字元串類型  
c = int(b)  # 將字元串轉換為整數  
d = a + c  # 相加

數據類型能夠讓程式員更好地組織代碼，提高代碼的可讀性和執行效率。在強類型語言中，數據類型的轉換需要顯式聲明，這能夠讓程式員更好地理解並控製程序的執行過程。

字元串和數字在編程中有著不同的用途：

字元串通常用於文本處理、自然語言處理等領域，比如統計詞頻、文本分類等。
數字則用於數值計算，比如數學計算、數據分析等。
不同類型的數據可以使用不同的運算符，比如：

a = 100  # 整數類型  
b = 200  # 整數類型  
c = a + b  # 加法運算

不同類型的數據之間無法直接相互操作，比如：

a = 123  # 整數類型  
b = "456"  # 字元串類型  
c = a + b  # 這行代碼會報錯，因為無法將整數和字元串相加

如果想要在不同類型的數據之間進行操作，需要將其轉換為同一類型。比如：

a = 123  # 整數類型  
b = "456"  # 字元串類型  
c = int(b)  # 將字元串轉換為整數  
d = a + c  # 加法運算

註釋

註釋是編程中非常重要的一個環節，主要作用是解釋代碼的意義和用途，以及方便他人閱讀和理解代碼。下麵介紹如何編寫註釋。

註釋的標識符是井號“#”

在 Python 中，註釋的標識符是井號“#”。在井號後面的內容，Python 解釋器將會忽略掉，不會執行。

例如：

# 這是一個註釋  
print("Hello, world!")  # 這也是一個註釋

註釋可以在代碼行的開頭或者結尾，也可以在代碼的中間。一般來說，在代碼的開頭或者結尾添加註釋比較常見。

例如：

# 這是一個註釋  
x = 10  # 這也是一個註釋

註釋的內容應該簡潔明瞭，能夠清晰地表達代碼的意義和用途。一般來說，註釋應該包括以下信息：

  • 變數名和變數的作用。例如：x 是用來表示盒子的寬的變數。
  • 函數名和函數的返回值。例如：box_area() 函數用來計算盒子的面積，返回盒子的面積。
  • 程式的作用和邏輯。例如：下麵的代碼用來實現一個簡單的加法計算器，接受用戶輸入的兩個數字並輸出它們的和。
num1 = float(input("請輸入第一個數字："))  
num2 = float(input("請輸入第二個數字："))  
result = num1 + num2  
print("結果為：", result)

註釋的目的：

  • 解釋代碼的意義和用途，方便他人閱讀和理解代碼。
  • 提高代碼的可讀性和可維護性。通過添加註釋，可以讓其他人更容易地理解代碼的作用和邏輯，減少閱讀代碼的時間和工作量。同時，也可以讓自己在以後閱讀代碼時更容易理解和修改。
  • 提高代碼的質量和可靠性。通過添加註釋，可以幫助開發人員更好地理解代碼的作用和邏輯，減少錯誤和漏洞的出現概率。同時，也可以讓自己在以後閱讀代碼時更容易發現和修複錯誤。

更多知識請參考Python官方文檔

本文來自博客園，作者：孤持的莊稼人，轉載請註明原文鏈接：https://www.cnblogs.com/papillon/p/17748349.html


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