数据类型
字符串(str)
字符串是以单引号'或双引号"括起来的任意文本,比如'abc',"xyz"等等。请注意,''或""本身只是一种表示方式,不是字符串的一部分,因此,字符串'abc'只有a,b,c这3个字符。如果'本身也是一个字符,那就可以用""括起来,比如"I'm OK"包含的字符是I,',m,空格,O,K这6个字符。
如果字符串内部既包含'又包含"怎么办?可以用转义字符\来标识,比如:
'I\'m \"OK\"!'
表示的字符串内容是:
I'm "OK"!
转义字符\可以转义很多字符,比如\n表示换行,\t表示制表符,字符\本身也要转义,所以\表示的字符就是\,可以在Python的交互式命令行用print()打印字符串看看:
>>> print('I\'m ok.')
I'm ok.
>>> print('I\'m learning\nPython.')
I'm learning
Python.
>>> print('\\\n\\')
\
\
数字类型:整数 (int),浮点数(float)
Python可以处理任意大小的整数,当然包括负整数,在程序中的表示方法和数学上的写法一模一样,例如:1,100,-8080,0,等等。
浮点数也就是小数,之所以称为浮点数,是因为按照科学记数法表示时,一个浮点数的小数点位置是可变的,比如,1.23x109和12.3x108是完全相等的。浮点数可以用数学写法,如1.23,3.14,-9.01,等等。但是对于很大或很小的浮点数,就必须用科学计数法表示,把10用e替代,1.23x109就是1.23e9,或者12.3e8,0.000012可以写成1.2e-5,等等。
整数和浮点数在计算机内部存储的方式是不同的,整数运算永远是精确的(除法难道也是精确的?是的!),而浮点数运算则可能会有四舍五入的误差。
容器:列表(list), 字典(dict), 集合(set), 元组(tuple)
列表(list)
Python内置的一种数据类型是列表:list。list是一种有序的集合,可以随时添加和删除其中的元素。使用符号[]表示。
字典(dict)
Python内置了字典:dict的支持,dict全称dictionary,在其他语言中也称为map,使用键-值(key-value)存储,具有极快的查找速度。使用符号{}表示。
集合(set)
set和dict类似,也是一组key的集合,但不存储value。由于key不能重复,所以,在set中,没有重复的key。
元组(tuple)
tuple和list非常类似,但是tuple一旦初始化就不能修改。使用符号()表示。
布尔值 :True、False(注意大小写)
布尔值和布尔代数的表示完全一致,一个布尔值只有True、False两种值,要么是True,要么是False,在Python中,可以直接用True、False表示布尔值(请注意大小写),也可以通过布尔运算计算出来:
>>> True
True
>>> False
False
>>> 3 > 2
True
>>> 3 > 5
False
布尔值可以用and、or和not运算。 and运算是与运算,只有所有都为True,and运算结果才是True:
>>> True and True
True
>>> True and False
False
>>> False and False
False
>>> 5 > 3 and 3 > 1
True
or运算是或运算,只要其中有一个为True,or运算结果就是True:
>>> True or True
True
>>> True or False
True
>>> False or False
False
>>> 5 > 3 or 1 > 3
True
not运算是非运算,它是一个单目运算符,把True变成False,False变成True:
>>> not True
False
>>> not False
True
>>> not 1 > 2
True
布尔值经常用在条件判断中,比如:
if age >= 18:
print('adult')
else:
print('teenager')
None
空值是Python里一个特殊的值,用None表示。None不能理解为0,因为0是有意义的,而None是一个特殊的空值。
变量
变量的概念基本上和初中代数的方程变量是一致的,只是在计算机程序中,变量不仅可以是数字,还可以是任意数据类型。
变量在程序中就是用一个变量名表示了,变量名必须是大小写英文、数字和_的组合,且不能用数字开头,比如:
a=1
变量a是一个整数。
t_007 = 'T007'
变量t_007是一个字符串。
Answer = True
变量Answer是一个布尔值True。
在Python中,等号=是赋值语句,可以把任意数据类型赋值给变量,同一个变量可以反复赋值,而且可以是不同类型的变量,例如:
a = 123 # a是整数
print(a)
a = 'ABC' # a变为字符串
print(a)
请不要把赋值语句的等号等同于数学的等号。比如下面的代码:
x = 10
x = x + 2
如果从数学上理解x = x + 2那无论如何是不成立的,在程序中,赋值语句先计算右侧的表达式x + 2,得到结果12,再赋给变量x。由于x之前的值是10,重新赋值后,x的值变成12。
条件判断
计算机之所以能做很多自动化的任务,因为它可以自己做条件判断。
比如,输入用户年龄,根据年龄打印不同的内容,在Python程序中,用if语句实现:
age = 20
if age >= 18:
print('your age is', age)
print('adult')
根据Python的缩进规则,如果if语句判断是True,就把缩进的两行print语句执行了,否则,什么也不做。
也可以给if添加一个else语句,意思是,如果if判断是False,不要执行if的内容,去把else执行了:
age = 3
if age >= 18:
print('your age is', age)
print('adult')
else:
print('your age is', age)
print('teenager')
注意不要少写了冒号:。
elif是else if的缩写,完全可以有多个elif,所以if语句的完整形式就是:
if <条件判断1>:
<执行1>
elif <条件判断2>:
<执行2>
elif <条件判断3>:
<执行3>
else:
<执行4>
循环
for循环
Python的循环有两种,一种是for...in循环,依次把list或tuple中的每个元素迭代出来,看例子:
names = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
for name in names:
print(name)
执行这段代码,会依次打印names的每一个元素:
Michael
Bob
Tracy
所以for x in ...循环就是把每个元素代入变量x,然后执行缩进块的语句。
再比如我们想计算1-10的整数之和,可以用一个sum变量做累加:
sum = 0
for x in [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]:
sum = sum + x
print(sum)
如果要计算1-100的整数之和,从1写到100有点困难,幸好Python提供一个range()函数,可以生成一个整数序列,再通过list()函数可以转换为list。比如range(5)生成的序列是从0开始小于5的整数:
range(101)就可以生成0-100的整数序列,计算如下:
sum = 0
for x in range(101):
sum = sum + x
print(sum)
while循环
第二种循环是while循环,只要条件满足,就不断循环,条件不满足时退出循环。比如我们要计算100以内所有奇数之和,可以用while循环实现:
sum = 0
n = 99
while n > 0:
sum = sum + n
n = n - 2
print(sum)
在循环内部变量n不断自减,直到变为-1时,不再满足while条件,循环退出。
break
在循环中,break语句可以提前退出循环。例如,本来要循环打印1~100的数字,如果要提前结束循环,可以用break语句:
n = 1
while n <= 100:
if n > 10: # 当n = 11时,条件满足,执行break语句
break # break语句会结束当前循环
print(n)
n = n + 1
print('END')
执行上面的代码可以看到,打印出1~10后,紧接着打印END,程序结束。
可见break的作用是提前结束循环。
continue
在循环过程中,也可以通过continue语句,跳过当前的这次循环,直接开始下一次循环。
n = 0
while n < 10:
n = n + 1
if n % 2 == 0: # 如果n是偶数,执行continue语句
continue # continue语句会直接继续下一轮循环,后续的print()语句不会执行
print(n)
执行上面的代码可以看到,打印的不再是1~10,而是1,3,5,7,9。
可见continue的作用是提前结束本轮循环,并直接开始下一轮循环。
函数
调用函数
Python内置了很多有用的函数,我们可以直接调用。
要调用一个函数,需要知道函数的名称和参数,比如求绝对值的函数abs,只有一个参数。可以直接从Python的官方网站查看文档:
http://docs.python.org/3/library/functions.html#abs
也可以在交互式命令行通过help(abs)查看abs函数的帮助信息。
调用abs函数:
>>> abs(100)
100
>>> abs(-20)
20
>>> abs(12.34)
12.34
调用函数的时候,如果传入的参数不对,会报TypeError的错误.
定义函数
在Python中,定义一个函数要使用def语句,依次写出函数名、括号、括号中的参数和冒号:,然后,在缩进块中编写函数体,函数的返回值用return语句返回。
我们以自定义一个求绝对值的my_abs函数为例:
def my_abs(x):
if x >= 0:
return x
else:
return -x
>>>print(my_abs(-99))
99
请自行测试并调用my_abs看看返回结果是否正确。
请注意,函数体内部的语句在执行时,一旦执行到return时,函数就执行完毕,并将结果返回。因此,函数内部通过条件判断和循环可以实现非常复杂的逻辑。
如果没有return语句,函数执行完毕后也会返回结果,只是结果为None。return None可以简写为return。