文章目录
- 前言
- [1. HelloWorld](#1. HelloWorld)
- [2. 变量与数据类型](#2. 变量与数据类型)
-
- [2.1 变量](#2.1 变量)
- [2.2 数据类型](#2.2 数据类型)
-
- [2.2.1 String 字符串类型](#2.2.1 String 字符串类型)
- [2.2.2 基本类型转换](#2.2.2 基本类型转换)
- [2.2.2 元组](#2.2.2 元组)
- [2.2.3 字典](#2.2.3 字典)
- [2.2.4 拆包](#2.2.4 拆包)
- [2.3 运算](#2.3 运算)
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- [2.3.1 双除号/双乘号](#2.3.1 双除号/双乘号)
- [2.3.2 常见运算函数举例](#2.3.2 常见运算函数举例)
- [2.3.3 布尔运算](#2.3.3 布尔运算)
- [3. 控制流程](#3. 控制流程)
-
- [3.1 if-else 语句](#3.1 if-else 语句)
- [3.2 while 循环](#3.2 while 循环)
- [3.3 for 循环](#3.3 for 循环)
- [4. 方法/函数](#4. 方法/函数)
- [5. 异常处理](#5. 异常处理)
- [6. 面向对象](#6. 面向对象)
-
- [6.1 类与对象](#6.1 类与对象)
- [6.2 继承](#6.2 继承)
- [7. 补充与总结](#7. 补充与总结)
-
- [7.1 列表常用方法](#7.1 列表常用方法)
- [7.2 元组与列表](#7.2 元组与列表)
- [7.3 import](#7.3 import)
- [7.4 魔术方法](#7.4 魔术方法)
- [7.5 总结](#7.5 总结)
- 参考资料
Python 语法基础
前言
这几天由于实际的工作需求,技术栈急转弯,要从日常写得最多的Java转到Python。
可是Python之前我一直只会一点皮毛,只写过一点Demo,且太久没动过了,于是,就要寻找合适的教程快速将语言基础过一遍,然后马上投入实战。
前提
- 由于这是我实际工作过程中遇到的python学习需求,默认读者有一定的编程语言基础。
- 开发环境我很早之前就配好了。若要跟练的话,默认读者本地已经配好python环境。
- 本文基于Python 3.9的基础语法,不同版本Python可能略有不同(主要是2.x 与 3.x 的差别)。
- 本文一次性记录了整个基础语法的学习过程,属于长文,初学的读者需要花一点时间阅读,建议先收藏,后续分片慢慢阅读。
学习目标
- Python 快速入门
- 了解基础重点即可,快速入门语法,至于深入,以后再研究
好的,那么接下来,准备一个空Python项目,我们开始!
1. HelloWorld
程序猿的第一句代码都是HelloWorld。
创建一个 hello_world.py 文件,键入:
python
print("hello world!")
控制台打印经典的hello world。
pycharm 执行。如示例图所示:
在这个过程中,我们也熟悉了Pycharm执行Python程序的流程。
恭喜!咱们已经完成了第一句Python!接下来,就是对语法的快速入门学习了。
2. 变量与数据类型
2.1 变量
Python 的 变量定义很简单:<变量名> = <值>
命名规范:变量名小写,驼峰改下划线:
例如:
python
# 变量
name = 'spider man'
age = 18
money = 100.1
is_single = True
print('name=', name,'age=', age,'is singl:', is_single)
print('money=', money,'')
由这个例子我们也发现:python中一般的数据类型不需要像Java、C一样显式声明数据类型。
经典的控制台输入
python 中,控制台输入使用input(),类似于 Java.lang 包的东西,属于是python初始内置的函数。
我们拿个示例演示一下:
python
name = input('what is your name?')
age = input('what is your age?')
print('your name is '+name, 'and your age is'+age)
经过以上两个例子,我们已经了解了python中变量的定义,以及控制台接收输入的方式。另外,print 方法的两种打印:逗号以及加号拼接均有演示。
2.2 数据类型
基本的数据类型与其它高级语言类似,需要注意的是boolean类型的值在python中的表示是大写开头的True或False。
以下介绍相对重点的String、基本类型转换、拆包,以及常见包装类型:元组与字典。
2.2.1 String 字符串类型
定义字符串
首先,Python 中,字符串的定义可以是:单引号、双引号和三引号。其中不同引号的用法根据实际使用场景及个人习惯而异。
例如:
python
# 定义 字符串
name1 = " '<NAME>' "
print(name1)
name2 = '"<NAME>'
print(name2)
name3 = '''
<NAME>
<haha>
'''
print(name3)
截取字符串
Python 中,字符串的下标也是由0开始的。但值得注意的是,下标-1表示倒数第一个元素。而且,Python 提供了内置的截取字符串方法,<变量名>[index_start : index_end]
具体看如下示例:
python
# String 类型的index
demo_string = "Hello"
# 起始坐标:0
demo1 = demo_string[0]
print(demo1)
# 倒数第1个坐标
demo2 = demo_string[-1]
print(demo2)
# 复制整串
demo_hole = demo_string[:]
print(demo_hole)
# 截取字符串
demo_part1 = demo_string[:3]
demo_part2 = demo_string[3:]
print(demo_part1)
print(demo_part2)
格式化字符串
python
# 格式化字符串
demo_f = "first"
demo_s = "second"
demo_formart = f'"{demo_f}" and "[{demo_s}]"'
print(demo_formart)
字符串常用方法
与Java String一样,String类型提供了一些常用的基本方法。这里我们直接通过例子学习常见方法:
python
# 演示常用方法
lenght_demo = "123456 ak Vs 789 m4"
print(len(lenght_demo))
up_demo = lenght_demo.upper()
print(up_demo)
title_demo = lenght_demo.title()
print(title_demo)
lower_demo = lenght_demo.lower()
print(lower_demo)
ak_index = lenght_demo.find('ak')
print(ak_index)
is_in = 'S' in lenght_demo
print(is_in)
print(lenght_demo.replace('Vs','and'))
2.2.2 基本类型转换
基本类型转换可以使用<类型名>(变量名)的方式进行转换;
查看类型可以使用 type()函数,示例如下:
python
# 输入年份,接收到的默认为str类型
year = input('Enter a year: ')
now_year = 2024
# 查看类型
print(type(year))
print(type(now_year))
# 转换
diff = now_year - int(year)
print(diff)
2.2.2 元组
元组是一种特殊的数据类型。元组的知识点在考试考得比较多,也是一个重点
元组有以下特点:
- 不可修改,类似于Java 的 final list
- 只有一个元素时,括号结尾要加上逗号,避免歧义
- 任意无符号的对象,以逗号隔开,默认为元组
示例
python
# 创建元组的方式 ()
list01 = (0, 1, 2)
list03 = [0, 1, 2]
list02 = tuple(list03)
# 默认为元组
item1, item2, item3 = 'a', 'b', 5
# 遍历元组的方式
for item in list01:
print(item)
# 倒序遍历
for i in range(len(list02) - 1, -1, -1):
print(list02[i])
# 正序遍历
for i in range(0, len(list02), 1):
print(list02[i])
元组常见操作
- len(tuple):计算元组元素个数。
- max(tuple):返回元组中元素最大值。
- min(tuple):返回元组中元素最小值。
- tuple(seq):将列表转换为元组。
- del
<tup_name>
: 删除整个元组。 - 组合元组:链接组合,直接使用+号链接若干个元组。
举例:
python
# 定义元组
t1 = (1, 2, '3')
t2 = (1, 2, '3')
t3 = t1 + t2
t4 = (1, 2, 3)
list5 = ['a', 'b', 'c']
print(t3)
print(len(t3))
# 元组中类型统一才能使用max函数
print(max(t4))
t5 = tuple(list5)
print(t5[-1])
print(min(t5))
del t3
# 已经删除,以下执行会报错
# print(t3)
遍历元组
在上面的例子中,我们已经演示了如何遍历元组。元组虽然不可变,但遍历元组的方式与遍历列表的方式是非常类似的。
2.2.3 字典
字典在Python中类似于一个特殊的HashMap,这个HashMap中的元素以键值对的形式表示。其中,键一般都是不可变类型,可哈希。一般我们用str类型居多。特别地,字典中的key必须唯一。
以下是代码示例:
python
# 创建字典
user = {
"username": 'Jack',
"password": 123456,
"is_admin": False
}
print(user)
# 设置字典 key-value 值
user["score"] = 98
print(user.get("score"))
# 没有设置,拿不到 none
print(user.get("code"))
# 拿的时候给默认值
print(user.get("money", "very much"))
# pop 字典某key
user.pop("username")
print(user)
# 更新字典某key的值
user["password"] = "<PASSWORD>"
print(user["password"])
2.2.4 拆包
拆包是Python中的一个重要特性,可用于元组、列表等快速取值,并将其值使用。
python
# 定义元组、列表
t1 = (1, 2, '6')
list1 = [1, 5, 7]
# 拆包
x, y, z = t1
l, m, n = list1
print(
f'l = {x}, m = {y}, type(z) = {type(z)}, n = {z}'
)
print(
f'l = {l}, m = {m}, n = {n}'
)
# 其过程等同于
x = t1[0]
y = t1[1]
2.3 运算
现在的高级语言,基本运算几乎都大差不差,这里只提一些python中不太一样的地方。
2.3.1 双除号/双乘号
双除号截断除法
双除号除法表示截断除法,返回一个整数。
python
# 双除法返回整数
print(4//3)
双乘号次方
双乘号表示次方
python
# 双乘号表示次方
print(10**3)
注意,次方的运算在运算表达式中,优先级是最高的,例如:
python
# 先计算次方,这个例子的结果应该为49.
print(1+2 * 3 * 2**3)
2.3.2 常见运算函数举例
python中也有很多内置的数学函数,我们直接举例学习:
python
import math
# 内置函数四舍五入
print(round(2.9))
# 内置函数绝对值
print(abs(-96))
# math包下的函数向下取整
print(math.floor(2.6))
2.3.3 布尔运算
布尔运算的一些基本与或非,和我们的java也不尽相同,python中与或非用and、or、not关键字表示。当然也很简单,直接举例:
python
# boolean 运算
is_ok = True
is_not_ok = False
print(is_ok and is_not_ok)
print(not is_ok)
print(is_ok or is_not_ok)
print(is_ok or not is_not_ok)
3. 控制流程
3.1 if-else 语句
Python 的 if-else 语句语法与 Java等类C语言大有不同。当然也不难学,我们直接拿例子举例,大家看看就懂了:
python
# if else 语句学习
user_input = input('please inter 1 or 2 to continue')
input_value = int(user_input)
# 单 if
if input_value == 1:
print('hello world!')
# if-else
if input_value == 1:
print('hello world!')
else:
print('hello python!')
print('this is a demo')
if input_value == 1:
print('hello world!')
elif input_value == 2:
print('hello jemmy')
else:
print('have a good time!')
3.2 while 循环
有了以上 python if-else 语句的基础,我们就进一步熟悉了python的语法风格,因此 while 循环也更易于理解。我们直接上例子:
python
# while 循环 demo
i = 0
while i <= 5:
print("*" * i)
i += 1
print("done.")
但值得注意的是,在python中,while 也可以接上 else 来进行兜底操作,如:
python
# while demo
init_times = 0
times = 3
target = 5
while init_times < times:
init_times += 1
guss = int(input('Please enter your guss, tips : less than 10'))
if guss == target:
print('You win!')
break
else:
print('You lose!')
另外需要注意的是,python中,由于少了类C语言的括号{}包裹代码块,实际编写时,要十分注意缩进!例如,此处 if 的break,若是少了缩进,就会被解释器认为这个break是在while循环体一级的,这样就会导致执行一次就break了!
3.3 for 循环
Python中的for循环,有点类似Java的增强for循环。有趣的是,Python中的for还能直接遍历字符串:
python
# for 遍历字符串
for item in 'Python':
print(item)
# for 遍历范围函数
for item in range(10):
print(item)
for item in range(3, 6):
print(item)
for item in range(2, 5, 2):
print(item)
# for 遍历数组
for item in ['Tom', 'John', 'Smith']:
print(item)
Python 中的for,可以遍历相当大的带范围的对象。
嵌套for循环
直接举例:
python
# 嵌套遍历
array_demo = [5, 2, 5, 2, 2]
for i in array_demo:
temp = ''
for j in range(i):
temp += str('x')
print(temp)
4. 方法/函数
在前面的小节中,我们已经了解过Python的语法风格,与Java、C等不同的是,结尾不需要带分号,代码块用缩进代替大括号。
因此,在Python中,方法的定义也是这种风格的语法,如以下示例:
python
# 定义方法
def my_method():
print('Hello World!')
my_method()
注意,在这个简单的方法练习中,我们需要注意的是python代码规范,例如:方法下,要空2行。结束行后要回车加一行空行。否则会被pycharm告警。
除此之外,Python中的方法还有和Java等语言不同的地方,例如在调用方法的同时可以打乱参数顺序,加上参数名来指定对应的参数,从而提高可读性,并且不需要过多关心各参数顺序。
python
# 多个参数方法
def multiple_parameters(a, b):
print(f'a = {a}, b = {b}')
return a + b
print(multiple_parameters(1, 2))
# 指定参数
print(multiple_parameters(b=9, a=1))
5. 异常处理
Python中的异常处理也和Java等不同。使用的是try - except关键字。
举例:
python
# 创造异常 :ZeroDivisionError
# print(1/0)
# 创造异常 TypeError
# a = input("Enter a number: ")
# print(a / 2)
# try-except 语句
b = int(input("Enter a number: "))
try:
print(2 / b)
except ZeroDivisionError:
print("ZeroDivisionError, division by zero")
# 多个 exception
c = input("Enter a number: ")
try:
print(2 / c)
except ZeroDivisionError:
print("ZeroDivisionError, division by zero")
except TypeError:
print("TypeError, invalid number")
6. 面向对象
Python 也支持面向对像。若读者也有一定的面向对象基础,那么Python中的类定义、继承等方法,均与其它面向对象编程语言类似,仅记住语法区别即可。
6.1 类与对象
我们直接创建一个User类,来进行示例:
python
# 类定义
class User:
# 构造函数,self类似于 Java的 this
def __init__(self, first_name, last_name):
self.first_name = first_name
self.last_name = last_name
# 类方法
def full_name(self):
return f"{self.first_name} {self.last_name}"
# 创建对象
user = User("Sharry","Xian")
print(user.full_name())
print(user)
上述例子列举了user类的创建。与Java等语言一样,首先是类名大写,然后需要有构造方法,不写这个构造方法会默认使用默认的隐藏的构造方法。方法里的self参数类似于this,创建对象及调用类的方法时不需要显式传入self。
6.2 继承
Python 中的继承通过括号进行。特别地,Python支持多继承。
先上例子:
python
# 演示继承以及方法的重写
class Animal:
def eat(self):
print("Eating...")
# pass 表示不做操作,直接通过。甚至说,从语法上,空的类也可以pass掉
class Dog(Animal):
pass
class Cat(Animal):
# 直接定义同名方法重写
def eat(self):
print("hello ")
def bark(self):
print("bark ")
# python 支持多继承
class Monkey(Dog, Cat):
pass
dog1 = Dog()
dog1.eat()
cat1 = Cat()
cat1.eat()
monkey1 = Monkey()
# 执行的是继承树最近的一个重写方法,继承树同级时,调用先继承的方法
monkey1.eat()
monkey1.bark()
从上述例子中,我们了解了Python中的继承机制。主要是语法不同,用小括号加类名进行继承,其次是可以多继承。
Python 3.9 中,重写父类的方法只需要直接将同名方法重新写一遍,不需要像Java中一样添加注解标识重写。但有一个需要补充的,若需要在子类调用父类的方法,使用super()
方法。
7. 补充与总结
7.1 列表常用方法
Python 中,列表常用的方法与Java等语言提供的一些list方法一样,都有插入、清除、取出等操作。直接上示例:
python
name = ['Jack', 'John', 'Smith', 'Sharry']
# 数组常用方法
name.remove('Jack')
print(name)
name.reverse()
print(name)
name.append('Rebecca')
print(name)
name.insert(3,'Jim')
print(name)
name.clear()
print(name)
不仅仅是数组,python中许多内置API的使用,均可翻阅官方文档:
python-官方文档
7.2 元组与列表
- 元组与列表都可以存储一系列变量,由于列表会预留内存空间,所以可以增加元素。
- 元组会按需分配内存,所以如果变量数量固定,建议使用元组,因为占用空间更小。
- 应用: 变量交换的本质就是创建元组:x, y = (y, x )
7.3 import
import 类似于 Java 的导包。Python 中的 import 有如下几种方式:
从特定的包/模块的py文件中 import 特定的方法
python
# 从一个模块的某py中,import特定的方法,多个方法用逗号隔开
from import_demo.method_demo import method_demo_hello, say
# 这种方式import的方法可以直接调用
method_demo_hello()
say()
import 文件夹对应的模块
python
import import_demo.method_demo
import_demo.method_demo.say()
import 模块
python
import random
for i in range(3):
print(random.randint(10, 20))
7.4 魔术方法
以双下划线开头、结尾命名的方法在Python中被称为魔术方法。
在本文的一些例子中,我们已经使用过魔术方法,例如__init__()
魔术方法在python中也有很广泛的用途,具体常用的魔术方法,篇幅有限,请参阅其它参考文章。
7.5 总结
通过本文,我们一文学习了Python基本语法。此处总结与Java等语言的语法上的不同之处:
- 主要语法区别:python用缩进代表代码块,并省略了结束的
;
- import 方式:支持多种 import 方式,主要是import 和 from xxx import xxx,灵活
- else-if 关键字,python有缩写 elif;try-catch 关键字在python中为except
- 元组、字典,两个特殊数据类型,拆包特性
- 方法定义语法格式不同
- 面向对象支持多继承,语法格式有所不同
但总的来说,python 语法相对简洁,库很多,也支持跨平台。飞速发展的信息时代,多学点总有好处。希望通过本文,读者能掌握Python语法基础,为日后多语言项目异构、同一场景多种技术解决方案打下基础。
Respect!