LLM系列：1.python入门：1.初识python

初识python

一. 第一个程序

1. 基本概念

表达式：可执行的语句。
print：打印函数，在屏幕中输出打印内容。
函数：可执行的功能体，一般以"函数（参数）"的形式作为表达式来执行。

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print("Hello World!")

输出结果：

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Hello World!

2. Jupyter环境特性

Jupyter是REPL（Read-Eval-Print Loop）环境，表达式中可以只包含对象，直接运行会显示对象的值。
# 号用于注释。

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"Hello World!"
# Jupyter是REPL环境，表达式中可以只包含对象
# #为注释功能

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3. 对象 (Object)

Q&A：什么是对象？

简单理解，Python中一切都是对象。例如 print 函数、数字 15、字符串 "Hello World" 都是对象。

Point：对象类型

虽然Python中一切都是对象，但对象有进一步的类型细分：

字符串对象 ：如用双引号标注、中间为字母的对象 "Hello World"。
数值对象 ：如数字 15。
函数对象 ：如 print。

二. 函数对象print基本功能

1. 基础打印

打印单个值

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print(1)

打印多个值

当 print 函数打印多个值时，实际相当于传入了多个参数，会依次打印，默认以空格分隔。

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print(1, 2, 3)

输出： 1 2 3

打印多个不同类型的值

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print(1, "Hi")

输出： 1 Hi

2. print函数的参数 (sep)

Point：print函数中的sep参数

sep 是 print 函数中的常用参数，且是一个带有参数名的参数（关键字参数），调用时需标注参数名。
作用：当 print 函数需要打印多个对象时，输出结果将以 sep 输入的参数对象进行分割。

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# 打印多个值，并且用逗号对所打印的内容进行分割
print("I", "Robot", sep=',')

输出： I,Robot

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print("Hello", "World", sep=',')

输出： Hello,World

3. 查看帮助文档

可以通过以下方式查看函数的帮助文档：

print?
?print()
使用 Shift + Tab 快捷键

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print?

Docstring:

print(value, ..., sep=' ', end='\n', file=sys.stdout, flush=False)

...

sep: string inserted between values, default a space.

...

三. Python赋值

1. 赋值的基本概念

Python中常用等号 = 进行赋值，赋值的本质是将对象赋给变量。
在等号赋值的过程中，等号左边是变量，右边是对象。
Python中对象赋值变量也可理解为给对象"起名"，方便后续调取。
既然是取名，必须遵守变量命名规范。

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# 用等号进行赋值
a = "Hello"

理解：在上述语句中，a 为变量，"Hello" 为字符串对象。通过等号将对象赋给变量 a，后续调用 a 就等价于调用字符串 "Hello" 对象。

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print(a)

输出： Hello

2. 变量运算

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b = 1
c = 2
b + c

输出： 3

3. 函数赋值

Python中一切皆对象，函数也是对象，因此函数也可以被赋值给变量。

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# 函数也可被赋值
p = print
p(a)  # 等价于 print(a)

输出： Hello

4. 删除对象赋值关系

覆盖：变量可以重复赋值，新赋值会代替旧赋值。
删除：使用 del 关键字删除赋值关系。

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p = 1      # 新赋值代替旧赋值
del p      # 使用del删除赋值关系
# p        # 再次调用 p 会报错：NameError: name 'p' is not defined

四. 变量命名规则

"取名不规范，领导两行泪"

命名规范

字符限制 ：变量名长度不限，但字符必须是 字母、数字、或下划线。不能使用空格、连字符、标点符号、引号或其他字符。
首字符限制 ：变量名的 第一个字符不能是数字，必须是字母或下划线。
大小写敏感 ：变量名区分大小写（kafkaTest 和 kafkatest 是不同的）。
关键字保留：不能将 Python 关键字（保留字）用作变量名。

1. 命名示例

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# 驼峰命名法（单词首字母大写）
kafkaTest = 1

# 下划线命名法（推荐）
kafka_test = 2

print(kafkaTest, kafka_test)

2. 避免使用内置函数名

如果使用内置函数名（如 print）作为变量名，会导致原功能失效。

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# print为内部保留关键字（内置函数名），用于充当变量会使原功能失效
print = 1 
# print("Hello") # 此时会报错：TypeError: 'int' object is not callable

# 恢复原功能需要删除该变量
del print

3. 查看Python关键字

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import keyword

# 打印 Python 的关键字列表
print(keyword.kwlist)

输出关键字列表：

'False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'def', 'if', 'import', 'return', 'while', ...

五. 赋值的本质

1. 变量指向内存地址

赋值不是相等

变量只是指向了一个内存地址，内存地址中存储了对象。
变量可以重复赋值，后面的值会覆盖前面的值。
改变变量的值，其实就是改变了变量指向的内存地址。

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a = 1
b = 2
a = b  # 此时 a 指向了 b 指向的对象(即2)
# a 的值为 2, b 的值为 2

2. 变量交换 (Swap)

思考：若两个变量交换赋值，应该如何操作？

方法一：设置中间变量

这是传统编程语言通用的方法。

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a = 1
b = 2

middle = a  # 将 a 的值暂存到 middle
a = b       # 将 b 的值赋给 a
b = middle  # 将 middle (原a的值) 赋给 b

print(a, b) # 结果：2 1

方法二：Pythonic 交换（元组解包）

Python 特有的简洁写法，在一个赋值过程中同时修改两个值。

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a = 1
b = 2

a, b = b, a # 交换

print(a) # 2
print(b) # 1