《Python入门教程》学习内容摘记

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python是高级语言，跨平台的编程语言。不适合贴近硬件的代码（首选C）、移动开发、游戏开发（首选C和C++）。

python的代码很少，但不需要编译，运行速度慢。
python源码不能加密。

python2.7版和3.3版不兼容。目前部分第三方库还不能再3.3版上运行

NotePad ++

python对缩进要求非常严格，文件开头不能有空格。

Python的注释以#开头，后面的文字直到行尾都算注释。

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。这种变量本身类型不固定的语言称之为动态语言，与之对应的是静态语言。静态语言在定义变量时必须指定变量类型，如果赋值的时候类型不匹配，就会报错。和静态语言相比，动态语言更灵活。

如果一个字符串包含很多需要转义的字符，对每一个字符都进行转义会很麻烦。为了避免这种情况，我们可以在字符串前面加个前缀 r ，表示这是一个 raw 字符串，里面的字符就不需要转义了。但是r'...'表示法不能表示多行字符串，也不能表示包含'和 "的字符串。如果要表示多行字符串，可以用'''...'''表示。还可以在多行字符串前面添加 r ，把这个多行字符串也变成一个raw字符串。如果要表示中文，显然一个字节是不够的，至少需要两个字节，而且还不能和ASCII编码冲突，所以，中国制定了GB2312编码，用来把中文编进去。为了统一所有文字的编码，Unicode应运而生。Unicode把所有语言都统一到一套编码里，这样就不会再有乱码问题了。Unicode通常用两个字节表示一个字符，原有的英文编码从单字节变成双字节，只需要把高字节全部填为0就可以。因为Python的诞生比Unicode标准发布的时间还要早，所以最早的Python只支持ASCII编码，普通的字符串'ABC'在Python内部都是ASCII编码的。Python在后来添加了对Unicode的支持，以Unicode表示的字符串用u'...'表示。不加u，中文就不能正常显示。Unicode字符串除了多了一个u之外，与普通字符串没啥区别，转义字符和多行表示法仍然有效。

如果中文字符串在Python环境下遇到 UnicodeDecodeError，这是因为.py文件保存的格式有问题。可以在第一行添加注释

目的是告诉Python解释器，用UTF-8编码读取源代码。然后用Notepad++另存为... 并选择UTF-8格式保存。

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。list是数学意义上的有序集合，也就是说，list中的元素是按照顺序排列的。由于Python是动态语言，所以list中包含的元素并不要求都必须是同一种数据类型。一个元素也没有的list，就是空list。通过索引来获取list中的指定元素，使用索引时，千万注意不要越界。可以用 -1 这个索引来表示最后一个元素，倒数第二用 -2 表示，倒数第三用 -3 表示，倒数第四用 -4 表示。

list添加新元素，第一个办法是用 list 的 append() 方法，把新元素追加到 list 的末尾；第二种方法用list的 insert()方法，它接受两个参数，第一个参数是索引号，第二个参数是待添加的新元素，可以追加到list中的任意位置。同时，可以用pop()方法剔除list中的任意位置的元素，默认无参数剔除最后一个元素，函数返回并自动打印输出被剔除的元素。对list中的某一个索引赋值，就可以直接用新的元素替换掉原来的元素，list包含的元素个数保持不变。

tuple是另一种有序的列表，中文翻译为“ 元组 ”。tuple 和 list 非常类似，但是，tuple一旦创建完毕，就不能修改了。创建tuple和创建list唯一不同之处是用( )替代了[ ]。tuple没有 append()方法，也没有insert()和pop()方法。获取 tuple 元素的方式和 list 是一模一样的，我们可以正常使用 t[0]，t[-1]等索引方式访问元素，但是不能赋值成别的元素。tuple和list一样，可以包含 0 个、1个和任意多个元素。包含 0 个元素的 tuple，也就是空tuple，直接用 ()表示。正是因为用()定义单元素的tuple有歧义，所以 Python 规定，单元素 tuple 要多加一个逗号“,”，这样就避免了歧义。多元素 tuple 加不加这个额外的“,”效果是一样的。

若tuple中的元素包含list元素，则该list元素的内容是可以修改的。即tuple是指向不变，不是绝对的内容不变。

Python代码的缩进规则。具有相同缩进的代码被视为代码块。缩进请严格按照Python的习惯写法：4个空格，不要使用Tab，更不要混合Tab和空格，否则很容易造成因为缩进引起的语法错误。

if 语句后接表达式，然后用:表示代码块开始。如果你在Python交互环境下敲代码，还要特别留意缩进，并且退出缩进需要多敲一行回车：。

利用 if ... else ... 语句，我们可以根据条件表达式的值为 True 或者 False ，分别执行 if 代码块或者 else 代码块。注意: else 后面有个“:”。
多个判断条件还可以用 if-elif-else语句，elif 意思就是 else if。

python中的for循环：for name in list/tuple，name是在for循环中定义的变量，可以依次取出list或tuple中的元素，并将其值赋给name。

while循环与C++类似。
循环中break和continue的用法与C++类似。

Python之什么是dict：查找表。花括号 {} 表示这是一个dict，然后按照 key: value, 写出来即可。最后一个 key: value 的逗号可以省略。由于dict也是集合，len() 函数可以计算任意集合的大小。 通过 key 访问 dict 的value，只要 key 存在，dict就返回对应的value。如果key不存在，会直接报错。dict本身同时还提供了一个get方法，可以通过key查找对应的value。

dict的第一个特点是查找速度快，无论dict有10个元素还是10万个元素，查找速度都一样。而list的查找速度随着元素增加而逐渐下降。不过dict的查找速度快不是没有代价的，dict的缺点是占用内存大，还会浪费很多内容，list正好相反，占用内存小，但是查找速度慢。由于dict是按 key 查找，所以，在一个dict中，key不能重复。dict的第二个特点就是存储的key-value序对是没有顺序的！这和list不一样。当我们试图打印这个dict时，打印的顺序不一定是我们创建时的顺序，而且，不同的机器打印的顺序都可能不同，这说明dict内部是无序的，不能用dict存储有序的集合。dict的第三个特点是作为 key 的元素必须不可变，Python的基本类型如字符串、整数、浮点数都是不可变的，都可以作为 key。但是list是可变的，就不能作为 key。不可变这个限制仅作用于key，value是否可变无所谓。最常用的key还是字符串，因为用起来最方便。

dict是可变的，也就是说，我们可以随时往dict中添加新的 key-value。用赋值语句即可，如果 key 已经存在，则赋值会用新的 value 替换掉原来的 value。

由于dict也是一个集合，所以，遍历dict和遍历list类似，都可以通过 for 循环实现。直接使用for循环可以遍历 dict 的 key。由于通过 key 可以获取对应的 value，因此，在循环体内，可以获取到value的值。

dict的作用是建立一组 key 和一组 value 的映射关系，dict的key是不能重复的。有的时候，我们只想要 dict 的 key，不关心 key 对应的 value，目的就是保证这个集合的元素不会重复，这时，set就派上用场了。set 持有一系列元素，这一点和 list 很像，但是set的元素没有重复，而且是无序的，这点和 dict 的 key很像。创建 set 的方式是调用 set() 并传入一个 list，list的元素将作为set的元素。set内部存储的元素是无序的。因为set不能包含重复的元素，所以，当我们传入包含重复元素的 list，set会自动去掉重复的元素。

由于set存储的是无序集合，所以我们没法通过索引来访问。访问 set中的某个元素实际上就是判断一个元素是否在set中。可以用 in 操作符判断。大小写很重要，'Bart' 和 'bart'被认为是两个不同的元素。

set的内部结构和dict很像，唯一区别是不存储value，因此，判断一个元素是否在set中速度很快。set存储的元素和dict的key类似，必须是不变对象，因此，任何可变对象是不能放入set中的。最后，set存储的元素也是没有顺序的。

由于 set 也是一个集合，所以，遍历 set 和遍历 list 类似，都可以通过 for 循环实现。 for 循环在遍历set时，元素的顺序和list的顺序很可能是不同的，而且不同的机器上运行的结果也可能不同。

由于set存储的是一组不重复的无序元素，因此，更新set主要做两件事：一是把新的元素添加到set中，二是把已有元素从set中删除。添加元素时，用set的add()方法。如果添加的元素已经存在于set中，add()不会报错，但是不会加进去了。删除set中的元素时，用set的remove()方法。如果删除的元素不存在set中，remove()会报错。所以用add()可以直接添加，而remove()前需要判断。

函数就是最基本的一种代码抽象的方式。Python不但能非常灵活地定义函数，而且本身内置了很多有用的函数，可以直接调用。可以直接从Python的官方网站查看文档：http://docs.python.org/2/library/functions.html#abs，也可以在交互式命令行通过 help() 查看函数的帮助信息。

如果传入的参数数量不对，会报TypeError的错误。如果传入的参数数量是对的，但参数类型不能被函数所接受，也会报TypeError的错误，并且给出错误信息。Python内置的常用函数还包括数据类型转换函数。

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。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。

函数可以返回多个值吗？答案是肯定的。在语法上，返回一个tuple可以省略括号，而多个变量可以同时接收一个tuple，按位置赋给对应的值，所以，Python的函数返回多值其实就是返回一个tuple，但写起来更方便。

在函数内部，可以调用其他函数。如果一个函数在内部调用自身本身，这个函数就是递归函数。递归函数的优点是定义简单，逻辑清晰。理论上，所有的递归函数都可以写成循环的方式，但循环的逻辑不如递归清晰。使用递归函数需要注意防止栈溢出。在计算机中，函数调用是通过栈（stack）这种数据结构实现的，每当进入一个函数调用，栈就会加一层栈帧，每当函数返回，栈就会减一层栈帧。由于栈的大小不是无限的，所以，递归调用的次数过多，会导致栈溢出。

定义函数的时候，还可以有默认参数。函数的默认参数的作用是简化调用，你只需要把必须的参数传进去。但是在需要的时候，又可以传入额外的参数来覆盖默认参数值。由于函数的参数按从左到右的顺序匹配，所以默认参数只能定义在必需参数的后面。

如果想让一个函数能接受任意个参数，我们就可以定义一个可变参数。可变参数的名字前面有个 * 号，我们可以传入0个、1个或多个参数给可变参数。可变参数也不是很神秘，Python解释器会把传入的一组参数组装成一个tuple传递给可变参数，因此，在函数内部，直接把变量 args 看成一个 tuple 就好了。

取一个list的部分元素是非常常见的操作。Python提供了切片（Slice）操作符，能大大简化这种操作。取前3个元素，用一行代码就可以完成切片：L[0:3]。L[0:3]表示，从索引0开始取，直到索引3为止，但不包括索引3。即索引0，1，2，正好是3个元素。如果第一个索引是0，还可以省略： L[:3]。也可以从索引1开始，取出2个元素出来：L[1:3]。只用一个 : ，表示从头到尾：L[:]。因此，L[:]实际上复制出了一个新list。切片操作还可以指定第三个参数：L[::2]，第三个参数表示每N个取一个，上面的 L[::2] 会每两个元素取出一个来，也就是隔一个取一个（从第0个元素开始取）。

对于list，既然Python支持L[-1]取倒数第一个元素，那么它同样支持倒数切片。记住倒数第一个元素的索引是-1。倒序切片包含起始索引，不包含结束索引。

把list换成tuple，切片操作完全相同，只是切片的结果也变成了tuple。

range()函数可以创建一个数列：range(1, 101)，结果为[1, 2, 3, ..., 100]。

字符串 'xxx'和 Unicode字符串 u'xxx'也可以看成是一种list，每个元素就是一个字符。因此，字符串也可以用切片操作，只是操作结果仍是字符串。在很多编程语言中，针对字符串提供了很多各种截取函数，其实目的就是对字符串切片。Python没有针对字符串的截取函数，只需要切片一个操作就可以完成，非常简单。

在Python中，如果给定一个list或tuple，我们可以通过for循环来遍历这个list或tuple，这种遍历我们成为迭代（Iteration）。在Python中，迭代是通过 for ... in 来完成的，而很多语言比如C或者Java，迭代list是通过下标完成的。可以看出，Python的for循环抽象程度要高于Java的for循环。因为 Python 的 for循环不仅可以用在list或tuple上，还可以作用在其他任何可迭代对象上。因此，迭代操作就是对于一个集合，无论该集合是有序还是无序，我们用 for 循环总是可以依次取出集合的每一个元素。迭代与按下标访问数组最大的不同是，后者是一种具体的迭代实现方式，而前者只关心迭代结果，根本不关心迭代内部是如何实现的。

Python中，迭代永远是取出元素本身，而非元素的索引。对于有序集合，元素确实是有索引的。有的时候，我们确实想在 for 循环中拿到索引，怎么办？方法是使用 enumerate() 函数。使用 enumerate() 函数，我们可以在for循环中同时绑定索引index和元素name。索引迭代不是真的按索引访问，而是由 enumerate() 函数自动把每个元素变成 (index, element) 这样的tuple，再迭代，就同时获得了索引和元素本身。

zip()函数可以把两个 list 变成一个 list：zip([10, 20, 30], ['A', 'B', 'C'])，结果为[(10, 'A'), (20, 'B'), (30, 'C')]

我们已经了解了dict对象本身就是可迭代对象，用 for 循环直接迭代 dict，可以每次拿到dict的一个key。如果我们希望迭代 dict 对象的value，应该怎么做？dict 对象有一个 values() 方法，这个方法把dict转换成一个包含所有value的list，这样，我们迭代的就是 dict的每一个 value。如果仔细阅读Python的文档，还可以发现，dict除了values()方法外，还有一个 itervalues() 方法，用 itervalues() 方法替代 values() 方法，迭代效果完全一样。那这两个方法有何不同之处呢？

1. values() 方法实际上把一个 dict 转换成了包含 value 的list。
2. 但是 itervalues() 方法不会转换，它会在迭代过程中依次从 dict 中取出 value，所以 itervalues() 方法比 values() 方法节省了生成 list 所需的内存。
3. 打印 itervalues() 发现它返回一个 <dictionary-valueiterator> 对象，这说明在Python中，for 循环可作用的迭代对象远不止 list，tuple，str，unicode，dict等，任何可迭代对象都可以作用于for循环，而内部如何迭代我们通常并不用关心。

如果一个对象说自己可迭代，那我们就直接用 for 循环去迭代它，可见，迭代是一种抽象的数据操作，它不对迭代对象内部的数据有任何要求。

我们了解了如何迭代 dict 的key和value，那么，在一个 for 循环中，能否同时迭代 key和value？答案是肯定的。dict 对象的 items() 方法把dict对象转换成了包含tuple的list，我们对这个list进行迭代，可以同时获得key和value。和 values() 有一个 itervalues() 类似， items() 也有一个对应的 iteritems()，iteritems() 不把dict转换成list，而是在迭代过程中不断给出 tuple，所以， iteritems() 不占用额外的内存。

列表生成式则可以用一行语句代替循环生成[1x1, 2x2, 3x3, ..., 10x10]list： [x x for x in range(1, 11)]，这种写法就是Python特有的列表生成式。利用列表生成式，可以以非常简洁的代码生成 list。写列表生成式时，把要生成的元素 x x 放到前面，后面跟 for 循环，就可以把list创建出来，十分有用，多写几次，很快就可以熟悉这种语法。

条件过滤：列表生成式的 for 循环后面还可以加上 if 判断。

for循环可以嵌套，因此，在列表生成式中，也可以用多层 for 循环来生成列表。

range(1, 100, 2) 可以生成list [1, 3, 5, 7, 9,...]。

isinstance(x, str) 可以判断变量 x 是否是字符串。