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Python零基础入门看完这一篇就够了: 零基础入门笔记(一)

2018.07.21 22:11 3110浏览

学习python有一年多了,希望通过这篇两万字的学习笔记来复习了,也能让后来者少走一点弯路。在慕课网课程笔记的同时加入了一部分自己的经验补充。

  • [√] 慕课网Python开发环境搭建: 配开发环境

  • [√] 廖雪峰老师在慕课网的课程: Python入门

Mark之前别忘了点个赞哦。
推荐前往我的个人博客进行阅读:http://blog.mtianyan.cn/
分章目录,超宽代码显示区。更爽哦。
知识点标注ctrl + f 搜索知识点查看。重要及较难编程题采用天涯标注。

Python开发环境搭建

搭建环境分为两个版本:

  • 基础版,供初学者快速安装体验。

  • 进阶版, 供对于数据科学,机器学习有兴趣者安装。

推荐:安装进阶版,一步到位。

基础版:Windows下安装python环境(2.7 | 3.x)

官网: https://www.python.org/

安装包下载。

选择download下的windows。点击进入。

download下的windows

下图中红框为64位版本。32位版本可以选择Windows x86 executable installer

选择3.7下的executable installer

2.7版本的安装包下载:

2.7版本

安装python。

点击下一步下一步进行默认安装即可。(跟平常装个qq啥的没两样)

安装完成的测试。

win(即徽标键) + R 输入cmd
打开命令行。输入python不报错的进入python控制台下。

进阶版:Windows下Anaconda2(Python2)和Anaconda3(Python3)的共存

转载

原文地址:http://blog.csdn.net/infin1te/article/details/50445217

Anaconda是一个Python的科学计算发行版,包含了超过300个流行的用于科学、数学、工程和数据分析的Python Packages。由于Python有2和3两个版本,因此Anaconda也在Python2和Python3的基础上推出了两个发行版,即Anaconda2和Anaconda3。

以上文字摘自转载博客。通俗讲就是一个python的各种科学计算包的大合集版本。省去了自己安装大量基本包的过程。

Tips: 3.x版本建议选择Python 3.5.1 |Anaconda 4.1.0 (64-bit)

以后如果要使用python进行TensorFlow windows版的配置可以省下时间。

这是博主自入python坑以来找到的最好的共存方法,没有出过问任何题!!!

这是博主自入python坑以来找到的最好的共存方法,没有出过问任何题!!!

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最终实现

Linux下的python使用。

  • Linux 默认安装python,建议安装IPython;

  • sudo apt-get install ipython安装Ipython(支持Tab键自动补齐)

  • 使用Vim来创建.py文件

  • 输入python即可查看当前版本

IPython是Python的交互式Shell,提供了代码自动补完,自动缩进,高亮显示,执行Shell命令等非常有用的特性。特别是它的代码补完功能.

python文件类型(常识)

python执行过程:

.py文件 --> python解释器 --> 字节码文件 --> python解释器 --> 二进制文件 --> 内存、运行 --> 打印结果

字节码文件:

  • .pyc
    转换方式: python -m py_compile xxx.py
    作用:提高程序的加载速度

  • .pyo(优化编译的.pyc文件)
    转换方式: python -O -m py_compile xxx.py
    作用:提高程序的运行速度

eclipse下的python环境安装。

添加python开发环境到eclipse:

  • 点击help——install New Software

  • 点击add,弹出新窗口:

  • Name:填PyDev

  • Location:填 http://pydev.org/updates

  • 确认后会出现 PyDev,勾选Pydev。

  • pydev for eclipse--> next--> accept-->finish

  • file--> new--> project -->Pydev下 pydevProject

python的dev下载地址:http://pydev.org/updates

mark

Python的初次体验

python语言介绍

全世界有几百种编程语言,但是流行的只有十几种,python就是其中一种。荷兰人龟叔于1989年圣诞节创立。

特点:优雅,明确,简单

适合的领域:

  • web网站和各种网络服务;

  • 系统工具和脚本;

作为胶水语言把其他语言开发的模块包装起来方便使用。

Python是一门高级语言,所以不适合贴近硬件的代码:

  • 比如驱动程序(首选C)

  • 移动开发,有各自的语言,(objectC,swift/java)

  • 游戏开发(首选C/C++)。

Python实际应用:

YouTube,豆瓣,搜狐邮箱;Openstack开源云计算平台。Google,Yahoo,NASA。

语言之间的对比:

C编译为机器码;JAVA编译为字节码;python为解释执行。

python与其他语言对比

缺点: 运行慢,Python源码不能加密。

Python版本的选择

博主建议选择安装环境篇的进阶版:2.7版本与3.x版本共存。

3.x版本建议选择Python 3.5.1 |Anaconda 4.1.0 (64-bit)
以后如果要使用python进行TensorFlow windows版的配置可以省下时间。

windows下安装python

参考:搭建Python开发环境

第一个python程序

cmd下输入python。进入交互式环境。

  • 命令行模式启动python:
    python

  • 命令行模式执行python文件
    python 目录/xxx.py

  • 命令行模式关闭python:
    exit()

注意:不要使用word,或者windows下自带的记事本来进行代码编写。

推荐使用:

  • 轻量级:sublime Text 或 editplus

  • 重量级(较大工程) : pycharm Professional

2.7版本专属:

print 'hello,world!'

3.x版本(2.7版本也可以正常运行):

print ("hello,world!")

Python变量和数据类型

讲解Python基本的数据类型.包括整数、浮点数、字符串和布尔类型,以及变量的概念和基本的数据运算。

数据类型

整数

在Python程序中,整数的表示方法和数学上的写法一模一样.

例如:1,100,-8080,0,等等。十六进制0x前缀和0-9a-f表示.

例如:0xff00,0xa5b4c3d2,等等。

浮点数

浮点数也就是小数,之所以称为浮点数: 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,1.23x10^9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。

知识点:python2与3不同整除

python2.7下:/// 都是整数除法。

例: 1/2结果为0.后面小数部分会直接去除掉。

python3.x下:

  • / 为浮点数除法(如:1/2=0.5)

  • //为整数除法(如: 1//2 = 0

a = 1   b = 2print a+b#python2.7下想要浮点数除法就得使用类型转换。print float(a)/b

字符串

字符串是以''或""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。

布尔值

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。

布尔值可以用andornot运算。

and运算是与运算,只有所有都为 True,and运算结果才是 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。

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。

空值

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。

编程小任务:

  1. 计算十进制整数 45678 和十六进制整数 0x12fd2 之和。

  2. 请用字符串表示出Learn Python in imooc。

  3. 请计算以下表达式的布尔值(注意==表示判断是否相等):

100 < 990xff == 255

题目答案:

print 45678+0x12fd2print "Learn Python in imooc" print 100<99 print 0xff == 255

运行结果:

123456Learn Python in imoocFalseTrue

print语句

print语句可以向屏幕上输出指定的文字。比如输出'hello, world',用代码实现如下:

print 'hello, world'

注意:

  • 当我们在Python交互式环境下编写代码时,>>>是Python解释器的提示符,不是代码的一部分。

  • 当我们在文本编辑器中编写代码时,千万不要自己添加 >>>。

print语句也可以跟上多个字符串,用逗号,隔开,就可以连成一串输出:

print 'The quick brown fox', 'jumps over', 'the lazy dog'

运行结果:

The quick brown fox jumps over the lazy dog

print会依次打印每个字符串,知识点:遇到逗号,会输出一个空格.

print也可以打印整数,或者计算结果:

>>> print 300300    #运行结果>>> print 100 + 200300    #运行结果

漂亮做法:

>>> print '100 + 200 =', 100 + 200100 + 200 = 300     #运行结果

注意: 对于100 + 200,Python解释器自动计算出结果300.
但是,'100 + 200 ='是字符串而非数学公式,Python把它视为字符串.

编程任务:请用两种方式打印出 hello, python.

实现代码:

#input codeprint 'hello, python.'print 'hello,','python.'

运行结果:

hello, python.
hello, python.

注释

Python的注释以#开头,后面的文字直到行尾都算注释

# 这一行全部都是注释...print 'hello' # 这也是注释# 暂时不想运行下面一行代码:# print 'hello, python.'

注释还有一个巧妙的用途,就是一些代码我们不想运行,但又不想删除,就可以用注释暂时屏蔽掉:

编程任务:

将代码编辑器中的 "print 'hello'" 语句修改成注释语句

实现代码:

# print 'hello'

注释:多行注释

'''
下面是一行被注释代码
下面是两行被注释代码
'''

什么是变量

在Python中,变量的概念基本上和初中代数的方程变量是一致的。

例如,对于方程式y=x*xx就是变量。

x=2时,计算结果是4。当x=5时,计算结果是25

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。

在Python程序中,变量是用一个变量名表示。

知识点:变量名必须是大小写英文、数字和下划线 _ 的组合,且不能用数字开头。比如:

a = 1t_007 = 'T007'

变量a是一个整数。变量t_007是一个字符串。

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 = 'imooc'   # a变为字符串print a

知识点: 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。例如Java是静态语言,赋值语句如下(// 表示注释):

//这些是java代码int a = 123; // a是整数类型变量a = "mooc"; // 错误:不能把字符串赋给整型变量

和静态语言相比,动态语言更灵活,就是这个原因。
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 = 10x = 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。

最后,知识点: 理解变量在计算机内存中的表示也非常重要。当我们写:a = 'ABC'时,Python解释器干了两件事情:

  1. 在内存中创建了一个'ABC'的字符串;

  2. 在内存中创建了一个名为a的变量,并把它指向'ABC'。

也可以把一个变量a赋值给另一个变量b,这个操作实际上是把变量b指向变量a所指向的数据,例如下面的代码:

a = 'ABC'b = a
a = 'XYZ'print b

最后一行打印出变量b的内容到底是'ABC'呢还是'XYZ'?如果从数学意义上理解,就会错误地得出b和a相同,也应该是'XYZ',但实际上b的值是'ABC',让我们一行一行地执行代码,就可以看到到底发生了什么事:

  • 执行a = 'ABC',解释器创建了字符串  'ABC'和变量 a,并把a指向 'ABC'

示意图

执行b = a,解释器创建了变量 b,并把b指向 a 指向的字符串'ABC'

图2

执行a = 'XYZ',解释器创建了字符串'XYZ',并把a的指向改为'XYZ',但b并没有更改:

图3

所以,最后打印变量b的结果自然是'ABC'了。

编程任务:

等差数列可以定义为每一项与它的前一项的差等于一个常数,可以用变量 x1 表示等差数列的第一项,用 d 表示公差,请计算数列

1 4 7 10 13 16 19 ...

前 100 项的和。

实现代码:

x1 = 1d = 3n = 100x100 = x1+(100-1)*d
s2 = (x1+x100)*100/2s = n*x1+n*(n-1)*d/2print s,s2

等差数列公式:

  • (首项+尾项)*项数/2

  • 项数*首项+项数*(项数-1)*公差/2

运行结果:

14950 14950

定义字符串

字符串可以用''或者""括起来表示。

如果字符串本身包含'怎么办?比如我们要表示字符串 I'm OK,这时,可以用" "括起来表示:

"I'm OK"'Learn "Python" in imooc'

类似的,知识点: 如果字符串包含",我们就可以用' '括起来表示:

如果字符串既包含'又包含"怎么办?

知识点:转义

这个时候,就需要对字符串的某些特殊字符进行转义,Python字符串用\进行转义。

要表示字符串 Bob said "I'm OK".
由于 '"会引起歧义,因此,我们在它前面插入一个\表示这是一个普通字符,不代表字符串的起始,因此,这个字符串又可以表示为

'Bob said \"I\'m OK\".'# 在要保留原状的字符串前面加上右斜杠

注意:转义字符 \不计入字符串的内容中。

常用的转义字符还有:

  • \n表示换行

  • \t 表示一个制表符

  • \\ 表示 \ 字符本身

编程任务:

请将下面两行内容用Python的字符串表示并打印出来:

  Python was started in 1989 by "Guido".
  Python is free and easy to learn.
s = 'Python was started in 1989 by"Guido".\nPython is free and easy to learn.'print s

raw字符串与多行字符串

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。例如:

r'\(~_~)/ \(~_~)/'

mark

解释:

这个例子举得不是很好。
可以看出raw加上之后。可能产生误会的\被修改为\\(\\ 表示 \ 字符本身)

  • 不加上r 只有\(并没有合成转义字符。

  • 加上r。\需要被转义,经过转义后显示出来还是自己。

知识点: 个人小题(r的强大作用)

mark

上图效果可以看出r的强大作用。

但是r'我是一段字符'表示法不能表示多行字符串(r'''一段字符'''),也不能表示包含'"的字符串(为什么?)

因为如果r'mtian'yan'

r遇到左边第一个',会继续往后找闭合的标志'然后找到mtian的地方。它任务结束了。代码继续往下执行。当扫到yan这里他就会报错。

???(更深层待续)

或者r"mtian"yan"

或导致r提前结束掉。后面的就无法继续匹配到对应的。

知识点: 多行字符串,可以用'''...'''表示:

'''Line 1
Line 2
Line 3'''#上面这个字符串的表示方法和下面的是完全一样的:'Line 1\nLine 2\nLine 3'

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:

r'''Python is created by "Guido".
It is free and easy to learn.
Let's start learn Python in imooc!'''

编程任务:

请把下面的字符串用r'''...'''的形式改写,并用print打印出来:

'\"To be, or not to be\": that is the question.\nWhether it\'s nobler in the mind to suffer.'
print r'''"To be,or not to be":that is the question.
Whether it's nobler in the mind to suffer.'''

知识点: Unicode字符串

字符串还有一个编码问题。

因为计算机只能处理数字,如果要处理文本,就必须先把文本转换为数字才能处理。最早的计算机在设计时采用8个比特(bit)作为一个字节(byte),所以,一个字节能表示的最大的整数就是255(二进制11111111=十进制255),0 - 255被用来表示大小写英文字母、数字和一些符号,这个编码表被称为ASCII编码,比如大写字母 A 的编码是65,小写字母 z 的编码是122。

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。

类似的,日文和韩文等其他语言也有这个问题。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,比如:

print u'中文'中文
注意: 不加 u ,中文就不能正常显示。(这个应该是很早版本才会。笔者现在已经无法复现)

mark

转载: http://blog.csdn.net/lxdcyh/article/details/4018054

字符串在Python内部的表示是unicode编码,因此,在做编码转换时,通常需要以unicode作为中间编码,即先将其他编码的字符串解码decode成unicode,再从unicode编码encode成另一种编码。

  • decode的作用是将其他编码的字符串转换成unicode编码,如str1.decode('gb2312'),表示将gb2312编码的字符串str1转换成unicode编码。

  • encode的作用是将unicode编码转换成其他编码的字符串,如str2.encode('gb2312'),表示将unicode编码的字符串str2转换成gb2312编码。

  • 代码中字符串的默认编码与代码文件本身的编码一致。

如:s='中文'

如果是在utf8的文件中,该字符串就是utf8编码,如果是在gb2312的文件中,则其编码为gb2312。这种情况下,要进行编码转换,都需要先用decode方法将其转换成unicode编码,再使用encode方法将其转换成其他编码。通常,在没有指定特定的编码方式时,都是使用的系统默认编码创建的代码文件

如果字符串是这样定义:s=u'中文'

则该字符串的编码就被指定为unicode了,即python的内部编码,而与代码文件本身的编码无关。因此,对于这种情况做编码转换,只需要直接使用encode方法将其转换成指定编码即可。

如果一个字符串已经是unicode了,再进行解码则将出错,因此通常要对其编码方式是否为unicode进行判断:

isinstance(s, unicode) 
#用来判断是否为unicode

用非unicode编码形式的str来encode会报错

如何获得系统的默认编码?

#!/usr/bin/env python#coding=utf-8import sysprint sys.getdefaultencoding()

mark

该段程序在Win10(1079)上输出为:ascii

在某些IDE中,字符串的输出总是出现乱码,甚至错误,其实是由于IDE的结果输出控制台自身不能显示字符串的编码,而不是程序本身的问题。

如在UliPad(注:UliPad是wxPython的动力,导向和灵活的编程器)中运行如下代码:

s=u"中文"print s

会提示:UnicodeEncodeError: 'ascii' codec can't encode characters in position 0-1: ordinal not in range(128)。
这是因为UliPad在控制台信息输出窗口是按照ascii编码输出的(系统的默认编码是ascii),而上面代码中的字符串是Unicode编码的,所以输出时产生了错误。

将最后一句改为:print s.encode('gb2312')

则能正确输出“中文”两个字。

若最后一句改为:print s.encode('utf8')

则输出:/xe4/xb8/xad/xe6/x96/x87,这是控制台信息输出窗口按照ascii编码输出utf8编码的字符串的结果。

mark

unicode(str,'gb2312')str.decode('gb2312')是一样的,都是将gb2312编码的str转为unicode编码

使用str.__class__可以查看str的编码形式为str类型。

window默认编码gbk;linux默认编码utf8

mark

原理说了半天,最后来个包治百病的吧:
(天涯):下面代码

#!/usr/bin/env python  #coding=utf-8def getCoding(strInput):
    '''
    获取编码格式
    '''
    if isinstance(strInput, unicode):        return "unicode"
    try:
        strInput.decode("utf8")        return 'utf8'
    except:        pass
    try:
        strInput.decode("gbk")        return 'gbk'
    except:        pass
        def tran2UTF8(strInput):
    '''
    转化为utf8格式
    '''
    strCodingFmt = getCoding(strInput)    if strCodingFmt == "utf8":        return strInput    elif strCodingFmt == "unicode":        return strInput.encode("utf8")    elif strCodingFmt == "gbk":        return strInput.decode("gbk").encode("utf8")def tran2GBK(strInput):
    '''
    转化为gbk格式
    '''
    strCodingFmt = getCoding(strInput)    if strCodingFmt == "gbk":        return strInput    elif strCodingFmt == "unicode":        return strInput.encode("gbk")    elif strCodingFmt == "utf8":        return strInput.decode("utf8").encode("gbk")

s = "中文"if isinstance(s, unicode):  
#s=u"中文"  
    print s.encode('gb2312')    print "我是Unicode编码的"elif getCoding(s) == "utf8":  
#s="中文"  
    print s.decode('utf-8').encode('gb2312')    print "我是utf-8编码的"else:    print s.decode('gbk').encode('gbk')    print "我是gbk编码的"

mark

上图结果一:以utf-8格式保存的py文件。
图二:以ascii格式保存的py文件。

编码检测包 chardet

知识点:因此,转码的时候一定要先搞明白,字符串str是什么编码,然后decode成unicode,然后再encode成其他编码

插入数据库报错的解决方案:
UnicodeDecodeError: ‘ascii’ codec can’t decode byte

import sysreload(sys)sys.setdefaultencoding('utf8')

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:

转义:

u'中文\n日文\n韩文'#多行:u'''第一行
第二行'''#raw+多行:ur'''Python的Unicode字符串支持"中文",
"日文",
"韩文"等多种语言'''

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

# -*- coding: utf-8 -*-#简洁版#coding=utf-8

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。

编程任务:

用多行Unicode字符串表示下面的唐诗并打印:

静夜思

床前明月光,
疑是地上霜。
举头望明月,
低头思故乡。

知识点: https://www.python.org/dev/peps/pep-0263/

python定义文件编码到底用哪种?

# coding=<encoding name> #!/usr/bin/python# -*- coding: <encoding name> -*-#!/usr/bin/python# vim: set fileencoding=<encoding name> :

这些都可以只要第一二行能满足如下正则表达式

^[ \t\v]*#.*?coding[:=][ \t]*([-_.a-zA-Z0-9]+)
# -*- coding: utf-8 -*-# This Python file uses the following encoding: utf-8# 花式标明print '''静夜思

床前明月光,
疑是地上霜。
举头望明月,
低头思故乡。
'''

如果不标明文件编码或找不到。python会默认你是ASCII

整数和浮点数

Python支持对整数和浮点数直接进行四则混合运算,运算规则和数学上的四则运算规则完全一致。

基本的运算:

1 + 2 + 3   # ==> 64 * 5 - 6   # ==> 147.5 / 8 + 2.1   # ==> 3.0375

使用括号可以提升优先级,这和数学运算完全一致,注意只能使用小括号,但是括号可以嵌套很多层:

(1 + 2) * 3    # ==> 9(2.2 + 3.3) / (1.5 * (9 - 0.3))    # ==> 0.42145593869731807

和数学运算不同的地方是,Python的整数运算结果仍然是整数,浮点数运算结果仍然是浮点数:

1 + 2    # ==> 整数 31.0 + 2.0    # ==> 浮点数 3.0

但是整数和浮点数混合运算的结果就变成浮点数了:

1 + 2.0    # ==> 浮点数 3.0

为什么要区分整数运算和浮点数运算呢?

这是因为整数运算的结果永远是精确的,而浮点数运算的结果不一定精确,因为计算机内存再大,也无法精确表示出无限循环小数,比如 0.1 换成二进制表示就是无限循环小数。

那整数的除法运算遇到除不尽的时候,结果难道不是浮点数吗?我们来试一下:

11 / 4    # ==> 2

令很多初学者惊讶的是,Python的整数除法,即使除不尽,结果仍然是整数,余数直接被扔掉。不过,Python提供了一个求余的运算 % 可以计算余数:

11 % 4    # ==> 3

如果我们要计算 11 / 4 的精确结果,按照“整数和浮点数混合运算的结果是浮点数”的法则,把两个数中的一个变成浮点数再运算就没问题了:

11.0 / 4    # ==> 2.75

编程任务:

请计算 2.5 + 10 / 4 ,并解释计算结果为什么不是期望的 5.0 ?

请修复上述运算,使得计算结果是 5.0

print 2.5 + 10.0 / 4

运行结果:

5.0

布尔类型

我们已经了解了Python支持布尔类型的数据,布尔类型只有True和False两种值,但是布尔类型有以下几种运算:

与运算:只有两个布尔值都为 True 时,计算结果才为 True。

True and True   # ==> TrueTrue and False   # ==> FalseFalse and True   # ==> FalseFalse and False   # ==> False

或运算:只要有一个布尔值为 True,计算结果就是 True。

True or True   # ==> TrueTrue or False   # ==> TrueFalse or True   # ==> TrueFalse or False   # ==> False

非运算:把True变为False,或者把False变为True:

not True   # ==> Falsenot False   # ==> True

布尔运算在计算机中用来做条件判断,根据计算结果为True或者False,计算机可以自动执行不同的后续代码。

在Python中,布尔类型还可以与其他数据类型做 andornot运算,请看下面的代码:

知识点:Python把0、空字符串''和None看成 False其他数值和非空字符串都看成 True。短路运算

a = Trueprint a and 'a=T' or 'a=F'

计算结果不是布尔类型,而是字符串 'a=T',这是为什么呢?

因为Python把0、空字符串''和None看成 False其他数值和非空字符串都看成 True,所以:

True and 'a=T' 计算结果是 'a=T'
继续计算 'a=T' or 'a=F' 计算结果还是 'a=T'
要解释上述结果,又涉及到 and 和 or 运算的一条重要法则:短路计算

  1. 在计算 a and b时,如果 a 是 False,则根据与运算法则,整个结果必定为 False,因此返回 a;如果 a 是 True,则整个计算结果必定取决与 b,因此返回 b。

  2. 在计算 a or b 时,如果 a 是 True,则根据或运算法则,整个计算结果必定为 True,因此返回 a;如果 a 是 False,则整个计算结果必定取决于 b,因此返回 b。

mark

所以Python解释器在做布尔运算时,只要能提前确定计算结果,它就不会往后算了,直接返回结果

编码任务:

请运行如下代码,并解释打印的结果:

a = 'python'print 'hello,', a or 'world'b = ''print 'hello,', b or 'world'
# -*- coding: utf-8 -*-a = 'python'print 'hello,', a or 'world'#a为非空,则输出ab = ''#b为空,输出worldprint 'hello,', b or 'world'

运行结果:

hello, python
hello, world

Python集合类型:list和tuple

创建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。

比如,列出班里所有同学的名字,就可以用一个list表示:

>>> ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
['Michael', 'Bob', 'Tracy']

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。

构造list非常简单,按照上面的代码,直接用 [ ]把list的所有元素都括起来,就是一个list对象。通常,我们会把list赋值给一个变量,这样,就可以通过变量来引用list:

>>> classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']>>> classmates # 打印classmates变量的内容['Michael', 'Bob', 'Tracy']

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,我们完全可以在list中包含各种数据:

>>> L = ['Michael', 100, True]

一个元素也没有的list,就是空list:

>>> empty_list = []

编程任务

假设班里有3名同学:Adam,Lisa和Bart,他们的成绩分别是 95.5,85 和 59,请按照 名字, 分数, 名字, 分数... 的顺序按照分数从高到低用一个list表示,然后打印出来。

L = ['Adam', 95.5,'Lisa', 85,  'Bart', 59]print L

运行结果:

['Adam', 95.5, 'Lisa', 85, 'Bart', 59]

注:list本身就是有序的。所以直接打印即可。

Python按照索引访问list

由于list是一个有序集合,所以,我们可以用一个list按分数从高到低表示出班里的3个同学:

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

那我们如何从list中获取指定第 N 名的同学呢?方法是通过索引来获取list中的指定元素。

需要特别注意的是,索引从 0 开始,也就是说,第一个元素的索引是0,第二个元素的索引是1,以此类推。

因此,要打印第一名同学的名字,用 L[0]:

>>> print L[0]
Adam#要打印第二名同学的名字,用 L[1]:>>> print L[1]
Lisa#要打印第三名同学的名字,用 L[2]:>>> print L[2]
Bart

要打印第四名同学的名字,用 L[3]:

>>> print L[3]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>IndexError: list index out of range

报错了!IndexError意思就是索引超出了范围,因为上面的list只有3个元素,有效的索引是 0,1,2。

所以,使用索引时,千万注意不要越界

编程任务

三名同学的成绩可以用一个list表示:L = [95.5, 85, 59]

请按照索引分别打印出第一名、第二名、第三名,同时测试 print L[3]。

实现代码:

L = [95.5,85,59]print L[0]print L[1]print L[2]print L[3]

运行结果:

Traceback (most recent call last):
  File "index.py", line 5, in 
    print L[3]
IndexError: list index out of range
95.5
85
59

知识点:正序从0开始,逆序从-1开始是最好一个list内容。

当索引数字为负数时,表示逆序读出List中的内容,记住List的最后一个空间的编号为-1开始

倒序访问list

我们还是用一个list按分数从高到低表示出班里的3个同学:

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

这时,老师说,请分数最低的同学站出来。

要写代码完成这个任务,我们可以先数一数这个 list,发现它包含3个元素,因此,最后一个元素的索引是2:

>>> print L[2]
Bart

Bart同学是最后一名,俗称倒数第一,所以,我们可以用 -1 这个索引来表示最后一个元素:

>>> print L[-1]
Bart

Bart同学表示躺枪。

类似的,倒数第二用 -2 表示,倒数第三用 -3 表示,倒数第四用 -4 表示:

>>> print L[-2]
Lisa>>> print L[-3]
Adam>>> print L[-4]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range
L[-4] 报错了,因为倒数第四不存在,一共只有3个元素。

使用倒序索引时,也要注意不要越界。

编程任务

三名同学的成绩可以用一个list表示:L = [95.5, 85, 59]

请按照倒序索引分别打印出倒数第一、倒数第二、倒数第三。

实现代码:

L = [95.5, 85, 59]print L[-1]print L[-2]print L[-3]print L[-4]

运行结果:

Traceback (most recent call last):
  File "index.py", line 5, in 
    print L[-4]
IndexError: list index out of range
59
85
95.5

list添加新元素(append insert)

现在,班里有3名同学:

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

今天,班里转来一名新同学 Paul,如何把新同学添加到现有的 list 中呢?

第一个办法是用 list 的 append() 方法,把新同学追加到 list 的末尾:

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']>>> L.append('Paul')>>> print L
['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']

append()总是把新的元素添加到 list 的尾部。

如果 Paul 同学表示自己总是考满分,要求添加到第一的位置,怎么办?

方法是用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:

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']>>> L.insert(0, 'Paul')>>> print L
['Paul', 'Adam', 'Lisa', 'Bart']

L.insert(0, 'Paul') 的意思是,'Paul'将被添加到索引为 0 的位置上(也就是第一个),而原来索引为 0 的Adam同学,以及后面的所有同学,都自动向后移动一位。

编程任务

假设新来一名学生Paul,Paul 同学的成绩比Bart好,但是比Lisa差,他应该排到第三名的位置,请用代码实现。

代码实现:

L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']
L.insert(2,'paul')print L

运行结果:

['Adam', 'Lisa', 'paul', 'Bart']

正向第三名索引号为2.倒数第三名索引号为-3

list删除元素(pop)

Paul同学刚来几天又要转走了,那么我们怎么把Paul 从现有的list中删除呢?

如果Paul同学排在最后一个,我们可以用list的pop()方法删除:

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']>>> L.pop()'Paul'>>> print L
['Adam', 'Lisa', 'Bart']

pop()方法总是删掉list的最后一个元素,并且它还返回这个元素,所以我们执行 L.pop() 后,会打印出 'Paul'。

如果Paul同学不是排在最后一个怎么办?比如Paul同学排在第三:

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Paul', 'Bart']

要把Paul踢出list,我们就必须先定位Paul的位置。由于Paul的索引是2,因此,用 pop(2)把Paul删掉:

>>> L.pop(2)'Paul'>>> print L
['Adam', 'Lisa', 'Bart']

两种方式:直接pop()默认删除第一个,括号内指定参数:索引,删除索引位置上。

编码任务

L = ['Adam', 'Lisa', 'Paul', 'Bart']

Paul的索引是2,Bart的索引是3,如果我们要把Paul和Bart都删掉,请解释下面的代码为什么不能正确运行:

L.pop(2)L.pop(3)

怎样调整代码可以把Paul和Bart都正确删除掉?

解释:因为语句是按顺序执行的删除了Paul之后。
索引号3已经越界。我们要删除的Bart已经变成2了。

知识点:这教育我们删除list时要秉着从前到后顺序。

List替换元素

假设现在班里仍然是3名同学:

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

现在,Bart同学要转学走了,碰巧来了一个Paul同学,要更新班级成员名单,我们可以先把Bart删掉,再把Paul添加进来。

另一个办法是直接用Paul把Bart给替换掉:

>>> L[2] = 'Paul'>>> print L
L = ['Adam', 'Lisa', 'Paul']

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。

由于Bart还可以用 -1 做索引,因此,下面的代码也可以完成同样的替换工作:

>>> L[-1] = 'Paul'

编程任务

班里的同学按照分数排名是这样的:L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']
但是,在一次考试后,Bart同学意外取得第一,而Adam同学考了倒数第一。

请通过对list的索引赋值,生成新的排名。

实现代码:

L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']
L[0]='Bart'L[-1]='Adam'print L

运行结果:

['Bart', 'Lisa', 'Adam']

创建tuple

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,知识点:tuple一旦创建完毕,就不能修改了。

同样是表示班里同学的名称,用tuple表示如下:

>>> t = ('Adam', 'Lisa', 'Bart')

创建tuple和创建list唯一不同之处是用( )替代了[ ]。

现在,这个 t 就不能改变了,tuple没有 append()方法,也没有insert()pop()方法。所以,新同学没法直接往 tuple 中添加,老同学想退出 tuple 也不行。

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,不信可以试试:

>>> t[0] = 'Paul'Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

编程任务

创建一个tuple,顺序包含0 - 9这10个数。

实现代码:

t = (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9)print t

运行结果:

(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)

创建单元素tuple

tuple和list一样,可以包含 0 个、1个和任意多个元素。

包含多个元素的 tuple,前面我们已经创建过了。

包含 0 个元素的 tuple,也就是空tuple,直接用 ()表示:

>>> t = ()>>> print t
()

创建包含1个元素的 tuple 呢?来试试:

>>> t = (1)>>> print t1

好像哪里不对!t 不是 tuple ,而是整数1。为什么呢?

知识点:单元素tuple的()被当做优先级。(1)变成整数1.单元素括号结尾加,

因为()既可以表示tuple,又可以作为括号表示运算时的优先级,结果 (1) 被Python解释器计算出结果 1,导致我们得到的不是tuple,而是整数 1。

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:

>>> t = (1,)>>> print t
(1,)

Python在打印单元素tuple时,也自动添加了一个,,为了更明确地告诉你这是一个tuple。

多元素 tuple 加不加这个额外的,效果是一样的:

>>> t = (1, 2, 3,)>>> print t
(1, 2, 3)

编程任务

下面代码为什么没有创建出包含一个学生的 tuple:

t = ('Adam')print t

请修改代码,确保 t 是一个tuple。

因为单元素tuple的括号被当做是优先级标志。要加上额外,标识这是一个元组。

实现代码:

t = ('Adam',)print t

运行结果:

('Adam',)

“可变”的tuple(指向不变。指向的东西可以变)

前面我们看到了tuple一旦创建就不能修改。现在,我们来看一个可变的tuple:

>>> t = ('a', 'b', ['A', 'B'])

注意到 t 有 3 个元素:'a''b'和一个list:['A', 'B']。list作为一个整体是tuple的第3个元素。list对象可以通过 t[2] 拿到:

>>> L = t[2]# 然后,我们把list的两个元素改一改:>>> L[0] = 'X'>>> L[1] = 'Y'

再看看tuple的内容:

>>> print t
('a', 'b', ['X', 'Y'])

不是说tuple一旦定义后就不可变了吗?怎么现在又变了?

别急,我们先看看定义的时候tuple包含的3个元素:

mark

当我们把list的元素'A'和'B'修改为'X'和'Y'后,tuple变为:

mark

表面上看,tuple的元素确实变了,但其实变的不是 tuple 的元素,而是list的元素。

tuple一开始指向的list并没有改成别的list,所以,tuple所谓的“不变”是说,tuple的每个元素,指向永远不变。即指向'a',就不能改成指向'b',指向一个list,就不能改成指向其他对象,但指向的这个list本身是可变的!

理解了指向不变后,要创建一个内容也不变的tuple怎么做?那就必须保证tuple的每一个元素本身也不能变。

编程任务:

定义了tuple:t = ('a', 'b', ['A', 'B'])

由于 t 包含一个list元素,导致tuple的内容是可变的。能否修改上述代码,让tuple内容不可变?

解答:将里面的list替换成一个不可变的元素。比如tuple。

实现代码:

t = ('a', 'b', ('A', 'B'))print t

运行结果:

('a', 'b', ('A', 'B'))

Python的条件判断和循环语句

if语句

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,可以用if语句实现:

age = 20if age >= 18:    print 'your age is', age    print 'adult'print 'END'

注意: Python代码的缩进规则具有相同缩进的代码被视为代码块,上面的3,4行 print 语句就构成一个代码块(但不包括第5行的print)。如果 if 语句判断为 True,就会执行这个代码块。

知识点: 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。

注意: 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:

>>> age = 20>>> if age >= 18:...     print 'your age is', age...     print 'adult'...
your age is 20adult

编程任务

如果成绩达到60分或以上,视为passed。

假设Bart同学的分数是75,请用if语句判断是否能打印出 passed:

实现代码:

score = 75if score>=60:    print 'passed'

运行结果:

passed

if-else

当 if 语句判断表达式的结果为 True 时,就会执行 if 包含的代码块:

if age >= 18:    print 'adult'

如果我们想判断年龄在18岁以下时,打印出 'teenager',怎么办?

方法是再写一个 if:

if age < 18:    print 'teenager'

或者用 not 运算:

if not age >= 18:    print 'teenager'

细心的同学可以发现,这两种条件判断是“非此即彼”的,要么符合条件1,要么符合条件2,因此,完全可以用一个 if ... else ... 语句把它们统一起来:

if age >= 18:    print 'adult'else:    print 'teenager'

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:

编程任务

如果成绩达到60分或以上,视为passed,否则视为failed。

假设Bart同学的分数是55,请用if语句打印出 passed 或者 failed:

实现代码:

score = 55if score>=60:    print 'passed'else:    print 'failed'

运行结果:

failed

if-elif-else

有的时候,一个 if ... else ... 还不够用。比如,根据年龄的划分:

  • 条件1:18岁或以上:adult

  • 条件2:6岁或以上:teenager

  • 条件3:6岁以下:kid

我们可以用一个 if age >= 18 判断是否符合条件1,如果不符合,再通过一个 if 判断 age >= 6 来判断是否符合条件2,否则,执行条件3:

if age >= 18:    print 'adult'else:    if age >= 6:        print 'teenager'
    else:        print 'kid'

这样写出来,我们就得到了一个两层嵌套的 if ... else ... 语句。这个逻辑没有问题,但是,如果继续增加条件,比如3岁以下是 baby:

if age >= 18:    print 'adult'else:    if age >= 6:        print 'teenager'
    else:        if age >= 3:            print 'kid'
        else:            print 'baby'

这种缩进只会越来越多,代码也会越来越难看。

要避免嵌套结构的 if ... else ...,我们可以用 if ... 多个elif ... else ... 的结构,一次写完所有的规则:

if age >= 18:    print 'adult'elif age >= 6:    print 'teenager'elif age >= 3:    print 'kid'else:    print 'baby'

elif 意思就是 else if。这样一来,我们就写出了结构非常清晰的一系列条件判断。

特别注意: 这一系列条件判断会从上到下依次判断,如果某个判断为 True,执行完对应的代码块,后面的条件判断就直接忽略,不再执行了。

请思考下面的代码:

age = 8if age >= 6:    print 'teenager'elif age >= 18:    print 'adult'else:    print 'kid'

当 age = 8 时,结果正确,但 age = 20 时,为什么没有打印出 adult?

如果要修复,应该如何修复?

知识点解答: 因为当age=20.第一个条件>=6满足就短路了。
因此我们在设置条件应该从严格到松泛.

age = 20if age >= 18:    print 'teenager'elif age >= 6:    print 'adult'else:    print 'kid'

编程任务

如果按照分数划定结果:

  • 90分或以上:excellent

  • 80分或以上:good

  • 60分或以上:passed

  • 60分以下:failed

请编写程序根据分数打印结果。

实现代码:

score = 85if score>=90:    print 'excellent'elif score>=80:    print 'good'elif score>=60:    print 'passed'else:    print 'failed'

运行结果:

good

for循环

list或tuple可以表示一个有序集合。如果我们想依次访问一个list中的每一个元素呢?比如 list:

L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']print L[0]print L[1]print L[2]

如果list只包含几个元素,这样写还行,如果list包含1万个元素,我们就不可能写1万行print。

这时,循环就派上用场了。

Python的 for 循环就可以依次把list或tuple的每个元素迭代出来:

L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']for name in L:    print name

注意:  name 这个变量是在 for 循环中定义的(这是一个临时变量名字可自定义),意思是,依次取出list中的每一个元素,并把元素赋值给 name,然后执行for循环体(就是缩进的代码块)。

这样一来,遍历一个list或tuple就非常容易了。

编程任务

班里考试后,老师要统计平均成绩,已知4位同学的成绩用list表示如下:L = [75, 92, 59, 68]

请利用for循环计算出平均成绩。

实现代码:

L = [75, 92, 59, 68]
sum = 0.0for x in L:
    sum =sum+xprint sum / 4

运行结果:

73.5

while循环

和 for 循环不同的另一种循环是 while 循环,while 循环不会迭代 list 或 tuple 的元素,而是根据表达式判断循环是否结束。

比如要从 0 开始打印不大于 N 的整数:

N = 10
x = 0while x < N:    print x
    x = x + 1

while循环每次先判断 x < N,如果为True,则执行循环体的代码块,否则,退出循环。

在循环体内,x = x + 1 会让 x 不断增加,最终因为 x < N 不成立而退出循环。

如果没有这一个语句,while循环在判断 x < N 时总是为True,就会无限循环下去,变成死循环,所以要特别留意while循环的退出条件。

编程任务

利用while循环计算100以内奇数的和。

实现代码:

sum = 0
x = 1while x<=100:
    sum=sum+x
    x=x+2print sum

知识点: 奇数只需要从1开始不断加2都是奇数。

运行结果:

2500

break退出循环

for 循环或者 while 循环时,如果要在循环体内直接退出循环,可以使用 break 语句

比如计算1至100的整数和,我们用while来实现:

sum = 0x = 1while True:
    sum = sum + x
    x = x + 1
    if x > 100:        breakprint sum

咋一看, while True 就是一个死循环,但是在循环体内,我们还判断了 x > 100 条件成立时,用break语句退出循环,这样也可以实现循环的结束。

编程任务

利用 while True 无限循环配合 break 语句,计算 1 + 2 + 4 + 8 + 16 + ... 的前20项的和。

实现代码:

sum = 0x = 1n = 1while True:
    sum =sum+x
    x =2*x
    n =n+1
    if n >20:        breakprint sum

运行结果:

1048575

continue继续循环

在循环过程中,可以用break退出当前循环,还可以用continue跳过后续循环代码,继续下一次循环。

假设我们已经写好了利用for循环计算平均分的代码:

L = [75, 98, 59, 81, 66, 43, 69, 85]
sum = 0.0
n = 0for x in L:
    sum = sum + x
    n = n + 1print sum / n

现在老师只想统计及格分数的平均分,就要把 x < 60 的分数剔除掉,这时,利用continue,可以做到当 x < 60的时候,不继续执行循环体的后续代码,直接进入下一次循环:

for x in L:    if x < 60:        continue
    sum = sum + x
    n = n + 1

coutinue: 跳过下面的代码。开始下一次循环。

编程任务

对已有的计算 0 - 100 的while循环进行改造,通过增加 continue 语句,使得只计算奇数的和:

sum = 0x = 1while True:
    sum = sum + x
    x = x + 1
    if x > 100:        breakprint sum

思路: if判断到是偶数,continue跳过。

实现代码:

sum = 0x = 0while True:
    x = x + 1
    if x > 100:        break
    if x%2==0:        continue
    sum = sum+x    
print sum

运行结果:

2500

多重循环(嵌套循环)

在循环内部,还可以嵌套循环,我们来看一个例子:

for x in ['A', 'B', 'C']:    for y in ['1', '2', '3']:        print x + y

x 每循环一次,y就会循环 3 次,这样,我们可以打印出一个全排列:

A1
A2
A3
B1
B2
B3
C1
C2
C3

编程任务

对100以内的两位数,请使用一个两重循环打印出所有十位数数字比个位数数字小的数,例如,23(2 < 3)。

代码实现。

tens_place = [1,2,3,4,5,6,7,8,9]
ones_place = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]for x in tens_place:    for y in ones_place:        if x<y:            print x*10 + y

运行结果:

12
13
14
15
16
17
18
19
23
略

重要的数据类型Dict和Set

什么是dict

我们已经知道,list 和 tuple 可以用来表示顺序集合,例如,班里同学的名字:

['Adam', 'Lisa', 'Bart']

或者考试的成绩列表:

[95, 85, 59]

但是,要根据名字找到对应的成绩,用两个 list 表示就不方便。

如果把名字和分数关联起来,组成类似的查找表:

'Adam' ==> 95'Lisa' ==> 85'Bart' ==> 59

给定一个名字,就可以直接查到分数。

Python的 dict 就是专门干这件事的。用 dict 表示名字-成绩的查找表如下:

d = {    'Adam': 95,    'Lisa': 85,    'Bart': 59
}

我们把名字称为key,对应的成绩称为value,dict就是通过 key来查找 value

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。

知识点: 区别小课堂

  • 单元素的tuple必须在后面多加一个逗号。

  • dict最后的逗号可以省略

由于dict也是集合,len() 函数可以计算任意集合的大小:

>>> len(d)3

知识点:注意: 一个 key-value 算一个,因此,dict大小为3。

编程任务

新来的Paul同学成绩是 75 分,请编写一个dict,把Paul同学的成绩也加进去。

d = {    'Adam': 95,    'Lisa': 85,    'Bart': 59
}

实现代码:

d = {    'Adam': 95,    'Lisa': 85,    'Bart': 59,    'Paul': 75
    
}

访问dict

我们已经能创建一个dict,用于表示名字和成绩的对应关系:

d = {    'Adam': 95,    'Lisa': 85,    'Bart': 59
}

那么,如何根据名字来查找对应的成绩呢?

可以简单地使用 d[key] 的形式来查找对应的 value,这和 list 很像,不同之处是,list 必须使用索引返回对应的元素,而dict使用key:

>>> print d['Adam']95>>> print d['Paul']
Traceback (most recent call last):
  File "index.py", line 11, in <module>
    print d['Paul']KeyError: 'Paul'

注意: 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:KeyError

知识点:避免 KeyError 发生,有两个办法:

  • 是先判断一下 key 是否存在,用 in 操作符:

if 'Paul' in d:    print d['Paul']

如果 'Paul' 不存在,if语句判断为False,自然不会执行 print d['Paul'] ,从而避免了错误。

  • 是使用dict本身提供的一个get方法,在Key不存在的时候,返回None:

>>> print d.get('Bart')59>>> print d.get('Paul')None

编程任务

根据如下dict:

d = {    'Adam': 95,    'Lisa': 85,    'Bart': 59
}

请打印出:
Adam: 95
Lisa: 85
Bart: 59

实现代码:

d = {    'Adam': 95,    'Lisa': 85,    'Bart': 59
}print 'Adam:',d['Adam']print 'Lisa:',d.get('Lisa')print 'Bart:',d['Bart']

运行结果:

Adam: 95
Lisa: 85
Bart: 59

dict的特点

知识点:dict查找速度快。list查找速度随着元素增加而逐渐下降。
缺点:内存占用大。list慢但内存占用小。

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:

d = {    'Adam': 95,    'Lisa': 85,    'Bart': 59
}

当我们试图打印这个dict时:

>>> print d
{'Lisa': 85, 'Adam': 95, 'Bart': 59}

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 知识点:dict内部是无序的,不能用dict存储有序的集合。

知识点: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。

可以试试用list作为key时会报什么样的错误。

不可变这个限制仅作用于key,value是否可变无所谓:

{    '123': [1, 2, 3],  # key 是 str,value是list
    123: '123',  # key 是 int,value 是 str
    ('a', 'b'): True  # key 是 tuple,并且tuple的每个元素都是不可变对象,value是 boolean}

最常用的key还是字符串,因为用起来最方便。

编程任务

请设计一个dict,可以根据分数来查找名字,已知成绩如下:

Adam: 95,
Lisa: 85,
Bart: 59.

实现代码:

d = {
     95:'Adam',
     85:'Lisa',
     59:'Bart'}

运行结果:无

更新dict

dict是可变的,也就是说,我们可以随时往dict中添加新的 key-value。比如已有dict:

d = {    'Adam': 95,    'Lisa': 85,    'Bart': 59
}





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