Python

Python

Linux和Mac环境自带了Python 2.x版本,但是如果要更新到3.x的版本,可以在Python的官方网站下载安装

注释

  1. 单行注释 - 以#和空格开头的部分
  2. 多行注释 - 三个引号开头,三个引号结尾

语言元素

变量和类型

  • 整型:Python中可以处理任意大小的整数
    • (Python 2.x中有int和long两种类型的整数,但这种区分对Python来说意义不大,因此在Python 3.x中整数只有int这一种了),而且支持二进制(如0b100,换算成十进制是4)、八进制(如0o100,换算成十进制是64)、十进制(100)和十六进制(0x100,换算成十进制是256)的表示法。
  • 浮点型: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,浮点数除了数学写法(如123.456)之外还支持科学计数法(如1.23456e2)。
  • 字符串型:字符串是以单引号或双引号括起来的任意文本,比如'hello'"hello",字符串还有原始字符串表示法、字节字符串表示法、Unicode字符串表示法,而且可以书写成多行的形式(用三个单引号或三个双引号开头,三个单引号或三个双引号结尾)。
  • 布尔型:布尔值只有TrueFalse两种值,要么是True,要么是False,在Python中,可以直接用TrueFalse表示布尔值(请注意大小写),也可以通过布尔运算计算出来(例如3 < 5会产生布尔值True,而2 == 1会产生布尔值False)。
  • 复数型:形如3+5j,跟数学上的复数表示一样,唯一不同的是虚部的i换成了j

在对变量类型进行转换时可以使用Python的内置函数(准确的说下面列出的并不是真正意义上的函数,而是后面我们要讲到的创建对象的构造方法)。

  • int():将一个数值或字符串转换成整数,可以指定进制。
  • float():将一个字符串转换成浮点数。
  • str():将指定的对象转换成字符串形式,可以指定编码。
  • chr():将整数转换成该编码对应的字符串(一个字符)。
  • ord():将字符串(一个字符)转换成对应的编码(整数)。

运算符

说明: 在实际开发中,如果搞不清楚运算符的优先级,可以使用括号来确保运算的执行顺序。

分支结构

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x = float(input('x = '))
if x > 1:
y = 3 * x - 5
elif x >= -1:
y = x + 2
else:
y = 5 * x + 3
print('f(%.2f) = %.2f' % (x, y))
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x = float(input('x = '))
if x > 1:
y = 3 * x - 5
else:
if x >= -1:
y = x + 2
else:
y = 5 * x + 3
print('f(%.2f) = %.2f' % (x, y))

说明: 大家可以自己感受一下这两种写法到底是哪一种更好。在之前我们提到的Python之禅中有这么一句话“Flat is better than nested.”,之所以提倡代码“扁平化”是因为嵌套结构的嵌套层次多了之后会严重的影响代码的可读性,所以能使用扁平化的结构时就不要使用嵌套。

循环结构

for-in循环

如果明确的知道循环执行的次数或者要对一个容器进行迭代(后面会讲到),那么我们推荐使用for-in循环。

  • range(101)可以产生一个0到100的整数序列。
  • range(1, 100)可以产生一个1到99的整数序列。
  • range(1, 100, 2)可以产生一个1到99的奇数序列,其中的2是步长,即数值序列的增量。

while循环

如果要构造不知道具体循环次数的循环结构,我们推荐使用while循环。while循环通过一个能够产生或转换出bool值的表达式来控制循环,表达式的值为True循环继续,表达式的值为False循环结束。下面我们通过一个“猜数字”的小游戏(计算机出一个1~100之间的随机数,人输入自己猜的数字,计算机给出对应的提示信息,直到人猜出计算机出的数字)来看看如何使用while循环。

说明: break关键字来提前终止循环,需要注意的是break只能终止它所在的那个循环,这一点在使用嵌套的循环结构需要引起注意。除了break之外,还有另一个关键字是continue,它可以用来放弃本次循环后续的代码直接让循环进入下一轮。

函数和模块的使用

编程大师Martin Fowler先生曾经说过:“代码有很多种坏味道,重复是最坏的一种!”,要写出高质量的代码首先要解决的就是重复代码的问题。

定义函数

在Python中可以使用def关键字来定义函数,和变量一样每个函数也有一个响亮的名字,而且命名规则跟变量的命名规则是一致的。在函数名后面的圆括号中可以放置传递给函数的参数,这一点和数学上的函数非常相似,程序中函数的参数就相当于是数学上说的函数的自变量,而函数执行完成后我们可以通过return关键字来返回一个值,这相当于数学上说的函数的因变量。

函数的参数

函数是绝大多数编程语言中都支持的一个代码的“构建块”,但是Python中的函数与其他语言中的函数还是有很多不太相同的地方,其中一个显著的区别就是Python对函数参数的处理。在Python中,函数的参数可以有默认值,也支持使用可变参数,所以Python并不需要像其他语言一样支持函数的重载,因为我们在定义一个函数的时候可以让它有多种不同的使用方式.

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# 在参数名前面的*表示args是一个可变参数
# 即在调用add函数时可以传入0个或多个参数
def add(*args):
total = 0
for val in args:
total += val
return total


print(add())
print(add(1))
print(add(1, 2))
print(add(1, 2, 3))
print(add(1, 3, 5, 7, 9))

用模块管理函数

需要说明的是,如果我们导入的模块除了定义函数之外还中有可以执行代码,那么Python解释器在导入这个模块时就会执行这些代码,事实上我们可能并不希望如此,因此如果我们在模块中编写了执行代码,最好是将这些执行代码放入如下所示的条件中,这样的话除非直接运行该模块,if条件下的这些代码是不会执行的,因为只有直接执行的模块的名字才是“__main__”。

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def foo():
pass

def bar():
pass

# __name__是Python中一个隐含的变量它代表了模块的名字
# 只有被Python解释器直接执行的模块的名字才是__main__
if __name__ == '__main__':
print('call foo()')
foo()
print('call bar()')
bar()

字符串和常用数据结构

  • sorted函数返回列表排序后的拷贝不会修改传入的列表
  • 函数的设计就应该像sorted函数一样尽可能不产生副作用
  • 通过yield关键字将一个普通函数改造成生成器函数。

使用元组

  1. 元组中的元素是无法修改的
  2. 元组在创建时间和占用的空间上面都优于列表。

面向对象编程基础

类是抽象的概念,而对象是具体的东西。在面向对象编程的世界中,一切皆为对象,对象都有属性和行为,每个对象都是独一无二的,而且对象一定属于某个类(型)

在Python中可以使用class关键字定义类,然后在类中通过之前学习过的函数来定义方法,这样就可以将对象的动态特征描述出来,

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class Student(object):

# __init__是一个特殊方法用于在创建对象时进行初始化操作
# 通过这个方法我们可以为学生对象绑定name和age两个属性
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age

def study(self, course_name):
print('%s正在学习%s.' % (self.name, course_name))

# PEP 8要求标识符的名字用全小写多个单词用下划线连接
# 但是部分程序员和公司更倾向于使用驼峰命名法(驼峰标识)
def watch_movie(self):
if self.age < 18:
print('%s只能观看《熊出没》.' % self.name)
else:
print('%s正在观看岛国爱情大电影.' % self.name)

面向对象进阶

@property装饰器

使用@property包装器来包装getter和setter方法,使得对属性的访问既安全又方便,

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class Person(object):

def __init__(self, name, age):
self._name = name
self._age = age

# 访问器 - getter方法
@property
def name(self):
return self._name

# 访问器 - getter方法
@property
def age(self):
return self._age

# 修改器 - setter方法
@age.setter
def age(self, age):
self._age = age

def play(self):
if self._age <= 16:
print('%s正在玩飞行棋.' % self._name)
else:
print('%s正在玩斗地主.' % self._name)


def main():
person = Person('王大锤', 12)
person.play()
person.age = 22
person.play()
# person.name = '白元芳' # AttributeError: can't set attribute


if __name__ == '__main__':
main()

__slots__魔法

通常,动态语言允许我们在程序运行时给对象绑定新的属性或方法,当然也可以对已经绑定的属性和方法进行解绑定。但是如果我们需要限定自定义类型的对象只能绑定某些属性,可以通过在类中定义__slots__变量来进行限定。需要注意的是__slots__的限定只对当前类的对象生效,对子类并不起任何作用。

  • 限定Person对象只能绑定_name, _age和_gender属性

    • __slots__ = (‘_name’, ‘_age’, ‘_gender’)

静态方法和类方法

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@staticmethod
def is_valid(a, b, c):
return a + b > c and b + c > a and a + c > b
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@classmethod
def now(cls):
ctime = localtime(time())
return cls(ctime.tm_hour, ctime.tm_min, ctime.tm_sec)

类之间的关系

简单的说,类和类之间的关系有三种:is-a、has-a和use-a关系。

继承和多态

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