作者：dfface

前言

本文是基於黑馬程序員2018年的Python基礎班的內容編寫的，以2018年的資料為藍本，2016年的資料為補充，還參考了一些網上的教程，旨在更好地總結Python基礎知識，力求簡明扼要，以供實戰演練時能夠快速查詢遺忘的知識點。學一門語言貴在堅持用它，不用就淡忘了，而記錄下一篇文章也有助於日後快速回憶。全文分為兩大部分，分別是Python基礎語法和麵向對象。

第一部分 Python基礎語法

第一部分 Python基礎語法

1. 認識Python

1.1 Python 簡介

Python 的創始人為吉多·範羅蘇姆（Guido van Rossum）。

Python 的設計目標：

• 一門簡單直觀的語言並與主要競爭者一樣強大
• 開源，以便任何人都可以為它做貢獻
• 代碼像純英語那樣容易理解
• 適用於短期開發的日常任務

Python 的設計哲學：

• 優雅、明確、簡單

Python 開發者的哲學是：用一種方法，最好是隻有一種方法來做一件事

Python 是完全面向對象的語言，在 Python 中一切皆對象。

可擴展性：如果需要一段關鍵代碼運行得更快或者希望某些算法不公開，可以把這部分程序用 C 或 C++ 編寫，然後在 Python 程序中使用它們。

1.2. 第一個Python程序

執行 Python 程序的三種方式：

解釋器、交互式運行、IDE運行

Python 是一個格式非常嚴格的程序設計語言。

python 2.x 默認不支持中文。

• ASCII 字符只包含 256 個字符，不支持中文
• Python 2.x 的解釋器名稱是 python
• Python 3.x 的解釋器名稱是 python3

為了照顧現有的程序，官方提供了一個過渡版本 —— Python 2.6。

提示：如果開發時，無法立即使用 Python 3.0（還有極少的第三方庫不支持 3.0 的語法），建議

• 先使用 Python 3.0 版本進行開發
• 然後使用 Python 2.6、Python 2.7 來執行，並且做一些兼容性的處理

IPython 是一個 python 的 交互式 shell，比默認的 python shell 好用得多，它支持 bash shell 命令，適合於學習/驗證 Python 語法或者局部代碼。

集成開發環境（IDE，Integrated Development Environment）—— 集成了開發軟件需要的所有工具，一般包括以下工具：

• 圖形用戶界面
• 代碼編輯器（支持 代碼補全／自動縮進）
• 編譯器／解釋器
• 調試器（斷點／單步執行）
• ……

PyCharm 是 Python 的一款非常優秀的集成開發環境

PyCharm運行工具欄

1.3. PyCharm 的設置

PyCharm 的 配置信息 是保存在 用戶家目錄下 的 .PyCharmxxxx.x 目錄下的，xxxx.x 表示當前使用的 PyCharm 的版本號

1.3.1 恢復 PyCharm 的初始設置：

1. 關閉正在運行的 PyCharm
2. 在終端中執行以下終端命令，刪除 PyCharm 的配置信息目錄：

$ rm -r ~/.PyCharm2016.3

1. 重新啟動 PyCharm

1.3.2 PyCharm 安裝和啟動步驟：

1. 執行以下終端命令，解壓縮下載後的安裝包

$ tar -zxvf pycharm-professional-2017.1.3.tar.gz

1. 將解壓縮後的目錄移動到 /opt 目錄下，可以方便其他用戶使用

/opt 目錄用戶存放給主機額外安裝的軟件

$ sudo mv pycharm-2017.1.3/ /opt/

1. 切換工作目錄

$ cd /opt/pycharm-2017.1.3/bin

1. 啟動 PyCharm

$ ./pycharm.sh

1.3.3 設置啟動圖標

• 在專業版中，選擇菜單 Tools / Create Desktop Entry... 可以設置任務欄啟動圖標
• 注意：設置圖標時，需要勾選 Create the entry for all users
• 快捷方式文件
• /usr/share/applications/jetbrains-pycharm.desktop

在 ubuntu 中，應用程序啟動的快捷方式通常都保存在 /usr/share/applications 目錄下

1.3.4 卸載之前版本的 PyCharm

要卸載 PyCharm 只需要做以下兩步工作：

1. 刪除解壓縮目錄

$ sudo rm -r /opt/pycharm-2016.3.1/

1. 刪除家目錄下用於保存配置信息的隱藏目錄

$ rm -r ~/.PyCharm2016.3/

如果不再使用 PyCharm 還需要將 /usr/share/applications/ 下的 jetbrains-pycharm.desktop 刪掉

1.4. 多文件項目的演練

• 開發 項目 就是開發一個 專門解決一個複雜業務功能的軟件
• 通常每 一個項目 就具有一個 獨立專屬的目錄，用於保存 所有和項目相關的文件
• 在 PyCharm 中，要想讓哪一個 Python 程序能夠執行，必須首先通過 鼠標右鍵的方式執行 一下
• 對於初學者而言，在一個項目中設置多個程序可以執行，是非常方便的，可以方便對不同知識點的練習和測試
• 對於商業項目而言，通常在一個項目中，只有一個 可以直接執行的 Python 源程序

讓選中的程序可以執行

2. 註釋

• 註釋的作用
• 使用用自己熟悉的語言，在程序中對某些代碼進行標註說明，增強程序的可讀性

2.1 單行註釋（行註釋）

• 以 # 開頭，# 右邊的所有東西都被當做說明文字，而不是真正要執行的程序，只起到輔助說明作用

print("hello python") # 輸出 `hello python`

為了保證代碼的可讀性，# 後面建議先添加一個空格，然後再編寫相應的說明文字；為了保證代碼的可讀性，註釋和代碼之間 至少要有 兩個空格。

2.2 多行註釋（塊註釋）

• 要在 Python 程序中使用多行註釋，可以用 一對 連續的 三個 引號(單引號和雙引號都可以)

"""
這是一個多行註釋
在多行註釋之間，可以寫很多很多的內容……
""" 
print("hello python")

提示：

1. 註釋不是越多越好，對於一目瞭然的代碼，不需要添加註釋
2. 對於 複雜的操作，應該在操作開始前寫上若干行註釋
3. 對於 不是一目瞭然的代碼，應在其行尾添加註釋（為了提高可讀性，註釋應該至少離開代碼 2 個空格）
4. 絕不要描述代碼，假設閱讀代碼的人比你更懂 Python，他只是不知道你的代碼要做什麼

2.3 代碼規範：

• Python 官方提供有一系列 PEP（Python Enhancement Proposals） 文檔，其中第 8 篇文檔專門針對 Python 的代碼格式 給出了建議，也就是俗稱的 PEP 8：
• 文檔地址：https://www.python.org/dev/peps/pep-0008/
• 谷歌有對應的中文文檔：http://zh-google-styleguide.readthedocs.io/en/latest/google-python-styleguide/python_style_rules/

3. 運算符

3.1 算數運算符

是完成基本的算術運算使用的符號，用來處理四則運算，而“+”和“*”還可以用來處理字符串。

運算符 描述 實例 + 加 10 + 20 = 30 - 減 10 - 20 = -10 * 乘 10 * 20 = 200 / 除 10 / 20 = 0.5 // 取整除 返回除法的整數部分（商） 9 // 2 輸出結果 4 % 取餘數 返回除法的餘數 9 % 2 = 1 ** 冪 又稱次方、乘方，2 ** 3 = 8 3.2 比較（關係）運算符

• 運算符 描述 == 檢查兩個操作數的值是否 相等，如果是，則條件成立，返回 True != 檢查兩個操作數的值是否 不相等，如果是，則條件成立，返回 True > 檢查左操作數的值是否 大於 右操作數的值，如果是，則條件成立，返回 True < 檢查左操作數的值是否 小於 右操作數的值，如果是，則條件成立，返回 True >= 檢查左操作數的值是否 大於或等於 右操作數的值，如果是，則條件成立，返回 True <= 檢查左操作數的值是否 小於或等於 右操作數的值，如果是，則條件成立，返回 True Python 2.x 中判斷 不等於 還可以使用 <> 運算符
• != 在 Python 2.x 中同樣可以用來判斷 不等於

3.3 賦值運算符

• 在 Python 中，使用 = 可以給變量賦值。在算術運算時，為了簡化代碼的編寫，Python 還提供了一系列的 與 算術運算符 對應的 賦值運算符，注意：賦值運算符中間不能使用空格。

運算符 描述 實例 = 簡單的賦值運算符 c = a + b 將 a + b 的運算結果賦值為 c += 加法賦值運算符 c += a 等效於 c = c + a -= 減法賦值運算符 c -= a 等效於 c = c - a *= 乘法賦值運算符 c *= a 等效於 c = c * a /= 除法賦值運算符 c /= a 等效於 c = c / a //= 取整除賦值運算符 c //= a 等效於 c = c // a %= 取 模 (餘數)賦值運算符 c %= a 等效於 c = c % a **= 冪賦值運算符 c **= a 等效於 c = c ** a 3.4 身份運算符

身份運算符比較兩個對象的內存位置。常用的有兩個身份運算符，如下所述：

運算符 描述 示例 is 判斷兩個標識符是不是引用同一個對象 x is y，類似 id(x) == id(y) is not 判斷兩個標識符是不是引用不同對象 x is not y，類似 id(a) != id(b) 辨析

• is 用於判斷 兩個變量引用的對象是否為同一個
• == 用於判斷 引用變量的值 是否相等

3.5 成員運算符

Python成員運算符測試給定值是否為序列中的成員。 有兩個成員運算符，如下所述：

運算符 描述 in 如果在指定的序列中找到一個變量的值，則返回true，否則返回false。 not in 如果在指定序列中找不到變量的值，則返回true，否則返回false。 3.6 邏輯運算符

運算符 邏輯表達式 描述 and x and y 只有 x 和 y 的值都為 True，才會返回 True<br />否則只要 x 或者 y 有一個值為 False，就返回 False or x or y 只要 x 或者 y 有一個值為 True，就返回 True<br />只有 x 和 y 的值都為 False，才會返回 False not not x 如果 x 為 True，返回 False<br />如果 x 為 False，返回 True 3.7 運算符優先級

• 以下表格的算數優先級由高到最低順序排列：

運算符 描述 ** 冪 (最高優先級) * / % // 乘、除、取餘數、取整除 + - 加法、減法 <= < > >= 比較運算符 == != 等於運算符 = %= /= //= -= += *= **= 賦值運算符 is is not 身份運算符 in not in 成員運算符 not or and 邏輯運算符 <補>程序執行原理

Python程序執行示意圖

1. 操作系統會首先讓 CPU 把 Python 解釋器 的程序複製到 內存 中
2. Python 解釋器 根據語法規則，從上向下 讓 CPU 翻譯 Python 程序中的代碼
3. CPU 負責執行翻譯完成的代碼

Python 的解釋器有多大？

• 執行以下終端命令可以查看 Python 解釋器的大小

# 1. 確認解釋器所在位置
$ which python
# 2. 查看 python 文件大小(只是一個軟鏈接)
$ ls -lh /usr/bin/python
# 3. 查看具體文件大小
$ ls -lh /usr/bin/python2.7

4. 變量

4.1 變量定義

• 在 Python 中，每個變量 在使用前都必須賦值，變量 賦值以後 該變量 才會被創建
• 可以用 其他變量的計算結果 來定義變量
• 變量名 只有在 第一次出現 才是 定義變量

變量名 = 值

使用交互式方式，如果要查看變量內容，直接輸入變量名即可，不需要使用 print 函數

使用解釋器執行，如果要輸出變量的內容，必須要要使用 print 函數

4.2 變量的類型

• 在 Python 中定義變量是 不需要指定類型（在其他很多高級語言中都需要），Python 可以根據 = 等號右側的值，自動推導出變量中存儲數據的類型
• 數據類型可以分為 數字型 和 非數字型數字型
• 整型 (int)：Python3中的所有整數都表示為長整數。 因此，長整數沒有單獨的數字類型。
• 浮點型（float）
• 布爾型（bool） ：真 True 非 0 數 —— 非零即真，假 False 0。
• 複數型 (complex)：複數是由x + yj表示的有序對的實數浮點數組成，其中x和y是實數，j是虛數單位。
• 非數字型：有些運算符還支持這些數據類型，詳見4.4.5.3 運算符。
• 字符串（str）：加號(+)是字符串連接運算符，星號(*)是重複運算符。
• 列表（list）
• 元組（tuple）
• 字典（dict）

提示：在 Python 2.x 中，整數 根據保存數值的長度還分為：

• int（整數）
• long（長整數）
• 使用 type 函數可以查看一個變量的類型

In [1]: type(name)

<補>不同類型變量之間的計算

1. 數字型變量 之間可以直接計算

• 在 Python 中，兩個數字型變量是可以直接進行 算數運算的
• 如果變量是 bool 型，在計算時
• True 對應的數字是 1
• False 對應的數字是 0

1. 字符串變量 之間使用 + 拼接字符串
2. 字符串變量 可以和 整數 使用 * 重複拼接相同的字符串
3. 數字型變量 和 字符串 之間 不能進行其他計算

<補>從鍵盤獲取輸入信息：input

• 在 Python 中可以使用 input 函數從鍵盤等待用戶的輸入
• 用戶輸入的 任何內容 Python 都認為是一個 字符串

字符串變量 = input("提示信息：")

<補>類型轉換函數

 函數 說明 int(x) 將 x 轉換為一個整數 float(x) 將 x 轉換到一個浮點數 str(x) 將對象x轉換為字符串表示形式 tuple(s) 將s轉換為元組 list(s) 將s轉換為列表 price = float(input("請輸入價格:"))

<補>格式化輸出：print

• 如果希望輸出文字信息的同時，一起輸出 數據，就需要使用到 格式化操作符
• % 被稱為 格式化操作符，專門用於處理字符串中的格式
• 包含 % 的字符串，被稱為 格式化字符串
• % 和不同的 字符 連用，不同類型的數據 需要使用 不同的格式化字符
• 格式化字符 含義 %s 字符串 %d 有符號十進制整數，%06d 表示輸出的整數顯示位數，不足的地方使用 0 補全 %f 浮點數，%.2f 表示小數點後只顯示兩位 %% 輸出 % 語法格式如下：

print("格式化字符串" % 變量1)
print("格式化字符串" % (變量1, 變量2...))

4.3 變量的命名

4.3.1 標識符和關鍵字

標示符就是程序員定義的 變量名、函數名

• 標示符可以由 字母、下劃線 和 數字 組成
• 不能以數字開頭
• 不能與關鍵字重名

關鍵字 就是在 Python 內部已經使用的標識符

• 關鍵字 具有特殊的功能和含義
• 開發者 不允許定義和關鍵字相同的名字的標識符
• 通過以下命令可以查看 Python 中的關鍵字

In [1]: import keyword
In [2]: print(keyword.kwlist)

4.3.2 變量的命名規則

命名規則 可以被視為一種 慣例，並無絕對與強制

目的是為了 增加代碼的識別和可讀性

注意 Python 中的 標識符 是 區分大小寫的

1. 在定義變量時，為了保證代碼格式，= 的左右應該各保留一個空格
2. 在 Python 中，如果 變量名 需要由 二個 或 多個單詞 組成時，可以按照以下方式命名：每個單詞都使用小寫字母，單詞與單詞之間使用 _下劃線 連接，例如：first_name、last_name、qq_number、qq_password。

當然，還有駝峰命名法：

小駝峰式命名法：第一個單詞以小寫字母開始，後續單詞的首字母大寫，例如：firstName、lastName。

大駝峰式命名法，每一個單詞的首字母都採用大寫字母，例如：FirstName、LastName、CamelCase 。

4.4 高級變量類型

在 Python 中，所有 非數字型變量 都支持以下特點：

1. 都是一個 序列 sequence，也可以理解為 容器

2. 取值 []

3. 遍歷 for in

4. 計算長度len、最大/最小值max/min、比較、刪除del

5. 鏈接 + 和 重複 *

6. 切片

4.4.1 列表（list）

• List（列表） 是 Python 中使用 最頻繁 的數據類型，在其他語言中通常叫做 數組，專門用於存儲 一串 信息，列表用 [] 定義，數據 之間使用 , 分隔，列表的 索引 從 0 開始。

索引 就是數據在 列表 中的位置編號，索引 又可以被稱為 下標

注意：從列表中取值時，如果 超出索引範圍，程序會報錯

name_list = ["zhangsan", "lisi", "wangwu"]

列表示意圖

<補>del 關鍵字

• 使用 del 關鍵字(delete) 同樣可以刪除列表中元素
• del 關鍵字本質上是用來 將一個變量從內存中刪除的
• 如果使用 del 關鍵字將變量從內存中刪除，後續的代碼就不能再使用這個變量了

In [1]: l = [1,2,3,4]
In [2]: del l[1]
In [3]: l[1]
Out[3]: 3

在日常開發中，要從列表刪除數據，建議 使用列表提供的方法

<補>函數與方法

• 函數 封裝了獨立功能，可以直接調用

函數名(參數)

函數需要死記硬背

• 方法 和函數類似，同樣是封裝了獨立的功能
• 方法 需要通過 對象 來調用，表示針對這個 對象 要做的操作

對象.方法名(參數)

在變量後面輸入 .，然後選擇針對這個變量要執行的操作，記憶起來比函數要簡單很多

<補>循環遍歷

• 遍歷 就是 從頭到尾 依次 從 列表 中獲取數據，在 循環體內部 針對 每一個元素，執行相同的操作。
• 在 Python 中為了提高列表的遍歷效率，使用 for 就能夠實現迭代遍歷。

# for 循環內部使用的變量 in 列表
for name in name_list:
 循環內部針對列表元素進行操作
 print(name)

for-in循環流程圖

• 儘管 Python 的 列表 中可以 存儲不同類型的數據
• 但是在開發中，更多的應用場景是

1. 列表 存儲相同類型的數據
2. 通過 迭代遍歷，在循環體內部，針對列表中的每一項元素，執行相同的操作

4.4.2 元組（tuple）

• Tuple（元組）與列表類似，不同之處在於元組的 元素不能修改元組 表示多個元素組成的序列
• 元組 在 Python 開發中，有特定的應用場景
• 用於存儲 一串 信息，數據 之間使用 , 分隔
• 元組用 () 定義，元組的 索引 從 0 開始，索引 就是數據在 元組 中的位置編號。

info_tuple = ("zhangsan", 18, 1.75)

創建空元組：

info_tuple = ()

元組中 只包含一個元素 時，需要 在元素後面添加逗號：

info_tuple = (50, )

元組示意圖

• 在 Python 中，可以使用 for 循環遍歷所有非數字型類型的變量：列表、元組、字典 以及 字符串
• 提示：在實際開發中，除非 能夠確認元組中的數據類型，否則針對元組的循環遍歷需求並不是很多
• 在開發中，更多的應用場景是：
• 函數的 參數 和 返回值，一個函數可以接收 任意多個參數，或者 一次返回多個數據
• 格式字符串，格式化字符串後面的 () 本質上就是一個元組
• 讓列表不可以被修改，以保護數據安全

<補>元組和列表之間的轉換

• 使用 list 函數可以把元組轉換成列表

list(元組) 

• 使用 tuple 函數可以把列表轉換成元組

tuple(列表)

4.4.3 字典（dict）

dict（字典） 是 除列表以外 Python 之中 最靈活 的數據類型。

字典同樣可以用來 存儲多個數據，通常用於存儲 描述一個 物體 的相關信息

• 和列表的區別：
• 列表 是 有序 的對象集合
• 字典 是 無序 的對象集合
• 字典用 {} 定義。
• 字典使用 鍵值對 存儲數據，鍵值對之間使用逗號 , 分隔：
• 鍵 key 是索引
• 值 value 是數據
• 鍵 和 值 之間使用冒號 : 分隔
• 鍵必須是唯一的
• 值 可以取任何數據類型，但 鍵 只能使用 字符串、數字或 元組

xiaoming = {"name": "小明",
 "age": 18,
 "gender": True,
 "height": 1.75}

字典示意圖

• 字典的遍歷 就是 依次 從 字典 中獲取所有鍵值對：

# for 循環內部使用的 `key 的變量` in 字典
for k in xiaoming:
 print("%s: %s" % (k, xiaoming[k]))

提示：在實際開發中，由於字典中每一個鍵值對保存數據的類型是不同的，所以針對字典的循環遍歷需求並不是很多

• 儘管可以使用 for in 遍歷 字典
• 但是在開發中，更多的應用場景是：
• 使用 多個鍵值對，存儲 描述一個 物體 的相關信息 —— 描述更復雜的數據信息
• 將 多個字典 放在 一個列表 中，再進行遍歷，在循環體內部針對每一個字典進行 相同的處理

card_list = [{"name": "張三",

"qq": "12345",

"phone": "110"},

{"name": "李四",

"qq": "54321",

"phone": "10086"}

]

4.4.4 字符串（str）

• 字符串 就是 一串字符，是編程語言中表示文本的數據類型
• 在 Python 中可以使用 一對雙引號 " 或者 一對單引號 ' 定義一個字符串
• 雖然可以使用 \\" 或者 \\' 做字符串的轉義，但是在實際開發中：
• 如果字符串內部需要使用 "，可以使用 ' 定義字符串
• 如果字符串內部需要使用 '，可以使用 " 定義字符串
• 可以使用 索引 獲取一個字符串中 指定位置的字符，索引計數從 0 開始
• 也可以使用 for 循環遍歷 字符串中每一個字符

大多數編程語言都是用 " 來定義字符串

string = "Hello Python"
for c in string:
 print(c)

字符串示意圖

提示：在 python 中對字符串操作，內置提供的方法足夠多，使得在開發時，能夠針對字符串進行更加靈活的操作！應對更多的開發需求！

1) 判斷類型 - 9

方法 說明 string.isspace() 如果 string 中只包含空格，則返回 True string.isalnum() 如果 string 至少有一個字符並且所有字符都是字母或數字則返回 True string.isalpha() 如果 string 至少有一個字符並且所有字符都是字母則返回 True string.isdecimal() 如果 string 只包含數字則返回 True，全角數字 string.isdigit() 如果 string 只包含數字則返回 True，全角數字、⑴、\\\² string.isnumeric() 如果 string 只包含數字則返回 True，全角數字，漢字數字 string.istitle() 如果 string 是標題化的(每個單詞的首字母大寫)則返回 True string.islower() 如果 string 中包含至少一個區分大小寫的字符，並且所有這些(區分大小寫的)字符都是小寫，則返回 True string.isupper() 如果 string 中包含至少一個區分大小寫的字符，並且所有這些(區分大小寫的)字符都是大寫，則返回 True 2) 查找和替換 - 7

方法 說明 string.startswith(str) 檢查字符串是否是以 str 開頭，是則返回 True string.endswith(str) 檢查字符串是否是以 str 結束，是則返回 True string.find(str, start=0, end=len(string)) 檢測 str 是否包含在 string 中，如果 start 和 end 指定範圍，則檢查是否包含在指定範圍內，如果是返回開始的索引值，否則返回 -1 string.rfind(str, start=0, end=len(string)) 類似於 find()，不過是從右邊開始查找 string.index(str, start=0, end=len(string)) 跟 find() 方法類似，不過如果 str 不在 string 會報錯 string.rindex(str, start=0, end=len(string)) 類似於 index()，不過是從右邊開始 string.replace(old_str, new_str, num=string.count(old)) 把 string 中的 old_str 替換成 new_str，如果 num 指定，則替換不超過 num 次 3) 大小寫轉換 - 5

方法 說明 string.capitalize() 把字符串的第一個字符大寫 string.title() 把字符串的每個單詞首字母大寫 string.lower() 轉換 string 中所有大寫字符為小寫 string.upper() 轉換 string 中的小寫字母為大寫 string.swapcase() 翻轉 string 中的大小寫 4) 文本對齊 - 3

方法 說明 string.ljust(width) 返回一個原字符串左對齊，並使用空格填充至長度 width 的新字符串 string.rjust(width) 返回一個原字符串右對齊，並使用空格填充至長度 width 的新字符串 string.center(width) 返回一個原字符串居中，並使用空格填充至長度 width 的新字符串 5) 去除空白字符 - 3

方法 說明 string.lstrip() 截掉 string 左邊（開始）的空白字符 string.rstrip() 截掉 string 右邊（末尾）的空白字符 string.strip() 截掉 string 左右兩邊的空白字符 6) 拆分和連接 - 5

方法 說明 string.partition(str) 把字符串 string 分成一個 3 元素的元組 (str前面, str, str後面) string.rpartition(str) 類似於 partition() 方法，不過是從右邊開始查找 string.split(str="", num) 以 str 為分隔符拆分 string，如果 num 有指定值，則僅分隔 num + 1 個子字符串，str 默認包含 '\\r', '\\t', '\\n' 和空格 string.splitlines() 按照行('\\r', '\\n', '\\r\\n')分隔，返回一個包含各行作為元素的列表 string.join(seq) 以 string 作為分隔符，將 seq 中所有的元素（的字符串表示）合併為一個新的字符串 <補>字符串的切片

• 切片 方法適用於 字符串、列表、元組切片 使用 索引值 來限定範圍，從一個大的 字符串 中 切出 小的 字符串
• 列表 和 元組 都是 有序 的集合，都能夠 通過索引值 獲取到對應的數據
• 字典 是一個 無序 的集合，是使用 鍵值對 保存數據

字符串索引示意圖

字符串[開始索引:結束索引:步長]

注意：

• 指定的區間屬於 左閉右開 型 [開始索引, 結束索引) => 開始索引 <= 範圍 < 結束索引從 起始 位開始，到 結束位的前一位 結束（不包含結束位本身)

1. 從頭開始，開始索引 數字可以省略，冒號不能省略
2. 到末尾結束，結束索引 數字可以省略，冒號不能省略
3. 步長默認為 1，如果連續切片，數字和冒號都可以省略

<補>索引的順序和倒序

• 在 Python 中不僅支持 順序索引，同時還支持 倒序索引
• 所謂倒序索引就是 從右向左 計算索引：最右邊的索引值是 -1，依次遞減。

num_str = "0123456789"
# 1. 截取從 2 ~ 5 位置 的字符串
print(num_str[2:6])
# 2. 截取從 2 ~ `末尾` 的字符串
print(num_str[2:])
# 3. 截取從 `開始` ~ 5 位置 的字符串
print(num_str[:6])
# 4. 截取完整的字符串
print(num_str[:])
# 5. 從開始位置，每隔一個字符截取字符串
print(num_str[::2])
# 6. 從索引 1 開始，每隔一個取一個
print(num_str[1::2])
# 倒序切片
# -1 表示倒數第一個字符
print(num_str[-1])
# 7. 截取從 2 ~ `末尾 - 1` 的字符串
print(num_str[2:-1])
# 8. 截取字符串末尾兩個字符
print(num_str[-2:])
# 9. 字符串的逆序（面試題）
print(num_str[::-1])

4.4.5 公共方法和變量的高級應用

4.4.5.1 內置函數

Python 包含了以下內置函數：

函數 描述 備註 len(item) 計算容器中元素個數

del(item) 刪除變量 del 有兩種方式 max(item) 返回容器中元素最大值 如果是字典，只針對 key 比較 min(item) 返回容器中元素最小值 如果是字典，只針對 key 比較 cmp(item1, item2) 比較兩個值，-1 小於 / 0 相等 / 1 大於 Python 3.x 取消了 cmp 函數 注意：字符串 比較符合以下規則： "0" < "A" < "a"。

4.4.5.2 切片

• 描述 Python 表達式 結果 支持的數據類型 切片 "0123456789"[::-2] "97531" 字符串、列表、元組 切片 使用 索引值 來限定範圍，從一個大的 字符串 中 切出 小的 字符串
• 列表 和 元組 都是 有序 的集合，都能夠 通過索引值 獲取到對應的數據
• 字典 是一個 無序 的集合，是使用 鍵值對 保存數據

4.4.5.3 運算符

運算符 Python 表達式 結果 描述 支持的數據類型 + [1, 2] + [3, 4] [1, 2, 3, 4] 合併 字符串、列表、元組 * ["Hi!"] * 4 ['Hi!', 'Hi!', 'Hi!', 'Hi!'] 重複 字符串、列表、元組 in 3 in (1, 2, 3) True 元素是否存在 字符串、列表、元組、字典 not in 4 not in (1, 2, 3) True 元素是否不存在 字符串、列表、元組、字典 > >= == < <= (1, 2, 3) < (2, 2, 3) True 元素比較 字符串、列表、元組 注意

• in 在對 字典 操作時，判斷的是 字典的鍵
• in 和 not in 被稱為 成員運算符

4.4.5.4 內置函數完整的 for 循環語法

• 在 Python 中完整的 for 循環 的語法如下：

for 變量 in 集合:
 
 循環體代碼
else:
 沒有通過 break 退出循環，循環結束後，會執行的代碼

應用場景：

• 在 迭代遍歷 嵌套的數據類型時，例如 一個列表包含了多個字典
• 需求：要判斷 某一個字典中 是否存在 指定的 值
• 如果 存在，提示並且退出循環
• 如果 不存在，在 循環整體結束 後，希望 得到一個統一的提示

4.4.5.5 變量的引用

• 變量 和 數據 都是保存在 內存 中的
• 在 Python 中 函數 的 參數傳遞 以及 返回值 都是靠 引用 傳遞的

在 Python 中：變量 和 數據 是分開存儲的，數據 保存在內存中的一個位置，變量 中保存著數據在內存中的地址，就叫做 引用，使用 id() 函數可以查看變量中保存數據所在的 內存地址。

注意：如果變量已經被定義，當給一個變量賦值的時候，本質上是 修改了數據的引用

• 變量 不再 對之前的數據引用
• 變量 改為 對新賦值的數據引用

在 Python 中，變量的名字類似於 便籤紙 貼在 數據 上：

• 定義一個整數變量 a，並且賦值為 1

代碼 圖示 a = 1

• 將變量 a 賦值為 2

代碼 圖示 a = 2

• 定義一個整數變量 b，並且將變量 a 的值賦值給 b

代碼 圖示 b = a

在 Python 中，函數的 實參/返回值 都是是靠 引用 來傳遞來的

def test(num):
 print("-" * 50)
 print("%d 在函數內的內存地址是 %x" % (num, id(num)))
 result = 100
 print("返回值 %d 在內存中的地址是 %x" % (result, id(result)))
 print("-" * 50)
 return result
a = 10
print("調用函數前 內存地址是 %x" % id(a))
r = test(a)
print("調用函數後 實參內存地址是 %x" % id(a))
print("調用函數後 返回值內存地址是 %x" % id(r))

"

作者：dfface

前言

本文是基於黑馬程序員2018年的Python基礎班的內容編寫的，以2018年的資料為藍本，2016年的資料為補充，還參考了一些網上的教程，旨在更好地總結Python基礎知識，力求簡明扼要，以供實戰演練時能夠快速查詢遺忘的知識點。學一門語言貴在堅持用它，不用就淡忘了，而記錄下一篇文章也有助於日後快速回憶。全文分為兩大部分，分別是Python基礎語法和麵向對象。

第一部分 Python基礎語法

第一部分 Python基礎語法

1. 認識Python

1.1 Python 簡介

Python 的創始人為吉多·範羅蘇姆（Guido van Rossum）。

Python 的設計目標：

• 一門簡單直觀的語言並與主要競爭者一樣強大
• 開源，以便任何人都可以為它做貢獻
• 代碼像純英語那樣容易理解
• 適用於短期開發的日常任務

Python 的設計哲學：

• 優雅、明確、簡單

Python 開發者的哲學是：用一種方法，最好是隻有一種方法來做一件事

Python 是完全面向對象的語言，在 Python 中一切皆對象。

可擴展性：如果需要一段關鍵代碼運行得更快或者希望某些算法不公開，可以把這部分程序用 C 或 C++ 編寫，然後在 Python 程序中使用它們。

1.2. 第一個Python程序

執行 Python 程序的三種方式：

解釋器、交互式運行、IDE運行

Python 是一個格式非常嚴格的程序設計語言。

python 2.x 默認不支持中文。

• ASCII 字符只包含 256 個字符，不支持中文
• Python 2.x 的解釋器名稱是 python
• Python 3.x 的解釋器名稱是 python3

為了照顧現有的程序，官方提供了一個過渡版本 —— Python 2.6。

提示：如果開發時，無法立即使用 Python 3.0（還有極少的第三方庫不支持 3.0 的語法），建議

• 先使用 Python 3.0 版本進行開發
• 然後使用 Python 2.6、Python 2.7 來執行，並且做一些兼容性的處理

IPython 是一個 python 的 交互式 shell，比默認的 python shell 好用得多，它支持 bash shell 命令，適合於學習/驗證 Python 語法或者局部代碼。

集成開發環境（IDE，Integrated Development Environment）—— 集成了開發軟件需要的所有工具，一般包括以下工具：

• 圖形用戶界面
• 代碼編輯器（支持 代碼補全／自動縮進）
• 編譯器／解釋器
• 調試器（斷點／單步執行）
• ……

PyCharm 是 Python 的一款非常優秀的集成開發環境

PyCharm運行工具欄

1.3. PyCharm 的設置

PyCharm 的 配置信息 是保存在 用戶家目錄下 的 .PyCharmxxxx.x 目錄下的，xxxx.x 表示當前使用的 PyCharm 的版本號

1.3.1 恢復 PyCharm 的初始設置：

1. 關閉正在運行的 PyCharm
2. 在終端中執行以下終端命令，刪除 PyCharm 的配置信息目錄：

$ rm -r ~/.PyCharm2016.3

1. 重新啟動 PyCharm

1.3.2 PyCharm 安裝和啟動步驟：

1. 執行以下終端命令，解壓縮下載後的安裝包

$ tar -zxvf pycharm-professional-2017.1.3.tar.gz

1. 將解壓縮後的目錄移動到 /opt 目錄下，可以方便其他用戶使用

/opt 目錄用戶存放給主機額外安裝的軟件

$ sudo mv pycharm-2017.1.3/ /opt/

1. 切換工作目錄

$ cd /opt/pycharm-2017.1.3/bin

1. 啟動 PyCharm

$ ./pycharm.sh

1.3.3 設置啟動圖標

• 在專業版中，選擇菜單 Tools / Create Desktop Entry... 可以設置任務欄啟動圖標
• 注意：設置圖標時，需要勾選 Create the entry for all users
• 快捷方式文件
• /usr/share/applications/jetbrains-pycharm.desktop

在 ubuntu 中，應用程序啟動的快捷方式通常都保存在 /usr/share/applications 目錄下

1.3.4 卸載之前版本的 PyCharm

要卸載 PyCharm 只需要做以下兩步工作：

1. 刪除解壓縮目錄

$ sudo rm -r /opt/pycharm-2016.3.1/

1. 刪除家目錄下用於保存配置信息的隱藏目錄

$ rm -r ~/.PyCharm2016.3/

如果不再使用 PyCharm 還需要將 /usr/share/applications/ 下的 jetbrains-pycharm.desktop 刪掉

1.4. 多文件項目的演練

• 開發 項目 就是開發一個 專門解決一個複雜業務功能的軟件
• 通常每 一個項目 就具有一個 獨立專屬的目錄，用於保存 所有和項目相關的文件
• 在 PyCharm 中，要想讓哪一個 Python 程序能夠執行，必須首先通過 鼠標右鍵的方式執行 一下
• 對於初學者而言，在一個項目中設置多個程序可以執行，是非常方便的，可以方便對不同知識點的練習和測試
• 對於商業項目而言，通常在一個項目中，只有一個 可以直接執行的 Python 源程序

讓選中的程序可以執行

2. 註釋

• 註釋的作用
• 使用用自己熟悉的語言，在程序中對某些代碼進行標註說明，增強程序的可讀性

2.1 單行註釋（行註釋）

• 以 # 開頭，# 右邊的所有東西都被當做說明文字，而不是真正要執行的程序，只起到輔助說明作用

print("hello python") # 輸出 `hello python`

為了保證代碼的可讀性，# 後面建議先添加一個空格，然後再編寫相應的說明文字；為了保證代碼的可讀性，註釋和代碼之間 至少要有 兩個空格。

2.2 多行註釋（塊註釋）

• 要在 Python 程序中使用多行註釋，可以用 一對 連續的 三個 引號(單引號和雙引號都可以)

"""
這是一個多行註釋
在多行註釋之間，可以寫很多很多的內容……
""" 
print("hello python")

提示：

1. 註釋不是越多越好，對於一目瞭然的代碼，不需要添加註釋
2. 對於 複雜的操作，應該在操作開始前寫上若干行註釋
3. 對於 不是一目瞭然的代碼，應在其行尾添加註釋（為了提高可讀性，註釋應該至少離開代碼 2 個空格）
4. 絕不要描述代碼，假設閱讀代碼的人比你更懂 Python，他只是不知道你的代碼要做什麼

2.3 代碼規範：

• Python 官方提供有一系列 PEP（Python Enhancement Proposals） 文檔，其中第 8 篇文檔專門針對 Python 的代碼格式 給出了建議，也就是俗稱的 PEP 8：
• 文檔地址：https://www.python.org/dev/peps/pep-0008/
• 谷歌有對應的中文文檔：http://zh-google-styleguide.readthedocs.io/en/latest/google-python-styleguide/python_style_rules/

3. 運算符

3.1 算數運算符

是完成基本的算術運算使用的符號，用來處理四則運算，而“+”和“*”還可以用來處理字符串。

運算符 描述 實例 + 加 10 + 20 = 30 - 減 10 - 20 = -10 * 乘 10 * 20 = 200 / 除 10 / 20 = 0.5 // 取整除 返回除法的整數部分（商） 9 // 2 輸出結果 4 % 取餘數 返回除法的餘數 9 % 2 = 1 ** 冪 又稱次方、乘方，2 ** 3 = 8 3.2 比較（關係）運算符

• 運算符 描述 == 檢查兩個操作數的值是否 相等，如果是，則條件成立，返回 True != 檢查兩個操作數的值是否 不相等，如果是，則條件成立，返回 True > 檢查左操作數的值是否 大於 右操作數的值，如果是，則條件成立，返回 True < 檢查左操作數的值是否 小於 右操作數的值，如果是，則條件成立，返回 True >= 檢查左操作數的值是否 大於或等於 右操作數的值，如果是，則條件成立，返回 True <= 檢查左操作數的值是否 小於或等於 右操作數的值，如果是，則條件成立，返回 True Python 2.x 中判斷 不等於 還可以使用 <> 運算符
• != 在 Python 2.x 中同樣可以用來判斷 不等於

3.3 賦值運算符

• 在 Python 中，使用 = 可以給變量賦值。在算術運算時，為了簡化代碼的編寫，Python 還提供了一系列的 與 算術運算符 對應的 賦值運算符，注意：賦值運算符中間不能使用空格。

運算符 描述 實例 = 簡單的賦值運算符 c = a + b 將 a + b 的運算結果賦值為 c += 加法賦值運算符 c += a 等效於 c = c + a -= 減法賦值運算符 c -= a 等效於 c = c - a *= 乘法賦值運算符 c *= a 等效於 c = c * a /= 除法賦值運算符 c /= a 等效於 c = c / a //= 取整除賦值運算符 c //= a 等效於 c = c // a %= 取 模 (餘數)賦值運算符 c %= a 等效於 c = c % a **= 冪賦值運算符 c **= a 等效於 c = c ** a 3.4 身份運算符

身份運算符比較兩個對象的內存位置。常用的有兩個身份運算符，如下所述：

運算符 描述 示例 is 判斷兩個標識符是不是引用同一個對象 x is y，類似 id(x) == id(y) is not 判斷兩個標識符是不是引用不同對象 x is not y，類似 id(a) != id(b) 辨析

• is 用於判斷 兩個變量引用的對象是否為同一個
• == 用於判斷 引用變量的值 是否相等

3.5 成員運算符

Python成員運算符測試給定值是否為序列中的成員。 有兩個成員運算符，如下所述：

運算符 描述 in 如果在指定的序列中找到一個變量的值，則返回true，否則返回false。 not in 如果在指定序列中找不到變量的值，則返回true，否則返回false。 3.6 邏輯運算符

運算符 邏輯表達式 描述 and x and y 只有 x 和 y 的值都為 True，才會返回 True<br />否則只要 x 或者 y 有一個值為 False，就返回 False or x or y 只要 x 或者 y 有一個值為 True，就返回 True<br />只有 x 和 y 的值都為 False，才會返回 False not not x 如果 x 為 True，返回 False<br />如果 x 為 False，返回 True 3.7 運算符優先級

• 以下表格的算數優先級由高到最低順序排列：

運算符 描述 ** 冪 (最高優先級) * / % // 乘、除、取餘數、取整除 + - 加法、減法 <= < > >= 比較運算符 == != 等於運算符 = %= /= //= -= += *= **= 賦值運算符 is is not 身份運算符 in not in 成員運算符 not or and 邏輯運算符 <補>程序執行原理

Python程序執行示意圖

1. 操作系統會首先讓 CPU 把 Python 解釋器 的程序複製到 內存 中
2. Python 解釋器 根據語法規則，從上向下 讓 CPU 翻譯 Python 程序中的代碼
3. CPU 負責執行翻譯完成的代碼

Python 的解釋器有多大？

• 執行以下終端命令可以查看 Python 解釋器的大小

# 1. 確認解釋器所在位置
$ which python
# 2. 查看 python 文件大小(只是一個軟鏈接)
$ ls -lh /usr/bin/python
# 3. 查看具體文件大小
$ ls -lh /usr/bin/python2.7

4. 變量

4.1 變量定義

• 在 Python 中，每個變量 在使用前都必須賦值，變量 賦值以後 該變量 才會被創建
• 可以用 其他變量的計算結果 來定義變量
• 變量名 只有在 第一次出現 才是 定義變量

變量名 = 值

使用交互式方式，如果要查看變量內容，直接輸入變量名即可，不需要使用 print 函數

使用解釋器執行，如果要輸出變量的內容，必須要要使用 print 函數

4.2 變量的類型

• 在 Python 中定義變量是 不需要指定類型（在其他很多高級語言中都需要），Python 可以根據 = 等號右側的值，自動推導出變量中存儲數據的類型
• 數據類型可以分為 數字型 和 非數字型數字型
• 整型 (int)：Python3中的所有整數都表示為長整數。 因此，長整數沒有單獨的數字類型。
• 浮點型（float）
• 布爾型（bool） ：真 True 非 0 數 —— 非零即真，假 False 0。
• 複數型 (complex)：複數是由x + yj表示的有序對的實數浮點數組成，其中x和y是實數，j是虛數單位。
• 非數字型：有些運算符還支持這些數據類型，詳見4.4.5.3 運算符。
• 字符串（str）：加號(+)是字符串連接運算符，星號(*)是重複運算符。
• 列表（list）
• 元組（tuple）
• 字典（dict）

提示：在 Python 2.x 中，整數 根據保存數值的長度還分為：

• int（整數）
• long（長整數）
• 使用 type 函數可以查看一個變量的類型

In [1]: type(name)

<補>不同類型變量之間的計算

1. 數字型變量 之間可以直接計算

• 在 Python 中，兩個數字型變量是可以直接進行 算數運算的
• 如果變量是 bool 型，在計算時
• True 對應的數字是 1
• False 對應的數字是 0

1. 字符串變量 之間使用 + 拼接字符串
2. 字符串變量 可以和 整數 使用 * 重複拼接相同的字符串
3. 數字型變量 和 字符串 之間 不能進行其他計算

<補>從鍵盤獲取輸入信息：input

• 在 Python 中可以使用 input 函數從鍵盤等待用戶的輸入
• 用戶輸入的 任何內容 Python 都認為是一個 字符串

字符串變量 = input("提示信息：")

<補>類型轉換函數

 函數 說明 int(x) 將 x 轉換為一個整數 float(x) 將 x 轉換到一個浮點數 str(x) 將對象x轉換為字符串表示形式 tuple(s) 將s轉換為元組 list(s) 將s轉換為列表 price = float(input("請輸入價格:"))

<補>格式化輸出：print

• 如果希望輸出文字信息的同時，一起輸出 數據，就需要使用到 格式化操作符
• % 被稱為 格式化操作符，專門用於處理字符串中的格式
• 包含 % 的字符串，被稱為 格式化字符串
• % 和不同的 字符 連用，不同類型的數據 需要使用 不同的格式化字符
• 格式化字符 含義 %s 字符串 %d 有符號十進制整數，%06d 表示輸出的整數顯示位數，不足的地方使用 0 補全 %f 浮點數，%.2f 表示小數點後只顯示兩位 %% 輸出 % 語法格式如下：

print("格式化字符串" % 變量1)
print("格式化字符串" % (變量1, 變量2...))

4.3 變量的命名

4.3.1 標識符和關鍵字

標示符就是程序員定義的 變量名、函數名

• 標示符可以由 字母、下劃線 和 數字 組成
• 不能以數字開頭
• 不能與關鍵字重名

關鍵字 就是在 Python 內部已經使用的標識符

• 關鍵字 具有特殊的功能和含義
• 開發者 不允許定義和關鍵字相同的名字的標識符
• 通過以下命令可以查看 Python 中的關鍵字

In [1]: import keyword
In [2]: print(keyword.kwlist)

4.3.2 變量的命名規則

命名規則 可以被視為一種 慣例，並無絕對與強制

目的是為了 增加代碼的識別和可讀性

注意 Python 中的 標識符 是 區分大小寫的

1. 在定義變量時，為了保證代碼格式，= 的左右應該各保留一個空格
2. 在 Python 中，如果 變量名 需要由 二個 或 多個單詞 組成時，可以按照以下方式命名：每個單詞都使用小寫字母，單詞與單詞之間使用 _下劃線 連接，例如：first_name、last_name、qq_number、qq_password。

當然，還有駝峰命名法：

小駝峰式命名法：第一個單詞以小寫字母開始，後續單詞的首字母大寫，例如：firstName、lastName。

大駝峰式命名法，每一個單詞的首字母都採用大寫字母，例如：FirstName、LastName、CamelCase 。

4.4 高級變量類型

在 Python 中，所有 非數字型變量 都支持以下特點：

1. 都是一個 序列 sequence，也可以理解為 容器

2. 取值 []

3. 遍歷 for in

4. 計算長度len、最大/最小值max/min、比較、刪除del

5. 鏈接 + 和 重複 *

6. 切片

4.4.1 列表（list）

• List（列表） 是 Python 中使用 最頻繁 的數據類型，在其他語言中通常叫做 數組，專門用於存儲 一串 信息，列表用 [] 定義，數據 之間使用 , 分隔，列表的 索引 從 0 開始。

索引 就是數據在 列表 中的位置編號，索引 又可以被稱為 下標

注意：從列表中取值時，如果 超出索引範圍，程序會報錯

name_list = ["zhangsan", "lisi", "wangwu"]

列表示意圖

<補>del 關鍵字

• 使用 del 關鍵字(delete) 同樣可以刪除列表中元素
• del 關鍵字本質上是用來 將一個變量從內存中刪除的
• 如果使用 del 關鍵字將變量從內存中刪除，後續的代碼就不能再使用這個變量了

In [1]: l = [1,2,3,4]
In [2]: del l[1]
In [3]: l[1]
Out[3]: 3

在日常開發中，要從列表刪除數據，建議 使用列表提供的方法

<補>函數與方法

• 函數 封裝了獨立功能，可以直接調用

函數名(參數)

函數需要死記硬背

• 方法 和函數類似，同樣是封裝了獨立的功能
• 方法 需要通過 對象 來調用，表示針對這個 對象 要做的操作

對象.方法名(參數)

在變量後面輸入 .，然後選擇針對這個變量要執行的操作，記憶起來比函數要簡單很多

<補>循環遍歷

• 遍歷 就是 從頭到尾 依次 從 列表 中獲取數據，在 循環體內部 針對 每一個元素，執行相同的操作。
• 在 Python 中為了提高列表的遍歷效率，使用 for 就能夠實現迭代遍歷。

# for 循環內部使用的變量 in 列表
for name in name_list:
 循環內部針對列表元素進行操作
 print(name)

for-in循環流程圖

• 儘管 Python 的 列表 中可以 存儲不同類型的數據
• 但是在開發中，更多的應用場景是

1. 列表 存儲相同類型的數據
2. 通過 迭代遍歷，在循環體內部，針對列表中的每一項元素，執行相同的操作

4.4.2 元組（tuple）

• Tuple（元組）與列表類似，不同之處在於元組的 元素不能修改元組 表示多個元素組成的序列
• 元組 在 Python 開發中，有特定的應用場景
• 用於存儲 一串 信息，數據 之間使用 , 分隔
• 元組用 () 定義，元組的 索引 從 0 開始，索引 就是數據在 元組 中的位置編號。

info_tuple = ("zhangsan", 18, 1.75)

創建空元組：

info_tuple = ()

元組中 只包含一個元素 時，需要 在元素後面添加逗號：

info_tuple = (50, )

元組示意圖

• 在 Python 中，可以使用 for 循環遍歷所有非數字型類型的變量：列表、元組、字典 以及 字符串
• 提示：在實際開發中，除非 能夠確認元組中的數據類型，否則針對元組的循環遍歷需求並不是很多
• 在開發中，更多的應用場景是：
• 函數的 參數 和 返回值，一個函數可以接收 任意多個參數，或者 一次返回多個數據
• 格式字符串，格式化字符串後面的 () 本質上就是一個元組
• 讓列表不可以被修改，以保護數據安全

<補>元組和列表之間的轉換

• 使用 list 函數可以把元組轉換成列表

list(元組) 

• 使用 tuple 函數可以把列表轉換成元組

tuple(列表)

4.4.3 字典（dict）

dict（字典） 是 除列表以外 Python 之中 最靈活 的數據類型。

字典同樣可以用來 存儲多個數據，通常用於存儲 描述一個 物體 的相關信息

• 和列表的區別：
• 列表 是 有序 的對象集合
• 字典 是 無序 的對象集合
• 字典用 {} 定義。
• 字典使用 鍵值對 存儲數據，鍵值對之間使用逗號 , 分隔：
• 鍵 key 是索引
• 值 value 是數據
• 鍵 和 值 之間使用冒號 : 分隔
• 鍵必須是唯一的
• 值 可以取任何數據類型，但 鍵 只能使用 字符串、數字或 元組

xiaoming = {"name": "小明",
 "age": 18,
 "gender": True,
 "height": 1.75}

字典示意圖

• 字典的遍歷 就是 依次 從 字典 中獲取所有鍵值對：

# for 循環內部使用的 `key 的變量` in 字典
for k in xiaoming:
 print("%s: %s" % (k, xiaoming[k]))

提示：在實際開發中，由於字典中每一個鍵值對保存數據的類型是不同的，所以針對字典的循環遍歷需求並不是很多

• 儘管可以使用 for in 遍歷 字典
• 但是在開發中，更多的應用場景是：
• 使用 多個鍵值對，存儲 描述一個 物體 的相關信息 —— 描述更復雜的數據信息
• 將 多個字典 放在 一個列表 中，再進行遍歷，在循環體內部針對每一個字典進行 相同的處理

card_list = [{"name": "張三",

"qq": "12345",

"phone": "110"},

{"name": "李四",

"qq": "54321",

"phone": "10086"}

]

4.4.4 字符串（str）

• 字符串 就是 一串字符，是編程語言中表示文本的數據類型
• 在 Python 中可以使用 一對雙引號 " 或者 一對單引號 ' 定義一個字符串
• 雖然可以使用 \\" 或者 \\' 做字符串的轉義，但是在實際開發中：
• 如果字符串內部需要使用 "，可以使用 ' 定義字符串
• 如果字符串內部需要使用 '，可以使用 " 定義字符串
• 可以使用 索引 獲取一個字符串中 指定位置的字符，索引計數從 0 開始
• 也可以使用 for 循環遍歷 字符串中每一個字符

大多數編程語言都是用 " 來定義字符串

string = "Hello Python"
for c in string:
 print(c)

字符串示意圖

提示：在 python 中對字符串操作，內置提供的方法足夠多，使得在開發時，能夠針對字符串進行更加靈活的操作！應對更多的開發需求！

1) 判斷類型 - 9

方法 說明 string.isspace() 如果 string 中只包含空格，則返回 True string.isalnum() 如果 string 至少有一個字符並且所有字符都是字母或數字則返回 True string.isalpha() 如果 string 至少有一個字符並且所有字符都是字母則返回 True string.isdecimal() 如果 string 只包含數字則返回 True，全角數字 string.isdigit() 如果 string 只包含數字則返回 True，全角數字、⑴、\\\² string.isnumeric() 如果 string 只包含數字則返回 True，全角數字，漢字數字 string.istitle() 如果 string 是標題化的(每個單詞的首字母大寫)則返回 True string.islower() 如果 string 中包含至少一個區分大小寫的字符，並且所有這些(區分大小寫的)字符都是小寫，則返回 True string.isupper() 如果 string 中包含至少一個區分大小寫的字符，並且所有這些(區分大小寫的)字符都是大寫，則返回 True 2) 查找和替換 - 7

方法 說明 string.startswith(str) 檢查字符串是否是以 str 開頭，是則返回 True string.endswith(str) 檢查字符串是否是以 str 結束，是則返回 True string.find(str, start=0, end=len(string)) 檢測 str 是否包含在 string 中，如果 start 和 end 指定範圍，則檢查是否包含在指定範圍內，如果是返回開始的索引值，否則返回 -1 string.rfind(str, start=0, end=len(string)) 類似於 find()，不過是從右邊開始查找 string.index(str, start=0, end=len(string)) 跟 find() 方法類似，不過如果 str 不在 string 會報錯 string.rindex(str, start=0, end=len(string)) 類似於 index()，不過是從右邊開始 string.replace(old_str, new_str, num=string.count(old)) 把 string 中的 old_str 替換成 new_str，如果 num 指定，則替換不超過 num 次 3) 大小寫轉換 - 5

方法 說明 string.capitalize() 把字符串的第一個字符大寫 string.title() 把字符串的每個單詞首字母大寫 string.lower() 轉換 string 中所有大寫字符為小寫 string.upper() 轉換 string 中的小寫字母為大寫 string.swapcase() 翻轉 string 中的大小寫 4) 文本對齊 - 3

方法 說明 string.ljust(width) 返回一個原字符串左對齊，並使用空格填充至長度 width 的新字符串 string.rjust(width) 返回一個原字符串右對齊，並使用空格填充至長度 width 的新字符串 string.center(width) 返回一個原字符串居中，並使用空格填充至長度 width 的新字符串 5) 去除空白字符 - 3

方法 說明 string.lstrip() 截掉 string 左邊（開始）的空白字符 string.rstrip() 截掉 string 右邊（末尾）的空白字符 string.strip() 截掉 string 左右兩邊的空白字符 6) 拆分和連接 - 5

方法 說明 string.partition(str) 把字符串 string 分成一個 3 元素的元組 (str前面, str, str後面) string.rpartition(str) 類似於 partition() 方法，不過是從右邊開始查找 string.split(str="", num) 以 str 為分隔符拆分 string，如果 num 有指定值，則僅分隔 num + 1 個子字符串，str 默認包含 '\\r', '\\t', '\\n' 和空格 string.splitlines() 按照行('\\r', '\\n', '\\r\\n')分隔，返回一個包含各行作為元素的列表 string.join(seq) 以 string 作為分隔符，將 seq 中所有的元素（的字符串表示）合併為一個新的字符串 <補>字符串的切片

• 切片 方法適用於 字符串、列表、元組切片 使用 索引值 來限定範圍，從一個大的 字符串 中 切出 小的 字符串
• 列表 和 元組 都是 有序 的集合，都能夠 通過索引值 獲取到對應的數據
• 字典 是一個 無序 的集合，是使用 鍵值對 保存數據

字符串索引示意圖

字符串[開始索引:結束索引:步長]

注意：

• 指定的區間屬於 左閉右開 型 [開始索引, 結束索引) => 開始索引 <= 範圍 < 結束索引從 起始 位開始，到 結束位的前一位 結束（不包含結束位本身)

1. 從頭開始，開始索引 數字可以省略，冒號不能省略
2. 到末尾結束，結束索引 數字可以省略，冒號不能省略
3. 步長默認為 1，如果連續切片，數字和冒號都可以省略

<補>索引的順序和倒序

• 在 Python 中不僅支持 順序索引，同時還支持 倒序索引
• 所謂倒序索引就是 從右向左 計算索引：最右邊的索引值是 -1，依次遞減。

num_str = "0123456789"
# 1. 截取從 2 ~ 5 位置 的字符串
print(num_str[2:6])
# 2. 截取從 2 ~ `末尾` 的字符串
print(num_str[2:])
# 3. 截取從 `開始` ~ 5 位置 的字符串
print(num_str[:6])
# 4. 截取完整的字符串
print(num_str[:])
# 5. 從開始位置，每隔一個字符截取字符串
print(num_str[::2])
# 6. 從索引 1 開始，每隔一個取一個
print(num_str[1::2])
# 倒序切片
# -1 表示倒數第一個字符
print(num_str[-1])
# 7. 截取從 2 ~ `末尾 - 1` 的字符串
print(num_str[2:-1])
# 8. 截取字符串末尾兩個字符
print(num_str[-2:])
# 9. 字符串的逆序（面試題）
print(num_str[::-1])

4.4.5 公共方法和變量的高級應用

4.4.5.1 內置函數

Python 包含了以下內置函數：

函數 描述 備註 len(item) 計算容器中元素個數

del(item) 刪除變量 del 有兩種方式 max(item) 返回容器中元素最大值 如果是字典，只針對 key 比較 min(item) 返回容器中元素最小值 如果是字典，只針對 key 比較 cmp(item1, item2) 比較兩個值，-1 小於 / 0 相等 / 1 大於 Python 3.x 取消了 cmp 函數 注意：字符串 比較符合以下規則： "0" < "A" < "a"。

4.4.5.2 切片

• 描述 Python 表達式 結果 支持的數據類型 切片 "0123456789"[::-2] "97531" 字符串、列表、元組 切片 使用 索引值 來限定範圍，從一個大的 字符串 中 切出 小的 字符串
• 列表 和 元組 都是 有序 的集合，都能夠 通過索引值 獲取到對應的數據
• 字典 是一個 無序 的集合，是使用 鍵值對 保存數據

4.4.5.3 運算符

運算符 Python 表達式 結果 描述 支持的數據類型 + [1, 2] + [3, 4] [1, 2, 3, 4] 合併 字符串、列表、元組 * ["Hi!"] * 4 ['Hi!', 'Hi!', 'Hi!', 'Hi!'] 重複 字符串、列表、元組 in 3 in (1, 2, 3) True 元素是否存在 字符串、列表、元組、字典 not in 4 not in (1, 2, 3) True 元素是否不存在 字符串、列表、元組、字典 > >= == < <= (1, 2, 3) < (2, 2, 3) True 元素比較 字符串、列表、元組 注意

• in 在對 字典 操作時，判斷的是 字典的鍵
• in 和 not in 被稱為 成員運算符

4.4.5.4 內置函數完整的 for 循環語法

• 在 Python 中完整的 for 循環 的語法如下：

for 變量 in 集合:
 
 循環體代碼
else:
 沒有通過 break 退出循環，循環結束後，會執行的代碼

應用場景：

• 在 迭代遍歷 嵌套的數據類型時，例如 一個列表包含了多個字典
• 需求：要判斷 某一個字典中 是否存在 指定的 值
• 如果 存在，提示並且退出循環
• 如果 不存在，在 循環整體結束 後，希望 得到一個統一的提示

4.4.5.5 變量的引用

• 變量 和 數據 都是保存在 內存 中的
• 在 Python 中 函數 的 參數傳遞 以及 返回值 都是靠 引用 傳遞的

在 Python 中：變量 和 數據 是分開存儲的，數據 保存在內存中的一個位置，變量 中保存著數據在內存中的地址，就叫做 引用，使用 id() 函數可以查看變量中保存數據所在的 內存地址。

注意：如果變量已經被定義，當給一個變量賦值的時候，本質上是 修改了數據的引用

• 變量 不再 對之前的數據引用
• 變量 改為 對新賦值的數據引用

在 Python 中，變量的名字類似於 便籤紙 貼在 數據 上：

• 定義一個整數變量 a，並且賦值為 1

代碼 圖示 a = 1

• 將變量 a 賦值為 2

代碼 圖示 a = 2

• 定義一個整數變量 b，並且將變量 a 的值賦值給 b

代碼 圖示 b = a

在 Python 中，函數的 實參/返回值 都是是靠 引用 來傳遞來的

def test(num):
 print("-" * 50)
 print("%d 在函數內的內存地址是 %x" % (num, id(num)))
 result = 100
 print("返回值 %d 在內存中的地址是 %x" % (result, id(result)))
 print("-" * 50)
 return result
a = 10
print("調用函數前 內存地址是 %x" % id(a))
r = test(a)
print("調用函數後 實參內存地址是 %x" % id(a))
print("調用函數後 返回值內存地址是 %x" % id(r))

結果

4.4.5.6 可變和不可變類型

• 不可變類型，內存中的數據不允許被修改：
• 數字類型 int, bool, float, complex, long(2.x)
• 字符串 str
• 元組 tuple
• 可變類型，內存中的數據可以被修改：
• 列表 list
• 字典 dict

注意：字典的 key 只能使用不可變類型的數據

注意

1. 可變類型的數據變化，是通過 方法 來實現的

• 如果給一個可變類型的變量，賦值了一個新的數據，引用會修改變量 不再 對之前的數據引用
• 變量 改為 對新賦值的數據引用

<補>哈希 (hash)

• Python 中內置有一個名字叫做 hash(o) 的函數：接收一個 不可變類型 的數據作為 參數，返回 結果是一個 整數。
• 哈希 是一種 算法，其作用就是提取數據的 特徵碼（指紋），相同的內容 得到 相同的結果，不同的內容 得到 不同的結果。
• 在 Python 中，設置字典的 鍵值對 時，會首先對 key 進行 hash 已決定如何在內存中保存字典的數據，以方便 後續 對字典的操作：增、刪、改、查：鍵值對的 key 必須是不可變類型數據，鍵值對的 value 可以是任意類型的數據。

4.4.5.7 局部變量和全局變量

• 局部變量 是在 函數內部 定義的變量，只能在函數內部使用；函數執行結束後，函數內部的局部變量，會被系統回收；不同的函數，可以定義相同的名字的局部變量，但是 彼此之間 不會產生影響；局部變量一般臨時 保存 函數內部需要使用的數據。
• 全局變量 是在 函數外部定義 的變量（沒有定義在某一個函數內），所有函數 內部 都可以使用這個變量。

提示：在其他的開發語言中，大多 不推薦使用全局變量 —— 可變範圍太大，導致程序不好維護！

注意：函數執行時，需要處理變量時 會：

1. 首先 查找 函數內部 是否存在 指定名稱 的局部變量，如果有，直接使用
2. 如果沒有，查找 函數外部 是否存在 指定名稱 的全局變量，如果有，直接使用
3. 如果還沒有，程序報錯！

注意：函數不能直接修改全局變量的引用，如果要修改，必須要用global聲明該變量是全局變量。

num = 10
def demo1():
 print("demo1" + "-" * 50)
 # global 關鍵字，告訴 Python 解釋器 num 是一個全局變量
 global num
 # 只是定義了一個局部變量，不會修改到全局變量，只是變量名相同而已
 num = 100
 print(num)
def demo2():
 print("demo2" + "-" * 50)
 print(num)
demo1()
demo2()
print("over")

注意：為了避免局部變量和全局變量出現混淆，在定義全局變量時，有些公司會有一些開發要求，例如：全局變量名前應該增加 g_ 或者 gl_ 的前綴。

未完，待續，敬請關注下一篇。

"

作者：dfface

前言

本文是基於黑馬程序員2018年的Python基礎班的內容編寫的，以2018年的資料為藍本，2016年的資料為補充，還參考了一些網上的教程，旨在更好地總結Python基礎知識，力求簡明扼要，以供實戰演練時能夠快速查詢遺忘的知識點。學一門語言貴在堅持用它，不用就淡忘了，而記錄下一篇文章也有助於日後快速回憶。全文分為兩大部分，分別是Python基礎語法和麵向對象。

第一部分 Python基礎語法

第一部分 Python基礎語法

1. 認識Python

1.1 Python 簡介

Python 的創始人為吉多·範羅蘇姆（Guido van Rossum）。

Python 的設計目標：

• 一門簡單直觀的語言並與主要競爭者一樣強大
• 開源，以便任何人都可以為它做貢獻
• 代碼像純英語那樣容易理解
• 適用於短期開發的日常任務

Python 的設計哲學：

• 優雅、明確、簡單

Python 開發者的哲學是：用一種方法，最好是隻有一種方法來做一件事

Python 是完全面向對象的語言，在 Python 中一切皆對象。

可擴展性：如果需要一段關鍵代碼運行得更快或者希望某些算法不公開，可以把這部分程序用 C 或 C++ 編寫，然後在 Python 程序中使用它們。

1.2. 第一個Python程序

執行 Python 程序的三種方式：

解釋器、交互式運行、IDE運行

Python 是一個格式非常嚴格的程序設計語言。

python 2.x 默認不支持中文。

• ASCII 字符只包含 256 個字符，不支持中文
• Python 2.x 的解釋器名稱是 python
• Python 3.x 的解釋器名稱是 python3

為了照顧現有的程序，官方提供了一個過渡版本 —— Python 2.6。

提示：如果開發時，無法立即使用 Python 3.0（還有極少的第三方庫不支持 3.0 的語法），建議

• 先使用 Python 3.0 版本進行開發
• 然後使用 Python 2.6、Python 2.7 來執行，並且做一些兼容性的處理

IPython 是一個 python 的 交互式 shell，比默認的 python shell 好用得多，它支持 bash shell 命令，適合於學習/驗證 Python 語法或者局部代碼。

集成開發環境（IDE，Integrated Development Environment）—— 集成了開發軟件需要的所有工具，一般包括以下工具：

• 圖形用戶界面
• 代碼編輯器（支持 代碼補全／自動縮進）
• 編譯器／解釋器
• 調試器（斷點／單步執行）
• ……

PyCharm 是 Python 的一款非常優秀的集成開發環境

PyCharm運行工具欄

1.3. PyCharm 的設置

PyCharm 的 配置信息 是保存在 用戶家目錄下 的 .PyCharmxxxx.x 目錄下的，xxxx.x 表示當前使用的 PyCharm 的版本號

1.3.1 恢復 PyCharm 的初始設置：

1. 關閉正在運行的 PyCharm
2. 在終端中執行以下終端命令，刪除 PyCharm 的配置信息目錄：

$ rm -r ~/.PyCharm2016.3

1. 重新啟動 PyCharm

1.3.2 PyCharm 安裝和啟動步驟：

1. 執行以下終端命令，解壓縮下載後的安裝包

$ tar -zxvf pycharm-professional-2017.1.3.tar.gz

1. 將解壓縮後的目錄移動到 /opt 目錄下，可以方便其他用戶使用

/opt 目錄用戶存放給主機額外安裝的軟件

$ sudo mv pycharm-2017.1.3/ /opt/

1. 切換工作目錄

$ cd /opt/pycharm-2017.1.3/bin

1. 啟動 PyCharm

$ ./pycharm.sh

1.3.3 設置啟動圖標

• 在專業版中，選擇菜單 Tools / Create Desktop Entry... 可以設置任務欄啟動圖標
• 注意：設置圖標時，需要勾選 Create the entry for all users
• 快捷方式文件
• /usr/share/applications/jetbrains-pycharm.desktop

在 ubuntu 中，應用程序啟動的快捷方式通常都保存在 /usr/share/applications 目錄下

1.3.4 卸載之前版本的 PyCharm

要卸載 PyCharm 只需要做以下兩步工作：

1. 刪除解壓縮目錄

$ sudo rm -r /opt/pycharm-2016.3.1/

1. 刪除家目錄下用於保存配置信息的隱藏目錄

$ rm -r ~/.PyCharm2016.3/

如果不再使用 PyCharm 還需要將 /usr/share/applications/ 下的 jetbrains-pycharm.desktop 刪掉

1.4. 多文件項目的演練

• 開發 項目 就是開發一個 專門解決一個複雜業務功能的軟件
• 通常每 一個項目 就具有一個 獨立專屬的目錄，用於保存 所有和項目相關的文件
• 在 PyCharm 中，要想讓哪一個 Python 程序能夠執行，必須首先通過 鼠標右鍵的方式執行 一下
• 對於初學者而言，在一個項目中設置多個程序可以執行，是非常方便的，可以方便對不同知識點的練習和測試
• 對於商業項目而言，通常在一個項目中，只有一個 可以直接執行的 Python 源程序

讓選中的程序可以執行

2. 註釋

• 註釋的作用
• 使用用自己熟悉的語言，在程序中對某些代碼進行標註說明，增強程序的可讀性

2.1 單行註釋（行註釋）

• 以 # 開頭，# 右邊的所有東西都被當做說明文字，而不是真正要執行的程序，只起到輔助說明作用

print("hello python") # 輸出 `hello python`

為了保證代碼的可讀性，# 後面建議先添加一個空格，然後再編寫相應的說明文字；為了保證代碼的可讀性，註釋和代碼之間 至少要有 兩個空格。

2.2 多行註釋（塊註釋）

• 要在 Python 程序中使用多行註釋，可以用 一對 連續的 三個 引號(單引號和雙引號都可以)

"""
這是一個多行註釋
在多行註釋之間，可以寫很多很多的內容……
""" 
print("hello python")

提示：

1. 註釋不是越多越好，對於一目瞭然的代碼，不需要添加註釋
2. 對於 複雜的操作，應該在操作開始前寫上若干行註釋
3. 對於 不是一目瞭然的代碼，應在其行尾添加註釋（為了提高可讀性，註釋應該至少離開代碼 2 個空格）
4. 絕不要描述代碼，假設閱讀代碼的人比你更懂 Python，他只是不知道你的代碼要做什麼

2.3 代碼規範：

• Python 官方提供有一系列 PEP（Python Enhancement Proposals） 文檔，其中第 8 篇文檔專門針對 Python 的代碼格式 給出了建議，也就是俗稱的 PEP 8：
• 文檔地址：https://www.python.org/dev/peps/pep-0008/
• 谷歌有對應的中文文檔：http://zh-google-styleguide.readthedocs.io/en/latest/google-python-styleguide/python_style_rules/

3. 運算符

3.1 算數運算符

是完成基本的算術運算使用的符號，用來處理四則運算，而“+”和“*”還可以用來處理字符串。

運算符 描述 實例 + 加 10 + 20 = 30 - 減 10 - 20 = -10 * 乘 10 * 20 = 200 / 除 10 / 20 = 0.5 // 取整除 返回除法的整數部分（商） 9 // 2 輸出結果 4 % 取餘數 返回除法的餘數 9 % 2 = 1 ** 冪 又稱次方、乘方，2 ** 3 = 8 3.2 比較（關係）運算符

• 運算符 描述 == 檢查兩個操作數的值是否 相等，如果是，則條件成立，返回 True != 檢查兩個操作數的值是否 不相等，如果是，則條件成立，返回 True > 檢查左操作數的值是否 大於 右操作數的值，如果是，則條件成立，返回 True < 檢查左操作數的值是否 小於 右操作數的值，如果是，則條件成立，返回 True >= 檢查左操作數的值是否 大於或等於 右操作數的值，如果是，則條件成立，返回 True <= 檢查左操作數的值是否 小於或等於 右操作數的值，如果是，則條件成立，返回 True Python 2.x 中判斷 不等於 還可以使用 <> 運算符
• != 在 Python 2.x 中同樣可以用來判斷 不等於

3.3 賦值運算符

• 在 Python 中，使用 = 可以給變量賦值。在算術運算時，為了簡化代碼的編寫，Python 還提供了一系列的 與 算術運算符 對應的 賦值運算符，注意：賦值運算符中間不能使用空格。

運算符 描述 實例 = 簡單的賦值運算符 c = a + b 將 a + b 的運算結果賦值為 c += 加法賦值運算符 c += a 等效於 c = c + a -= 減法賦值運算符 c -= a 等效於 c = c - a *= 乘法賦值運算符 c *= a 等效於 c = c * a /= 除法賦值運算符 c /= a 等效於 c = c / a //= 取整除賦值運算符 c //= a 等效於 c = c // a %= 取 模 (餘數)賦值運算符 c %= a 等效於 c = c % a **= 冪賦值運算符 c **= a 等效於 c = c ** a 3.4 身份運算符

身份運算符比較兩個對象的內存位置。常用的有兩個身份運算符，如下所述：

運算符 描述 示例 is 判斷兩個標識符是不是引用同一個對象 x is y，類似 id(x) == id(y) is not 判斷兩個標識符是不是引用不同對象 x is not y，類似 id(a) != id(b) 辨析

• is 用於判斷 兩個變量引用的對象是否為同一個
• == 用於判斷 引用變量的值 是否相等

3.5 成員運算符

Python成員運算符測試給定值是否為序列中的成員。 有兩個成員運算符，如下所述：

運算符 描述 in 如果在指定的序列中找到一個變量的值，則返回true，否則返回false。 not in 如果在指定序列中找不到變量的值，則返回true，否則返回false。 3.6 邏輯運算符

運算符 邏輯表達式 描述 and x and y 只有 x 和 y 的值都為 True，才會返回 True<br />否則只要 x 或者 y 有一個值為 False，就返回 False or x or y 只要 x 或者 y 有一個值為 True，就返回 True<br />只有 x 和 y 的值都為 False，才會返回 False not not x 如果 x 為 True，返回 False<br />如果 x 為 False，返回 True 3.7 運算符優先級

• 以下表格的算數優先級由高到最低順序排列：

運算符 描述 ** 冪 (最高優先級) * / % // 乘、除、取餘數、取整除 + - 加法、減法 <= < > >= 比較運算符 == != 等於運算符 = %= /= //= -= += *= **= 賦值運算符 is is not 身份運算符 in not in 成員運算符 not or and 邏輯運算符 <補>程序執行原理

Python程序執行示意圖

1. 操作系統會首先讓 CPU 把 Python 解釋器 的程序複製到 內存 中
2. Python 解釋器 根據語法規則，從上向下 讓 CPU 翻譯 Python 程序中的代碼
3. CPU 負責執行翻譯完成的代碼

Python 的解釋器有多大？

• 執行以下終端命令可以查看 Python 解釋器的大小

# 1. 確認解釋器所在位置
$ which python
# 2. 查看 python 文件大小(只是一個軟鏈接)
$ ls -lh /usr/bin/python
# 3. 查看具體文件大小
$ ls -lh /usr/bin/python2.7

4. 變量

4.1 變量定義

• 在 Python 中，每個變量 在使用前都必須賦值，變量 賦值以後 該變量 才會被創建
• 可以用 其他變量的計算結果 來定義變量
• 變量名 只有在 第一次出現 才是 定義變量

變量名 = 值

使用交互式方式，如果要查看變量內容，直接輸入變量名即可，不需要使用 print 函數

使用解釋器執行，如果要輸出變量的內容，必須要要使用 print 函數

4.2 變量的類型

• 在 Python 中定義變量是 不需要指定類型（在其他很多高級語言中都需要），Python 可以根據 = 等號右側的值，自動推導出變量中存儲數據的類型
• 數據類型可以分為 數字型 和 非數字型數字型
• 整型 (int)：Python3中的所有整數都表示為長整數。 因此，長整數沒有單獨的數字類型。
• 浮點型（float）
• 布爾型（bool） ：真 True 非 0 數 —— 非零即真，假 False 0。
• 複數型 (complex)：複數是由x + yj表示的有序對的實數浮點數組成，其中x和y是實數，j是虛數單位。
• 非數字型：有些運算符還支持這些數據類型，詳見4.4.5.3 運算符。
• 字符串（str）：加號(+)是字符串連接運算符，星號(*)是重複運算符。
• 列表（list）
• 元組（tuple）
• 字典（dict）

提示：在 Python 2.x 中，整數 根據保存數值的長度還分為：

• int（整數）
• long（長整數）
• 使用 type 函數可以查看一個變量的類型

In [1]: type(name)

<補>不同類型變量之間的計算

1. 數字型變量 之間可以直接計算

• 在 Python 中，兩個數字型變量是可以直接進行 算數運算的
• 如果變量是 bool 型，在計算時
• True 對應的數字是 1
• False 對應的數字是 0

1. 字符串變量 之間使用 + 拼接字符串
2. 字符串變量 可以和 整數 使用 * 重複拼接相同的字符串
3. 數字型變量 和 字符串 之間 不能進行其他計算

<補>從鍵盤獲取輸入信息：input

• 在 Python 中可以使用 input 函數從鍵盤等待用戶的輸入
• 用戶輸入的 任何內容 Python 都認為是一個 字符串

字符串變量 = input("提示信息：")

<補>類型轉換函數

 函數 說明 int(x) 將 x 轉換為一個整數 float(x) 將 x 轉換到一個浮點數 str(x) 將對象x轉換為字符串表示形式 tuple(s) 將s轉換為元組 list(s) 將s轉換為列表 price = float(input("請輸入價格:"))

<補>格式化輸出：print

• 如果希望輸出文字信息的同時，一起輸出 數據，就需要使用到 格式化操作符
• % 被稱為 格式化操作符，專門用於處理字符串中的格式
• 包含 % 的字符串，被稱為 格式化字符串
• % 和不同的 字符 連用，不同類型的數據 需要使用 不同的格式化字符
• 格式化字符 含義 %s 字符串 %d 有符號十進制整數，%06d 表示輸出的整數顯示位數，不足的地方使用 0 補全 %f 浮點數，%.2f 表示小數點後只顯示兩位 %% 輸出 % 語法格式如下：

print("格式化字符串" % 變量1)
print("格式化字符串" % (變量1, 變量2...))

4.3 變量的命名

4.3.1 標識符和關鍵字

標示符就是程序員定義的 變量名、函數名

• 標示符可以由 字母、下劃線 和 數字 組成
• 不能以數字開頭
• 不能與關鍵字重名

關鍵字 就是在 Python 內部已經使用的標識符

• 關鍵字 具有特殊的功能和含義
• 開發者 不允許定義和關鍵字相同的名字的標識符
• 通過以下命令可以查看 Python 中的關鍵字

In [1]: import keyword
In [2]: print(keyword.kwlist)

4.3.2 變量的命名規則

命名規則 可以被視為一種 慣例，並無絕對與強制

目的是為了 增加代碼的識別和可讀性

注意 Python 中的 標識符 是 區分大小寫的

1. 在定義變量時，為了保證代碼格式，= 的左右應該各保留一個空格
2. 在 Python 中，如果 變量名 需要由 二個 或 多個單詞 組成時，可以按照以下方式命名：每個單詞都使用小寫字母，單詞與單詞之間使用 _下劃線 連接，例如：first_name、last_name、qq_number、qq_password。

當然，還有駝峰命名法：

小駝峰式命名法：第一個單詞以小寫字母開始，後續單詞的首字母大寫，例如：firstName、lastName。

大駝峰式命名法，每一個單詞的首字母都採用大寫字母，例如：FirstName、LastName、CamelCase 。

4.4 高級變量類型

在 Python 中，所有 非數字型變量 都支持以下特點：

1. 都是一個 序列 sequence，也可以理解為 容器

2. 取值 []

3. 遍歷 for in

4. 計算長度len、最大/最小值max/min、比較、刪除del

5. 鏈接 + 和 重複 *

6. 切片

4.4.1 列表（list）

• List（列表） 是 Python 中使用 最頻繁 的數據類型，在其他語言中通常叫做 數組，專門用於存儲 一串 信息，列表用 [] 定義，數據 之間使用 , 分隔，列表的 索引 從 0 開始。

索引 就是數據在 列表 中的位置編號，索引 又可以被稱為 下標

注意：從列表中取值時，如果 超出索引範圍，程序會報錯

name_list = ["zhangsan", "lisi", "wangwu"]

列表示意圖

<補>del 關鍵字

• 使用 del 關鍵字(delete) 同樣可以刪除列表中元素
• del 關鍵字本質上是用來 將一個變量從內存中刪除的
• 如果使用 del 關鍵字將變量從內存中刪除，後續的代碼就不能再使用這個變量了

In [1]: l = [1,2,3,4]
In [2]: del l[1]
In [3]: l[1]
Out[3]: 3

在日常開發中，要從列表刪除數據，建議 使用列表提供的方法

<補>函數與方法

• 函數 封裝了獨立功能，可以直接調用

函數名(參數)

函數需要死記硬背

• 方法 和函數類似，同樣是封裝了獨立的功能
• 方法 需要通過 對象 來調用，表示針對這個 對象 要做的操作

對象.方法名(參數)

在變量後面輸入 .，然後選擇針對這個變量要執行的操作，記憶起來比函數要簡單很多

<補>循環遍歷

• 遍歷 就是 從頭到尾 依次 從 列表 中獲取數據，在 循環體內部 針對 每一個元素，執行相同的操作。
• 在 Python 中為了提高列表的遍歷效率，使用 for 就能夠實現迭代遍歷。

# for 循環內部使用的變量 in 列表
for name in name_list:
 循環內部針對列表元素進行操作
 print(name)

for-in循環流程圖

• 儘管 Python 的 列表 中可以 存儲不同類型的數據
• 但是在開發中，更多的應用場景是

1. 列表 存儲相同類型的數據
2. 通過 迭代遍歷，在循環體內部，針對列表中的每一項元素，執行相同的操作

4.4.2 元組（tuple）

• Tuple（元組）與列表類似，不同之處在於元組的 元素不能修改元組 表示多個元素組成的序列
• 元組 在 Python 開發中，有特定的應用場景
• 用於存儲 一串 信息，數據 之間使用 , 分隔
• 元組用 () 定義，元組的 索引 從 0 開始，索引 就是數據在 元組 中的位置編號。

info_tuple = ("zhangsan", 18, 1.75)

創建空元組：

info_tuple = ()

元組中 只包含一個元素 時，需要 在元素後面添加逗號：

info_tuple = (50, )

元組示意圖

• 在 Python 中，可以使用 for 循環遍歷所有非數字型類型的變量：列表、元組、字典 以及 字符串
• 提示：在實際開發中，除非 能夠確認元組中的數據類型，否則針對元組的循環遍歷需求並不是很多
• 在開發中，更多的應用場景是：
• 函數的 參數 和 返回值，一個函數可以接收 任意多個參數，或者 一次返回多個數據
• 格式字符串，格式化字符串後面的 () 本質上就是一個元組
• 讓列表不可以被修改，以保護數據安全

<補>元組和列表之間的轉換

• 使用 list 函數可以把元組轉換成列表

list(元組) 

• 使用 tuple 函數可以把列表轉換成元組

tuple(列表)

4.4.3 字典（dict）

dict（字典） 是 除列表以外 Python 之中 最靈活 的數據類型。

字典同樣可以用來 存儲多個數據，通常用於存儲 描述一個 物體 的相關信息

• 和列表的區別：
• 列表 是 有序 的對象集合
• 字典 是 無序 的對象集合
• 字典用 {} 定義。
• 字典使用 鍵值對 存儲數據，鍵值對之間使用逗號 , 分隔：
• 鍵 key 是索引
• 值 value 是數據
• 鍵 和 值 之間使用冒號 : 分隔
• 鍵必須是唯一的
• 值 可以取任何數據類型，但 鍵 只能使用 字符串、數字或 元組

xiaoming = {"name": "小明",
 "age": 18,
 "gender": True,
 "height": 1.75}

字典示意圖

• 字典的遍歷 就是 依次 從 字典 中獲取所有鍵值對：

# for 循環內部使用的 `key 的變量` in 字典
for k in xiaoming:
 print("%s: %s" % (k, xiaoming[k]))

提示：在實際開發中，由於字典中每一個鍵值對保存數據的類型是不同的，所以針對字典的循環遍歷需求並不是很多

• 儘管可以使用 for in 遍歷 字典
• 但是在開發中，更多的應用場景是：
• 使用 多個鍵值對，存儲 描述一個 物體 的相關信息 —— 描述更復雜的數據信息
• 將 多個字典 放在 一個列表 中，再進行遍歷，在循環體內部針對每一個字典進行 相同的處理

card_list = [{"name": "張三",

"qq": "12345",

"phone": "110"},

{"name": "李四",

"qq": "54321",

"phone": "10086"}

]

4.4.4 字符串（str）

• 字符串 就是 一串字符，是編程語言中表示文本的數據類型
• 在 Python 中可以使用 一對雙引號 " 或者 一對單引號 ' 定義一個字符串
• 雖然可以使用 \\" 或者 \\' 做字符串的轉義，但是在實際開發中：
• 如果字符串內部需要使用 "，可以使用 ' 定義字符串
• 如果字符串內部需要使用 '，可以使用 " 定義字符串
• 可以使用 索引 獲取一個字符串中 指定位置的字符，索引計數從 0 開始
• 也可以使用 for 循環遍歷 字符串中每一個字符

大多數編程語言都是用 " 來定義字符串

string = "Hello Python"
for c in string:
 print(c)

字符串示意圖

提示：在 python 中對字符串操作，內置提供的方法足夠多，使得在開發時，能夠針對字符串進行更加靈活的操作！應對更多的開發需求！

1) 判斷類型 - 9

方法 說明 string.isspace() 如果 string 中只包含空格，則返回 True string.isalnum() 如果 string 至少有一個字符並且所有字符都是字母或數字則返回 True string.isalpha() 如果 string 至少有一個字符並且所有字符都是字母則返回 True string.isdecimal() 如果 string 只包含數字則返回 True，全角數字 string.isdigit() 如果 string 只包含數字則返回 True，全角數字、⑴、\\\² string.isnumeric() 如果 string 只包含數字則返回 True，全角數字，漢字數字 string.istitle() 如果 string 是標題化的(每個單詞的首字母大寫)則返回 True string.islower() 如果 string 中包含至少一個區分大小寫的字符，並且所有這些(區分大小寫的)字符都是小寫，則返回 True string.isupper() 如果 string 中包含至少一個區分大小寫的字符，並且所有這些(區分大小寫的)字符都是大寫，則返回 True 2) 查找和替換 - 7

方法 說明 string.startswith(str) 檢查字符串是否是以 str 開頭，是則返回 True string.endswith(str) 檢查字符串是否是以 str 結束，是則返回 True string.find(str, start=0, end=len(string)) 檢測 str 是否包含在 string 中，如果 start 和 end 指定範圍，則檢查是否包含在指定範圍內，如果是返回開始的索引值，否則返回 -1 string.rfind(str, start=0, end=len(string)) 類似於 find()，不過是從右邊開始查找 string.index(str, start=0, end=len(string)) 跟 find() 方法類似，不過如果 str 不在 string 會報錯 string.rindex(str, start=0, end=len(string)) 類似於 index()，不過是從右邊開始 string.replace(old_str, new_str, num=string.count(old)) 把 string 中的 old_str 替換成 new_str，如果 num 指定，則替換不超過 num 次 3) 大小寫轉換 - 5

方法 說明 string.capitalize() 把字符串的第一個字符大寫 string.title() 把字符串的每個單詞首字母大寫 string.lower() 轉換 string 中所有大寫字符為小寫 string.upper() 轉換 string 中的小寫字母為大寫 string.swapcase() 翻轉 string 中的大小寫 4) 文本對齊 - 3

方法 說明 string.ljust(width) 返回一個原字符串左對齊，並使用空格填充至長度 width 的新字符串 string.rjust(width) 返回一個原字符串右對齊，並使用空格填充至長度 width 的新字符串 string.center(width) 返回一個原字符串居中，並使用空格填充至長度 width 的新字符串 5) 去除空白字符 - 3

方法 說明 string.lstrip() 截掉 string 左邊（開始）的空白字符 string.rstrip() 截掉 string 右邊（末尾）的空白字符 string.strip() 截掉 string 左右兩邊的空白字符 6) 拆分和連接 - 5

方法 說明 string.partition(str) 把字符串 string 分成一個 3 元素的元組 (str前面, str, str後面) string.rpartition(str) 類似於 partition() 方法，不過是從右邊開始查找 string.split(str="", num) 以 str 為分隔符拆分 string，如果 num 有指定值，則僅分隔 num + 1 個子字符串，str 默認包含 '\\r', '\\t', '\\n' 和空格 string.splitlines() 按照行('\\r', '\\n', '\\r\\n')分隔，返回一個包含各行作為元素的列表 string.join(seq) 以 string 作為分隔符，將 seq 中所有的元素（的字符串表示）合併為一個新的字符串 <補>字符串的切片

• 切片 方法適用於 字符串、列表、元組切片 使用 索引值 來限定範圍，從一個大的 字符串 中 切出 小的 字符串
• 列表 和 元組 都是 有序 的集合，都能夠 通過索引值 獲取到對應的數據
• 字典 是一個 無序 的集合，是使用 鍵值對 保存數據

字符串索引示意圖

字符串[開始索引:結束索引:步長]

注意：

• 指定的區間屬於 左閉右開 型 [開始索引, 結束索引) => 開始索引 <= 範圍 < 結束索引從 起始 位開始，到 結束位的前一位 結束（不包含結束位本身)

1. 從頭開始，開始索引 數字可以省略，冒號不能省略
2. 到末尾結束，結束索引 數字可以省略，冒號不能省略
3. 步長默認為 1，如果連續切片，數字和冒號都可以省略

<補>索引的順序和倒序

• 在 Python 中不僅支持 順序索引，同時還支持 倒序索引
• 所謂倒序索引就是 從右向左 計算索引：最右邊的索引值是 -1，依次遞減。

num_str = "0123456789"
# 1. 截取從 2 ~ 5 位置 的字符串
print(num_str[2:6])
# 2. 截取從 2 ~ `末尾` 的字符串
print(num_str[2:])
# 3. 截取從 `開始` ~ 5 位置 的字符串
print(num_str[:6])
# 4. 截取完整的字符串
print(num_str[:])
# 5. 從開始位置，每隔一個字符截取字符串
print(num_str[::2])
# 6. 從索引 1 開始，每隔一個取一個
print(num_str[1::2])
# 倒序切片
# -1 表示倒數第一個字符
print(num_str[-1])
# 7. 截取從 2 ~ `末尾 - 1` 的字符串
print(num_str[2:-1])
# 8. 截取字符串末尾兩個字符
print(num_str[-2:])
# 9. 字符串的逆序（面試題）
print(num_str[::-1])

4.4.5 公共方法和變量的高級應用

4.4.5.1 內置函數

Python 包含了以下內置函數：

函數 描述 備註 len(item) 計算容器中元素個數

del(item) 刪除變量 del 有兩種方式 max(item) 返回容器中元素最大值 如果是字典，只針對 key 比較 min(item) 返回容器中元素最小值 如果是字典，只針對 key 比較 cmp(item1, item2) 比較兩個值，-1 小於 / 0 相等 / 1 大於 Python 3.x 取消了 cmp 函數 注意：字符串 比較符合以下規則： "0" < "A" < "a"。

4.4.5.2 切片

• 描述 Python 表達式 結果 支持的數據類型 切片 "0123456789"[::-2] "97531" 字符串、列表、元組 切片 使用 索引值 來限定範圍，從一個大的 字符串 中 切出 小的 字符串
• 列表 和 元組 都是 有序 的集合，都能夠 通過索引值 獲取到對應的數據
• 字典 是一個 無序 的集合，是使用 鍵值對 保存數據

4.4.5.3 運算符

運算符 Python 表達式 結果 描述 支持的數據類型 + [1, 2] + [3, 4] [1, 2, 3, 4] 合併 字符串、列表、元組 * ["Hi!"] * 4 ['Hi!', 'Hi!', 'Hi!', 'Hi!'] 重複 字符串、列表、元組 in 3 in (1, 2, 3) True 元素是否存在 字符串、列表、元組、字典 not in 4 not in (1, 2, 3) True 元素是否不存在 字符串、列表、元組、字典 > >= == < <= (1, 2, 3) < (2, 2, 3) True 元素比較 字符串、列表、元組 注意

• in 在對 字典 操作時，判斷的是 字典的鍵
• in 和 not in 被稱為 成員運算符

4.4.5.4 內置函數完整的 for 循環語法

• 在 Python 中完整的 for 循環 的語法如下：

for 變量 in 集合:
 
 循環體代碼
else:
 沒有通過 break 退出循環，循環結束後，會執行的代碼

應用場景：

• 在 迭代遍歷 嵌套的數據類型時，例如 一個列表包含了多個字典
• 需求：要判斷 某一個字典中 是否存在 指定的 值
• 如果 存在，提示並且退出循環
• 如果 不存在，在 循環整體結束 後，希望 得到一個統一的提示

4.4.5.5 變量的引用

• 變量 和 數據 都是保存在 內存 中的
• 在 Python 中 函數 的 參數傳遞 以及 返回值 都是靠 引用 傳遞的

在 Python 中：變量 和 數據 是分開存儲的，數據 保存在內存中的一個位置，變量 中保存著數據在內存中的地址，就叫做 引用，使用 id() 函數可以查看變量中保存數據所在的 內存地址。

注意：如果變量已經被定義，當給一個變量賦值的時候，本質上是 修改了數據的引用

• 變量 不再 對之前的數據引用
• 變量 改為 對新賦值的數據引用

在 Python 中，變量的名字類似於 便籤紙 貼在 數據 上：

• 定義一個整數變量 a，並且賦值為 1

代碼 圖示 a = 1

• 將變量 a 賦值為 2

代碼 圖示 a = 2

• 定義一個整數變量 b，並且將變量 a 的值賦值給 b

代碼 圖示 b = a

在 Python 中，函數的 實參/返回值 都是是靠 引用 來傳遞來的

def test(num):
 print("-" * 50)
 print("%d 在函數內的內存地址是 %x" % (num, id(num)))
 result = 100
 print("返回值 %d 在內存中的地址是 %x" % (result, id(result)))
 print("-" * 50)
 return result
a = 10
print("調用函數前 內存地址是 %x" % id(a))
r = test(a)
print("調用函數後 實參內存地址是 %x" % id(a))
print("調用函數後 返回值內存地址是 %x" % id(r))

結果

4.4.5.6 可變和不可變類型

• 不可變類型，內存中的數據不允許被修改：
• 數字類型 int, bool, float, complex, long(2.x)
• 字符串 str
• 元組 tuple
• 可變類型，內存中的數據可以被修改：
• 列表 list
• 字典 dict

注意：字典的 key 只能使用不可變類型的數據

注意

1. 可變類型的數據變化，是通過 方法 來實現的

• 如果給一個可變類型的變量，賦值了一個新的數據，引用會修改變量 不再 對之前的數據引用
• 變量 改為 對新賦值的數據引用

<補>哈希 (hash)

• Python 中內置有一個名字叫做 hash(o) 的函數：接收一個 不可變類型 的數據作為 參數，返回 結果是一個 整數。
• 哈希 是一種 算法，其作用就是提取數據的 特徵碼（指紋），相同的內容 得到 相同的結果，不同的內容 得到 不同的結果。
• 在 Python 中，設置字典的 鍵值對 時，會首先對 key 進行 hash 已決定如何在內存中保存字典的數據，以方便 後續 對字典的操作：增、刪、改、查：鍵值對的 key 必須是不可變類型數據，鍵值對的 value 可以是任意類型的數據。

4.4.5.7 局部變量和全局變量

• 局部變量 是在 函數內部 定義的變量，只能在函數內部使用；函數執行結束後，函數內部的局部變量，會被系統回收；不同的函數，可以定義相同的名字的局部變量，但是 彼此之間 不會產生影響；局部變量一般臨時 保存 函數內部需要使用的數據。
• 全局變量 是在 函數外部定義 的變量（沒有定義在某一個函數內），所有函數 內部 都可以使用這個變量。

提示：在其他的開發語言中，大多 不推薦使用全局變量 —— 可變範圍太大，導致程序不好維護！

注意：函數執行時，需要處理變量時 會：

1. 首先 查找 函數內部 是否存在 指定名稱 的局部變量，如果有，直接使用
2. 如果沒有，查找 函數外部 是否存在 指定名稱 的全局變量，如果有，直接使用
3. 如果還沒有，程序報錯！

注意：函數不能直接修改全局變量的引用，如果要修改，必須要用global聲明該變量是全局變量。

num = 10
def demo1():
 print("demo1" + "-" * 50)
 # global 關鍵字，告訴 Python 解釋器 num 是一個全局變量
 global num
 # 只是定義了一個局部變量，不會修改到全局變量，只是變量名相同而已
 num = 100
 print(num)
def demo2():
 print("demo2" + "-" * 50)
 print(num)
demo1()
demo2()
print("over")

注意：為了避免局部變量和全局變量出現混淆，在定義全局變量時，有些公司會有一些開發要求，例如：全局變量名前應該增加 g_ 或者 gl_ 的前綴。

未完，待續，敬請關注下一篇。

"

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