Python3快速入门（二）——Python3基础

一、Python3语法基础

1、Python3编码

默认情况下，Python 源码文件以 UTF-8 编码，所有字符串都是 unicode 字符串，可以为Python源码文件指定不同的编码，如下：
# -*- coding: utf-8 -*-

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2、标识符

Python语言的标识符规则如下：
A、第一个字符必须是字母表中字母或下划线 。
B、标识符的其它的部分由字母、数字和下划线组成。
C、标识符对大小写敏感。
在 Python 3 中，允许非 ASCII 标识符。

3、Python保留字

保留字即关键字，不能作为任何标识符名称。Python 的标准库提供了一个keyword模块，可以输出当前版本的所有关键字：

>>> import keyword
>>> keyword.kwlist
['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'async', 'await', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']
>>> 

4、Print输出

print输出默认是换行的，如果要实现不换行需要在变量末尾加上 end=""。

#!/usr/bin/python3

print("Hello Python3")
print("Hello ", end="")
print("Python", end="3\n")

5、Python注释

Python中单行注释以#开头:

#! /usr/bin/python3
# 第一个注释
print("Hello Python3")  #第二个注释

Python3中多行注释用三个单引号 ''' 或者三个双引号 """ 。

#!/usr/bin/python3 
'''
第三注释
第四注释
'''

"""
第五注释
第六注释
"""
print("Hello Python3")

6、缩进

Python最具特色的就是使用缩进来表示代码块，不需要使用大括号 {} 。
缩进的空格数是可变的，但同一个代码块的语句必须包含相同的缩进空格数，如果缩进不相同会导致运行错误。实例如下：

#!/usr/bin/python3
flag = True
if flag:
    print("True")
    print("true")
else:
    print("False")
    print("false")
print ("Hello Python3")

7、多行语句

Python 通常是一行写完一条语句，但如果语句很长，可以使用反斜杠()来实现多行语句。

#!/usr/bin/python3
item_one = 1
item_two = 2
item_three = 3
total = item_one + \
        item_two + \
        item_three
print(total)

在 [], {}, 或 () 中的多行语句，不需要使用反斜杠()，例如

#!/usr/bin/python3
item_one = 1
item_two = 2
item_three = 3
total = item_one + \
        item_two + \
        item_three
print(total)
total = ['item_one', 'item_two', 'item_three',
       'item_four', 'item_five']
print(total)

8、变量

Python 中的变量不需要声明，每个变量在使用前都必须赋值，变量赋值后才会被创建。
在 Python 中，变量没有类型，类型是变量所指的内存中对象的类型。
Python允许同时为多个变量赋值。

a = b = c = 1
a, b, c = 1, True, "hello"
x,y = 1,2
x,y = y,x
print(x,y)

Python中变量命名推荐使用匈牙利命名法则。

9、用户输入

#!/usr/bin/python3

input("Please enter the name:\n")

上述Python代码会等待用户输入，按回车键后退出。

10、数字类型

Python中数字有四种类型：整数、布尔型、浮点数和复数。
int (整数)，只有一种整数类型int，表示为长整型。
bool (布尔)，True，False。
float (浮点数)，如 1.23、3E-2
complex(复数)，如 1 + 2j、 1.1 + 2.2j

11、字符串

Python中使用单引号和双引号创建字符串，使用三引号('''或""")可以创建一个多行字符串。
转义符 '\'
反斜杠可以用来转义，使用r可以让反斜杠不发生转义，如 r"this is a line with \n" 则\n会显示，并不换行。
字符串可以用+运算符连接在一起，用 * 运算符重复。
Python 中的字符串有两种索引方式，从左往右以 0 开始，从右往左以 -1 开始。
Python中的字符串不能改变。
Python没有单独的字符类型，一个字符就是长度为 1 的字符串。

二、Python3运算符

1、算术运算符

加（+）：两对象相加
减（-）：两对象相减
乘（*）：两个数相乘或是返回一个被重复若干次的字符串
除（/）：x除以y
取模（%）：返回除法的余数
幂（**）：返回x的y次幂
取整除（//）：向下取接近除数的整数

Python3算术运算符的示例代码：

#!/usr/bin/python3
a = 10
b = 5
c = 0
# +
c = a + b
print("a + b = ", c)
# a + b =  15
a = "Hello"
b = "Python3"
c = a + b
print("a + b = ", c)
#a + b =  HelloPython3

# -
a = 10
b = 5
c = a -b
print("a - b = ", c)
# a - b =  5

# *
a = 10
b = 3
c = a * b
print("a * b = ", c)
#a * b =  30
a = "Hello"
b = 3
c = a * b 
print("a * b = ", c)
#a * b =  HelloHelloHello

# /
a = 10
b = 3
c = a / b
print("a / b = ", c)
#a / b =  3.3333333333333335

# %
a = 10
b = 3
c = a % b
print("a % b = ", c)
#a % b =  1

# **
a = 2
b = 10
c = a ** b
print("a ** b = ", c)
# a ** b =  1024

# //
a = 10
b = 3
c = a // b
print("a // b = ", c)
# a // b =  3

2、比较运算符

等于（==）：比较对象是否相等
不等于（!=）：比较对象是否不相等
大于（>）：x是否大于y
小于（<）：是否x小于y
大于等于（>=）：x是否大于等于y
小于等于（<=）：x是否小于等于y

Python3关系运算符的示例代码如下：

#!/usr/bin/python3
a = 21
b = 10
c = 0

if (a == b):
    print("a 等于 b")
else:
    print("a 不等于 b")

if (a != b):
    print("a 不等于 b")
else:
    print("a 等于 b")

if (a < b):
    print("a 小于 b")
else:
    print("a 大于等于 b")

if (a > b):
    print("a 大于 b")
else:
    print("a 小于等于 b")

if (a <= b):
    print("a 小于等于 b")
else:
    print("a 大于  b")

if (b >= a):
    print("b 大于等于 a")
else:
    print("b 小于 a")

对于字符串、列表、元组的比较运算，按照序列的元素进行逐个比较。

a1 = "hello"
a2 = "hello"
print(a1 == a2)

b1 = [1,2,3]
b2 = [1,2,3]
print(b1 == b2)

c1 = (1,2,3)
c2 = (1,2,4)
print(c2 > c1)

3、赋值运算符

赋值（=）：简单赋值运算
加法赋值（+=）：c += a等效于c = c + a
减法赋值（-=）：c -= a等效于c = c - a
乘法赋值（*=）：c *= a等效于c = c * a
除法赋值（/=）：c /= a等效于c = c / a
取模赋值（%=）：c %= a等效于c = c % a
幂赋值（**=）：c **= a等效于c = c ** a
取整除赋值（//=）：c //= a 等效于c = c // a

Python3赋值运算符的示例如下：

#!/usr/bin/python3
a = 21
b = 10
c = 0

# =
c = a + b
print("c = ", c)
# c = 31

# +=
a = 10
c = 3
c += a
print("c = ", c)
# c = 13

a = 3
c = 10
# -=
c -= a
print("c = ", c)
# c = 1

# *=
a = 3
c = 5
c *= a
print("c = ", c)
# c = 15

# /=
a = 2
c = 10
c /= a
print("c = ", c)
# c = 5.0

# %=
a = 3
c = 10
c %= a
print("c = ", c)
# c = 1

# **=
a = 10
c = 2
c **= a
print("c = ", c)
# c = 1024

# //=
c = 10
a = 3
c //= a
print("c = ", c)
# c = 3

4、逻辑运算符

逻辑与（and）：x and y， 如果 x 为 False，x and y 返回 x，否则返回 y 的值。
逻辑或（or）：x or y，如果 x 是 True，返回 x 的值，否则返回 y 的值。
逻辑非（not）：not x，如果 x 为True，返回False 。如果 x 为 False，返回 True。
Python3逻辑运算符的示例如下：

#!/usr/bin/python3
x = 10
y = 5

# x and y
print(x and y) #5
print(0 and y) #0

# x or y
print(x or y)  #10
print(0 or y)  #5

# not x
print(not x)
print(not False)

5、位运算符

按位与运算符（&）：参与运算的两个值，如果两个相应位都为1，则该位的结果为1，否则为0。
按位或运算符（|）：只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1。
按位异或运算符（^）：当两对应的二进位相异时，结果为1。
按位取反（~）：对数据的每个二进制位取反，即把1变为0，把0变为1。~x等价于-(x+1)。
左移运算符（<<）：运算数的各二进位全部左移若干位，由"<<"右边的数指定移动的位数，高位丢弃，低位补0。
右移运算符（>>）：把">>"左边的运算数的各二进位全部右移若干位，">>"右边的数指定移动的位数。
Python3位运算符的示例如下：

#!/usr/bin/python3

a = 0b00111100
b = 0b00001101
c = 0

c = a & b;
print("c 的值为：", bin(c))  # 0b1100

c = a | b;
print("c 的值为：", bin(c))  # 0b111101

c = a ^ b;
print("c 的值为：", bin(c))  # 0b110001

c = ~a;
print("c 的值为：", bin(c))  # -0b111101

c = a << 2;
print("c 的值为：", bin(c))  # 0b11110000

c = a >> 2;
print("c 的值为：", bin(c))  # 0b1111

6、成员运算符

Python支持成员运算符，测试实例中是否包含了一系列的成员，包括字符串，列表或元组。
in：如果在指定的序列中找到值返回 True，否则返回 False。
not in：如果在指定的序列中没有找到值返回 True，否则返回 False。
Python3成员运算符的示例如下：

#!/usr/bin/python3

a = 1
b = 20
list = [1, 2, 3, 4, 5]

if (a in list):
    print("变量a在给定的列表list中")
else:
    print("变量a不在给定的列表list中")

if (b not in list):
    print("变量b不在给定的列表list中")
else:
    print("变量b在给定的列表list中")

7、身份运算符

Python3身份运算符用于比较两个对象的存储单元。
is：x is y，用于判断两个标识符是不是引用自一个对象，如果引用的是同一个对象则返回 True，否则返回 False。
is not：x is not y，用于判断两个标识符是不是引用自不同对象，如果引用的不是同一个对象则返回结果 True，否则返回 False。
Python3身份运算符的示例如下：

#!/usr/bin/python3

a = 20
b = 20

if (a is b):
    print("a和b有相同的标识")
else:
    print("a和b没有相同的标识")

if (a is not b):
    print("a和b没有相同的标识")
else:
    print("a和b有相同的标识")
Python中对象类型的判断使用is×××tance方法进行判断。
a = "hello"
print(is×××tance(a, str))

8、运算符优先级

Python运算符的优先级从高到低如下：

编码过程中对于模糊不确定的优先级建议使用加括号显示确定。

三、Python3流程控制

1、条件控制

Python条件语句是通过一条或多条语句的执行结果（True或者False）来决定执行的代码块。
Python中if语句的一般形式如下：

if condition_1:
    statement_block_1
elif condition_2:
    statement_block_2
else:
    statement_block_3

如果"condition_1"为True将执行"statement_block_1"块语句。
如果"condition_1"为False，将判断"condition_2"。
如果"condition_2"为True将执行"statement_block_2"块语句。
如果 "condition_2" 为False，将执行"statement_block_3"块语句。
每个条件后使用冒号（:）表示满足条件后要执行的语句块。
条件控制中使用缩进来划分语句块，相同缩进数的语句在一起组成一个语句块。
在Python中没有switch – case语句。

#! /usr/bin/python3

score = int(input("Please enter the score: "))

if score < 60:
    print("D")
elif score < 80:
    print("C")
elif score < 90:
    print("B")
elif score <= 100:
    print("A")

在嵌套 if 语句中，可以把 if...elif...else 结构放在另外一个 if...elif...else 结构中。

2、循环控制

Python中的循环语句有for和 while。Python中while语句的一般形式如下：

while 判断条件：
    语句

在Python中没有do..while循环。

#! /usr/bin/python3

N = 100
counter = 1
n = 0
while counter <= N:
    n += counter
    counter += 1

print("1 到 %d 之和为: %d" % (N, n))

在 while … else 在条件语句为 false 时执行 else 的语句块.

#! /usr/bin/python3

count = 0
while count < 5:
    print("Hello Python3")
    count += 1
else:
    print("Hello Go")

如果while循环体中只有一条语句，可以将该语句与while写在同一行中， 如下所示:

#! /usr/bin/python3

flag = 1

while flag: print('Hello Python3')

print("Good bye!")

Python中for循环可以遍历任何序列的项目，如一个列表或者一个字符串。
for循环的一般格式如下：

for  in :
    
else: 
    

#! /usr/bin/python3

languages = ["C", "C++", "Perl", "Python"]
for x in languages:
    print(x)

for 循环中使用break语句用于跳出当前循环体，不会正常结束for循环，即不执行else分支。

#! /usr/bin/python3

languages = ["C", "C++", "Perl", "Python"]
for x in languages:
    if x == "Python":
        print(x)
        break
    print(x)
else:
    print("None")

range()内置函数可以用于生成数列。

#! /usr/bin/python3

for x in range(5):
    print(x)
# 指定区间
for x in range(5,9):
    print(x)

# 指定区间和步长
for x in range(0,10,2):
    print(x)

for x in range(-10,-100,-10):
    print(x)

a = [1,2,3,4,5,6,7,8]
for i in range(0, len(a), 2):
    print(a[i])

b = a[0:len(a):2]
print(b) # [1, 3, 5, 7]

通过seq[0:len(seq):step]可以从seq每隔step步长取一个元素构成新的序列。
Python中pass空语句用于保持程序结构的完整性，pass 不做任何事情，一般用做占位语句。

#! /usr/bin/python3

for x in range(5):
    pass

3、switch实现

Python不支持switch，通过使用字典可以实现switch，实现方案如下：
A、利用字典取值get方法的容错性，处理switch语句中的default情况。
B、设置字典的vlaue为对应方法名，来代替switch语句中的代码块。
C、为不同key设置相同的value，模拟switch中穿透。
字典实现switch的示例如下：

#!/usr/bin/python3

def taskForRest():
    print("Today is easy！")
def taskForWork():
    print("Good job!")
def taskForDefault():
    print("Invalid input!")

switchDic = {"Sunday":taskForRest,
            "Monday":taskForWork,
            "Tuesday":taskForWork,
            "Wednesday":taskForWork,
            "Tursday":taskForWork,
            "Friday":taskForWork,
            "Saturday":taskForRest
}

monday = "Monday"
switchDic.get(monday,taskForWork())
tuesday = "Tuesday"
switchDic.get(tuesday, taskForWork)()
today = "Today"
switchDic.get(today,taskForDefault())

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