Python基础知识梳理
Python是一种高级编程语言,以其简单易学、优雅而著称,被广泛应用于领域,例如数据分析、人工智能、网络编程等。本篇博客将对Python基础知识进行梳理,包括基本数据类型、常用数据结构、运算符、控制语句和函数。
Python有基本数据类型和常用的数据结构。
1. 基本数据类型:
- 整型(int)
- 浮点型(float)
- 布尔型(bool)
- 字符串型(str)
示例:
# 整数
x = 10
print(type(x)) # <class 'int'># 浮点数
y = 3.1415
print(type(y)) # <class 'float'># 布尔值
a = True
b = False
print(type(a)) # <class 'bool'>
print(type(b)) # <class 'bool'># 字符串
s = "Hello, world!"
print(type(s)) # <class 'str'>
2. 数据结构:
- 列表(list)
- 元组(tuple)
- 字典(dict)
- 集合(set)
示例:
# 列表
lst = [1, 2, 3, 4]
print(type(lst)) # <class 'list'># 元组
tpl = (1, 2, 3, 4)
print(type(tpl)) # <class 'tuple'># 字典
dct = {'name': 'Tom', 'age': 18, 'gender': 'male'}
print(type(dct)) # <class 'dict'># 集合
st = {1, 2, 3, 4}
print(type(st)) # <class 'set'>
3. 运算符
- 算术运算符
- 比较运算符
- 逻辑运算符
- 位运算符
示例:
- 算术运算符
在Python中,算术运算符是用来执行基本的数学运算(加、减、乘、除和取余操作)的运算符。
运算符 | 描述 | 示例 |
---|---|---|
+ | 加运算符:将相加的两个数值相加 | 3 + 5 结果为8 |
- | 减运算符:将相减的两个数值相减 | 10 - 5 结果为5 |
* | 乘运算符:将相乘的两个数值相乘 | 5 * 6 结果为30 |
/ | 除运算符:将相除的两个数值相除 | 10 / 2 结果为5 |
% | 取模运算符:返回两个数相除的余数 | 7 % 3 结果为1 |
例如,可以使用以下代码来演示Python的算术运算符:
a = 10
b = 5
print(a + b) # 输出 15
print(a - b) # 输出 5
print(a * b) # 输出 50
print(a / b) # 输出 2.0
print(a % b) # 输出 0
需要注意的一点是,Python中的除法运算符(/)返回的是一个浮点数,即使两个整数相除也是如此。如果想得到整数的结果,可以使用取整运算符(//)。例如:
# 浮点数除法
a = 5 / 2
print(a) # 输出2.5# 整数除法
b = 5 // 2
print(b) # 输出2
- 比较运算符
Python中的比较运算符用于比较两个值并返回一个布尔值(True或False)。以下是Python中的比较运算符:
运算符 | 描述 | 示例 |
---|---|---|
== | 等于:比较两个值是否相等,若相等则返回True,否则返回False。 | (a == b) 返回 False |
!= | 不等于:比较两个值是否不相等,若不相等则返回True,否则返回False。 | (a != b) 返回 True |
> | 大于:比较两个值的大小,若左边的值大于右边的值则返回True,否则返回False。 | (a > b) 返回 False |
< | 小于:比较两个值的大小,若左边的值小于右边的值则返回True,否则返回False。 | (a < b) 返回 True |
>= | 大于等于:比较两个值的大小,若左边的值大于等于右边的值则返回True,否则返回False。 | (a >= b) 返回 False |
<= | 小于等于:比较两个值的大小,若左边的值小于等于右边的值则返回True,否则返回False。 | (a <= b) 返回 True |
示例:
x = 5
y = 7
print(x > y) # 输出 False
print(x < y) # 输出 True
print(x == y) # 输出 False
print(x != y) # 输出 True
print(x >= y) # 输出 False
print(x <= y) # 输出 True
3.逻辑运算符
在Python中,逻辑运算符用于对两个或多个逻辑值进行操作,返回一个逻辑值。
以下是Python中的逻辑运算符:
运算符 | 描述 | 示例 |
---|---|---|
and | 逻辑与运算符:如果两个操作数都为 True,则条件变为 True,否则为 False。 | x and y |
or | 逻辑或运算符:如果任何一个操作数为 True,则条件变为 True,否则为 False。 | x or y |
not | 逻辑非运算符:如果条件为 True,则逻辑非运算符将得到 False,否则得到 True。 | not x |
其中,and 和 or 均为短路运算符,即如果表达式能够通过第一个操作数得到结果,则不再计算第二个操作数。例如,对于 and 运算符,当第一个操作数为 False 时,整个表达式一定为 False,因此不再计算第二个操作数,直接返回 False。
注意:在 Python 中,0、空字符串、空列表等等被视为 False,其他值被视为 True。所以,在使用逻辑运算符时需要注意数据类型和数值范围。
使用示例:
x = 10
y = 20
z = 30
result1 = (x > y) and (y > z) # False and False 为 False
result2 = (x < y) or (y > z) # True or False 为 True
result3 = not(x < y) # not(True) 为 False
print(result1) # 输出结果为 False
print(result2) # 输出结果为 True
print(result3) # 输出结果为 False
以上示例中,首先定义了三个变量 x
、y
、z
。然后使用逻辑运算符and、or、not对这些变量进行组合,最终得到了三个结果 result1
、result2
、result3
。最后利用print函数依次输出这三个结果。
- 位运算符
在Python中,位运算符是对数字的二进制位进行操作的运算符。它们将数字看作是二进制数,并对其进行位操作,如移位、逻辑和、逻辑或和逻辑异或等。
运算符 | 描述 | 示例 |
---|---|---|
& | 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。 | (a & b) 输出 12,二进制解释: 0000 1100 |
| | 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。 | (a | b) 输出 61 ,二进制解释: 0011 1101 |
^ | 按位异或运算符:当两对应的二进位相异时,结果为1 。 | (a ^ b) 输出 49 ,二进制解释: 0011 0001 |
~ | 按位取反运算符:对数据的每个二进制位取反,即把 1 变为 0,把 0 变为 1。 ~x 类似于 -x-1。 | (~a ) 输出 -61 ,二进制解释: 1100 0011,在一个有符号二进制数的补码形式。 |
<< | 左移动运算符:把"<<"左边的运算数的 |
Python控制语句和使用示例
1. if语句
用法:
if 条件1:执行语句1
elif 条件2:执行语句2
else:执行语句3
示例:
x = 10
if x > 0:print('x是正数')
elif x < 0:print('x是负数')
else:print('x是零')
输出结果:
x是正数
2. for循环
用法:
for 变量名 in 序列:执行语句
示例:
for i in [1, 2, 3, 4, 5]:print(i)
输出结果:
1
2
3
4
5
3. while循环
用法:
while 条件:执行语句
示例:
i = 1
while i <= 5:print(i)i += 1
输出结果:
1
2
3
4
5
4. break和continue
break用法:
for 变量名 in 序列:if 条件:break
break示例:
for i in range(1, 11):if i == 6:breakprint(i)
输出结果:
1
2
3
4
5
continue用法:
for 变量名 in 序列:
如果 条件:continue执行语句
continue示例:
for i in range(1, 11):if i % 2 == 0:continueprint(i)
输出结果:
1
3
5
7
9
- 定义函数:在 Python 中,使用def关键字定义函数。函数的定义格式如下:
def 函数名(参数列表):函数体语句return [表达式]
其中,参数列表可以省略,多个参数之间用逗号隔开,函数体语句可以包含多条语句,return语句用于返回函数值(也可以省略)。
例如,定义一个计算圆面积的函数:
def calc_circle_area(radius):return 3.14 * radius 2
- 函数调用:函数定义之后,需要进行函数调用才能得到结果。调用函数时,需要传递函数的参数。例如:
result = calc_circle_area(2)
print(result)
这段代码会在屏幕上输出圆的面积,即12.56。
- 参数传递:在调用函数时,需要传递参数。Python 中有以下几种参数传递方式:
- 位置参数:根据参数的位置来确定参数传递的顺序。
- 关键字参数:根据参数的名称来确定参数传递的顺序。
- 默认参数:定义函数时,可以给某个参数指定默认值,调用函数时,如果未传递该参数,则使用默认值。
- 可变参数:如果不确定函数需要接收多少个参数,可以使用可变参数。在函数定义时,使用*args表示可变参数,这样函数就可以接收任意数量的参数。
- 关键字可变参数:如果想要在可变参数中包含关键字参数,可以使用kwargs表示关键字可变参数。
例如,以下是使用可变参数计算一组数字和的函数:
def sum(*args):result = 0for num in args:result += numreturn result
同样的,使用关键字可变参数的示例代码:
def print_info(name, kwargs):print("Name: ", name)for key, value in kwargs.items():print(key, ":", value)print_info("Tom", age=20, city="Beijing")
这段代码会输出以下内容:
Name: Tom
age: 20
city: Beijing
- 函数的返回值指的是函数执行完成后返回给调用者的结果。在Python中,使用
return
关键字来返回值。如果函数没有显式地使用return
语句,函数会默认返回None
。
例如:
def add(a, b):result = a + breturn resultc = add(1, 2)
print(c) # 输出结果为3
在上面的例子中,函数add
的返回值是result
,当调用add(1, 2)
时,返回值为3,被赋值给了变量c
,最终输出结果为3。