python是一种通用编程语言,在科学计算和机器学习领域有广泛的应用。
在python中,#表示注释,作用于整行。
#这是一行注释
''' '''或者''' '''表示区间注释,在三引号之间的所有内容都被注释
'''
这是
多行
注释
'''
算数运算符:
print(1 1) # 2
print(2 - 1) # 1
print(3 * 4) # 12
print(3 / 4) # 0.75
print(3 // 4) # 0
print(3 % 4) # 3
print(2 ** 3) # 8
比较运算符:
print(2 > 1) # True
print(2 >= 4) # False
print(1 < 2) # True
print(5 <= 2) # False
print(3 == 4) # False
print(3 != 5) # True
逻辑运算符
print((3 > 2) and (3 < 5)) # True
print((1 > 3) or (9 < 2)) # False
print(not (2 > 1)) # False
位运算符
print(bin(4)) # 0b100
print(bin(5)) # 0b101
print(bin(~4), ~4) # -0b101 -5
print(bin(4 & 5), 4 & 5) # 0b100 4
print(bin(4 | 5), 4 | 5) # 0b101 5
print(bin(4 ^ 5), 4 ^ 5) # 0b1 1
print(bin(4 << 2), 4 << 2) # 0b10000 16
print(bin(4 >> 2), 4 >> 2) # 0b1 1
三元运算符
# 没有三元运算符这样写
x, y = 4, 5
if x < y:
small = x
else:
small = y
print(small) # 4
# 有三元运算符这样写
x, y = 4, 5
small = x if x < y else y
print(small) # 4
其他运算符
letters = ['A', 'B', 'C']
if 'A' in letters:
print('A' ' exists')
if 'h' not in letters:
print('h' ' not exists')
# A exists
# h not exists
a = 'hello'
b = 'hello'
print(a is b, a == b) # True True
print(a is not b, a != b) # False False
a = ['hello']
b = ['hello']
print(a is b, a == b) # False True
print(a is not b, a != b) # True False
注意:
运算符的优先级
print(-3 ** 2) # -9
print(3 ** -2) # 0.1111111111111111
print(1 << 3 2 & 7) # 0
print(-3 * 2 5 / -2 - 4) # -12.5
print(3 < 4 and 4 < 5) # True
# 通过print()可以查看a的值和类型
a = 1031
print(a, type(a))
# 1031 <class 'int'>
# 将一个整数转换为二进制并返回其长度
a = 1031
print(bin(a))
print(a.bit_length())
浮点型
print(1, type(1))
# 1 <class 'int'>
print(1., type(1.))
# 1.0 <class 'float'>
a = 0.00000023
b = 2.3e-7
print(a) # 2.3e-07
print(b) # 2.3e-07
有时候我们想保留浮点型的小数点后 n
位。可以用 decimal
包里的 Decimal
对和 getcontext()
方法来实现。
import decimal
from decimal import Decimal
a = decimal.getcontext()
print(a)
# Context(prec=28, rounding=ROUND_HALF_EVEN, Emin=-999999, Emax=999999,
# capitals=1, clamp=0, flags=[],
# traps=[InvalidOperation, DivisionByZero, Overflow])
b = Decimal(1) / Decimal(3)
print(b)
# 0.3333333333333333333333333333
#使1/3保留四位,使用getcontext().prec来调整精度
decimal.getcontext().prec = 4
c = Decimal(1) / Decimal(3)
print(c)
# 0.3333
布尔型
布尔(Boolean)型变量只能取两个值,true和false。当把布尔型变量应用在数字运算中时,使用1和0代表True和False
print(True True) #2
print(True False) #1
print(False False) #0
除了直接给变量赋值True和False,还可以使用bool(x)来创建变量,其中x可以是
# bool作用于基本变量类型:x只要不是整型0、浮点型0.0,bool(x)就是true,其余都是false
print(type(0), bool(0), bool(1))
# <class 'int'> False True
print(type(10.31), bool(0.00), bool(10.31))
# <class 'float'> False True
print(type(True), bool(False), bool(True))
# <class 'bool'> False True
# bool作用于容器类型变量:x只要不是空的变量,bool(x)就是true,其余就是false
print(type(''), bool(''), bool('python'))
# <class 'str'> False True
print(type(()), bool(()), bool((10,)))
# <class 'tuple'> False True
print(type([]), bool([]), bool([1, 2]))
# <class 'list'> False True
print(type({}), bool({}), bool({'a': 1, 'b': 2}))
# <class 'dict'> False True
print(type(set()), bool(set()), bool({1, 2}))
# <class 'set'> False True
小结:确定bool(x)是true还是false,就看x是否为空,空的话就是false,非空就是true。对于数值变量0为空,容器变量里面没有元素就是空。
获取类型信息
type(object)
print(isinstance(1, int)) # True
print(isinstance(5.2, float)) # True
print(isinstance(True, bool)) # True
print(isinstance('5.2', str)) # True
类型转换
print(int('520')) # 520
print(int(520.52)) # 520
print(float('520.52')) # 520.52
print(float(520)) # 520.0
print(str(10 10)) # 20
print(str(10.1 5.2)) # 15.3
print(*objects, sep=' ', end='\n', file=sys.stdout, flush=False)
# 没有参数时,每次输出后都会换行。
shoplist = ['apple', 'mango', 'carrot', 'banana']
print('This is printed without 'end' and 'step'.')
for item in shoplist:
print(item)
# This is printed without 'end'and 'sep'.
# apple
# mango
# carrot
# banana
# 每次输出都用end设置的参数&结尾,并没有默认换行
shoplist = ['apple', 'mango', 'carrot', 'banana']
print('This is printed with 'end='&''.')
for item in shoplist:
print(item, end='&')
print('hello world')
# This is printed with 'end='&''.
# apple&mango&carrot&banana&hello world
# 将seq设置为&
shoplist = ['apple', 'mango', 'carrot', 'banana']
print('This is printed with 'sep='&''.')
for item in shoplist:
print(item, 'another string', sep='&')
# This is printed with 'sep='&''.
# apple&another string
# mango&another string
# carrot&another string
# banana&another string
二进制有三种不同的表示形式:原码反码和补码,计算机内部使用补码来表示。
原码:其实就是二进制表示,第一位是符号位
00 00 00 11 -> 3
10 00 00 11 -> -3
反码:正数的原码就是反码,负数的反码是符号位不变,其余位取反
00 00 00 11 -> 3
11 11 11 00 -> -3
补码:正数的原码就是补码,负数的补码就是反码 1
00 00 00 11 -> 3
11 11 11 01 -> -3
符号位:最高位为符号位,0表示正数,1表示负数。在位运算中,符号也参加运算
利用<<,>>快速计算2的倍数的问题
使用^快速交换两个整数。
通过a&(-a)快速获取a的最后一位为1的整数
元素与集合的操作
集合之间的操作:
注意:整数在内存中是以补码的形式存在的,输出自然也是按照补码输出。
if 2 > 1 and not 2 > 3:
print('Correct Judgement!')
# Correct Judgement!
temp = input('猜一猜小姐姐想的是哪个数字?')
guess = int(temp) # input 函数将接收的任何数据类型都默认为 str。
if guess == 666:
print('你太了解小姐姐的心思了!')
print('哼,猜对也没有奖励!')
else:
print('猜错了,小姐姐现在心里想的是666!')
print('游戏结束,不玩儿啦!')
# Python 使用缩进而不是大括号来标记代码块边界,因此要特别注意else的悬挂问题。
hi = 6
if hi > 2:
if hi > 7:
print('好棒!好棒!')
else:
print('切~')
# 无输出
temp = input('请输入成绩:')
source = int(temp)
if 100 >= source >= 90:
print('A')
elif 90 > source >= 80:
print('B')
elif 80 > source >= 60:
print('C')
elif 60 > source >= 0:
print('D')
else:
print('输入错误!')
assert这个关键词我们称之为“断言”,当这个关键词后边的条件为 False 时,程序自动崩溃并抛出AssertionError的异常。
my_list = ['lsgogroup']
my_list.pop(0)
assert len(my_list) > 0
# AssertionError
# 在进行单元测试时,可以用来在程序中置入检查点,只有条件为 True 才能让程序正常工作。
assert 3 > 7
# AssertionError
count = 0
while count < 3:
temp = input('猜一猜小姐姐想的是哪个数字?')
guess = int(temp)
if guess > 8:
print('大了,大了')
else:
if guess == 8:
print('你太了解小姐姐的心思了!')
print('哼,猜对也没有奖励!')
count = 3
else:
print('小了,小了')
count = count 1
print('游戏结束,不玩儿啦!')
当while循环正常执行完的情况下,执行else输出,如果while循环中执行了跳出循环的语句,比如 break,将不执行else代码块的内容。
count = 0
while count < 5:
print('%d is less than 5' % count)
count = count 1
else:
print('%d is not less than 5' % count)
# 0 is less than 5
# 1 is less than 5
# 2 is less than 5
# 3 is less than 5
# 4 is less than 5
# 5 is not less than 5
for i in 'ILoveLSGO':
print(i, end=' ') # 不换行输出
# I L o v e L S G O
member = ['张三', '李四', '刘德华', '刘六', '周润发']
for each in member:
print(each)
# 张三
# 李四
# 刘德华
# 刘六
# 周润发
for i in range(len(member)):
print(member[i])
# 张三
# 李四
# 刘德华
# 刘六
# 周润发
dic = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}
for key, value in dic.items():
print(key, value, sep=':', end=' ')
# a:1 b:2 c:3 d:4
dic = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}
for key in dic.keys():
print(key, end=' ')
# a b c d
dic = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}
for value in dic.values():
print(value, end=' ')
# 1 2 3 4
当for循环正常执行完的情况下,执行else输出,如果for循环中执行了跳出循环的语句,比如 break,将不执行else代码块的内容,与while - else语句一样。
for num in range(10, 20): # 迭代 10 到 20 之间的数字
for i in range(2, num): # 根据因子迭代
if num % i == 0: # 确定第一个因子
j = num / i # 计算第二个因子
print('%d 等于 %d * %d' % (num, i, j))
break # 跳出当前循环
else: # 循环的 else 部分
print(num, '是一个质数')
# 10 等于 2 * 5
# 11 是一个质数
# 12 等于 2 * 6
# 13 是一个质数
# 14 等于 2 * 7
# 15 等于 3 * 5
# 16 等于 2 * 8
# 17 是一个质数
# 18 等于 2 * 9
# 19 是一个质数
这个BIF(built-in functions 内置函数)有三个参数,其中用中括号括起来的表示这两个参数是可以省略的;step表示第三个参数的默认值是1;该函数的作用是生成一个从start参数的值开始到stop参数的值结束的数字序列,该序列包含start的值,但不包括stop的值。
for i in range(2, 9): # 不包含9
print(i)
# 2
# 3
# 4
# 5
# 6
# 7
# 8
for i in range(1, 10, 2):
print(i)
# 1
# 3
# 5
# 7
# 9
sequence是一个序列,迭代器或其他支持迭代的对象;start是下标的起始位置;返回enumerate(枚举)对象。
seasons = ['Spring', 'Summer', 'Fall', 'Winter']
lst = list(enumerate(seasons))
print(lst)
# [(0, 'Spring'), (1, 'Summer'), (2, 'Fall'), (3, 'Winter')]
lst = list(enumerate(seasons, start=1)) # 下标从 1 开始
print(lst)
# [(1, 'Spring'), (2, 'Summer'), (3, 'Fall'), (4, 'Winter')]
enumerate()与for循环的结合使用
languages = ['Python', 'R', 'Matlab', 'C ']
for language in languages:
print('I love', language)
print('Done!')
# I love Python
# I love R
# I love Matlab
# I love C
# Done!
for i, language in enumerate(languages, 2):
print(i, 'I love', language)
print('Done!')
# 2 I love Python
# 3 I love R
# 4 I love Matlab
# 5 I love C
# Done!
跳出当前所在层的循环。
结束本轮循环并开始下一轮循环。
不做任何事。主要作用是为了保持程序结构的完整性。
x = [-4, -2, 0, 2, 4]
y = [a * 2 for a in x]
print(y)
# [-8, -4, 0, 4, 8]
x = [i ** 2 for i in range(1, 10)]
print(x)
# [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
x = [(i, i ** 2) for i in range(6)]
print(x)
# [(0, 0), (1, 1), (2, 4), (3, 9), (4, 16), (5, 25)]
x = [i for i in range(100) if (i % 2) != 0 and (i % 3) == 0]
print(x)
# [3, 9, 15, 21, 27, 33, 39, 45, 51, 57, 63, 69, 75, 81, 87, 93, 99]
a = [(i, j) for i in range(0, 3) for j in range(0, 3)]
print(a)
# [(0, 0), (0, 1), (0, 2), (1, 0), (1, 1), (1, 2), (2, 0), (2, 1), (2, 2)]
x = [[i, j] for i in range(0, 3) for j in range(0, 3)]
print(x)
# [[0, 0], [0, 1], [0, 2], [1, 0], [1, 1], [1, 2], [2, 0], [2, 1], [2, 2]]
x[0][0] = 10
print(x)
# [[10, 0], [0, 1], [0, 2], [1, 0], [1, 1], [1, 2], [2, 0], [2, 1], [2, 2]]
a = [(i, j) for i in range(0, 3) if i < 1 for j in range(0, 3) if j > 1]
print(a)
# [(0, 2)]
元组推导式:
a = (x for x in range(10))
print(a)
# <generator object <genexpr> at 0x0000025BE511CC48>
print(tuple(a))
# (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)
字典推导式:
b = {i: i % 2 == 0 for i in range(10) if i % 3 == 0}
print(b)
# {0: True, 3: False, 6: True, 9: False}
集合推导式:
c = {i for i in [1, 2, 3, 4, 5, 5, 6, 4, 3, 2, 1]}
print(c)
# {1, 2, 3, 4, 5, 6}
其他:
e = (i for i in range(10))
print(e)
# <generator object <genexpr> at 0x0000007A0B8D01B0>
print(next(e)) # 0
print(next(e)) # 1
for each in e:
print(each, end=' ')
# 2 3 4 5 6 7 8 9
s = sum([i for i in range(101)])
print(s) # 5050
s = sum((i for i in range(101)))
print(s) # 5050
异常就是运行期间检测到的错误。计算机语言针对可能出现的错误定义了异常类型,某种错误引发对应的异常时,异常处理程序将启动,从而恢复程序的正常运行。
异常体系内部有层次关系,python异常体系中的部分关系如下所示:
try语句按照以下方式工作:
try:
f = open('test.txt')
print(f.read())
f.close()
except OSError:
print('打开文件出错')
# 打开文件出错
try:
f = open('test.txt')
print(f.read())
f.close()
except OSError as error:
print('打开文件出错\n原因是:' str(error))
# 打开文件出错
# 原因是:[Errno 2] No such file or directory: 'test.txt'
try:
int('abc')
s = 1 '1'
f = open('test.txt')
print(f.read())
f.close()
except OSError as error:
print('打开文件出错\n原因是:' str(error))
except TypeError as error:
print('类型出错\n原因是:' str(error))
except ValueError as error:
print('数值出错\n原因是:' str(error))
# 数值出错
# 原因是:invalid literal for int() with base 10: 'abc'
dict1 = {'a': 1, 'b': 2, 'v': 22}
try:
x = dict1['y']
except LookupError:
print('查询错误')
except KeyError:
print('键错误')
else:
print(x)
# 查询错误
# 要注意错误的优先级
dict1 = {'a': 1, 'b': 2, 'v': 22}
try:
x = dict1['y']
except KeyError:
print('键错误')
except LookupError:
print('查询错误')
else:
print(x)
# 键错误
# 一个 except 子句可以同时处理多个异常,这些异常将被放在一个括号里成为一个元组。
try:
s = 1 '1'
int('abc')
f = open('test.txt')
print(f.read())
f.close()
except (OSError, TypeError, ValueError) as error:
print('出错了!\n原因是:' str(error))
# 出错了!
# 原因是:unsupported operand type(s) for : 'int' and 'str'
try:检测范围;expect expcetion[as reason]:出现异常后的处理代码finally:无论如何都会被执行的代码。不管try语句里面有没有异常,finally子句都会执行。
def divide(x, y):
try:
result = x / y
print('result is', result)
except ZeroDivisionError:
print('division by zero!')
finally:
print('executing finally clause')
divide(2, 1)
# result is 2.0
# executing finally clause
divide(2, 0)
# division by zero!
# executing finally clause
divide('2', '1')
# executing finally clause
# TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'str'
如果try子句执行时没有发生异常,python执行else语句后的语句。
使用except而不带任何的异常,这不是一个很好的方式,我们不能通过该程序识别出具体的异常信息,因为它捕获所有的异常。
try:检测范围;except(exception1[,exception2[,...exceptionN]]]):发生以上多个异常中的一个,执行这块代码;else:如果没有异常执行这块代码。
try:
fh = open('testfile.txt', 'w')
fh.write('这是一个测试文件,用于测试异常!!')
except IOError:
print('Error: 没有找到文件或读取文件失败')
else:
print('内容写入文件成功')
fh.close()
# 内容写入文件成功
python使用raise语句抛出一个指定的异常。
try:
raise NameError('HiThere')
except NameError:
print('An exception flew by!')
# An exception flew by!
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