Python基本介紹

Python是一門通用型的程式語言，逐漸受到越來越多人的追捧。一言以蔽之，Python是一種解釋性、物件導向的語言；具體點說，Python是一門融合了程序導向、函數式和麪向物件程式設計範式的多目標語言。

Python的特點

可讀性強；簡潔簡潔；物件導向；免費和開源；可移植性和跨平臺；豐富的庫；可拓展性。

應用範圍

1.科學計算2.人工智慧3.WEB伺服器端和大型網站後端4.GUI開發（使用者圖形介面開發）5.遊戲開發6.移動裝置7.嵌入式裝置8.系統運維9.大數據10.雲端計算

Python的缺點

Python是解釋執行，效能較低，因此，影響效能的功能可以使用C/C++/JAVA/GO等語言去開發。

版本和相容性問題

Python 2：2000年10月發佈，最新版本是2.7，已停止更新
Python 3：2008年發佈，對比Python 2有較大提升，不相容Python2
相容性問題的解決：Python 3 的許多新特性也被移植到了Python2.7作爲過渡，如果程式可以在2.7版本上執行，可以通過2to3(Python自帶的指令碼)的轉換工具無縫遷移到Python3

Python直譯器簡介

直譯器是一種能讓其他程式執行起來的程式。當你編寫一段Python程式，Python直譯器將讀取程式，並按照其中的命令執行，得出結果。實際上，直譯器就是程式碼與機器的計算機硬體之間的軟體邏輯層。
Python程式的執行依賴於Python直譯器，常見的Python直譯器有： PyPy，CPython,Jython,IronPython,Stackless等；

Python下載與安裝（直譯器）

1. 進入官網：https://www.python.org/downloads/
2. 下載Python包
   
3. 安裝python：與安裝一般軟體差別不大，不再贅述
4. 環境變數問題
   勾選「Add Python to environment variable」,這樣就可以將Python新增到環境變數Path中，我們在windows的命令列模式下執行Python直譯器。
   
   

互動式命令列模式

1. 互動式執行程式碼
   
2. 互動式執行指令碼檔案：指令碼檔案以.py後綴結尾
   
3. 執行指令碼檔案並將其結果儲存在txt檔案中（程式碼如上，執行結果如下）
   

匯入和過載

每個以拓展名.py結尾的Python原始檔都是一個模組，其他檔案可以通過匯入一個模組讀取這個模組定義的內容——匯入操作從本質上來說就是載入另一個檔案，並給予讀取這個檔案內容的許可權。
預設情況下，在互動對話中，每個模組的的匯入只會執行一次。要想在同一次對話中再次執行這個檔案，而不停止和重新啓動對話，需要呼叫imp 標準庫模組中可用的reload函數。（此函數在Python2中內建，在Python3中不內建）

獲取模組的屬性

可以通過兩種不同的方式來從其他元件中獲取模組的屬性

使用exec執行模組檔案

這種方法也可以實現執行模組檔案中儲存的程式碼

程式設計基本格式

恰當的空格，縮排問題

1.邏輯行首的空白（空格和製表符）用來決定邏輯行的縮排層次，從而用來決定語句的分組。
2.語句從新行的第一列開始。
3.縮排風格統一：
①　每個縮排層次使用單個製表符或者四個空格（IDE）會自動將製表符設定成4個空格）
②　Python用縮排而不是{}表示程式塊
[縮排的報錯提醒： IndentationError: unexpected indent ]

Python區分大小寫

註釋

1.行註釋
每行註釋前加#號。當直譯器看到#，則忽略這一行#後面的內容。註釋可以用ctrl+/快捷鍵。
2.段註釋
使用三個連續單引號（’’’）,當直譯器看到’’’,則會掃描下一個’’’,然後忽略他們之間的內容。

變數和數據型別

什麼是變數

變數是一段有名字的連續儲存的空間，我們可以通過定義變數來申請並命名這樣的儲存空間，並通過變數的名稱來使用這段儲存空間。

變數的建立

一個變數（即變數名），當程式碼第一次給它賦值時就建立了它。之後的賦值將改變這個變數名的值。可以理解爲最初的賦值操作在建立變數。

變數型別

變數永遠不會擁有和它關聯的型別資訊或約束。型別的概念存在於物件而不是變數名中。變數原本是相通的，只是在特定的一個時間點，簡單地參照了一個特定的物件而已。

變數使用

當變數出現在表達式中時，它會馬上被當前參照的物件所替代，無論這個物件是什麼型別。此外，所有的變數必須在使用前被明確地賦值，使用未賦值的變數會產生錯誤。

檢視變數當前參照的物件的數據型別

使用type函數，type(變數);
如：

a=10
print(type(a))

變數的命名規則

• 變數必須以字母（a—z,A—Z）或者是下劃線（_）開頭。
• 其他字元可以是字母、數位或者下劃線。
• 變數區分大小寫。
• python 關鍵字不能作爲變數名。
  
  [補充]：以下劃線開頭的識別符號是有特殊意義的。以單下劃線開頭 _foo 的代表不能直接存取的類屬性，需通過類提供的介面進行存取，不能用 from xxx import * 而匯入。
  以雙下劃線開頭的 __foo 代表類的私有成員，以雙下劃線開頭和結尾的 foo 代表 Python 裡特殊方法專用的標識，如 init() 代表類別建構函式。
  Python 可以同一行顯示多條語句，方法是用分號 ‘; ’分開。

命名規範

• 見名知意，如：password作爲密碼。
• 小駝峯命名法，如:userName作爲使用者名稱。
• 大駝峯命名法，如：UserName作爲使用者名稱。
• 下劃線命名法，如：user_name作爲使用者名稱。

運算子

這裏以a=10,b=20爲例。

算數運算子

運算子	描述
+	加：兩個物件相加
-	減：得到負數或是一個數減去另一個數
*	乘：兩個數相乘或是返回一個被重複若幹次的字串
/	除：x除以y
%	取模：返回除法的餘數
**	冪：返回x的y次冪
//	取整除：返回商的整數部分（向下取整）

程式碼範例如下：

a=10
b=20
print('a+b=',a+b)
print('a-b=',a-b)
print('a*b=',a*b)
print('a/b=',a/b)
print('a%b=',a%b)
print('a**b=',a**b)
print('a//b=',a//b)

執行結果如下：
a+b= 30
a-b= -10
a*b= 200
a/b= 0.5
a%b= 10
a**b= 100000000000000000000
a//b= 0

比較運算子

所有比較運算子返回1表示真，返回0表示假。這分別與特殊的變數True和False等價。

運算子	描述
==	等於：比較物件是否相等
！=	不等於：比較兩個物件是否不相等
<>	不等於：比較兩個物件是否不相等。python3 已廢棄
>	大於：返回x是否大於y
<	小於：返回x是否小於y
>=	大於等於：返回x是否大於等於y
<=	小於等於：返回x是否小於等於y

程式碼範例如下：

a=10
b=20
print('a==b的值',a==b)
print('a！=b的值',a!=b)
# python3 已廢棄<>運算子
# print('a<>b的值',a<>b)
print('a>b的值',a>b)
print('a<b的值',a<b)
print('a>=b的值',a>=b)
print('a<=b的值',a<=b)

執行結果如下：
a==b的值 False
a！=b的值 True
a>b的值 False
a<b的值 True
a>=b的值 False
a<=b的值 True

賦值運算子

賦值運算子和C語言中相同，s[str]=x等價於s=s[str]x。這裏的str代表+、-、*、/、%、**、//等符號。其中，允許x,y=10,20這種賦值方式。

運算子	描述
=	簡單的賦值運算子
+=	加法賦值運算子
-=	減法賦值運算子
*=	乘法賦值運算子
/=	除法賦值運算子
%=	取模賦值運算子
**=	冪賦值運算子
//=	取整除賦值運算子

位運算子

位運算子首先將變數轉換爲2進位制，然後進行相關位元運算，返回結果是已經轉換爲10進位制的數值。

運算子	描述
&	按位元與運算子：參與運算的兩個值,如果兩個相應位都爲1,則該位的結果爲1,否則爲0
|	按位元或運算子：只要對應的二個二進位有一個爲1時，結果位就爲1
^	按位元互斥或運算子：當兩對應的二進位相異時，結果爲1
~	按位元取反運算子：對數據的每個二進制位取反,即把1變爲0,把0變爲1 。~x 類似於 -x-1
<<	左移動運算子：運算數的各二進位全部左移若幹位，由 << 右邊的數位指定了移動的位數，高位丟棄，低位補0
>>	右移動運算子：把">>"左邊的運算數的各二進位全部右移若幹位，>> 右邊的數位指定了移動的位數

程式碼範例如下：

a=10
b=20
print('a&b=',a&b)
print('a|b=',a|b)
print('a^b=',a^b)
print('~a=',~a)
print('a<<2=',a<<2)
print('a>>2=',a>>2)

執行結果如下：
a&b= 0
a|b= 30
a^b= 30
~a= -11
a<<2= 40
a>>2= 2
[補充]：由於負數在計算機中是以二補數的形式存在的，所以負數進行位運算時，需要先將其轉換爲二補數形式，然後再進行位運算子，最後輸出10進位制結果。

邏輯運算子

運算子	邏輯表達式	描述
and	x and y	布爾"與" ：如果 x 爲 False，x and y 返回 False，否則它返回 y 的計算值。（除非x爲0，返回0[false]，否則返回y的值）
or	x or y	布爾"或" ：如果 x 是非 0，它返回 x 的值，否則它返回 y 的計算值。（除非x爲0，返回y的值，否則返回x的值）
not	x not y	布爾"非" ：如果 x 爲 True，返回 False 。如果 x 爲 False，它返回 True

成員運算子

Python還支援成員運算子，測試範例中包含了一系列的成員，包括字串，列表或元組。

運算子	描述
in	如果在指定的序列中找到值返回 True，否則返回 False
not in	如果在指定的序列中沒有找到值返回 True，否則返回 False

身份運算子

身份運算子用於比較兩個物件的儲存單元是否參照同一個物件

運算子	描述
is	is 是判斷兩個識別符號是不是參照自一個物件,如果參照的是同一個物件則返回 True，否則返回 False。類似於id(x) == id(y)
is not	is not 是判斷兩個識別符號是不是參照自不同對象,如果參照的是不同對象則返回 True，否則返回 False。類似於id(x) ！= id(y)

運算子優先順序比較

運算子	描述
**	指數 (最高優先順序)
~ + -	按位元翻轉, 一元加號和減號 (最後兩個的方法名爲 +@ 和 -@)
* / % //	乘，除，取模和取整除
+ -	加法、減法
>> <<	右移，左移運算子
&	位 ‘AND’
^ /
<= < > >=	比較運算子
<> == !=	等於運算子
= %= /= //= -= += *= **=	賦值運算子
is is not	身份運算子
in not in	成員運算子
not and or	邏輯運算子

python的輸入與輸出

格式化輸出

• Python有一個簡單的格式化方法，使用%佔位符，%後面的跟的是變數的數據型別。
  程式碼範例如下：

a=10
c='niro'
print('我今年%d歲了，我的名字是%s！'%(a,c))

執行結果如下：
我今年10歲了，我的名字是niro！

• 格式化輸出的另外一種形式，.format()。它可以通過編號來更改順序。
  程式碼範例如下：

a=10
c='niro'
print('我今年{1}歲了，我的名字是{0}!'.format(c,a))

執行結果如下：
我今年10歲了，我的名字是niro！

輸入

Python提供了input的方式進行獲取鍵盤輸入（input獲取的輸入都是str型別的，如果需要輸入數位型，需要進行型別轉換）

程式碼範例如下：

# 通過input函數進行輸入，字串參數爲輸入提示
a=input('請輸入a：')
# 使用input輸入的內容都是字串型別
print(a,type(a))
# 強制型別轉換爲int型，數位10代表10進位制
b=int(a,10)
print(b,type(b))

執行結果如下：
請輸入a：10
10 <class ‘str’>
10 <class ‘int’>