干貨|python基礎(chǔ)知識總結(jié)

Python程序的執(zhí)行過程和C語言不一樣，使用Python寫的程序在運行過程中 Python解釋器會把源代碼轉(zhuǎn)換為字節(jié)碼，再由Python虛擬機來執(zhí)行這些字節(jié)碼。而C程序則是計算機直接執(zhí)行由C源代碼編譯的機器指令。

在使用Python的時候需要留意你所使用的Python版本，因為Python2.X和Python3.X有較大的改動。最主要的是Python3默認編碼為utf-8，并且Python2中的print語句變成了print函數(shù)。其他變動在此不一一說明。

有關(guān)Python的特點只需了解就好，這些在代碼實戰(zhàn)會體會到。

一、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型

Python是一門弱類型語言，變量使用前無需聲明，變量名可以看作一種引用。Python的基本數(shù)據(jù)類型分為數(shù)字、字符串、列表、元組、集合、字典。

其中數(shù)字包括整型、浮點型、布爾型、以及復數(shù)。Python的整型數(shù)可以有無限精度，浮點數(shù)默認為double類型保留16位小數(shù)，如果你需要更高的精度，則可以使用decimal模塊。在python中，布爾型為數(shù)字的一種，True 和 1等價，False和0等價，（你會發(fā)現(xiàn)True == 1這語句為真，且True+True的值等于2），復數(shù)的實部和虛部均為浮點數(shù)。

列表、元組、字典、集合、字符串是Python中經(jīng)常會使用到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的方法都要能熟練使用。

列表、元組、字符串是非常相似的，他們都是順序存儲結(jié)構(gòu)，元素之間有固定的順序，并且它們都可以用 + 和相同類型的數(shù)據(jù)類型拼接起來。他們的差別是:列表內(nèi)的元素可以修改，元組和字符串是不可變數(shù)據(jù)類型，即元祖和字符串的元素不能修改（如果把每一個字符當成字符串的元素的話）。

 其中元組和字符串的不可改變也不一樣，如果對想修改字符串，等價新建新的字符串（字符串的是完全不能修改）。

而元組是不能修改元組內(nèi)對元素的引用。當你的元組里嵌套了一個列表時，你發(fā)現(xiàn)列表內(nèi)的元素可以修改，但是你不能把列表這個元素換成其他元素。因為元祖該位置保存著該列表的引用，該引用不能修改。修改列表內(nèi)的元素并不會改變元組對該列表的引用。

除此以為，列表、元組、字符串都能用索引訪問元素，可以使用切片操作，可以用for  in 循環(huán)按順序迭代元素。其中元祖的性能比列表的性能稍微高一點點，這在數(shù)據(jù)量大的時候才比較明顯，但在機器學習中通常都是使用numpy的數(shù)組。

字符串的使用自不用說，列表往往使用來處理數(shù)據(jù)時使用(處理完直接append到列表里)，元祖就比較少用到。有關(guān)字符串、列表的操作一定要熟練掌握。

字典記錄了鍵值的映射關(guān)系，可以迭代，可以修改，但是字典沒辦法保證安裝你添加順序進行迭代。此外使用字典會比列表更占用內(nèi)存，但字典的訪問更快。

在使用字典的時候還有許多技巧，當你想判斷某個鍵是否在字典里的時候，在數(shù)據(jù)量巨大的時候，用in操作會很慢，而如果你直接訪問用鍵來訪問，并將此語句放在try/except內(nèi)，速度會明顯提高(in操作相當于遍歷查找，如果字典無此鍵，這需要遍歷整個字典；但如果直接訪問，就能利用哈希表的優(yōu)點，迅速查找，如果找不到也會因為拋出異常而進入except語句塊)。

集合也是一種無序無重復元素的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所以我們可以把列表轉(zhuǎn)化為集合達到數(shù)據(jù)去重的效果,這是制作詞袋經(jīng)常使用的技巧。同時也要注意集合內(nèi)存放的都是不可變對象。

有些時候我們還需要對數(shù)據(jù)進行拷貝操作，這時我們要注意是否需要深拷貝的情況。當列表、字典存在嵌套的時候，如果用淺拷貝或者切片。則會導致嵌套里面的列表或字典仍為同一個對象，一處修改導致同時修改的情況。這是應該使用copy模塊的deepcopy方法來進行拷貝。

機器學習的操作對象是數(shù)據(jù)，所以以上的數(shù)據(jù)類型必須要能夠熟練的運用。

二、循環(huán)

Python的循環(huán)簡單易上手，while循環(huán)和C語言一樣，但for in 循環(huán)就很像java的foreach循環(huán)(java foreach循環(huán)不能修改迭代元素，而Python的for in可以)。for in 循環(huán)在迭代列表、元組等可迭代類型非常方便。例：

>>>abc =  ['a', 'b', 'c']>>> for item in abc:                 print(item)

也可以用range用索引迭代:

   >>> for index in range(len(abc)):     print abc([index])

三、文件IO

在處理數(shù)據(jù)的時候，我們往往需要從文件中讀取數(shù)據(jù)。所以文件IO操作必不可少的。

Python的文件操作很簡單，只需用open打開文件

            file = open(path,pattern)

由上可知，上面文件IO的模式和C的差不多，除此之外，有些時候還要設置編碼等等。

        read是一次性讀完文件，但是當讀取內(nèi)容大于內(nèi)存大小不能使用read。

        readline和readlines都是逐行讀取，但是readlines是一次性讀取之后，每一行轉(zhuǎn)為列表的一個元素。readlines比readline要快。

        當使用write寫入時，若寫入的內(nèi)容大于緩沖區(qū)，則會直接寫入文件(一般會先寫入緩存區(qū))。writeline則是可以把列表當做參數(shù)寫入。一般寫入操作之后都應調(diào)用flush方法，把緩存區(qū)的內(nèi)容寫到文件去。

        在完成文件IO之后要關(guān)閉文件，否則就會占用系統(tǒng)資源，可以用try/finally確保文件關(guān)閉，用with語句可以更方便些(with語句結(jié)束自動關(guān)閉文件)。

四、函數(shù)

Python中用def關(guān)鍵字來定義函數(shù)，格式為

            def 函數(shù)名(參數(shù))：

函數(shù)參數(shù)：

接下來將詳細將函數(shù)的參數(shù)類型，函數(shù)的參數(shù)有4種分別是：必選參數(shù)、默認參數(shù)、可變參數(shù)和關(guān)鍵字參數(shù)

必選參數(shù)：必選參數(shù)需要按照函數(shù)聲明的順序傳入，和C語言的函數(shù)參數(shù)一樣

默認參數(shù)：如果該參數(shù)沒有傳入，則傳入默認取值

可變關(guān)鍵字：可變關(guān)鍵字就是傳入的參數(shù)個數(shù)是可變的。

也可以傳入一個列表或元組，在參數(shù)前加上*

關(guān)鍵字參數(shù)：關(guān)鍵字參數(shù)允許你傳入0個或任意個含參數(shù)名的參數(shù)，這些關(guān)鍵字參數(shù)在函數(shù)內(nèi)部自動組裝為一個字典

也可以傳入一個dict，在參數(shù)前加上**

在Python中定義函數(shù)，可以用必選參數(shù)、默認參數(shù)、可變參數(shù)和關(guān)鍵字參數(shù)，這4種參數(shù)都可以一起使用，或者只用其中某些，但是請注意，參數(shù)定義的順序必須是：必選參數(shù)、默認參數(shù)、可變參數(shù)和關(guān)鍵字參數(shù)。

返回值：

函數(shù)可以有0個或多個返回值，直接return沒有返回值實際上是返回了None，返回多個值時，上還是返回一個元組，元組可以對多個變量對應賦值。(其實就是序列解包)