【Python基礎(chǔ)】適合小白的Python 簡易入門指南（附代碼）

0.導(dǎo)語

Python是一種跨平臺的計算機(jī)程序設(shè)計語言。是一種面向?qū)ο蟮膭討B(tài)類型語言，最初被設(shè)計用于編寫自動化腳本(shell)，隨著版本的不斷更新和語言新功能的添加，越來越多被用于獨(dú)立的、大型項(xiàng)目的開發(fā)。

在此之前，我已經(jīng)寫了以下幾篇AI基礎(chǔ)的快速入門，本篇文章講解python語言的基礎(chǔ)部分，也是后續(xù)內(nèi)容的基礎(chǔ)。

本文代碼可以在github下載：

https://github.com/fengdu78/Data-Science-Notes/tree/master/1.python-basic

文件名：Python_Basic.ipynb

1 Python數(shù)據(jù)類型

1.1 字符串

在Python中用引號引起來的字符集稱之為字符串，比如：'hello'、"my Python"、"2+3"等都是字符串 Python中字符串中使用的引號可以是單引號、雙引號跟三引號

print ('hello world!')

hello world!

c = 'It is a "dog"!'
print (c)

It is a "dog"!

c1= "It's a dog!"
print (c1)

It's a dog!

c2 = """hello
world
!"""
print (c2)

hello
world
!

• 轉(zhuǎn)義字符''

轉(zhuǎn)義字符\可以轉(zhuǎn)義很多字符，比如\n表示換行，\t表示制表符，字符\本身也要轉(zhuǎn)義，所以\ \表示的字符就是\

print ('It\'s a dog!')
print ("hello world!\nhello Python!")
print ('\\\t\\')

It's a dog!
hello world!
hello Python!
\	\

原樣輸出引號內(nèi)字符串可以使用在引號前加r

print (r'\\\t\\')

\\\t\\

• 子字符串及運(yùn)算

s = 'Python'
print( 'Py' in s)
print( 'py' in s)

True
False

取子字符串有兩種方法，使用[]索引或者切片運(yùn)算法[:]，這兩個方法使用面非常廣

print (s[2])

t

print (s[1:4])

yth

• 字符串連接與格式化輸出

word1 = '"hello"'
word2 = '"world"'
sentence = word1.strip('"') + ' ' + word2.strip('"') + '!'

print( 'The first word is %s, and the second word is %s' %(word1, word2))
print (sentence)

The first word is "hello", and the second word is "world"
hello world!

1.2 整數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)

整數(shù)

Python可以處理任意大小的整數(shù)，當(dāng)然包括負(fù)整數(shù)，在程序中的表示方法和數(shù)學(xué)上的寫法一模一樣

i = 7
print (i)

7

7 + 3

10

7 - 3

4

7 * 3

21

7 ** 3

343

7 / 3#Python3之后，整數(shù)除法和浮點(diǎn)數(shù)除法已經(jīng)沒有差異

2.3333333333333335

7 % 3

1

7//3

2
浮點(diǎn)數(shù)

7.0 / 3

2.3333333333333335

3.14 * 10 ** 2

314.0

其它表示方法

0b1111

15

0xff

255

1.2e-5

1.2e-05

更多運(yùn)算

import math

print (math.log(math.e)) # 更多運(yùn)算可查閱文檔

1.0

1.3 布爾值

True

True

False

False

True and False

False

True or False

True

not True

False

True + False

1

18 >= 6 * 3 or 'py' in 'Python'

True

18 >= 6 * 3 and 'py' in 'Python'

False

18 >= 6 * 3 and 'Py' in 'Python'

True

1.4 日期時間

import time

now = time.strptime('2016-07-20', '%Y-%m-%d')
print (now)

time.struct_time(tm_year=2016, tm_mon=7, tm_mday=20, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=2, tm_yday=202, tm_isdst=-1)

time.strftime('%Y-%m-%d', now)

'2016-07-20'

import datetime

someDay = datetime.date(1999,2,10)
anotherDay = datetime.date(1999,2,15)
deltaDay = anotherDay - someDay
deltaDay.days

5

還有其他一些datetime格式

• 查看變量類型

type(None)

NoneType

type(1.0)

float

type(True)

bool

s="NoneType"
type(s)

str

• 類型轉(zhuǎn)換

str(10086)

'10086'

?float()

float(10086)

10086.0

int('10086')

10086

complex(10086)

(10086+0j)

2 Python數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

列表（list）、元組（tuple）、集合（set）、字典（dict）

2.1 列表(list)

用來存儲一連串元素的容器，列表用[]來表示，其中元素的類型可不相同。

mylist= [0, 1, 2, 3, 4, 5]
print (mylist)

[0, 1, 2, 3, 4, 5]

列表索引和切片

# 索引從0開始，含左不含右
print ('[4]=', mylist[4])
print ('[-4]=', mylist[-4])
print ('[0:4]=', mylist[0:4])
print ('[:4]=', mylist[:4])#dddd
print( '[4:]=', mylist[4:])
print ('[0:4:2]=', mylist[0:4:2])
print ('[-5:-1:]=', mylist[-5:-1:])
print ('[-2::-1]=', mylist[-2::-1])

[4]= 4
[-4]= 2
[0:4]= [0, 1, 2, 3]
[:4]= [0, 1, 2, 3]
[4:]= [4, 5]
[0:4:2]= [0, 2]
[-5:-1:]= [1, 2, 3, 4]
[-2::-1]= [4, 3, 2, 1, 0]

修改列表

mylist[3] = "小月"
print (mylist[3])

mylist[5]="小楠"
print (mylist[5])

mylist[5]=19978
print (mylist[5])

小月
小楠
19978

print (mylist)

[0, 1, 2, '小月', 4, 19978]

插入元素

mylist.append('han') # 添加到尾部
mylist.extend(['long', 'wan'])
print (mylist)

[0, 1, 2, '小月', 4, 19978, 'han', 'long', 'wan']

scores = [90, 80, 75, 66]
mylist.insert(1, scores) # 添加到指定位置
mylist

[0, [90, 80, 75, 66], 1, 2, '小月', 4, 19978, 'han', 'long', 'wan']

a=[]

刪除元素

print (mylist.pop(1)) # 該函數(shù)返回被彈出的元素，不傳入?yún)?shù)則刪除最后一個元素
print (mylist)

[90, 80, 75, 66]
[0, 1, 2, '小月', 4, 19978, 'han', 'long', 'wan']

判斷元素是否在列表中等

print( 'wan' in mylist)
print ('han' not in mylist)

True
False

mylist.count('wan')

1

mylist.index('wan')

8

range函數(shù)生成整數(shù)列表

print (range(10))
print (range(-5, 5))
print (range(-10, 10, 2))
print (range(16, 10, -1))

range(0, 10)
range(-5, 5)
range(-10, 10, 2)
range(16, 10, -1)

2.2 元組(tuple)

元組類似列表，元組里面的元素也是進(jìn)行索引計算。列表里面的元素的值可以修改，而元組里面的元素的值不能修改，只能讀取。元組的符號是()。

studentsTuple = ("ming", "jun", "qiang", "wu", scores)
studentsTuple

('ming', 'jun', 'qiang', 'wu', [90, 80, 75, 66])

try:
    studentsTuple[1] = 'fu'
except TypeError:
    print ('TypeError')

TypeError

scores[1]= 100
studentsTuple

('ming', 'jun', 'qiang', 'wu', [90, 100, 75, 66])

'ming' in studentsTuple

True

studentsTuple[0:4]

('ming', 'jun', 'qiang', 'wu')

studentsTuple.count('ming')

1

studentsTuple.index('jun')

1

len(studentsTuple)

5

2.3 集合(set)

Python中集合主要有兩個功能，一個功能是進(jìn)行集合操作，另一個功能是消除重復(fù)元素。集合的格式是：set()，其中()內(nèi)可以是列表、字典或字符串，因?yàn)樽址且粤斜淼男问酱鎯Φ?/p>

studentsSet = set(mylist)
print (studentsSet)

{0, 1, 2, 'han', 4, '小月', 19978, 'wan', 'long'}

studentsSet.add('xu')
print (studentsSet)

{0, 1, 2, 'han', 4, '小月', 19978, 'wan', 'long', 'xu'}

studentsSet.remove('xu')
print (studentsSet)

{0, 1, 2, 'han', 4, '小月', 19978, 'wan', 'long'}

mylist.sort()#會出錯

---------------------------------------------------------------------------

TypeError                                 Traceback (most recent call last)

 in ()
----> 1 mylist.sort()


TypeError: '<' not supported between instances of 'str' and 'int'

a = set("abcnmaaaaggsng")
print ('a=', a)

a= {'b', 'a', 'm', 'c', 'g', 's', 'n'}

b = set("cdfm")
print ('b=', b)

b= {'m', 'd', 'c', 'f'}

#交集
x = a & b
print( 'x=', x)

x= {'m', 'c'}

#并集
y = a | b
print ('y=', y)
#差集
z = a - b
print( 'z=', z)
#去除重復(fù)元素
new = set(a)
print( z)

y= {'b', 'a', 'f', 'd', 'm', 'c', 'g', 's', 'n'}
z= {'b', 'a', 'g', 's', 'n'}
{'b', 'a', 'g', 's', 'n'}

2.4字典(dict)

Python中的字典dict也叫做關(guān)聯(lián)數(shù)組，用大括號{}括起來，在其他語言中也稱為map，使用鍵-值（key-value）存儲，具有極快的查找速度，其中key不能重復(fù)。

k = {"name":"weiwei", "home":"guilin"}
print (k["home"])

guilin

print( k.keys())
print( k.values())

dict_keys(['name', 'home'])
dict_values(['weiwei', 'guilin'])

添加、修改字典里面的項(xiàng)目

k["like"] = "music"
k['name'] = 'guangzhou'
print (k)

{'name': 'guangzhou', 'home': 'guilin', 'like': 'music'}

k.get('edu', -1) # 通過dict提供的get方法，如果key不存在，可以返回None，或者自己指定的value

-1

刪除key-value元素

k.pop('like')
print (k)

{'name': 'guangzhou', 'home': 'guilin'}

2.5 列表、元組、集合、字典的互相轉(zhuǎn)換

type(mylist)

list

tuple(mylist)

(0, 1, 2, '小月', 4, 19978, 'han', 'long', 'wan')

list(k)

['name', 'home']

zl = zip(('A', 'B', 'C'), [1, 2, 3, 4]) # zip可以將列表、元組、集合、字典‘縫合’起來
print (zl)
print (dict(zl))

{'A': 1, 'B': 2, 'C': 3}

3 Python控制流

在Python中通常的情況下程序的執(zhí)行是從上往下執(zhí)行的，而某些時候我們?yōu)榱烁淖兂绦虻膱?zhí)行順序，使用控制流語句控制程序執(zhí)行方式。Python中有三種控制流類型：順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)。

另外，Python可以使用分號";"分隔語句，但一般是使用換行來分隔；語句塊不用大括號"{}"，而使用縮進(jìn)（可以使用四個空格）來表示

3.1 順序結(jié)構(gòu)

s = '7'
num = int(s) # 一般不使用這種分隔方式
num -= 1 # num = num - 1
num *= 6 # num = num * 6
print (num)

36

3.2 分支結(jié)構(gòu)：Python中if語句是用來判斷選擇執(zhí)行哪個語句塊的

if :

   執(zhí)行語句塊

elif ：

   執(zhí)行語句塊

else：? ? ? ?# 都不滿足

   執(zhí)行語句塊

#elif子句可以有多條，elif和else部分可省略

salary = 1000
if salary > 10000:
    print ("Wow!!!!!!!")
elif salary > 5000:
    print ("That's OK.")
elif salary > 3000:
    print ("5555555555")
else:
    print ("..........")

..........

3.3 循環(huán)結(jié)構(gòu)

while 循環(huán)

while :

   循環(huán)執(zhí)行語句塊

else：? ? ? ? ?# 不滿足條件

  執(zhí)行語句塊

#else部分可以省略

a = 1
while a < 10:
    if a <= 5:
        print (a)
    else:
        print ("Hello")
    a = a + 1
else:
    print ("Done")

1
2
3
4
5
Hello
Hello
Hello
Hello
Done

• for 循環(huán) for (條件變量) in (集合)：

  執(zhí)行語句塊

“集合”并不單指set，而是“形似”集合的列表、元組、字典、數(shù)組都可以進(jìn)行循環(huán)

條件變量可以有多個

heights = {'Yao':226, 'Sharq':216, 'AI':183}
for i in heights:
    print (i, heights[i])

Yao 226
Sharq 216
AI 183

for key, value in heights.items():
    print(key, value)

Yao 226
Sharq 216
AI 183

total = 0
for i in range(1, 101):
    total += i#total=total+i
print (total)

5050

3.4 break、continue和pass

break:跳出循環(huán)

continue:跳出當(dāng)前循環(huán),繼續(xù)下一次循環(huán)

pass:占位符，什么也不做

for i in range(1, 5):
    if i == 3:
        break
    print (i)

1
2

for i in range(1, 5):
    if i == 3:
        continue
    print (i)

1
2
4

for i in range(1, 5):
    if i == 3:
        pass
    print (i)

1
2
3
4

3.5 列表生成式

三種形式

• [<表達(dá)式> for (條件變量) in (集合)]
• [<表達(dá)式> for (條件變量) in (集合) if <'True or False'表達(dá)式>]
• [<表達(dá)式> if <'True or False'表達(dá)式> else <表達(dá)式> ?for (條件變量) in (集合) ]

fruits = ['"Apple', 'Watermelon', '"Banana"']
[x.strip('"') for x in fruits]

['Apple', 'Watermelon', 'Banana']

# 另一種寫法
test_list=[]
for x in fruits:
    x=x.strip('"')
    test_list.append(x)
test_list

['Apple', 'Watermelon', 'Banana']

[x ** 2 for x in range(21) if x%2]

[1, 9, 25, 49, 81, 121, 169, 225, 289, 361]

# 另一種寫法
test_list=[]
for x in range(21):
    if x%2:
        x=x**2
        test_list.append(x)
test_list

[1, 9, 25, 49, 81, 121, 169, 225, 289, 361]

[m + n for m in 'ABC' for n in 'XYZ']

['AX', 'AY', 'AZ', 'BX', 'BY', 'BZ', 'CX', 'CY', 'CZ']

# 另一種寫法
test_list=[]
for m in 'ABC':
    for n in 'XYZ':
        x=m+n
        test_list.append(x)
test_list

['AX', 'AY', 'AZ', 'BX', 'BY', 'BZ', 'CX', 'CY', 'CZ']

d = {'x': 'A', 'y': 'B', 'z': 'C' }
[k + '=' + v for k, v in d.items()]

['x=A', 'y=B', 'z=C']

# 另一種寫法
test_list=[]
for k, v in d.items():
    x=k + '=' + v
    test_list.append(x)
test_list

['x=A', 'y=B', 'z=C']

4 Python函數(shù)

函數(shù)是用來封裝特定功能的實(shí)體，可對不同類型和結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。

4.1 調(diào)用函數(shù)

• Python內(nèi)置了很多有用的函數(shù)，我們可以直接調(diào)用，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時多數(shù)情況下是通過調(diào)用定義好的函數(shù)來操作數(shù)據(jù)的

str1 = "as"
int1 = -9
print (len(str1))
print (abs(int1))

2
9

fruits = ['Apple', 'Banana', 'Melon']
fruits.append('Grape')
print (fruits)

['Apple', 'Banana', 'Melon', 'Grape']

4.2 定義函數(shù)

當(dāng)系統(tǒng)自帶函數(shù)不足以完成指定的功能時，需要用戶自定義函數(shù)來完成。def 函數(shù)名()：函數(shù)內(nèi)容 函數(shù)內(nèi)容

def my_abs(x):
    if x >= 0:
        return x
    else:
        return -x
    
my_abs(-9)

9

可以沒有return

def filter_fruit(someList, d):
    for i in someList:
        if i == d:
            someList.remove(i)
        else:
            pass

print (filter_fruit(fruits, 'Melon'))
print (fruits)

None
['Apple', 'Banana', 'Grape']

多個返回值的情況

def test(i, j):
    k = i * j
    return i, j, k

a , b , c = test(4, 5)
print (a, b , c)
type(test(4, 5))

4 5 20
tuple

4.3 高階函數(shù)

• 把另一個函數(shù)作為參數(shù)傳入一個函數(shù)，這樣的函數(shù)稱為高階函數(shù)

函數(shù)本身也可以賦值給變量，函數(shù)與其它對象具有同等地位

myFunction = abs
myFunction(-9)

9

• 參數(shù)傳入函數(shù)

def add(x, y, f):
    return f(x) + f(y)

add(7, -5, myFunction)

12

• 常用高階函數(shù)

map/reduce: map將傳入的函數(shù)依次作用到序列的每個元素，并把結(jié)果作為新的list返回；reduce把一個函數(shù)作用在一個序列[x1, x2, x3...]上，這個函數(shù)必須接收兩個參數(shù)，reduce把結(jié)果繼續(xù)和序列的下一個元素做累積計算

myList = [-1, 2, -3, 4, -5, 6, 7]
map(abs, myList)

from functools import reduce
def powerAdd(a, b):
    return pow(a, 2) + pow(b, 2)

reduce(powerAdd, myList) # 是否是計算平方和？

3560020598205630145296938

filter：filter()把傳入的函數(shù)依次作用于每個元素，然后根據(jù)返回值是True還是False決定保留還是丟棄該元素

def is_odd(x):
    return x % 3  # 0被判斷為False，其它被判斷為True

filter(is_odd, myList)

sorted: 實(shí)現(xiàn)對序列排序，默認(rèn)情況下對于兩個元素x和y，如果認(rèn)為x < y，則返回-1，如果認(rèn)為x == y，則返回0，如果認(rèn)為x > y，則返回1

默認(rèn)排序：數(shù)字大小或字母序（針對字符串）

sorted(myList)

[-5, -3, -1, 2, 4, 6, 7]

*練習(xí)：自定義一個排序規(guī)則函數(shù)，可將列表中字符串忽略大小寫地，按字母序排列，列表為['Apple', 'orange', 'Peach', 'banana']。提示:字母轉(zhuǎn)換為大寫的方法為some_str.upper()，轉(zhuǎn)換為小寫使用some_str.lower()

• 返回函數(shù): 高階函數(shù)除了可以接受函數(shù)作為參數(shù)外，還可以把函數(shù)作為結(jié)果值返回

def powAdd(x, y):
    def power(n):
        return pow(x, n) + pow(y, n)
    return power

myF = powAdd(3, 4)
myF

.power>

myF(2)

25

• 匿名函數(shù)：高階函數(shù)傳入函數(shù)時，不需要顯式地定義函數(shù)，直接傳入匿名函數(shù)更方便

f = lambda x: x * x
f(4)

16

等同于：

def f(x):
    return x * x

map(lambda x: x * x, myList)

匿名函數(shù)可以傳入多個參數(shù)

reduce(lambda x, y: x + y, map(lambda x: x * x, myList))

140

返回函數(shù)可以是匿名函數(shù)

def powAdd1(x, y):
    return lambda n: pow(x, n) + pow(y, n)

lamb = powAdd1(3, 4)
lamb(2)

25

其它

• 標(biāo)識符第一個字符只能是字母或下劃線，第一個字符不能出現(xiàn)數(shù)字或其他字符；標(biāo)識符除第一個字符外，其他部分可以是字母或者下劃線或者數(shù)字，標(biāo)識符大小寫敏感，比如name跟Name是不同的標(biāo)識符。
• Python規(guī)范：

• 類標(biāo)識符每個字符第一個字母大寫；
• 對象\變量標(biāo)識符的第一個字母小寫，其余首字母大寫，或使用下劃線'_' 連接；
• 函數(shù)命名同普通對象。

• 關(guān)鍵字

關(guān)鍵字是指系統(tǒng)中自帶的具備特定含義的標(biāo)識符

# 查看一下關(guān)鍵字有哪些，避免關(guān)鍵字做自定義標(biāo)識符
import keyword
print (keyword.kwlist)

['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', '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']

• 注釋

Python中的注釋一般用#進(jìn)行注釋

• 幫助

Python中的注釋一般用？查看幫助