十分鐘入門 Python 教程

題記

去年和 amile 童鞋定了個小目標，決定帶著點興趣和熱情，順著全民學(xué) Python 的熱潮，隨波逐流。奈何二零二零年是真的魔幻，唉，生活有你讀不懂的詩，還有到不了的遠方，我把那一年的辛酸過往，閹割成了一首詩。“生活似一杯苦茶，往事如逝水一般，邂逅一縷禪香，無數(shù)個赤夜里，抬頭望見新月，繁星點點。“，好像還可以再閹割下，就變成了“苦茶，逝水，禪香，赤夜，新月，繁星”六個意象。而今，擠擠時間把這件事進行下去吧。。。。。。

準備

本文參考的教材是《Python 教程：從入門到實踐》，這本書比較基礎(chǔ)，對沒有編程經(jīng)驗的讀者異常友好，所以本教程適用于對剛剛開始學(xué)或者沒有編程經(jīng)驗的讀者。使用jupyter notebook作為學(xué)習(xí)這門語言入門的工具，這玩意好使，免去了初學(xué)者學(xué)習(xí)編輯器的成本，打開網(wǎng)頁編寫 Python 程序，點擊運行即可出結(jié)果，而且它除了可以寫 Python 之外，還支持 Markdown 語法，所以很適合寫教程和筆記的。關(guān)于它的安裝教程，可以看下這篇文章：https://zhengjiangtao.cn/a2python/base/env.html

給它一個特寫。

那個經(jīng)典的“Hello World”

在 Python 語言中，我們可以通過print函數(shù)去打印相關(guān)的信息，比如說在 Python3 中我們要打印出一個Hello World，可以這樣寫。

#?encoding:?utf-8

if?__name__?==?'__main__':

????print('Hello?World')

基礎(chǔ)知識梳理

如樓上的 Hello World 所示，在 Python 語言中，末尾是不用加分號的。Python 是一門解釋型，它并不像 C、C++這樣，需要有個編譯的過程，將代碼編譯成機器碼（轉(zhuǎn)換成計算機可識別的二進制指令）然后運行，在編譯過程中要確定變量的類型，通不過編譯就不能運行。Python 語言需要一個解釋器，邊解釋邊運行，所以在定義變量的時候并不需要指出其是什么類型，遵循變量名 = 變量值這種方式即可，關(guān)于變量名的規(guī)范和其它語言也差不多，這里就不展開贅述了，后面的相關(guān)類型的變量賦值本身是沒有什么好講的，但是 Python 語言有意思就有意思在它的庫多，你不用洋洋灑灑寫很多，你只要庫調(diào)的好，代碼是非常簡潔的。

字符串

比如說我們要定義一個字符串變量名name為ataola,就可以寫作name = 'ataola'。如果說字符串很長，我們期望原樣輸出，那么可以這樣寫。

long_str?=?'''The?Zen?of?Python,?by?Tim?Peters

Beautiful?is?better?than?ugly.
Explicit?is?better?than?implicit.
Simple?is?better?than?complex.
Complex?is?better?than?complicated.
Flat?is?better?than?nested.
Sparse?is?better?than?dense.
Readability?counts.
Special?cases?aren't?special?enough?to?break?the?rules.
Although?practicality?beats?purity.
Errors?should?never?pass?silently.
Unless?explicitly?silenced.
In?the?face?of?ambiguity,?refuse?the?temptation?to?guess.
There?should?be?one--?and?preferably?only?one?--obvious?way?to?do?it.
Although?that?way?may?not?be?obvious?at?first?unless?you're?Dutch.
Now?is?better?than?never.
Although?never?is?often?better?than?*right*?now.
If?the?implementation?is?hard?to?explain,?it's?a?bad?idea.
If?the?implementation?is?easy?to?explain,?it?may?be?a?good?idea.
Namespaces?are?one?honking?great?idea?--?let's?do?more?of?those!'''

print(long_str)

注意： 變量的命名不能跟系統(tǒng)的函數(shù)名，或者保留字沖突，比如這里你寫作str = 'what's wrong with you ?'就很不好，因為str是系統(tǒng)函數(shù)，它可以把變量轉(zhuǎn)成字符串類型。例如樓下這個例子，如果不用str函數(shù)將整型變量age轉(zhuǎn)換成字符串類型的話，就會出現(xiàn)運行出錯，因為他們不是一個類型的變量。

age?=?24
msg=?"i?am?"?+?str(age)?+?"?year?old"
print(msg)

一些常用的字符串 API

• title: 首字母大寫

• upper: 大寫

• lower: 小寫

• strip: 去空

• lstrip: 左邊去空

• rstrip: 右邊去空

• split: 字符串轉(zhuǎn)列表

• count: 統(tǒng)計字符出現(xiàn)的次數(shù)

例子 1

代碼：

_str?=?'hello?world'
print('首字母大寫:',?_str.title())
print('大寫：',?_str.upper())
print('小寫：',?_str.lower())

輸出：

首字母大寫:?Hello?World
大寫：HELLO WORLD
小寫：hello world

例子 2

代碼：

_str?=?'?happy?everyday??'
print('|'?+?_str?+?'|')
print('|'?+?_str.strip()?+?'|')
print('|'?+?_str.lstrip()?+?'|')
print('|'?+?_str.rstrip()?+?'|')
print('|'?+?_str.lstrip().rstrip()?+?'|')

輸出：

|?happy?everyday??|
|happy?everyday|
|happy?everyday??|
|?happy?everyday|
|happy?everyday|

例子 3

代碼：

bio?=?'day?day?up,?to?be?strong!'
print(bio.count('day'))
print(bio.count('up'))

輸出：

2
1

由例子 2 的最后一行可見 Python 是支持函數(shù)鏈式調(diào)用的。

整型

python3 的整型范圍是無限的，所以它特別適合拿來做科學(xué)計算相關(guān)的，因為你不用擔(dān)心它會精度溢出。有意思的是，它允許你用_下劃線表示數(shù)字的分隔符，提高其可讀性，這并不影響其數(shù)值，比如1_000,它和1000是一樣的。

一些常用處理數(shù)字的 API

• bin: 轉(zhuǎn)二進制

• abs: 求絕對值

• bool: 轉(zhuǎn)布爾值

• float: 轉(zhuǎn)浮點數(shù)

• pow: 冪函數(shù)

• 一些位運算。。。。。。

例子 4

代碼：

print(bin(8))?#?十進制轉(zhuǎn)二進制
print(abs(-10))?#?絕對值
print(?1?and?0?==?1?&?0)?#?按位于
print?((1?or?0)?==?(1?|?0))?#?按位或
print(~11?==?-12)#?取反（二進制的負數(shù)表示方法：正數(shù)按位取反再加1）
print(2?^?3?^?2?==?3)?#?異或
print(8?<1?==16)?#?左移
print(8?>>?1?==?4)?#?右移
print(10?%?3?==?1)?#?取余
print(3?**?2?==?pow(3,?2))?#?次方運算符?和?冪函數(shù)
print(bool(1)?==?True?)?#?轉(zhuǎn)布爾類型，除0外都是True
print(bool(0)?==?True?)?#?轉(zhuǎn)布爾類型，除0外都是True
print(float(100))?#?整數(shù)轉(zhuǎn)浮點

輸出：

0b1000
10
True
True
True
True
True
True
True
True
True
False
100.0

浮點

為什么0.1 + 0.2 != 0.3， 3 * 0.1 != 0.3, 而是0.30000000000000004?

我們知道計算機只能識別二進制，所以浮點數(shù)會被轉(zhuǎn)換成二進制，0.1 轉(zhuǎn)成二進制是0.0001100110011001100110011001100110011001100110011001101, 0.2 轉(zhuǎn)成二進制是0.001100110011001100110011001100110011001100110011001101,相加得到的結(jié)果是0.0100110011001100110011001100110011001100110011001101. 簡單的說就是像 0.1 這種無法被二進制完整表示。

這里我們可以通過round(num, digits)去使結(jié)果符合預(yù)期，例如print(round(0.1 + 0.2, 1)),就能得到 0.3

注意：

十進制整數(shù)轉(zhuǎn)二進制方法：除 2 取余；十進制小數(shù)轉(zhuǎn)二進制方法：乘 2 除整

布爾值

在 Python 中，用True表示真，用False表示假，注意這里是區(qū)分大小寫的。

我們來看下面這個例子

例子 5

代碼：

print(1?==?True)?#?True
print(0?==?False)?#?False
print(''?==?True)?#?False
print('?'?==?True)?#?False
print(''?==?False)?#?False
print('?'?==?False)?#?False
print(bool(''))?#?False
print(bool('?'))?#?True

可以看到在 Python 中，數(shù)字 0 也可以表示 False，其它數(shù)字可以表示 True， 而字符串它不能表示成真或假,但是可以通過bool函數(shù)將其轉(zhuǎn)回成真假

列表

列表是一系列按特定順序排列的元素組成，類似于 Javascript 中的數(shù)組。值得一提的是，在列表訪問的時候，它的索引下標可以為負數(shù)，例如a[-1]就是表示列表 a 中的倒數(shù)第一個元素

一些常用的列表 API

• sort: 排序

• reverse: 反轉(zhuǎn)

• len: 長度

• append: 從列表末尾插入元素

• insert: 列表任意位置插入元素

• pop: 從列表末尾彈出元素

• remove: 從右往左移除第一個遇到的目標元素

我們一起來看下面這個例子，

例子 5

代碼：

season??=?['spring',?'summer',?'autumn',?'winter']
print(season)
season.sort()
print(season)
season.sort(reverse=True)
print(season)
print(sorted(season))
print(season)
season.reverse()
print(season)
print(len(season))

輸出：

['spring',?'summer',?'autumn',?'winter']
['autumn',?'spring',?'summer',?'winter']
['winter',?'summer',?'spring',?'autumn']
['autumn',?'spring',?'summer',?'winter']
['winter',?'summer',?'spring',?'autumn']
['autumn',?'spring',?'summer',?'winter']
4

從樓上的例子，我們不難發(fā)現(xiàn)，通過list.sort()，這種方式它會改變列表的原值，而且在函數(shù)中可以傳一個參數(shù)reverse來表示是順著排序還是倒著排序。

我們再來看一個例子

例子 6

代碼：

arr?=?[1,?2,?3,?4,?5]
print(arr[0])
print(arr[-1])
arr.append(6)
print(arr)
arr.insert(4,?4.5)
print(arr)
del?arr[4]
print(arr)
arr.pop()
print(arr)
arr.pop(2)
print(arr)
arr.remove(4)
print(arr)

輸出：

1
5
[1,?2,?3,?4,?5,?6]
[1,?2,?3,?4,?4.5,?5,?6]
[1,?2,?3,?4,?5,?6]
[1,?2,?3,?4,?5]
[1,?2,?4,?5]
[1,?2,?5]

樓上的例子首先我定義了一個列表arr = [1, 2, 3, 4, 5],然后我去訪問了它的第一個元素和最后一個元素，接著我通過append函數(shù)在列表后面追加了6，之后我又通過insert函數(shù)在第五個元素的位置插入了4.5,緊接著我用del又把它刪除了，然后我通過調(diào)用pop彈出了列表最后的元素，之后我又給它穿了個參數(shù)2,表示將第三個元素彈出，最后我通過remove函數(shù)去刪除了從列表最后往前找到的第一個目標元素。

字典

字典是一系列的鍵值對，類似于 JavaScript 中的對象。我們還是以具體的示例來看下。

例子 7

代碼：

user?={?'name':?'ataola',?'age':?24,?'sex':?'男'?}
print(user)
print('Hello?',?user['name'])

輸出：

{'name':?'ataola',?'age':?24,?'sex':?'男'}
Hello??ataola

這里我們定義了一個用戶信息的字典，然后試著把它打印出來，通過鍵值對的鍵可以訪問它的值，接著我們試著構(gòu)造字符串去試著訪問它。

例子 8

代碼：

for?key,?value?in?user.items():
????print(key,?value)

輸出：

name?ataola
age?24
sex?男

上面這個例子就是遍歷字典的鍵值對的方法。

如果我只是想遍歷它的鍵或者值呢？通過keys()表示鍵，通過values()表示值。

代碼：

for?key?in?user.keys():
????print(key)

輸出：

name
age
sex

代碼：

for?value?in?user.values():
????print(value)

輸出：

ataola
24
男

這里再進一步思考下，如果說我遍歷的值有很多重復(fù)呢？我怎么讓它不重復(fù)呢？嗯，對，答案就是集合去重。當(dāng)然，這里答案不唯一。

代碼：

favorite_language?=?{?'alice':?'JAVA',?'Bob':?'C++',?'ataola':?'Javascript',?'daming':?'Javascript',?'wuyifan':?'Javascript'?}
for?value?in?set(favorite_language.values()):
????print(value)

輸出：

JAVA
Javascript
C++

循環(huán)和判斷

這里把循環(huán)和判斷放在一起講吧，循環(huán)在大多數(shù)編程語言里都差不多，不外乎for循環(huán)和while循環(huán)，條件判斷也都類似，不外乎if,else這種。

while 循環(huán)

代碼：

while?message?!=?'quit':
????message?=?input('please?input?something:')
????print(message)

輸出：

please?input?something:11
11
please?input?something:22
22
please?input?something:33
33
please?input?something:quit
quit

這個程序是這樣子的，當(dāng)用戶輸入quit的時候，那么我就退出這個程序，不然我就原樣輸出。

條件判斷

代碼：

num?=?input('please?input?a?number:?')
num?=?int(num)
if?num?>?10:
????print('big')
elif?num?<=?10?and?num?>?5:
????print('normal')
else:
????print('small')

輸出:

please?input?a?number:?8
normal

這個程序是這樣子的，提示用戶輸入一個數(shù)，然后判斷這個數(shù)的大小，通過if,elif,else來判斷輸入的數(shù)是大還是小，抑或是正常，這就是個例子，本身沒有什么意義。

for 循環(huán)

代碼：

numbers?=?list(range(1,?20))
for?num?in?numbers:
????if?num?%?2?==?0:
????????print(num,?'是個偶數(shù)')
????else:
????????print(num,?'是個奇數(shù)')
print(numbers)

輸出：

1?是個奇數(shù)
2?是個偶數(shù)
3?是個奇數(shù)
4?是個偶數(shù)
5?是個奇數(shù)
6?是個偶數(shù)
7?是個奇數(shù)
8?是個偶數(shù)
9?是個奇數(shù)
10?是個偶數(shù)
11?是個奇數(shù)
12?是個偶數(shù)
13?是個奇數(shù)
14?是個偶數(shù)
15?是個奇數(shù)
16?是個偶數(shù)
17?是個奇數(shù)
18?是個偶數(shù)
19?是個奇數(shù)
[1,?2,?3,?4,?5,?6,?7,?8,?9,?10,?11,?12,?13,?14,?15,?16,?17,?18,?19]

樓上的這個例子，我們用了一個 for 循環(huán)遍歷了列表 numbers 里面的項，然后結(jié)合 if 判斷這個項是奇數(shù)還是偶數(shù)。

函數(shù)

函數(shù)本質(zhì)是帶名字的代碼段，在 python 中我們可以通過def去定義一個函數(shù)。

代碼：

def?sayHello(name?=?'zjt'):
????return?'hello?'?+?name

for?i?in?range(1,?10):
????if?i?%?2?==?0:
????????print(i,?sayHello())
????else:
????????print(i,?sayHello('ataola'))

輸出

1?hello?ataola
2?hello?zjt
3?hello?ataola
4?hello?zjt
5?hello?ataola
6?hello?zjt
7?hello?ataola
8?hello?zjt
9?hello?ataola

上面這個例子中我們定義了一個函數(shù)sayHello,然后給函數(shù)的形參一個初始值，如果調(diào)用函數(shù)沒有傳的話就取默認值，這個例子本身沒有什么意義，就作為演示意思下。

類

講到類，就不得不提面向?qū)ο罅耍约胺庋b繼承多態(tài)啦。這里我們作為入門環(huán)節(jié)，簡單地用一個例子感受下。

我們先創(chuàng)建一個類Person,然后我們再創(chuàng)建一個類Robot去繼承Person.

代碼：

class?Person():
????"""?人類?"""
????def?__init__(self,?name,?age):
????????self.name?=?name
????????self.age?=?age
????def?speak(self):
????????print(self.name.title(),?'?is?speaking.')

class?Robot(Person):
????def?__init__(self,?name,?age):
????????super().__init__(name,?age)


ataola?=?Person('zheng?jiangtao',?24)
ataola.speak()
robot?=?Robot('xiao?ai',?3)
robot.speak()

輸出：

Zheng?Jiangtao??is?speaking.
Xiao?Ai??is?speaking.

我們實例化了一個 Person 類 ataola，然后調(diào)用了 speak 方法，我們還實例化了一個 Robot 類，然后調(diào)用了其繼承 Person 類的 speak 方法。

說明

本文首發(fā)于 GitHub 倉庫https://github.com/ataola/a2python，線上閱讀地址：https://zhengjiangtao.cn/a2python/，轉(zhuǎn)載請注明出處，謝謝！