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前言

参考资料

笔者Python学习主要以《Python编程:从入门到实战》这本书为主,笔记的思路参考书里的脉络。其次还有笔者一年前在慕课上看的北理的嵩天教授的Python课程。嵩天教授的课很好,最大的特点是每个版块都有完整的示例代码。但可能对新手小白不太友好,有些不常用的函数容易弄混。《Python编程:从入门到实战》更适合零基础学习,里边会提到一些互通的编程思想和Python的格式规范。

结合常用函数、方法

由于笔者有Java的编程基础,因此这里只记录Python跟Java不一样的地方以及一些易忘点和难点,重点放在Python的语法基础。对于新手朋友还是先看书为好。结合《Python常用函数、方法示例总结(API)》来看可能效果会好一些。


1. 变量与简单数据结构

  • .py指出这是一个Python程序,编辑器将使用Python解释器运行它;
  • Python解释器读取整个程序,确定其中每个单词含义;
  • 程序无法成功运行时,解释器会提供一个traceback。traceback是一条记录,指出解释器尝试运行代码时,在什么地方陷入困境;
  • 在Python中,可以用单引号双引号括起字符串;
  • Python中的转义符:
    • \n换行(光标到下行首);
    • \r回车(光标回到本行首);
    • \t制表符,\n\t表示换行并在下一行开头添加制表符;
    • \b回退;
  • Python2中,有些print语句包含括号,有些不包含;
  • Python使用两个乘号表示乘方,如:3 ** 2 == 9
  • Python2中除法\将小数部分直接删除。Python3中保留小数。但在Python2中:3.0 / 2 == 1.5
  • Python之禅:Python的一些编程理念。在终端输入import this即可获取;

  • Python关键字:
    Python关键字
  • Python内置函数:
    在这里插入图片描述
    Python内置函数

2. 列表相关

  • 一个列表示例:bicycles = [ 'trek', 'cannondale', 'redline']。注意方括号逗号
  • 打印列表示例:print(bicycles)
  • 访问列表元素:bicycles[0] --- > trek;
  • 访问列表倒数第x元素:bicycles[-x] --- > 当x=1时输出:redline;
  • 使用for循环遍历列表
    for object in list:
      print(object)
  • 列表解析list = [num**2 for num in range(1s, 11)] ---> 输出1到10的平方;
  • 遍历部分列表for object in list[firstNum: lastNum]:
  • 可以使用list[:]的方法复制列表;
  • 元祖相关:
    • Python中将不能修改的值称为不可变的,而不可变的列表称为元祖
    • 在编程上与列表不同之处在于其使用()tuple()或不使用括号;而列表使用[]list()
    • 元组因为创建后不能修改,因此没有特殊操作;
  • 如果提出修改Python语言修改建议,需要编写Python改进提案(PEP)。PEP 8是最古老的PEP之一,其规定了以下一些Python代码格式规范:
    • 每级缩进4个空格。需要对文本编辑器(或ide)设置tab键为4个空格;
    • Python解释器根据水平缩进解读代码,不关心垂直间距;
    • 建议每行不超过个字符;
    • 建议比较运算符两边各添加一个空格;

3. 集合

  • 一个集合示例:bicycles = { 'trek', 'cannondale', 'redline'}。注意大括号逗号
  • 集合的特点是不能重复;
  • 利用集合数据去重:

    s = set(list)  #利用集合无重复元素的特点去重
    l = list(s)  #将集合转变回列表

4. If语句

  • Python在检查是否相同时考虑大小写;
  • 大部分时候检查两个指不等的效率更高;
  • 在Python中使用andor表示并与或,而不是&&||
  • 检查列表是否含有特定值的语句:if(object in list),也可以用if(object not in list)
  • Python的if语句基本结构如下(注意冒号):
    if conditional_test1:
      do something1
    elif conditional_test2:
      do something2
    else:
      do other
  • 判断列表是否为空:if list:

5. 字典

  • 事实上,可将任意Python对象用作字典中的值;
  • 一个字典的示例:alien0 = {'color': 'green', 'points': 5}
  • 遍历字典for key, value in map.items():
  • 遍历字典的键for object in map.keys():for object in map:,因为遍历字典默认遍历所有的键;
  • 按顺序遍历字典所有的键:for object in sorted(map.keys()):
  • 遍历字典的值for object in map.values():
  • 遍历字典的值,剔除重复项:for object in set(map.values()):
  • 列表和字典的嵌套层级不应太多,如果太多,可能有更简单的解决问题的方案;

6. 用户输入和while循环

  • 在Python 3里使用input()方法,而在Python 2.7里使用raw_input()方法;
  • 循环语句:while conditional_test:
  • 可以使用break关键字退出循环,这里的循环包括while和for循环;
  • 可以使用continue关键字继续循环;
  • 使用循环处理列表:while object in list:

7. 函数

  • 不带返回值的函数定义示例:

    def greet_user(username, age=1):  #username没有设定默认值必须放在形参列表开头
      """显示简单问候语"""
      print("hello, " + username.title() + ", age is " + str(age))
    
    greet_user('jesse', 18)  #位置实参
    greet_user(age=18, username='jesse')  #关键字实参
    greet_user('jesse')  #使用默认值age=1
    • 第二行为文档字符串注释,描述函数是做什么的;
    • 后面为函数调用;
  • 带普通返回值的函数定义示例:

    def greet_user(username, age=1):  #username没有设定默认值必须放在形参列表开头
      """显示简单问候语"""
      print("hello, " + username.title() + ", age is " + str(age))
      return username.title()
  • 带字典返回值的函数定义示例:

    def build_person(first_name, last_name):  #username没有设定默认值必须放在形参列表开头
      """返回字典"""
      person = {'first': first_name, 'last': last_name}
      return person
  • 传递列表参数,列表会修改:

    def greet_users(names):
      """传入参数为列表"""
      for name in names:
          msg = "Hello, " + name.title() + "!"
          print(mas)
    
    usermanes = ['margot', 'hannah', 'ty']
    greet_users(usernames)
  • 传递列表参数的副本,列表不会修改:def greet_users(names[:]):
  • 传递任意数量的实参:*toppings可以理解成列表;

    def make_pizza(*toppings):
      """打印顾客点的所有配料"""
      print(toppings)
    
    make_pizza('pepperoni')
    make_pizza('mushrooms', 'green peppers', 'etra cheese')
    • Python创建一个名为toppings的空元组;
  • 结合使用位置实参和任意数量实参:def make_pizza(size, *toppings):
    • 必须将接纳任意数量实参的形参*toppings放在最后;
  • 使用任意数量的关键字实参:\user_info**可以理解成字典;

    def build_profile(name, **user_info):
      """创建一个字典,其中包含我们知道的有关用户的一切"""
      profile = {}
      profile['name'] = name  
      for key, value in user_info.items():
          profile[key] = value
      return profile
    
    user_profile = build_profile('albert', location='princeton', field='physics')
    print(user_profile)
  • 在Python中,import的是模块,使用模块.方法(参数)即可调用模块里的函数;
  • 导入特定函数,并使用该函数示例:
    from module_name import function_0, function_1
    function_0()
    function_1(参数)
  • 使用as给函数指定别名:from model import function as fn;后续使用fn()即可调用function函数;
  • 使用as给模块指定别名:import model as md;后续使用md.function()即可调用函数;
  • 导入模块所有函数:from model import *;后续直接使用model里的函数function()即可调用函数;
  • 可以在函数类使用global关键字声明变量是全局变量;
  • lambda表达式<函数名> = lambda <参数> : <表达式>

    • 示例:
      
      >>> f = lambda x, y : x + y
      >>> f(10, 15)
      25

    f = lambda : "lambda表达式"
    print(f())
    lambda表达式

  • 函数与模块编写细节:
    • 外部函数导入的推荐做法:只导入所需要使用的函数 / 导入整个模块并使用句点表示法;
    • 函数和模块的命名应使用小写字母和下划线,而不是驼峰命名法;
    • 函数注释紧跟在函数定义后面,使用文档字符串格式;
    • 给形参指定默认值时,等号=两边不要有空格;

8. 类与对象

  • 类中的函数叫方法;
  • 一个类示例:模块名为dog.py

    """表示小狗和电子狗的类"""
    
    class Dog():
      """模拟小狗"""
    
      def __init__(self, name):
          """初始化实例"""
          self.name = name
          self.age = 1  #给属性指定默认值
    
      def get_age(self):
           """返回年龄"""
           return self.age
    
      def set_age(self, age):
          """设置年龄"""
          self.age = age
    
      def sit(self):
          """模拟小狗被命令时蹲下"""
          print(self.name.title() + " is now sitting.")
    
    class TinyDog(Dog):
      """小狗是狗的子类"""
    
      def __init__(self, name)
          """初始化父类的属性"""
          super().__init__(name)
    • __init__()方法:形参self必不可少,而且必须位与其他参数前面;
    • 创建Dog实例时,将自动传入实参self。每个与类相关联的方法调用都自动传递实参self,其是一个指向实例本身的应用,让实例能够访问类中的属性和方法;
    • self.为前缀的变量都可供类中的所有方法使用,像这样可以通过实例访问的变量称为属性;
  • 有关父子类:

    • 子类和父类必须包含在当前文件中,父类必须在子类前面;
    • 子类定义中括号内必须指定父类名称;
    • super()是一个特殊函数,将父类和子类关联起来;
    • 在Python 2.7中,super()方法需要传递两个实参:子类名self,并且父类定义的括号内指定字段object
  • 在Python 2.7中创建类时,需要在括号类内包含单词objectclass ClassName(object):

  • 类实例(对象)的示例:

    class Dog():
      --snip--
    
    my_dog = Dog('willie')
    dog_name = my_dog.name  #获取属性
    dog_name = my_dog.get_age()  #通过方法获取属性
    my_dog.name = 'jucy'  #直接修改属性
    my_dog.set_age = 18  #通过方法修改属性
    my_dog.sit()  #调用方法
  • dog.py模块里导入多个类:from dog import Dog, TinyDog
  • 导入整个dog.py模块,然后用句点表示访问需要的类:import dog
  • collections模块里包含一个类OrderedDict。该类的实例行为几乎与字典相同,区别在于其记录了键值对的顺序;
  • 类的编码风格:
    • 类采用驼峰命名法,类中的每个单词首字母大写;
    • 实例名和模块名采用小写,并在单词之间加上下划线;
    • 一个空行分隔方法;两个空格分隔类;
    • 需要同时导入标准库和模块和

9. 文件

  • 打开并读取一个文件,并将其内容显示到屏幕上:

    with open('xxx.txt') as file_object:
      contents = file_object.read()
      print(contents)
    • 打开文件open()和关闭文件close()可以同时使用,但当有bug时close()执行不了会导致文件无法关闭。不写close()将由Python确定是否关闭文件;
    • with关键字在不再需要访问文件后将其关闭;
    • 直接打印contents会多出一个空行,可以这样打印print(contens.rstrip())
  • 有关文件绝对路径:
    • Linux和OS X:file_path = '/home/.../xxx.txt'
    • Windows:file_path = C:\...\xxx.txt
    • 建议将数据文件存储在程序文件所在的目录,或程序文件所在目录的下一级文件夹;
  • 逐行读取:

    with open(filename) as file_object:
      for line in file_object:
      print(line)
    • 同理,直接打印contents会多出一个空行,可以这样打印print(line.rstrip())
  • 使用with关键字时,open()返回的对象只在with代码块内可用;
  • 在处理文件相关时注意使用strip()rstrip()去除字符串两边的空格;
  • Python将所有文本都解读成字符串;
  • open('xxx.txt', 'w'):以写入方式打开文件;
    • 其他参数还有r读取、a附加、r+读写;
    • a附加:将内容附加到文件末尾,而不是覆盖文件原来的内容;
    • w写入模式打开文件需要小心,如果指定文件名已存在,Python将在返回对象前清空文件;
    • Python只能将字符串写入文本文件;

10. 异常

  • 使用 try-except 处理异常:

    try:
      print(5/0)
    except ZeroDivisionError:
      print('捕获到ZeroDivisionError异常')
    else:
      print('未捕获异常')
    finally:
      print('无论是否有异常都会执行')
    • 可在except的缩进块里添加关键字pass跳过错误捕获;
    • 其中,elsefinally部分的代码块可省;

11. 测试

  • 使用Python标准库中的模块unittest进行测试;
  • 一个简单的测试示例:

    import unittest
    from model_name import function_name
    
    class TestCase(unittest.TestCase):
      """测试函数function_name"""
    
      def setUp(self):
          """构建前置条件"""
    
      def test_function(self):
          run_result = function_name(parameter)
          self.assertEqual(run_result, correct_result)
    
    unittest.main()
    • 首先导入模块unittest和被测试方法function_name
    • 然后创建TestCase类,其包含各种具体的单元测试方法。该类继承unittest.TestCase类;
    • setUp()方法的作用是创建前置条件;
    • 编写测试方法test_function,方法名必须以test_打头;
    • 使用断言assertEqual()判断函数执行结果与预期结果的差别;
    • unittest.main()让Python运行这个文件中的测试;
  • unittest里常用的6个断言方法请见《Python常用函数、方法示例总结(API)》
  • 每完成一个测试,Python都会打印一个字符:
    • 测试通过打印句点 .
    • 测试引发错误打印一个 E
    • 测试导致断言失败打印一个 F

最后

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