【Python初学者必备】:10个关键语法,轻松入门编程世界

发布时间: 2024-06-20 20:52:24 阅读量: 78 订阅数: 33
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【Python初学者必备】:10个关键语法,轻松入门编程世界

1. Python编程基础

Python是一种广泛使用的编程语言,以其易于学习、强大的功能和广泛的库而闻名。本节将介绍Python编程的基础知识,包括数据类型、变量、运算符和控制流语句。

2. Python数据类型与变量

2.1 数据类型概述

Python是一种动态类型语言,这意味着变量的数据类型在运行时确定。Python支持多种内置数据类型,包括:

  • **整数(int):**表示整数值,例如 1、-5、0。
  • **浮点数(float):**表示小数或浮点值,例如 3.14、-1.23、0.0。
  • **字符串(str):**表示文本或字符序列,用单引号或双引号括起来,例如 “hello”、‘world’。
  • **字节(bytes):**表示二进制数据或字节序列,用 b 前缀表示,例如 b’Hello’、b’\x00\x01\x02’。

2.1.1 整数和浮点数

整数和浮点数是表示数字的两种基本数据类型。整数是整数,而浮点数是小数或浮点值。

整数使用 int 关键字表示,可以是正数、负数或零。浮点数使用 float 关键字表示,可以是正数、负数、零或无穷大。

  1. # 整数
  2. x = 10
  3. y = -5
  4. # 浮点数
  5. a = 3.14
  6. b = -1.23

2.2 变量和运算符

变量用于存储数据,运算符用于对变量进行操作。

2.2.1 变量定义和赋值

变量使用 = 赋值运算符定义和赋值。变量名必须以字母或下划线开头,并且只能包含字母、数字和下划线。

  1. # 定义变量 x 并赋值为 10
  2. x = 10
  3. # 定义变量 y 并赋值为 "hello"
  4. y = "hello"

2.2.2 算术运算符和比较运算符

Python支持各种算术运算符和比较运算符,用于对变量进行操作和比较。

算术运算符包括:

    • 加法
    • 减法
    • 乘法
  • / 除法
  • % 取余
  • ** 幂运算

比较运算符包括:

  • == 等于
  • != 不等于
  • 大于

  • < 小于
  • = 大于等于

  • <= 小于等于
  1. # 算术运算
  2. x = 10
  3. y = 5
  4. # 加法
  5. z = x + y # z = 15
  6. # 减法
  7. z = x - y # z = 5
  8. # 乘法
  9. z = x * y # z = 50
  10. # 除法
  11. z = x / y # z = 2.0
  12. # 取余
  13. z = x % y # z = 0
  14. # 幂运算
  15. z = x ** y # z = 100000
  16. # 比较运算
  17. x = 10
  18. y = 5
  19. # 等于
  20. print(x == y) # False
  21. # 不等于
  22. print(x != y) # True
  23. # 大于
  24. print(x > y) # True
  25. # 小于
  26. print(x < y) # False
  27. # 大于等于
  28. print(x >= y) # True
  29. # 小于等于
  30. print(x <= y) # False

3. Python流程控制

流程控制语句是编程中必不可少的,它允许程序根据特定条件执行不同的代码块。Python中提供了丰富的流程控制语句,包括条件语句和循环语句。

3.1 条件语句

条件语句根据给定的条件执行不同的代码块。最基本的条件语句是if-else语句。

3.1.1 if-else语句

if-else语句的语法如下:

  1. if condition:
  2. # 如果条件为真,执行此代码块
  3. else:
  4. # 如果条件为假,执行此代码块

其中,condition是一个布尔表达式,如果为True,则执行if代码块;如果为False,则执行else代码块。

示例:

  1. number = 10
  2. if number > 0:
  3. print("正数")
  4. else:
  5. print("非正数")

输出:

  1. 正数

3.1.2 elif和else语句

elifelse语句可以与if语句一起使用,以创建更复杂的条件语句。elif语句是else if的缩写,它允许您检查多个条件。else语句是可选的,它用于处理所有其他情况。

if-elif-else语句的语法如下:

  1. if condition1:
  2. # 如果条件1为真,执行此代码块
  3. elif condition2:
  4. # 如果条件2为真,执行此代码块
  5. else:
  6. # 如果所有条件都为假,执行此代码块

示例:

  1. grade = 90
  2. if grade >= 90:
  3. print("优秀")
  4. elif grade >= 80:
  5. print("良好")
  6. elif grade >= 70:
  7. print("中等")
  8. else:
  9. print("不及格")

输出:

  1. 优秀

3.2 循环语句

循环语句允许程序重复执行一段代码块,直到满足特定条件。Python中提供了两种主要的循环语句:for循环和while循环。

3.2.1 for循环

for循环用于遍历序列(如列表、元组、字符串)。其语法如下:

  1. for item in sequence:
  2. # 对于序列中的每个元素,执行此代码块

示例:

  1. numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
  2. for number in numbers:
  3. print(number)

输出:

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
  5. 5

3.2.2 while循环

while循环用于重复执行一段代码块,直到满足特定条件。其语法如下:

  1. while condition:
  2. # 只要条件为真,执行此代码块

示例:

  1. number = 1
  2. while number <= 10:
  3. print(number)
  4. number += 1

输出:

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
  5. 5
  6. 6
  7. 7
  8. 8
  9. 9
  10. 10

3.2.3 break和continue语句

breakcontinue语句可以用于控制循环的执行流程。break语句用于退出循环,而continue语句用于跳过当前迭代并继续执行下一迭代。

示例:

  1. numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
  2. for number in numbers:
  3. if number == 3:
  4. break
  5. print(number)

输出:

  1. 1
  2. 2
  1. numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
  2. for number in numbers:
  3. if number % 2 == 0:
  4. continue
  5. print(number)

输出:

  1. 1
  2. 3
  3. 5

4.1 函数基础

4.1.1 函数定义和调用

函数是 Python 中组织代码并实现代码重用的基本单位。函数定义使用 def 关键字,后跟函数名称和参数列表。函数体使用缩进来表示,并且可以在其中包含代码语句。

  1. def greet(name):
  2. """向指定名称的人打招呼。
  3. Args:
  4. name (str): 要打招呼的人的名称。
  5. Returns:
  6. str: 打招呼的信息。
  7. """
  8. return f"Hello, {name}!"

要调用函数,只需使用其名称并传递所需的实参。

  1. greeting = greet("Alice")
  2. print(greeting) # 输出:Hello, Alice!

4.1.2 参数传递和返回值

函数的参数允许将数据从调用代码传递到函数中。参数在函数定义中指定,并在函数调用时提供。

  1. def sum_numbers(a, b):
  2. """计算两个数字的和。
  3. Args:
  4. a (int): 第一个数字。
  5. b (int): 第二个数字。
  6. Returns:
  7. int: 两个数字的和。
  8. """
  9. return a + b

函数还可以返回一个值,表示函数执行的结果。返回值在函数定义中使用 return 关键字指定。

  1. result = sum_numbers(10, 20)
  2. print(result) # 输出:30

参数传递方式

Python 中有两种参数传递方式:

  • **按值传递:**基本类型(如整数、浮点数、字符串)的参数按值传递。这意味着函数内对参数的修改不会影响调用代码中的原始值。
  • **按引用传递:**可变类型(如列表、字典)的参数按引用传递。这意味着函数内对参数的修改会反映在调用代码中的原始值中。

返回值类型提示

Python 中的函数可以具有类型提示,以指定函数参数和返回值的类型。这有助于提高代码的可读性和可维护性。

  1. from typing import List, Tuple
  2. def find_max_and_min(numbers: List[int]) -> Tuple[int, int]:
  3. """查找给定数字列表中的最大值和最小值。
  4. Args:
  5. numbers (List[int]): 数字列表。
  6. Returns:
  7. Tuple[int, int]: 最大值和最小值的元组。
  8. """
  9. max_value = float('-inf')
  10. min_value = float('inf')
  11. for number in numbers:
  12. if number > max_value:
  13. max_value = number
  14. if number < min_value:
  15. min_value = number
  16. return (max_value, min_value)

5.1 文件处理基础

5.1.1 文件打开和关闭

文件打开

  1. file = open("test.txt", "w")
  • open() 函数用于打开文件。
  • 第一个参数是文件路径,可以是绝对路径或相对路径。
  • 第二个参数是打开模式,指定如何打开文件。常用的模式有:
    • r:只读模式,文件必须已存在。
    • w:只写模式,如果文件已存在,则覆盖其内容。
    • a:追加模式,如果文件已存在,则在文件末尾追加内容。
    • r+:读写模式,文件必须已存在。
    • w+:读写模式,如果文件已存在,则覆盖其内容。
    • a+:读写模式,如果文件已存在,则在文件末尾追加内容。

文件关闭

  1. file.close()
  • close() 方法用于关闭文件。
  • 关闭文件后,不能再对文件进行读写操作。

5.1.2 文件读写操作

文件读取

  1. content = file.read()
  • read() 方法用于读取文件内容。
  • 返回文件中的所有内容作为字符串。

文件写入

  1. file.write("Hello world!")
  • write() 方法用于向文件中写入内容。
  • 参数是需要写入文件的内容。

逐行读取

  1. for line in file:
  2. print(line)
  • for 循环可以逐行读取文件。
  • 每次循环,line 变量存储当前行内容。

写入多行

  1. file.writelines(["Hello world!\n", "This is a new line."])
  • writelines() 方法可以写入多行内容。
  • 参数是一个包含要写入行的列表。

6.1 类和对象

6.1.1 类定义和实例化

在面向对象编程中,类是对象的蓝图,它定义了对象的数据和行为。类使用 class 关键字定义,其语法如下:

  1. class ClassName:
  2. # 类属性
  3. class_attribute = value
  4. # 构造函数
  5. def __init__(self, *args, **kwargs):
  6. # 实例属性
  7. self.instance_attribute = value

要创建类的实例,可以使用 () 运算符,语法如下:

  1. instance = ClassName(*args, **kwargs)

实例化后,可以访问类的属性和方法。类属性是类的所有实例共享的,而实例属性是特定于每个实例的。

6.1.2 对象属性和方法

对象属性和方法是对象状态和行为的表示。

对象属性

对象属性是存储在对象中的数据。它们可以通过点号运算符 (.) 访问,语法如下:

  1. instance.attribute

对象方法

对象方法是对象可以执行的操作。它们可以通过点号运算符 (.) 和圆括号 (()) 访问,语法如下:

  1. instance.method()

对象方法可以接受参数并返回结果。

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