Python基础语法：掌握10个核心概念，轻松构建程序

# 1. Python基础语法**

Python是一种高级编程语言，以其易读性、可扩展性和广泛的库而闻名。其语法基于关键字，并使用缩进表示代码块。

Python中的基本数据类型包括数字、字符串、布尔值、列表、元组、字典和集合。变量用于存储值，并使用赋值运算符(=)进行赋值。

Python支持各种流程控制结构，包括条件语句(if、elif、else)和循环语句(for、while)。这些结构允许程序根据特定条件执行不同的代码块。

# 2. Python数据类型和变量

### 2.1 数据类型和转换

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，包括数字、字符串、布尔值、列表、元组、字典和集合。

#### 2.1.1 数字类型

Python支持整数、浮点数和复数等数字类型。整数可以用十进制、八进制或十六进制表示，浮点数用小数点表示，复数用`a+bj`形式表示。

# 十进制整数
num1 = 10

# 八进制整数
num2 = 0o12  # 等于 10

# 十六进制整数
num3 = 0x10  # 等于 16

# 浮点数
num4 = 3.14

# 复数
num5 = 1 + 2j

#### 2.1.2 字符串类型

字符串是文本数据，可以用单引号或双引号表示。字符串支持转义字符，如`\n`表示换行符，`\t`表示制表符。

# 单引号字符串
str1 = 'Hello World'

# 双引号字符串
str2 = "Hello World"

# 转义字符
str3 = "Hello\nWorld"  # 换行
str4 = "Hello\tWorld"  # 制表符

#### 2.1.3 布尔类型

布尔类型表示真假值，只有两个值：`True`和`False`。

# True
bool1 = True

# False
bool2 = False

#### 2.1.4 列表类型

列表是可变有序集合，可以存储不同类型的数据。列表用方括号表示，元素用逗号分隔。

# 创建列表
list1 = [1, 2, 3, 'a', 'b', 'c']

# 访问元素
print(list1[0])  # 输出 1

# 修改元素
list1[0] = 10

# 添加元素
list1.append('d')

# 删除元素
list1.remove('b')

#### 2.1.5 元组类型

元组是不可变有序集合，与列表类似，但不能修改元素。元组用圆括号表示，元素用逗号分隔。

# 创建元组
tuple1 = (1, 2, 3, 'a', 'b', 'c')

# 访问元素
print(tuple1[0])  # 输出 1

# 元组不可修改
# tuple1[0] = 10  # 会报错

#### 2.1.6 字典类型

字典是无序映射，用于存储键值对。键必须是唯一的，值可以是任何数据类型。字典用大括号表示，键和值用冒号分隔。

# 创建字典
dict1 = {'name': 'John', 'age': 30, 'city': 'New York'}

# 访问值
print(dict1['name'])  # 输出 John

# 添加键值对
dict1['job'] = 'Software Engineer'

# 删除键值对
del dict1['city']

#### 2.1.7 集合类型

集合是无序且不重复元素的集合。集合用大括号表示，元素用逗号分隔。

# 创建集合
set1 = {1, 2, 3, 'a', 'b', 'c'}

# 访问元素
print(set1)  # 输出 {1, 2, 3, 'a', 'b', 'c'}

# 添加元素
set1.add('d')

# 删除元素
set1.remove('b')

### 2.2 变量和赋值

变量用于存储数据。变量名必须以字母或下划线开头，后面可以跟字母、数字或下划线。变量赋值使用等号（`=`）。

# 声明变量
name = 'John'
age = 30

# 访问变量
print(name)  # 输出 John

# 3.1 条件语句

条件语句用于根据条件判断来执行不同的代码块。在 Python 中，条件语句使用 `if`、`elif` 和 `else` 关键字。

### 3.1.1 if 语句

`if` 语句用于检查一个条件是否为真，如果为真，则执行其后的代码块。语法如下：

if condition:
    # 条件为真时执行的代码块

例如：

age = 20
if age >= 18:
    print("成年人")

### 3.1.2 elif 语句

`elif` 语句用于检查另一个条件是否为真，如果为真，则执行其后的代码块。`elif` 语句只能出现在 `if` 语句之后。语法如下：

if condition1:
    # 条件1为真时执行的代码块
elif condition2:
    # 条件2为真时执行的代码块

例如：

score = 85
if score >= 90:
    print("优秀")
elif score >= 80:
    print("良好")

### 3.1.3 else 语句

`else` 语句用于检查所有条件都不为真时执行的代码块。`else` 语句只能出现在所有 `if` 和 `elif` 语句之后。语法如下：

if condition1:
    # 条件1为真时执行的代码块
elif condition2:
    # 条件2为真时执行的代码块
else:
    # 所有条件都不为真时执行的代码块

例如：

gender = "男"
if gender == "男":
    print("男性")
elif gender == "女":
    print("女性")
else:
    print("未知性别")

# 4.1 类和对象

### 4.1.1 类定义

类是 Python 中用于创建对象的模板。它定义了对象的数据和行为。类使用 `class` 关键字定义，后跟类名。类名应遵循 Python 命名约定，以大写字母开头。

class MyClass:
    # 类属性
    class_attribute = "class_value"

    # 构造函数
    def __init__(self, name, age):
        # 实例属性
        self.name = name
        self.age = age

### 4.1.2 对象创建

对象是类的实例。要创建对象，请使用 `class_name()` 语法，其中 `class_name` 是类的名称。对象具有类定义的所有属性和方法。

# 创建 MyClass 的对象
my_object = MyClass("John", 30)

# 访问对象属性
print(my_object.name)  # 输出：John
print(my_object.age)  # 输出：30

### 4.1.3 对象属性和方法

对象属性是存储在对象中的数据。对象方法是定义在类中的函数，用于操作对象数据。

**对象属性：**

* **实例属性：**由 `self` 关键字定义，特定于每个对象。
* **类属性：**由 `class_name.attribute_name` 访问，在所有对象之间共享。

**对象方法：**

* **实例方法：**由 `self` 关键字定义，用于操作对象数据。
* **类方法：**由 `@classmethod` 装饰器定义，用于操作类数据。
* **静态方法：**由 `@staticmethod` 装饰器定义，不使用 `self` 或类数据。

# 实例方法
def get_name(self):
    return self.name

# 类方法
@classmethod
def get_class_attribute(cls):
    return cls.class_attribute

# 静态方法
@staticmethod
def add_numbers(a, b):
    return a + b

# 5.1 模块导入

### 5.1.1 import 语句

import 语句用于导入一个模块，使其成为当前程序的一部分。语法如下：

import module_name

其中，`module_name` 为要导入的模块名称。例如：

import math

导入 math 模块后，就可以使用该模块中的函数和变量。

### 5.1.2 from...import 语句

from...import 语句用于从一个模块中导入特定的函数或变量。语法如下：

from module_name import function_name, variable_name

其中，`module_name` 为要导入的模块名称，`function_name` 为要导入的函数名称，`variable_name` 为要导入的变量名称。例如：

from math import sin, cos

导入 sin 和 cos 函数后，就可以直接使用这两个函数，而无需指定模块名称。

#### 导入别名

from...import 语句还可以使用别名来导入函数或变量。语法如下：

from module_name import function_name as alias_name

其中，`alias_name` 为要使用的别名。例如：

from math import sin as sine

导入 sin 函数并使用别名 sine 后，就可以使用 sine 来调用该函数。

#### 导入所有

from...import 语句还可以使用星号（*）来导入模块中的所有函数和变量。语法如下：

from module_name import *

例如：

from math import *

导入 math 模块的所有函数和变量后，就可以直接使用这些函数和变量，而无需指定模块名称或别名。

#### 导入子模块

如果一个模块包含子模块，可以使用点号（.）来导入子模块。语法如下：

import module_name.submodule_name

例如：

import os.path

导入 os.path 子模块后，就可以使用该子模块中的函数和变量。

# 6.1 文件操作

文件操作是Python中一项重要的任务，它允许我们与文件系统交互，读写数据。

### 6.1.1 文件读写

**读文件**

# 打开文件，以只读模式('r')打开
with open('myfile.txt', 'r') as f:
    # 读取文件内容
    data = f.read()

**写文件**

# 打开文件，以写模式('w')打开
with open('myfile.txt', 'w') as f:
    # 写入文件内容
    f.write('Hello, world!')

**追加文件**

# 打开文件，以追加模式('a')打开
with open('myfile.txt', 'a') as f:
    # 追加文件内容
    f.write('This is a new line.')

### 6.1.2 文件属性和权限

**文件属性**

# 获取文件属性
import os
file_stats = os.stat('myfile.txt')
print(file_stats)

**文件权限**

# 获取文件权限
print(os.access('myfile.txt', os.R_OK))  # 检查文件是否可读
print(os.access('myfile.txt', os.W_OK))  # 检查文件是否可写
print(os.access('myfile.txt', os.X_OK))  # 检查文件是否可执行

**设置文件权限**

# 设置文件权限
os.chmod('myfile.txt', 0o755)  # 设置文件权限为可读、可写、可执行