Python学习笔记（1）——Python的概述（Python的环境、变量、数据类型、基本运算）

Table of Contents

• 1. Python概述
  • 1.1. Python基础知识
  • 1.2. 运行环境
  • 1.3. Python的格式
  • 1.4. Python的变量。
• 2. Python的数据类型
• 3. Python的基本运算

开始学习Python，主要的材料有三：

1. 《Head First Python》。入门，了解概念。
2. coursera上的《用Python玩转数据》，中文视频，比较粗浅，容易跟得上。与上一材料互补。
3. 《利用Python进行数据分析》，O'REILLY的大作，主要是数据分析用的。学完上面的，再开这个。

在这里只记知识点，和自己在学习过程遇到的问题。总结自己的过程，也为同样遇到问题的朋友提个醒.

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Python概述

Python基础知识

运行环境

Python的运行环境主要分为两大类：一种是IDE类的，即我们只可以输入代码，之后找地方执行代码（比较是和要输入大量代码的情况）；另一种是Shell类的，即可以运行代码，显示结果的（比较适合代码量不大的情况）；第三类是同时具备以上两类的功能。个人推荐新手使用第三类。下面简单介绍几种常见的编辑器（也是我筛选了很多信息以后最终选定的几种）。首先，本人的操作系统主要是windows（公司标配，无法改变），以及自己的一个Macbook Pro 13寸（自己便携用的），另外不好意思，新手不会用Linux，但是OSX是基于Uinux内核的，相信以后我会学会的，一定的。言归正传，想我一样的新手（windows用户）不推荐NotePad++（但是电脑上要装一个，改个什么配置什么的比记事本方便，别说Emacs之类的，本人是新手，一切都在学习中），缩进之类的不利于学习。因为不用Linux（至少现在不用），所以没有多了解Eclipse。这里简单说说IDLE，pycharm，python（xy），以及Emacs和VIM（列在这里主要是督促自己学习用的）

• IDLE。安装Python自带的一个编辑器，缩进，颜色标注函数、变量之类的很好用。属于shell类的，可以直接显示运行结果。入门教材《Head First Python》就是用的这个编辑器讲解的Python。本人使用了一下，感觉还行，但是可能是还没有深入使用，感觉不太利于编辑。毕竟代码输入以后直接执行了。想调整，要把之前的代码Alt+p下来，然后再该，之前的显示也都在，不舒服。
• python（xy）是一个第三类编辑器，而且优势在于把屏幕分成左右两部分，分别对应了第一类和第二类的功能，很方便。另外，Python包含的包之类的东西是各种丰富，重点推荐，科学计算的不错选择。很多人推荐课程时，提到了coursera上的一个南京大学的课程，叫《用Python玩转数据》。里面就主要用的是Python（xy）。
• Ipython。也是一个不错的选择。经典教材，O'REILLY的《利用Python进行数据分析》推荐的。不用多说，绝对良选。
• pycharm。上面三个都是我入门的资料推荐的，但是本人偏偏选中了pycharm，主要原因是——漂亮。绝对漂亮的界面，而且上手似乎很容易，但是对于新手也有的深入了解的点。属于上文说道的第三类，可以使用高亮的界面，各种设置。不错。
• Emacs和VIM。前面说了，这两个放在这里是用来膜拜的，以后有机会一定学会。目前也只用Emacs的Org-mode写点笔记。感觉用好了，确实很好用。再叩首……

Python的格式

• 大小写。Python对大小写是敏感的。换句话说变量CAT和变量cat是不一样的。通常情况下，全大写的变量是常量。

• 函数的缩进是必须的。在IDLE中使用if函数的时候，直接输入代码会自动缩进，但是也不是完全自动的，比如直接输入后是这样的（《Head First Python》中的例子）

  def print_lol(the_list):
  
  for each_item in the_list:
  
  if isinstance(each_item,list):
  
  print_lol(each_item)
  
  else:
  
  print(each_item)

直接报错，不能使用，书上也没细说。自己第一次看的时候那叫一个晕菜，后来发现是缩进问题。在输入else的时候要Backspace一下，变成这样才可以。

def print_lol(the_list):
    for each_item in the_list:
        if isinstance(each_item,list):
           print_lol(each_item)
        else:
           print(each_item)

也就是要把同级的if和else对齐。这里还不确定是不是我的IDLE 版本的问题，但是说这个例子就是要强调# 缩进是必须的#

• 特殊符号。‘\’是续行符。‘；’是多行写成一行的意思。通常情况下，建议还是一行代码写成一行，方便阅读。
• python的语句和表达式。语句是要完成一个任务（比如打印一份文件）。表达式是任务中的一个具体的组成部分（比如要打印文件的内容）。强调这个主要是为了便于交流。

Python的变量。

Python 的变量主要有以下要注意的：

• 变量首字母可以使用下划线或者字母，其它可以使用字母、下划线和数字，也就是说变量的开头不能使数字，变量中也不能用乱七八糟的字符。（由于Python的很多内建标识涉及到下划线，所以习惯上变量做好不要用下划线开头）
• 大小写敏感（前面说了）
• 关键字不可用（就是python自己的函数名字和变量不能用，可以直接输入dir(_builtins_)，查看这些不能用的东西）
• Python是动态的，不需要声明变量的类型。（比C之类的东西更亲民啊）

Python的数据类型

Python变量不需要声明数据类型，这是极大的亲民，但是不代表Python没有数据类型。作为基础学习还是要了解一下的。Python主要的数据类型有整数型（integer）、浮点型（float）、布尔型（boolean）、复数型（complex）、序列类型和映射类型（即字典dictionary）

1. 整数型。就是我们一般说的整数。分为短的和长的，对于很多语言（包括老的Python版本）这个很重要，现在的不用考虑了。（包括Python2.7）。比如对于32位的系统，短整数型的范围是-2³¹ -2³¹ -1，（64bit的系统就是63次方），要用长整数型的时候需要用字母L，目前Python版本都不需要了，大大解决了溢出的问题。体现了Python的友善性，大赞一下。

2. 浮点型。就是有小数了。这里支持科学计数法。比如3.22,9.8e3（就是9800）

3. 布尔型。布尔型只有两种值，Ture和False。一般用1和0表示。

4. 复数型。用小写字母j表示虚部。例如x=4+5j。利用函数real和imag可以提取实部和虚部。比如输入x.real，结果为4。x.imag就是5。另外可以用x.conjugate求共轭复数。

5. 序列类型主要有字符串、元组、列表。

   • 字符串，不可变类型，用引号表示。
   • 元组，不可变类型，用（）表示。比如赋值是x=1;y=2。然后输入x,y。结果显示1,2。这个很方便，比如用x,y=3,4直接赋值。也可以用x,y=y,x交换两个变量的值。
   • 列表，可变类型，用[]表示。

6. 映射类型，建立对应键值得对应关系，比如

   d={'sine':'sin','cosine':'cos','PI':3.14}
   
   d['sine']
   
   'sin'

这里就是建立键（比如‘sine’）和值（比如‘sin’）的对应关系，当然后面还有更多的用处，以后慢慢絮叨。

这里有一个有意思的事情，直接打开Python（不是编辑器），输入一个简单的计算，3除以2（输入3/2），应该是1.5，但是Python给的结果却是1。原因就是python默认的计算规则是如果你输入的是整数型计算，答案也是整数型，即把答案的小数部分抹去。解决的办法输入3.0/2.0。答案就变成了1.5，因为你输入的是浮点型，答案也就用浮点型了。另外一种方法是调用‘division’，即输入命令

from __future__ import division

再试试，答案变成1.5了。

Python的基本运算

Python的基本运算包括算术运算（“+”“-”“*”“/”，乘方“**”,整除“//”，取余“%”）；比较运算（>,<,,!=,<=,>=，分别对应大于，小于，等于，不等于，小于等于，大于等于）；逻辑运算（not、and、or）。这些好理解，不说了，强调等于是“”，两个等号，一个那是赋值。不是一回事。

重点说一下字符运算。只有两种：

• 原始字符串操作符r/R，大小写都行。用于一些不必转移字符的地方，举个例子，建立一个在python文件夹下建立一个test.py文件。

  f=open('d:\python\test.py','w') ##w是命令一部分，不用管

运行结果必然报错。因为，Python没有把'd:\python\test.py'当成一个地址，而是转义为一个字符串。其实就是将\转义了。怎么办？用r或者用双斜杠

f=open(r'd:\python\test.py','w')

或者用open('d:\\python\\test.py')

• Unicode字符串操作符u/U，大小写都行。用于转换成Unicode字符串