python 基础干货 02

list 与 tuple

list 类似 数组

tuple 跟 list 一样, 只是一旦定义, 里边的内容不可以改变.

这样, 上边的内容就不可以改变了.

"可变的" tuple, 不是说 tuple 是不可以改变的么?

想内存

dict 与 set

dict 是 python内置字典, 其他语言中称为 map, 使用键-值（key-value）存储，具有极快的查找速度.

dict 中是没有顺序先后关系的.

和list比较，dict有以下几个特点：

　　1. 查找和插入的速度极快，不会随着key的增加而变慢

　　2. 需要占用大量的内存，内存浪费多

而list相反：

　　1. 查找和插入的时间随着元素的增加而增加

　　2. 占用空间小，浪费内存很少

所以，dict是用空间来换取时间的一种方法.

dict可以用在需要高速查找的很多地方，在Python代码中几乎无处不在，正确使用dict非常重要，需要牢记的第一条就是dict的key必须是不可变对象.

这是因为dict根据key来计算value的存储位置，如果每次计算相同的key得出的结果不同，那dict内部就完全混乱了。这个通过key计算位置的算法称为哈希算法（Hash）

要保证hash的正确性，作为key的对象就不能变。在Python中，字符串、整数等都是不可变的，因此，可以放心地作为key。而list是可变的，就不能作为key.

set和dict类似，也是一组key的集合，但不存储value。由于key不能重复，所以，在set中，没有重复的key.

要创建一个set，需要提供一个list作为输入集合：

注意，传入的参数[1, 2, 3]是一个list，而显示的{1, 2, 3}只是告诉你这个set内部有1，2，3这3个元素，显示的顺序也不表示set是有序的。。

b = a.replace('a', 'A')

要始终牢记的是，a是变量，而'abc'才是字符串对象！有些时候，我们经常说，对象a的内容是'abc'，但其实是指，a本身是一个变量，它指向的对象的内容才是'abc'：

当我们调用a.replace('a', 'A')时，实际上调用方法replace是作用在字符串对象'abc'上的，而这个方法虽然名字叫replace，但却没有改变字符串'abc'的内容。相反，replace方法创建了一个新字符串'Abc'并返回，如果我们用变量b指向该新字符串，就容易理解了，变量a仍指向原有的字符串'abc'，但变量b却指向新字符串'Abc'了：

函数

可以返回多个值(其实就是一个 tuple)

默认参数的坑

先定义一个函数，传入一个list，添加一个END再返回：

当你正常调用时，结果似乎不错

当你使用默认参数调用时，一开始结果也是对的

但是，再次调用add_end()时，结果就不对了

很多初学者很疑惑，默认参数是[]，但是函数似乎每次都“记住了”上次添加了'END'后的list

原因解释如下:

Python函数在定义的时候，默认参数L的值就被计算出来了，即[]，因为默认参数L也是一个变量，它指向对象[]，每次调用该函数，如果改变了L的内容，则下次调用时，默认参数的内容就变了,

不再是函数定义时的[]了.

所以，定义默认参数要牢记一点：默认参数必须指向不变对象

要修改上面的例子，我们可以用None这个不变对象来实现

为什么要设计str、None这样的不变对象呢？因为不变对象一旦创建，对象内部的数据就不能修改，这样就减少了由于修改数据导致的错误。此外，由于对象不变，多任务环境下同时读取对象

不需要加锁，同时读一点问题都没有。我们在编写程序时，如果可以设计一个不变对象，那就尽量设计成不变对象。

可变参数

在函数内部，参数numbers接收到的是一个tuple, 因此，函数代码完全不变, 但是，调用该函数时，可以传入任意个参数，包括0个参数：

如果已经有一个list或者tuple，要调用一个可变参数怎么办？可以这样做

这种写法当然是可行的，问题是太繁琐，所以Python允许你在list或tuple前面加一个*号，把list或tuple的元素变成可变参数传进去

*nums表示把nums这个list的所有元素作为可变参数传进去。这种写法相当有用，而且很常见

关键字参数: **kw, 把参数转变成一个 dict.

参数组合

在Python中定义函数，可以用必选参数、默认参数、可变参数、关键字参数和命名关键字参数，这5种参数都可以组合使用。但是请注意，参数定义的顺序必须是：必选参数、默认参数、可变参数、命名关键字参数和关键字参数.

最神奇的是通过一个tuple和dict，你也可以调用上述函数：

看来参数传递, 还真有点问题.

要注意定义可变参数和关键字参数的语法：

*args是可变参数，args接收的是一个tuple；

**kw是关键字参数，kw接收的是一个dict。

模块

模块的好处:

最大的好处是大大提高了代码的可维护性。其次，编写代码不必从零开始。当一个模块编写完毕，就可以被其他地方引用。我们在编写程序的时候，也经常引用其他模块，包括Python内置的模块和来自第三方的模块.

你也许还想到，如果不同的人编写的模块名相同怎么办？为了避免模块名冲突，Python又引入了按目录来组织模块的方法，称为包（Package）

举个例子，一个abc.py的文件就是一个名字叫abc的模块，一个xyz.py的文件就是一个名字叫xyz的模块

现在，假设我们的abc和xyz这两个模块名字与其他模块冲突了，于是我们可以通过包来组织模块，避免冲突。方法是选择一个顶层包名，比如mycompany，按照如下目录存放

引入了包以后，只要顶层的包名不与别人冲突，那所有模块都不会与别人冲突。现在，abc.py模块的名字就变成了mycompany.abc，类似的，xyz.py的模块名变成了mycompany.xyz.

请注意，每一个包目录下面都会有一个__init__.py的文件，这个文件是必须存在的，否则，Python就把这个目录当成普通目录，而不是一个包。__init__.py可以是空文件，也可以有Python代码，

因为__init__.py本身就是一个模块，而它的模块名就是mycompany

第1行和第2行是标准注释，第1行注释可以让这个hello.py文件直接在Unix/Linux/Mac上运行，第2行注释表示.py文件本身使用标准UTF-8编码；

第4行是一个字符串，表示模块的文档注释，任何模块代码的第一个字符串都被视为模块的文档注释；

第6行使用__author__变量把作者写进去，这样当你公开源代码后别人就可以瞻仰你的大名；

以上就是Python模块的标准文件模板，当然也可以全部删掉不写，但是，按标准办事肯定没错

导入sys模块后，我们就有了变量sys指向该模块，利用sys这个变量，就可以访问sys模块的所有功能

sys模块有一个argv变量，用list存储了命令行的所有参数。argv至少有一个元素，因为第一个参数永远是该.py文件的名称，例如：

运行python3 hello.py获得的sys.argv就是['hello.py']

运行python3 hello.py Michael获得的sys.argv就是['hello.py', 'Michael]。

最后，注意到这两行代码

当我们在命令行运行hello模块文件(本身)时，Python解释器把一个特殊变量__name__置为__main__，而如果在其他地方导入该hello模块时，if判断将失败，因此，这种if测试可以让一个模块

通过命令行运行时执行一些额外的代码，最常见的就是运行测试。

作用域

在一个模块中，我们可能会定义很多函数和变量，但有的函数和变量我们希望给别人使用，有的函数和变量我们希望仅仅在模块内部使用。在Python中，是通过_前缀来实现的

正常的函数和变量名是公开的（public），可以被直接引用，比如：abc，x123，PI等

类似__xxx__这样的变量是特殊变量，可以被直接引用，但是有特殊用途，比如上面的__author__，__name__就是特殊变量，hello模块定义的文档注释也可以用特殊变量__doc__访问，我们自己的变量一般不要用这种变量名；

类似_xxx和__xxx这样的函数或变量就是非公开的（private），不应该被直接引用，比如_abc，__abc等

之所以我们说，private函数和变量“不应该”被直接引用，而不是“不能”被直接引用，是因为Python并没有一种方法可以完全限制访问private函数或变量，但是，从编程习惯上不应该引用private函数或变量.

安装第三方库

windows 确保安装python时勾选了pip和Add python.exe to Path.

在命令提示符窗口下尝试运行pip，如果Windows提示未找到命令，可以重新运行安装程序添加pip。

注意：Mac或Linux上有可能并存Python 3.x和Python 2.x，因此对应的pip命令是pip3

现在，让我们来安装一个第三方库——Python Imaging Library，这是Python下非常强大的处理图像的工具库。不过，PIL目前只支持到Python 2.7，并且有年头没有更新了，因此，基于PIL的

Pillow项目开发非常活跃，并且支持最新的Python 3

一般来说，第三方库都会在Python官方的pypi.python.org网站注册，要安装一个第三方库，必须先知道该库的名称，可以在官网或者pypi上搜索，比如Pillow的名称叫Pillow，因此，安装Pillow的命令就是：

pip install Pillow, 耐心等待下载并安装后，就可以使用Pillow了

模块搜索路径

当我们试图加载一个模块时，Python会在指定的路径下搜索对应的.py文件，如果找不到，就会报错

默认情况下，Python解释器会搜索当前目录、所有已安装的内置模块和第三方模块，搜索路径存放在sys模块的path变量中：

如果我们要添加自己的搜索目录，有两种方法：

一是直接修改sys.path，添加要搜索的目录：

这种方法是在运行时修改，运行结束后失效.

第二种方法是设置环境变量PYTHONPATH，该环境变量的内容会被自动添加到模块搜索路径中。设置方式与设置Path环境变量类似。注意只需要添加你自己的搜索路径，Python自己本身的搜索路径不受影响。