变量

变量是 为了存储程序 运算过程中的一些中间结果,为了方便日后调用。

变量的命名规则
1.要有描述性
2.变量名只能_,数字,字母组成,不可以是特殊字符(#)
3.不能以中文为变量名
4.不能以数字开头
5.保留字符不能被使用
不要以大写字母开头

常量:不变的量
在python里所有的变量都是可变的。故为了区分,用全部大写的变量名来代表此变量为常量

python保留字

  保留字即关键字,我们不能把它们用作任何标识符名称。Python 的标准库提供了一个 keyword 模块,可以输出当前版本的所有关键字:

>>> import keyword
>>> keyword.kwlist
['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

标准数据类型

Python3 中有六个标准的数据类型:

  • Number(数字)
  • String(字符串)
  • List(列表)
  • Tuple(元组)
  • Sets(集合)
  • Dictionary(字典)

可变的数据类型有列表,不可变的有数字,字符串,元组。

Number(数字)

Python3 支持 int、float、bool、complex(复数)

在Python 3里,只有一种整数类型 int,表示为长整型,没有 python2 中的 Long。

像大多数语言一样,数值类型的赋值和计算都是很直观的。

内置的 type() 函数可以用来查询变量所指的对象类型。

>>> a, b, c, d = 20, 5.5, True, 4+3j
>>> print(type(a), type(b), type(c), type(d))
<class 'int'> <class 'float'> <class 'bool'> <class 'complex'>

此外还可以用 isinstance 来判断:

而isinstance 和 type 的区别

  • type()不会认为子类是一种父类类型。
  • isinstance()会认为子类是一种父类类型。

注意:在 Python2 中是没有布尔型的,它用数字 0 表示 False,用 1 表示 True。到 Python3 中,把 True 和 False 定义成关键字了,但它们的值还是 1 和 0,它们可以和数字相加。

当你指定一个值时,Number 对象就会被创建:

var1 = 1
var2 = 10

您也可以使用del语句删除一些对象引用。

del语句的语法是:

del var1[,var2[,var3[....,varN]]]]

您可以通过使用del语句删除单个或多个对象。例如:

del var
del var_a, var_b

数学函数


函数 返回值 ( 描述 )
abs(x) 返回数字的绝对值,如abs(-10) 返回 10
ceil(x) 返回数字的上入整数,如math.ceil(4.1) 返回 5

cmp(x, y)

如果 x < y 返回 -1, 如果 x == y 返回 0, 如果 x > y 返回 1。 Python 3 已废弃 。使用 使用 (x>y)-(x<y) 替换。
exp(x) 返回e的x次幂(ex),如math.exp(1) 返回2.718281828459045
fabs(x) 返回数字的绝对值,如math.fabs(-10) 返回10.0
floor(x) 返回数字的下舍整数,如math.floor(4.9)返回 4
log(x) 如math.log(math.e)返回1.0,math.log(100,10)返回2.0
log10(x) 返回以10为基数的x的对数,如math.log10(100)返回 2.0
max(x1, x2,...) 返回给定参数的最大值,参数可以为序列。
min(x1, x2,...) 返回给定参数的最小值,参数可以为序列。
modf(x) 返回x的整数部分与小数部分,两部分的数值符号与x相同,整数部分以浮点型表示。
pow(x, y) x**y 运算后的值。
round(x [,n]) 返回浮点数x的四舍五入值,如给出n值,则代表舍入到小数点后的位数。
sqrt(x) 返回数字x的平方根。
 


随机数函数


随机数可以用于数学,游戏,安全等领域中,还经常被嵌入到算法中,用以提高算法效率,并提高程序的安全性。


Python包含以下常用随机数函数:


函数 描述
choice(seq) 从序列的元素中随机挑选一个元素,比如random.choice(range(10)),从0到9中随机挑选一个整数。
randrange ([start,] stop [,step]) 从指定范围内,按指定基数递增的集合中获取一个随机数,基数缺省值为1
random() 随机生成下一个实数,它在[0,1)范围内。
seed([x]) 改变随机数生成器的种子seed。如果你不了解其原理,你不必特别去设定seed,Python会帮你选择seed。
shuffle(lst) 将序列的所有元素随机排序
uniform(x, y) 随机生成下一个实数,它在[x,y]范围内。



三角函数


Python包括以下三角函数:


函数 描述
acos(x) 返回x的反余弦弧度值。
asin(x) 返回x的反正弦弧度值。
atan(x) 返回x的反正切弧度值。
atan2(y, x) 返回给定的 X 及 Y 坐标值的反正切值。
cos(x) 返回x的弧度的余弦值。
hypot(x, y) 返回欧几里德范数 sqrt(x*x + y*y)。
sin(x) 返回的x弧度的正弦值。
tan(x) 返回x弧度的正切值。
degrees(x) 将弧度转换为角度,如degrees(math.pi/2) , 返回90.0
radians(x) 将角度转换为弧度



数学常量


常量 描述
pi 数学常量 pi(圆周率,一般以π来表示)
e 数学常量 e,e即自然常数(自然常数)。

数值运算

主要有+,-,*,/,%(取模-返回除之后的余数),**(幂次运算),//(整除-返回商的整数部分)

比较运算

a = 10 ,b = 20

==,!=,<>,<,>,>=,<=

赋值运算

a = 10 ,b =20 

=,+=,-=,*=,/=,%=,**=,//=

逻辑运算

and,or,not

String(字符串)

Python中的字符串用单引号(')或双引号(")括起来,同时使用反斜杠(\)转义特殊字符。

字符串的截取的语法格式如下:

变量[头下标:尾下标]

索引值以 0 为开始值,-1 为从末尾的开始位置。

加号 (+) 是字符串的连接符, 星号 (*) 表示复制当前字符串,紧跟的数字为复制的次数。实例如下:

#!/usr/bin/python3

str = 'Runoob'

print (str)          # 输出字符串
print (str[0:-1]) # 输出第一个到倒数第二个的所有字符
print (str[0]) # 输出字符串第一个字符
print (str[2:5]) # 输出从第三个开始到第五个的字符
print (str[2:]) # 输出从第三个开始的后的所有字符
print (str * 2) # 输出字符串两次
print (str + "TEST") # 连接字符串

执行以上程序会输出如下结果:

Runoob
Runoo
R
noo
noob
RunoobRunoob
RunoobTEST

Python转义字符

在需要在字符中使用特殊字符时,python用反斜杠(\)转义字符。如下表:

转义字符 描述
\(在行尾时) 续行符
\\ 反斜杠符号
\' 单引号
\" 双引号
\a 响铃
\b 退格(Backspace)
\e 转义
\000
\n 换行
\v 纵向制表符
\t 横向制表符
\r 回车
\f 换页
\oyy 八进制数,yy代表的字符,例如:\o12代表换行
\xyy 十六进制数,yy代表的字符,例如:\x0a代表换行
\other 其它的字符以普通格式输出

另外,反斜杠(\)可以作为续行符,表示下一行是上一行的延续。也可以使用 """...""" 或者 '''...''' 跨越多行。

注意,Python 没有单独的字符类型,一个字符就是长度为1的字符串。

与 C 字符串不同的是,Python 字符串不能被改变。向一个索引位置赋值,比如word[0] = 'm'会导致错误。

注意:

  • 1、反斜杠可以用来转义,使用r可以让反斜杠不发生转义。
  • 2、字符串可以用+运算符连接在一起,用*运算符重复。
  • 3、Python中的字符串有两种索引方式,从左往右以0开始,从右往左以-1开始。
  • 4、Python中的字符串不能改变。

List(列表)

List(列表) 是 Python 中使用最频繁的数据类型。

列表可以完成大多数集合类的数据结构实现。列表中元素的类型可以不相同,它支持数字,字符串甚至可以包含列表(所谓嵌套)。

列表是写在方括号([])之间、用逗号分隔开的元素列表。

和字符串一样,列表同样可以被索引和截取,列表被截取后返回一个包含所需元素的新列表。

列表截取的语法格式:

索引值以 0 为开始值,-1 为从末尾的开始位置。

加号(+)是列表连接运算符,星号(*)是重复操作。如下实例:

#!/usr/bin/python3

list = [ 'abcd', 786 , 2.23, 'runoob', 70.2 ]
tinylist = [123, 'runoob'] print (list) # 输出完整列表
print (list[0]) # 输出列表第一个元素
print (list[1:3]) # 从第二个开始输出到第三个元素
print (list[2:]) # 输出从第三个元素开始的所有元素
print (tinylist * 2) # 输出两次列表
print (list + tinylist) # 连接列表

以上实例输出结果:

['abcd', 786, 2.23, 'runoob', 70.2]
abcd
[786, 2.23]
[2.23, 'runoob', 70.2]
[123, 'runoob', 123, 'runoob']
['abcd', 786, 2.23, 'runoob', 70.2, 123, 'runoob']

与Python字符串不一样的是,列表中的元素是可以改变的:

 
>>>a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>> a[0] = 9
>>> a[2:5] = [13, 14, 15]
>>> a
[9, 2, 13, 14, 15, 6]
>>> a[2:5] = [] # 将对应的元素值设置为 []
>>> a
[9, 2, 6]

Python列表脚本操作符

列表对 + 和 * 的操作符与字符串相似。+ 号用于组合列表,* 号用于重复列表。

如下所示:

Python 表达式 结果 描述
len([1, 2, 3]) 3 长度
[1, 2, 3] + [4, 5, 6] [1, 2, 3, 4, 5, 6] 组合
['Hi!'] * 4 ['Hi!', 'Hi!', 'Hi!', 'Hi!'] 重复
3 in [1, 2, 3] True 元素是否存在于列表中
for x in [1, 2, 3]: print(x, end=" ") 1 2 3 迭代

Python列表函数&方法

Python包含以下函数:

序号 函数
1 len(list)
列表元素个数
2 max(list)
返回列表元素最大值
3 min(list)
返回列表元素最小值
4 list(seq)
将元组转换为列表

Python包含以下方法:

序号 方法
1 list.append(obj)
在列表末尾添加新的对象
2 list.count(obj)
统计某个元素在列表中出现的次数
3 list.extend(seq)
在列表末尾一次性追加另一个序列中的多个值(用新列表扩展原来的列表)
4 list.index(obj)
从列表中找出某个值第一个匹配项的索引位置
5 list.insert(index, obj)
将对象插入列表
6 list.pop(obj=list[-1])
移除列表中的一个元素(默认最后一个元素),并且返回该元素的值
7 list.remove(obj)
移除列表中某个值的第一个匹配项
8 list.reverse()
反向列表中元素
9 list.sort([func])
对原列表进行排序
10 list.clear()
清空列表
11 list.copy()
复制列表

注意:

  • 1、List写在方括号之间,元素用逗号隔开。
  • 2、和字符串一样,list可以被索引和切片。
  • 3、List可以使用+操作符进行拼接。
  • 4、List中的元素是可以改变的。

Tuple(元组)

Python 的元组与列表类似,不同之处在于元组的元素不能修改。

元组使用小括号,列表使用方括号。

元组创建很简单,只需要在括号中添加元素,并使用逗号隔开即可。

如下实例:

tup1 = ('Google', 'Runoob', 1997, 2000);
tup2 = (1, 2, 3, 4, 5 );
tup3 = "a", "b", "c", "d";

创建空元组

tup1 = ();

元组中只包含一个元素时,需要在元素后面添加逗号,否则括号会被当作运算符使用:

>>> tup1 = (50)
>>> type(tup1) # 不加逗号,类型为整型
<class 'int'> >>> tup1 = (50,)
>>> type(tup1) # 加上逗号,类型为元组
<class 'tuple'>

元组与字符串类似,下标索引从0开始,可以进行截取,组合等。


访问元组

元组可以使用下标索引来访问元组中的值,如下实例:

#!/usr/bin/python3

tup1 = ('Google', 'Runoob', 1997, 2000)
tup2 = (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ) print ("tup1[0]: ", tup1[0])
print ("tup2[1:5]: ", tup2[1:5])

以上实例输出结果:

tup1[0]:  Google
tup2[1:5]: (2, 3, 4, 5)

修改元组

元组中的元素值是不允许修改的,但我们可以对元组进行连接组合,如下实例:

#!/usr/bin/python3

tup1 = (12, 34.56);
tup2 = ('abc', 'xyz') # 以下修改元组元素操作是非法的。
# tup1[0] = 100 # 创建一个新的元组
tup3 = tup1 + tup2;
print (tup3)

以上实例输出结果:

(12, 34.56, 'abc', 'xyz')

删除元组

元组中的元素值是不允许删除的,但我们可以使用del语句来删除整个元组,如下实例:

#!/usr/bin/python3

tup = ('Google', 'Runoob', 1997, 2000)

print (tup)
del tup;
print ("删除后的元组 tup : ")
print (tup)

以上实例元组被删除后,输出变量会有异常信息,输出如下所示:

删除后的元组 tup :
Traceback (most recent call last):
File "test.py", line 8, in <module>
print (tup)
NameError: name 'tup' is not defined

注意:

  • 1、与字符串一样,元组的元素不能修改。
  • 2、元组也可以被索引和切片,方法一样。
  • 3、注意构造包含0或1个元素的元组的特殊语法规则。
  • 4、元组也可以使用+操作符进行拼接。


Set(集合)

集合(set)是一个无序不重复元素的序列。

基本功能是进行成员关系测试和删除重复元素。

可以使用大括号 { } 或者 set() 函数创建集合,注意:创建一个空集合必须用 set() 而不是 { },因为 { } 是用来创建一个空字典。

创建格式:

parame = {value01,value02,...}
或者
set(value)
 
#!/usr/bin/python3

student = {'Tom', 'Jim', 'Mary', 'Tom', 'Jack', 'Rose'}

print(student)   # 输出集合,重复的元素被自动去掉

# 成员测试
if('Rose' in student) :
print('Rose 在集合中')
else :
print('Rose 不在集合中') # set可以进行集合运算
a = set('abracadabra')
b = set('alacazam') print(a) print(a - b) # a和b的差集 print(a | b) # a和b的并集 print(a & b) # a和b的交集 print(a ^ b) # a和b中不同时存在的元素

以上实例输出结果:

{'Mary', 'Jim', 'Rose', 'Jack', 'Tom'}
Rose 在集合中
{'b', 'a', 'c', 'r', 'd'}
{'b', 'd', 'r'}
{'l', 'r', 'a', 'c', 'z', 'm', 'b', 'd'}
{'a', 'c'}
{'l', 'r', 'z', 'm', 'b', 'd'}

Dictionary(字典)

字典是另一种可变容器模型,且可存储任意类型对象。

字典的每个键值(key=>value)对用冒号(:)分割,每个对之间用逗号(,)分割,整个字典包括在花括号({})中 ,格式如下所示:

d = {key1 : value1, key2 : value2 }

键必须是唯一的,但值则不必。

值可以取任何数据类型,但键必须是不可变的,如字符串,数字或元组。

一个简单的字典实例:

dict = {'Alice': '2341', 'Beth': '9102', 'Cecil': '3258'}

也可如此创建字典:

dict1 = { 'abc': 456 };
dict2 = { 'abc': 123, 98.6: 37 };

访问字典里的值

把相应的键放入熟悉的方括弧,如下实例:

#!/usr/bin/python3

dict = {'Name': 'Runoob', 'Age': 7, 'Class': 'First'}

print ("dict['Name']: ", dict['Name'])
print ("dict['Age']: ", dict['Age'])

以上实例输出结果:

dict['Name']:  Runoob
dict['Age']: 7

如果用字典里没有的键访问数据,会输出错误如下:

#!/usr/bin/python3

dict = {'Name': 'Runoob', 'Age': 7, 'Class': 'First'};

print ("dict['Alice']: ", dict['Alice'])

以上实例输出结果:

Traceback (most recent call last):
File "test.py", line 5, in <module>
print ("dict['Alice']: ", dict['Alice'])
KeyError: 'Alice'

修改字典

向字典添加新内容的方法是增加新的键/值对,修改或删除已有键/值对如下实例:

#!/usr/bin/python3

dict = {'Name': 'Runoob', 'Age': 7, 'Class': 'First'}

dict['Age'] = 8;               # 更新 Age
dict['School'] = "菜鸟教程" # 添加信息 print ("dict['Age']: ", dict['Age'])
print ("dict['School']: ", dict['School'])

以上实例输出结果:

dict['Age']:  8
dict['School']: 菜鸟教程

删除字典元素

能删单一的元素也能清空字典,清空只需一项操作。

显示删除一个字典用del命令,如下实例:

#!/usr/bin/python3

dict = {'Name': 'Runoob', 'Age': 7, 'Class': 'First'}

del dict['Name'] # 删除键 'Name'
dict.clear() # 清空字典
del dict # 删除字典 print ("dict['Age']: ", dict['Age'])
print ("dict['School']: ", dict['School'])

但这会引发一个异常,因为用执行 del 操作后字典不再存在:

Traceback (most recent call last):
File "test.py", line 9, in <module>
print ("dict['Age']: ", dict['Age'])
TypeError: 'type' object is not subscriptable

注:del() 方法后面也会讨论。

字典键的特性

字典值可以是任何的 python 对象,既可以是标准的对象,也可以是用户定义的,但键不行。

两个重要的点需要记住:

1)不允许同一个键出现两次。创建时如果同一个键被赋值两次,后一个值会被记住,如下实例:

#!/usr/bin/python3

dict = {'Name': 'Runoob', 'Age': 7, 'Name': '小菜鸟'}

print ("dict['Name']: ", dict['Name'])

以上实例输出结果:

dict['Name']:  小菜鸟

2)键必须不可变,所以可以用数字,字符串或元组充当,而用列表就不行,如下实例:

#!/usr/bin/python3

dict = {['Name']: 'Runoob', 'Age': 7}

print ("dict['Name']: ", dict['Name'])

以上实例输出结果:

Traceback (most recent call last):
File "test.py", line 3, in <module>
dict = {['Name']: 'Runoob', 'Age': 7}
TypeError: unhashable type: 'list'

注意:

  • 1、字典是一种映射类型,它的元素是键值对。
  • 2、字典的关键字必须为不可变类型,且不能重复。
  • 3、创建空字典使用 { }

Python数据类型转换

有时候,我们需要对数据内置的类型进行转换,数据类型的转换,你只需要将数据类型作为函数名即可。

以下几个内置的函数可以执行数据类型之间的转换。这些函数返回一个新的对象,表示转换的值。

函数 描述

int(x [,base])

将x转换为一个整数

float(x)

将x转换到一个浮点数

complex(real [,imag])

创建一个复数

str(x)

将对象 x 转换为字符串

repr(x)

将对象 x 转换为表达式字符串

eval(str)

用来计算在字符串中的有效Python表达式,并返回一个对象

tuple(s)

将序列 s 转换为一个元组

list(s)

将序列 s 转换为一个列表

set(s)

转换为可变集合

dict(d)

创建一个字典。d 必须是一个序列 (key,value)元组。

frozenset(s)

转换为不可变集合

chr(x)

将一个整数转换为一个字符

ord(x)

将一个字符转换为它的整数值

hex(x)

将一个整数转换为一个十六进制字符串

oct(x)

将一个整数转换为一个八进制字符串

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