python基础

一、变量

1、什么是变量

变：变化

量：指的是事物的状态

变量：是一种可以反映出状态变化的一种机制，比如人的年龄，性别，等级，金钱等

2、为什么要有变量

为了让计算机能够像人一样去记忆事物的某种状态，并且状态是可以发生变化的，程序执行的本质就是一系列状态的变化

变量的命名规范？

1. 变量名只能是 字母、数字或下划线的任意组合
2. 变量名的第一个字符不能是数字
3. 关键字不能声明为变量名
4. 变量名不能为中文

变量的三大特性：
值：value
内存地址：id
变量的类型：type

二、格式化输出

定义：就是把一段字符串里面的某些内容替换掉之后再输出。

%s 占位符：可以接受任意类型的值
%d 占位符：只能接受整数类型
# 按照顺序传值

name = input('your name:')
age = input('your age:')
print('my name is %s,my age is %s' %(name,age))

print('my name is %s,my age is %s' %('egon',18))

#format
name = input('your name:')
age = input('your age:')
print("my name is {},my age is {}".format(name,age))

print('my name is {name},my age is {age}'.format(name=name,age=age))

#f'{}'
print(f'my name is {name},my age is {age}')

三、基本数据类型

1.整型int

用途：年龄，等级，号码

#定义方式：

age = 10   #age = int(10)

2.浮点型float

用途：身高，体重，薪资

定义方式：
height =1.81   #height =float(1.81)


#十进制转其他进制

print(bin(3))     #ob11    十进制转二进制

print(oct(8))     #0o10    十进制转八进制

print(hex(16))  #0x10      十进制转十六进制

3.字符串类型str

用来表示名字、年龄等描述性的信息（数据）
定义方式：
str:包含在引号内的一串字符
# 字符串拼接(+,*)是开辟一个新的内存空间，将你拼接之后的值存进去
s1 = 'hello '
s2 = 'world'
print(s1 + s2)  #hello world

print(s1*3)  #hello hello hello 


常用操作+内置方法：

优先掌握的操作：
1、按索引取值(正向取+反向取): **只能取不能改**
name = "baohan"
print(name[0])    #正向取
print(name[-1])   #反向取
print(type(name[-1]))   #<class 'str'>

2、切片(顾头不顾尾，默认步长为1)
msg = "my name is Bob"
print(msg[0:6])
print(msg[0:6:2])  #m a
#了解：
#print(msg[0:5:1])
#print(msg[3:1,-1])
#print(msg[-1:-5:-1])
msg = 'alex is sb'
print(msg[0:])  #取全部
print(msg[::-1])  #顺序全部倒过来

3、长度len（）：获取当前数据中元素的个数
msg = 'my name is Bob'
print(len(msg))   #字符的个数 

4、成员运算in 和 not in
msg = 'my name is Bob'
print("my"in msg)  #True
print("name" not in msg)   #False

5、循环  for循环适用于字符串，列表，字典，元组，集合
msg = 'alex is sb'
#for i in msg:
    #print(i)
i = 0
while i < len(msg):
    print(msg[i])
    i+=1

6、strip():移除空白 
name = input ('你的用户名：').strip()
print(name)

7、split():对字符串进行切分，可以指定切分的分隔符，返回的是一个列表
info = 'bob:123:admin'
res = info.split(':')
print(res,type(res))  #切完是列表类型
print(res[0])    #bob


    
需要掌握的操作：
1、 strip,lstrip,rstrip
print('**sss*****'.strip("*"))    #移除两边的*
print('**sss*****'.lstrip("*"))   #移除右边的*

2、lower,upper：转字符串里字符的大小写
name1 = "egon"
name2 = "ALEX"
print(name1.upper())
print(name2.lower())

3、startswith,endswith  判断字符串是否以括号内指定的字符开头、结尾，返回的是布尔值True或False
info = "my name is bob"
print(info.startswith('m'))
print(info.startswith('my'))
print(info.endswith('b'))

4、format的三种用法
1）类似于%s的用法，传入的值与{}一一对应
s1 = "my name is {},my age is {}".format("bob",18,19)
print(s1)

2）把format传入的多个值当作一个列表，然后用{索引}取值
s2 = "my name is {0},my age is {1}".format("bob",18)
print(s2)

3）format括号内传参数可以完全打乱顺序，但根据键值对传入指定参数
s3 = "my name is {name},my age is {age}".format(name="bob",age=18)
print(s3)

5、split,rsplit 
info = "get|bob|hobby"
print(info.split("|"))   #默认从左边开始切分
print(info.split("|",1))   #可以指定切分的次数
print(info.rsplit("|",1))  #从右边开始切分

6、join 将(列表)中每个元素按照""里的内容为分隔符号进行拼接（传入的列表内只能是字符串）
l1 = ['get', 'bob', 'hobby']
print("+".join(l1))  #get+bob+hobby

7、f-string:通过大括号接受变量，在字符串前面一定要加一个小写的f,在python3.6以后才有

8、replace 将字符串中的元素进行替换
info = "my name is egon,egon is handsome"
print(info.replace('egon','bob'))
print(info.replace('egon','bob',1))  #语法：replace('旧内容','新内容'，修改的个数)

9、isdigit 判断字符串是否是整型，返回结果为布尔值
age = "18"
print(age.isdigit())    #True
age = "19.1"
print(age.isdigit())    #False

print('sdaw'.isdigit())    #False

inp = input(">>>:")
if inp.isdigit():
    inp = int(inp)
    if inp == 10:
        print("right")
else:
    print("输入格式错误")

了解的知识点：
# 1、find：查找当前字符串中某个元素的位置，返回索引，找不到返回-1
msg='tony say hello'
msg.find('o',1,3)  # 在索引为1和2(顾头不顾尾)的字符中查找字符o的索引
# 2、index:同find,但在找不到时会报错
msg.index('e',2,4) # 报错ValueError
# 3、rfind与rindex：略
# 4、count:统计当前字符串中某一个元素出现的次数
msg = "hello everyone"
msg.count('e')  # 统计 e 出现的次数
# 5、center居中对齐,ljust左对齐,rjust右对齐,zfill填充0
name='tony'
name.center(30,'-')  # 总宽度为30，字符串居中显示，不够用-填充
>>>-------------tony-------------
name.ljust(30,'*')  # 总宽度为30，字符串左对齐显示，不够用*填充
>>>tony**************************
name.rjust(30,'*')  # 总宽度为30，字符串右对齐显示，不够用*填充
>>>**************************tony
name.zfill(50)  # 总宽度为50，字符串右对齐显示，不够用0填充
>>>0000000000000000000000000000000000000000000000tony
#6、expandtabs 
msg='abc	def' #制表符
print(msg.expandtabs(3))
#7、captalize()：只有首字母是大写
#8、swapcase()：大小写反转
#9、title()：每个单词的首字母大写

#10、is数字系列
#在python3中
num1 = b'4' #bytes
num2 = u'4' #unicode,python3中无需加u就是unicode
num3 = '四' #中文数字
num4 = 'Ⅳ' #罗马数字

num1.isdigit()  #True
num2.isdigit()  #True
num3.isdigit()  #False
num4.isdigit()  #False

总结:
    最常用的是isdigit,可以判断bytes和unicode类型,这也是最常见的数字应用场景
    如果要判断中文数字或罗马数字或unicode,则需要用到isnumeric
    isdecimal:只能用来判断unicode
#11 is其他
name = 'tony123'
name.isalpha(): #字符全由字母组成
>>> True
name.isalnum(): #字符由字母或数字组成
>>> True
name.islower()  # 字符串是否是纯小写
>>> True
name.isupper()  # 字符串是否是纯大写
>>> False
name.isspace()  # 字符串是否全是空格
>>> False
name.istitle()  # 字符串中的单词首字母是否都是大写
>>> False

字符串前面加一个小写的r,代表转义
print(r'hello
 world')
	   输入一个 制表符，协助在输出文本时垂直方向保持对齐
print("1	2	3")    
print("10	20	30")

   换行符
"   可以输出一个"  
\   就表示一个 

4.列表list：

类型转换:

但凡能被for循环遍历的数据类型都可以传给list()转换成列表类型，list()会跟for循环一样遍历出数据类型中包含的每一个元素然后放到列表中
>>> list('wdad') # 结果：['w', 'd', 'a', 'd'] 
>>> list([1,2,3]) # 结果：[1, 2, 3]
>>> list({"name":"jason","age":18}) #结果：['name', 'age']
>>> list((1,2,3)) # 结果：[1, 2, 3] 
>>> list({1,2,3,4}) # 结果：[1, 2, 3, 4]

常用操作：
1、索引取值：(正反都可以取，即可存也可取)
user_info = ['egon',18,['football','eat','sleep']]
print(user_info[2][0])
>>> football

2、索引切片  切出来的也是列表
my_friends = ['tony', 'jason', 'tom', 4]
print(my_friends[0:4:2])   #第三个参数2代表步长
>>>['tony', 'tom']

3、长度len()： 获取列表中元素的个数
my_friends = ['tony', 'jason', 'tom', 4]
len(my_friends)
>>>4

4、成员运算in和not in
my_friends = ['tony', 'jason', 'tom', 4]
'tony' in my_friends
>>>True
'egon' in my_friends
>>>False

5、循环 #循环遍历my_friends列表里面的值
#依赖索引
stus = ['bob','alex','egon']
i = 0
while i <len(stus):
    print(stus[i])
    i+=1

#不依赖于索引
for i in my_friends:
    print(i) 

内置方法：
1、添加
# append(): 列表尾部追加值，一次性只能添加一个值
l1 = ['a','b','c']
l1.append('d')
print(l1)
>>>['a', 'b', 'c', 'd']

# insert(): 插入值，通过索引指定插入的位置
l1 = ['a','b','c']
l1.insert(0,"first")  # 0表示按索引位置插值
print(l1)
>>>['first', 'a', 'b', 'c']

# extend(): 一次性在列表尾部添加多个元素
l1 = ['a','b','c']
l1.extend(['a','b','c'])
print(l1)
>>>['a', 'b', 'c',  'a', 'b', 'c']

2、删除
2.1 remove():删除指定的值，只能删一个，没有返回值
l = [11,22,33,22,44]
res=l.remove(22) # 从左往右查找第一个括号内需要删除的元素
print(res)
>>>None
2.2 pop()默认从列表最后一个元素开始删，并将删除的值返回，括号内可以通过加索引值来指定删除元素
l = [11,22,33,22,44]
res=l.pop()
print(res)
>>>44

res=l.pop(1)
print(res)
>>>22

2.3 del 彻底删除
l = [11,22,33,44]
del l[2]  # 删除索引为2的元素
print(l)
>>>[11,22,44]

3、reverse()颠倒列表内元素顺序
l = [11,22,33,44]
l.reverse() 
print(l)
>>>[44,33,22,11]

4、sort()给列表内所有元素排序，排序时，列表元素之间必须是相同数据类型，不可混搭，否则报错
# 默认从小到大排序
# 大前提：只能同类型直接比较大小，对于有索引值的直接比较是按照位置一一对应进行比较的
l = [11,22,3,42,7,55]
l.sort()
print(l)
>>>[3, 7, 11, 22, 42, 55]  

l = [11,22,3,42,7,55]
l.sort(reverse=True)  # reverse用来指定是否跌倒排序，默认为False
print(l)
>>> [55, 42, 22, 11, 7, 3]

5、sorted():python的内置函数，在排序时生成一个新列表，原数据不变

6、count():统计当前列表内指定元素的个数
l = [11,22,3,42,7,55,11]
print(l.count(11))
>>>2

7、index():获取当前指定元素的索引值，还可以指定查找范围
l = [11,22,3,42,7,55,11]
print(l.index(11,1,7))
>>>6

8、clear():清空列表数据
l = [11,22,3,42,7,55,11]
l.clear()
print(l)
>>>[]

补充知识点：

#队列：先进先出 
l1 =[]                                 
l1.append(1)
l1.append(2)
l1.append(3)
print(l1)
l1.pop(0)
print(l1)
l1.pop(0)
l1.pop(0)
print(l1)

#堆栈：先进后出
l1 =[]
l1.append(1)
l1.append(2)
l1.append(3)
print(l1)
l1.pop()
print(l1)
l1.pop()
l1.pop()
print(l1)

5.字典dict

定义：通过{ }来存储数据，通过key:value来定义键值对数据，每个键值对中间用逗号分隔开，其中value可以是任意类型，而key一定要是不可变类型(数字，字符串)。

字典的三种定义方式：

1、d1 = {'name':'bob','age':18}
2、d2 = dict({'name':'bob'})
3、#了解  zip:  
l1 = ['name','bob']
l2 = ['age','18']
z1 = zip(l1,l2)
print(dict(z1))

常用方法：

1.1、按照key:value映射关系取值(可存可取）
user_info = {'name':'egon','age':18,'hobbies':['football','eat','sleep']}
print(user_info['age'])
>>>18
print(user_info['hobbies'][0])
>>>football

1.2、赋值：如果key原先不存在于字典，则会新增key:value
dic = {'name':'egon'}
dic['age'] = 18
print(dic)
>>>{'name': 'egon', 'age': 18}

1.3 赋值：如果key原先存在于字典，则会修改对应value的值
dic = {'name':'egon','age':18}
dic['name'] = 'tony'
print(dic)
>>>{'name': 'tony', 'age': 18}

2、成员运算：in , not in #默认判断某个值是否为字典的key
user_info = {'name':'egon','age':18}
print("name" in user_info)
>>>True

3、len()：#获取当前字典中键值对的个数
user_info = {'name':'egon','age':18}
print(len(user_info))
>>>2

4、for循环
4.1 默认遍历的是字典的key
for key in user_info:
print(key)
>>>name
>>>age

4.2 只遍历key
for i in user_info.keys():
    print(i)
>>>name
>>>age

4.3 只遍历value
user_info ={'name':'egon','age':18}
for i in user_info.values():
    print(i)
>>>egon
>>>18

4.4 遍历key和value
for i in user_info.items():
    print(i)
    
内置方法：
1、keys,values,items
dic= {'k1':'jason','k2':'Tony','k3':'JY'}
print(dic.keys())  #返回所有的key
print(dic.values()) #返回所有的value
print(dic.items()) #返回一个可迭代对象，是列表套元组的形式，每一个键值对都是一个元组
>>>dict_keys(['k1', 'k2', 'k3'])
>>>dict_values(['jason', 'Tony', 'JY'])
>>>dict_items([('k1', 'jason'), ('k2', 'Tony'), ('k3', 'JY')])


2、get()：获取指定key的值，如果值不存在，默认返回None，可以通过第二个参数修改默认返回的值
dic= {'k1':'jason','k2':'Tony','k3':'JY'}
dic.get('k1')
>>> 'jason'  
res=dic.get('xxx') # key不存在，不会报错而是默认返回None
print(res)
>>> None  
res=dic.get('xxx',666) # key不存在时，可以设置默认返回的值
print(res)
>>> 666 
# ps:字典取值建议使用get方法

3、pop()：删除指定key对应的键值对，有返回值，返回为对应的value
dic= {'k1':'jason','k2':'Tony','k3':'JY'}
v =dic.pop('k2')  # 删除指定的key对应的键值对,并返回值
print(dic)
>>> {'k1': 'jason', 'k3': 'JY'}
print(v)
>>> 'Tony'

4、popitem(): 随机删除一组键值对,并将删除的键值放到元组内返回
dic= {'k1':'jason','k2':'Tony','k3':'JY'}
item = dic.popitem() 
print(dic)
>>> {'k3': 'JY', 'k2': 'Tony'}
print(item)
>>> ('k1', 'jason')
>
5、update()：用新字典更新旧字典，有则修改，无则添加
dic= {'k1':'jason','k2':'Tony','k3':'JY'}
dic.update({'k1':'JN','k4':'xxx'})
print(dic)
>>>{'k1': 'JN', 'k3': 'JY', 'k2': 'Tony', 'k4': 'xxx'}

6、fromkeys():生成一个新字典，第一个参数(列表)，它会以第一个参数中的各个元素为key，以第二个参数为值，组成一个新字典
dic = dict.fromkeys(['k1','k2','k3'],'egon')
print(dic)
>>>{'k1':'egon', 'k2':'egon', 'k3':'egon'}

7、setdefault():
若key不存在，新增键值对，有返回值，返回新增value。
dic={'k1':111,'k2':222}
res=dic.setdefault('k3',333)
print(res)
>>>333
print(dic) 
>>>{'k1': 111, 'k2': 222, 'k3': 333}

若key存在则不做任何修改，并返回已存在key对应的value值
dic={'k1':111,'k2':222}
res=dic.setdefault('k1',666)
res
>>> 111
dic # 字典不变
>>> {'k1': 111, 'k2': 222}

6.元组

元组就是一个不可变的列表
用途：存储多个不同类型的值，只有读的需求，没有改的需求
定义方式：用小括号存储数据，数据之间通过逗号分隔（值不能被改变）
t1 = ('a','b') # t1 = tuple(('a','b'))
强调：如果元组内只有一个值，则必须加一个逗号

常用方法：

1、按索引取值(正向取+反向取)：只能取，不能改,否则报错！ 
tuple1 = (1, 'hhaha', 15000.00, 11, 22, 33)  
tuple1[0]
>>> 1
tuple1[-2]
>>> 22
tuple1[0] = 'hehe'  # 报错：TypeError:

2、切片(顾头不顾尾，步长)
tuple1[0:6:2]    
>>> (1, 15000.0, 22)   #切出来的还是元组

3、长度
len(tuple1)  
>>> 6

4、成员运算 in 和 not in
tuple1 = (1, 'hhaha', 15000.00, 11, 22, 33)
print('hhaha' in tuple1)
print('hhaha' not in tuple1)

5、count()
tuple1 = (1, 'hhaha', 15000.00, 11, 22, 33)
print(tuple1.count(11))
>>>1
# 6、index()
tuple1 = (1, 'hhaha', 15000.00, 11, 22, 33)
print(tuple1.index('hhaha'))
>>>1

7.集合

用途：去重、关系运算
定义：在{ }内用逗号分隔开多个元素
1：每个元素必须是不可变类型
2：集合内没有重复的元素
3：集合内元素是无序的
s = {1,2,3,4} # 本质 s = set({1,2,3,4})

注意1：列表类型是索引对应值，字典是key对应值，均可以取得单个指定的值，而集合类型既没有索引也没有key与值对应，所以无法取得单个的值，而且对于集合来说，主要用于去重与关系元素，根本没有取出单个指定值这种需求。

注意2:{ }既可以用于定义dict，也可以用于定义集合，但是字典内的元素必须是key:value的格式，现在我们想定义一个空字典和空集合，该如何准确去定义两者?

默认是空字典: d = {}    
定义空集合: s = set()

关系运算：

friends1 = {"zero","kevin","jason","egon"} # 用户1的好友们 
friends2 = {"Jy","ricky","jason","egon"}   # 用户2的好友们
1.合集(|)：求两个用户所有的好友（重复好友只留一个）
>>> friends1 | friends2
{'kevin', 'ricky', 'zero', 'jason', 'Jy', 'egon'}

2.交集(&)：求两个用户的共同好友
>>> friends1 & friends2
{'jason', 'egon'}

3.差集(-)：
>>> friends1 - friends2 # 求用户1独有的好友
{'kevin', 'zero'}
>>> friends2 - friends1 # 求用户2独有的好友
{'ricky', 'Jy'}

4.对称差集(^) # 求两个用户独有的好友们（即去掉共有的好友）
>>> friends1 ^ friends2
{'kevin', 'zero', 'ricky', 'Jy'}

5.值是否相等(==)
>>> friends1 == friends2
False

6.父集：一个集合是否包含另外一个集合
6.1 包含则返回True
>>> {1,2,3} > {1,2}
True
>>> {1,2,3} >= {1,2}
True
6.2 不存在包含关系，则返回False
>>> {1,2,3} > {1,3,4,5}
False
>>> {1,2,3} >= {1,3,4,5}
False

7.子集
>>> {1,2} < {1,2,3}
True
>>> {1,2} <= {1,2,3}
True

去重：
集合去重复有局限性:
  1. 只能针对不可变类型
  2. 集合本身是无序的，去重之后无法保留原来的顺序
  
例如：
>>> l=['a','b',1,'a','a']
>>> s=set(l)
>>> s # 将列表转成了集合
{'b', 'a', 1}
>>> l_new=list(s) # 再将集合转回列表
>>> l_new
['b', 'a', 1] # 去除了重复，但是打乱了顺序

# 针对可变类型，并且保证顺序则需要我们自己写代码实现，例如       这里的0,3,4的内存id并不相同
l=[
    {'name':'lili','age':18,'sex':'male'},
    {'name':'jack','age':73,'sex':'male'},
    {'name':'tom','age':20,'sex':'female'},
    {'name':'lili','age':18,'sex':'male'},
    {'name':'lili','age':18,'sex':'male'},
]

new_l=[]

for i in l:
    if i not in new_l:
        new_l.append(i)

print(new_l)
# 结果：既去除了重复，又保证了顺序，而且是针对不可变类型的去重
#打印结果：
[
    {'age': 18, 'sex': 'male', 'name': 'lili'}, 
    {'age': 73, 'sex': 'male', 'name': 'jack'}, 
    {'age': 20, 'sex': 'female', 'name': 'tom'}
]

 

 

 

8.布尔类型（True,False)

用途：判断

重点：所有数据类型自带布尔值，等号比较的是值，is比较的是地址

0,
None，
空："",[],{}的值为False
其余全部为真

七、可变类型与不可变类型

可变：值改变的情况下，id不变
不可变：值一变，id就变

不可变类型：数字，字符串，元组
可变类型：列表,字典,集合

x =1
print(id(x),x)
x =2
print(id(x),x)
# >>>140736221442320 1
# >>>140736221442352 2
#
x="abc"
print(id(x),x)
x="bcd"
print(id(x),x)
# >>>2291351178288 abc
# >>>2291351217840 bcd

x=['a','b','c']
print(id(x),type(x),x)
x[2]=10
print(x)
print(id(x),type(x),x)
# >>>1887760765512 <class 'list'> ['a', 'b', 'c']
# >>>['a', 'b', 10]
# >>>1887760765512 <class 'list'> ['a', 'b', 10]

dic={'x':1,'y':2}
print(id(dic),type(dic),dic)
dic['x']=111111111
print(dic)
print(id(dic),type(dic),dic)
# >>>1571299274008 <class 'dict'> {'x': 1, 'y': 2}
# >>>{'x': 111111111, 'y': 2}
# >>>1571299274008 <class 'dict'> {'x': 111111111, 'y': 2}

八、基本运算符

1.算数运算符

//:取整
%:取余数
**：次幂

2.比较运算符

！= 不等于

3.赋值运算符

1）增量赋值： +=  //= %= 等等
2）链式赋值： x = y = z = 1
3）交叉赋值：m = 10 ,n = 20
           m,n=n,m
4）解压赋值：
  l1=[1,2,3,4]
  a,b,c,d=l1
  print(a,b,c,d)
  >>>(1,2,3,4)
  
l1 =[1,2,3,4]
a,b,*_=l1
print(a,b)
>>>(1,2)

4.逻辑运算

与 或 非
and or not
逻辑运算符的优先级顺序：not，and，or


a = 1
b = 2
c = 3
print(a < b and b > c)  # and:如果有一个式子不符合条件，整条式子都为False
print(a > b and b < c)
print(a < b or b < c)   # or:只要有一个式子符合条件，整条式子都为True
print(a > b or b < c)
print(not a < b)  # 取反
print(a < b and b < c or a > c)  # True
print(a > b or b < c and a > c)  # False

九：进制转换

十进制转成其他进制
bin(3): ob11         #十进制转二进制
oct(8): oc10         #十进制转八进制
hex(16) ox10         #十进制转十六进制

其他进制转换成十进制

二进制转成十进制
print(int('110',2)) #第二个参数是第一个参数的进制

八进制转成十进制
print(int('110',8))