python基础学习笔记.2021年

2023-01-27 18:20:20

在写之前说一些题外话，首先，博主是个新人，刚开始学习不久，有不对的地方欢迎大家指正。其次，这是我写的第一个博客，有经验不足的地方大家见谅。当然，如果可以的话也可以给我一些建议哦，谢过大家！最后，这篇博客主要是写来给自己学习的，刚刚学了一些python的基础感觉还有很多不懂，把一些知识记录下来方便以后复习，所以呢，这篇博客最适合刚开始学习python的朋友啦。好啦，废话就说到这里，下面开始主要内容！

一、程序的运行

二、python的数据类型

三、python的条件分支与input（）输入函数

一、程序的运行

要运行程序首先要下载一个python的软件，推荐大家去下载pycharm，博主是用这个的，其它的软件还没怎么了解过，有自己喜欢的最好。要下载的后自行去百度一下就可以，是可以免费下载的，博主就不在这提供链接了。
和其他的编程语言一样，python也不支持用中文语言进行编程，所以在写代码的时候注意不要输入中文的标点符号哦。当然，中文的标点符号还是可以用的，但必须要用引号包起来。
python最基础的就是print（）函数，print（）函数就是python的打印语句，可以将括号中的数字、字符、中文打印出来。
另外，python的注释符和C语言、C++的不一样：C、C++是：//，python是：# 。
详细介绍下print（）函数，要打印数字的话，直接将要打印的数字写在括号中就行了。而要打印字符（如英文字母，中、英文符号）和中文的话（数字也可以的，不过这里的数字会被看成数字符了），就要加引号了（只能是英文的引号！！）。python的引号有三种，单引号、双引号和三引号，单引号、双引号只能打印一行的字符（单引号和双引号的作用是一样的），而三引号就可以打印多行的字符了（还有就是，在使用引号时一定要对称的使用，不能一边是单引号一边是双引号，会报错）。给张图举个例子：

6. 另外，print（）也可以算是一个计算器，在输入数字时可以如此：

7. 补充一下引号的应用：当要输出的字符串是一句英文句子而且有引号（如：For it's true you are my destiny.），这是就应该用双引号来包住句子，否则会报错。

8. 在6中提到的情况也可以用转义字符来实现输出，如这样：print('For it\'s true you are my destiny.')这样就不会影响用单引号的输出了，同样，双引号。

9. 接下来看一下常用的转义符（看图就行啦）：

二、python的数据类型

python的变量也是有类型，但在定义一个变量时，不需要像C语言或是C++那样同时要给变量分好类型，在python中你只要直接给命名好的变量赋值（数字或者是字符），它就会自动判断你定义的变量的类型，这确实方便很多，比如说：word='language'(被识别成字符串变量)，number=123（被识别成整型变量）注：number='123' 也会被识别成字符串。
python变量的命名规范基本上和C语言或是C++差不多，不过还是复习以下吧：变量不能以数字开头，变量只能由英文字母（a-z或A-Z）、数字和下划线组成，这意味着变量不能有一些特殊符号（如：@、#、￥等，也不能有空格，需要有隔开的地方就要使用下划线啦），最好具有一些可读性，建议尽量用英文来命名（还可以顺便记一下单词）。
在此之前，先介绍一下python的print（）函数，也就是python的打印语句。它的作用就是将括号内的变量或是字符串或是数字等打印出来。不理解的看下面的图就可以了。
字符串可以进行加法的哟，直接用图说明吧（用中文进行加法也是可以的哦）：

注：数字类型的变量不能与字符串直接相加，需要进行相加的话需要进行类型转换。
python有六种基本的数据类型：number（数字）、string（字符串）、tuple（元组）、list（列表）、set（集合）、dictionary（字典）。在这里主要介绍下number和string，number（数字）类型又分为四种：int（整型，long（长整型））、bool（布尔型）、float（浮点型）、complex（复数类型）；string（字符串）就没那么多分类了，注意下引号就行。
和C语言、C++类似，python也可以进行数据类型的转换：int（）：将括号中的其他数据类型转为整型，str（）：将括号中的其他数据类型转为字符串，float（）：将括号中的其他数据类型转为浮点型。进行类型转换时需要注意变量是否可以转换（如：int（'123'）可以，int（'abc'）就不行）想了解更多数据类型的知识可以点这个链接：https://blog.****.net/weixin_43444687/article/details/107403433?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-baidujs_baidulandingword-0&spm=1001.2101.3001.4242
最后介绍一下关于数据类型的函数：type（）函数，作用是：查询数据类型，如（看图理解）：

三、python的条件分支与input（）输入函数

先介绍一下python的输入函数：input（）函数，input（）函数运用的格式为：answer=input() ，一定要给它一个变量进行赋值，要是这样的话：input() 就相当于没输入（因为你不给它一个变量名，你也用不了这一个输入，报错倒不会），当然，如果你想对输入进行详细的描述的话，也是可以的，比如：answer=input('请输入你的答案：')，这样就可以了。对于input（）函数来说，不管用户输入的是什么，不论是整数 33、小数 3.14 还是火星文，Python 都会统一把它们转换为字符串。所以你还是想输入数字进行数字的运算时，要记得先进行类型的转换，否则会报错。
然后就是python的条件分支，还是很简单的，就是格式一定不能错。和C语言、C++基本一样，但还是有不同的（单纯的写字可能描述不清楚，尽量看图吧）：

运行结果就不用看了，主要看格式：if (条件)：（注：if后面或是else后面的冒号一定不能少！！！）然后就是换行，在条件语句内的语句一定都要缩进！！！不然python不会执行没缩进的语句、或是报错。另外，if的判断条件可以用括号包起来，也可以不用，但是要注意用空格将前面的语句隔开。
另外，在if else 语句中也可以进行多层嵌套（与C、C++一样），需要注意的是，每套一层就要多缩进一次，否则程序运行结果不对。
然后仔细的介绍一下python的比较运算符（和C、C++基本相同）：

这些只要记住就好，没什么特别要求。
介绍一下布尔类型：布尔类型的值只有两个，0或1，false或true，即：假和真（0为假，1为真）。在条件语句中，布尔类型是比较常用的。如：if data：。。。else：。。。这样的语句，这是什么意思呢，意思就是：如果data为真，则执行if后面的语句，否则执行else后面的语句。还有一点需要注意的是布尔类型的转换：bool（）可以将括号中的语句转换为布尔类型，而布尔类型只有真或假两种值，拿张图举例：

由图可知，只要括号中的变量为 0 或表示什么都没有，那转换为布尔类型后就就为假（或者说　false），只要括号中的变量不表示空和0，那转换后就为true（哪怕括号中的是空格也不算空！）。
和其他语言一样，python的条件语句也可以有多路分支，用来进行第二次或是更多次的条件判断的语句是elif语句（相当于else if语句的缩写，当然写成else if会报错）。比较简单，就不拿图举例了。
接下来介绍python中的逻辑语句和逻辑运算。python的逻辑运算有三种：或（or）、与（and）、非（not）。

有编程基础的应该很容易理解，知识换了个符号表示而已。举个例子：

and 是两个条件同时成立就为真，or 是两个条件中有一个或是都成立就为真。not常常与成员运算符结合使用：not in 表示。。不在。。。中，成员运算符下一点介绍。当然，not不是只能与in使用，也可以与其他语句一起结合使用，比如：if 。。not true：。。这样的语句，更多的小伙伴们自己去探索吧！
python的条件语句中常用的运算符还有成员运算符---in，顾名思义，in的作用就是判断一个变量或字符串是否属于另一个字符串。说起来不容易明白，用图举例：

这样看就一目了然了。上面的代码中也不用命名变量直接进行字符串的判断。
最后就是python中条件语句的三元表达式了：（就拿数的绝对值来举例）

条件语句的三元表达式的作用就是使代码更加简洁。当然，如果不喜欢用也可以不用。

四、python的函数

函数的定义：函数是一段组织好的、可重复使用的、用来实现特定功能的代码块。有一些编程基础的基本都知道函数的作用：解决多次出现的同样的问题，尽量避免多次写重复的代码。
没有编程基础的也不要着急，让博主慢慢道来。之前提到的type（）函数、print（）函数就是一种函数，另外，用来转换数据类型的int（）、str（）语句其实也是一种函数。这些都是python的内置函数，也就是可以直接使用。
这一部分我们要学习的就是自己写出有特定功能的函数，也叫自定义函数。要写一段函数，格式与条件语句相同，要进行左对齐。函数的开头就是def name（）：，name是函数名，name后的括号是函数的参数（形参），可以有多个，也可以只有一个，也可以一个都没有（就看你是想写什么样的函数了）。先讲一下参数的类型，参数分为形参和实参，简单地说，形参是不具体的（就像是数学中的一元函数中的变量x），实参是具体的一个数。接下来上图：

其实图中说的一定要有return语句并不全对，我们也可以写一些直接进行打印的自定义函数，那样可能会更加简便。另外，如果图中的return语句没有缩进的话，函数没有返回值，进行print（f（3））的话会打印出报错，接下来上图：

解释一下图中的情况：因为函数中没有retrun语句，函数f（x）没有返回值，但是，我们直接对接果进行了打印，所以python执行了f（3）后，值接打印除了结果10，但是没有返回值，f（3）的值是空的，所以程序打印出了None。
接下来对函数进行深入的介绍，之前说到的无参数和多参数：

最常用的print（）内置函数就是一个多参数函数。用图举一个例子：

哈哈哈，抱歉打错字了哈，懒得改了，明白就好。也可以在定义函数时就对函数中的参数进行赋值，如：def introduction(name,height,weight,age=18): 。
另外，函数也可以有多个返回值，在使用return语句时，返回多个参数值，打印的时候对函数进行赋值就好了，比较简单，博主就不举例了。

区分下return语句的输出与print（）函数的输出：
函数还有一个重要的点时：变量作用域。简单的说，函数内命名的变量只能在函数中使用，函数外命名的变量既可以在函数外使用，也可以在函数内使用。在函数内命名的变量叫局部变量，在函数外命名的变量叫全局变量。在函数中明明变量时也可以将变量直接变为全局变量，这就用到一个语句了：global语句，格式：global name='小新' 。
函数的作用是十分大的，作用范围也非常广，可以和条件语句、循环语句、列表、字典、模块等结合。

五、列表和元组

列表的特点：1）可以容纳任意数目不同类型的元素（支持我们学过的任意数据类型）。2）元素之间有先后顺序。3）列表中的元素是可以变更的。
给图举个例子，先了解列表的写法：

图中的几个用 [] 包起来的就是列表了。（好像英文中mother打错了，不要笑话我哈。。。。）
定义列表时，需要用英文输入法下的中括号[] 把里面的所有数据框起来，列表里面的每一个数据叫作元素。每个元素之间都要用英文逗号 (,) 隔开。
列表的元素查找：列表内元素有先后顺序。在现实中我们用“第一个”“第二个”……这种叫法来表示。在 Python 的列表中，也有专门的数字来记录列表内每个元素的位置，称为索引。和我们数数不同的是，数数是从1开始的，而python的列表索引是从0开是数的，也就是说，列表中的第一个元素对应的索引数字我为0，以此类推。（这其实和C语言的数组一样的）编程语言的列表索引一般都是从 0 开始的，只是在不同语言里列表有时也叫做数组，索引有时也叫做下标。 python中还有反向索引：列表中的最后一个元素对应的数字是 -1 ，倒数第二个元素对应的数字是 -2，以此类推。拿图举例：

这样就很清晰了。
当列表中元素中个数较多或是不在明确元素个数时，反向索引就很有用了。不要死脑筋只用一种索引，灵活运用可以更好的运用列表元素。
python的列表提供了index（）方法，使用列表.index(元素名称) 的形式，我们可以很方便地获得元素在列表中的索引值：

要是想直接打印出元素的次序记得加1。
列表元素是可以修改的：通过直接对列表元素赋上新的值来修改列表的元素。

当然，也可以通过用反向索引来对列表元素进行修改。
因为列表中的操作比较多，接下来博主就不一一进行举例说明了，简单的介绍下作用、格式就好，要操作的话就请小伙伴们动动勤劳的小手啦！
列表元素的添加（两种方法）：列表名.appened(元素) ：在列表末尾添加括号中的元素。列表名.insert(a，元素) ：在列表中添加插入索引为a的元素，原来的列表中索引为a和a之后的元素都往后移。
列表元素的删除（三种方法）：列表名.pop(索引) ：返回列表指定位置的元素，并删除这个元素。pop（）可以传入一个参数，表示要删除的元素的索引，如果不传入，就默认为最后一个元素的索引。或者：用 del 列表名[索引] 的方法将索引对应的元素删除。或者：用列表名.remove(元素) 的方法将列表中对应的元素删除。
列表的分片：列表分片用一对以冒号分隔的索引位置表示，格式为 列表[起始索引:结束索引] 。比如要获取 students 中第三到第五个元素，也就是索引为 2，3，4 的元素，就要写成 students[2:5]（后面的索引要加1）。当然，列表的分片也支持反向索引，比如输出倒数后四位元素：列表[-4:0] 或列表[-4:] （当索引的起始为第一个元素或结束索引是最后一个元素时，索引可以省略不写，只写开头或结束的索引即可）
统计一个列表中元素出现的次数： count（）方法，格式：列表.count(列表元素)。
列表的排序：sort()方法，格式：列表.sort() 括号中什么都不用填。列表的排列有几种，对字符串进行排列:字符串列表的排序按照每个元素首字母的顺序来排序，比如 j 在 l 前面，l 在 x 前面，可以简单地按照 26 个字母顺序表即可; 对数字进行排列：数值列表的排序是按照数值大小从小到大进行排序，比如 1 比 2 小，所以 1 在 2 前面。（其实还有汉字字符串的排列，这个博主没学，想知道的小伙伴自行去百度哈）
列表的反转：reverse()方法，格式：列表.reverse() 括号中不需填元素，空着就好。主要是需要进行倒序输出时使用。
列表的复制： copy()方法，格式：列表1=[] , []中填写一些元素，列表2=列表1.copy() ，这样列表2中的元素就和列表1中的元素相同了，主要是在需要保留原列表（使其元素的个数、排序等不变）的情况下使用。这里需要说明一下：直接用列表2=列表1 这样的方法并不是列表的复制，在python中，这样的操作被看成：列表1和列表2只是同一个列表的不同代号，实际是一样的，无论对列表2还是对列表2进行操作，两个列表中的元素都会相同、都会改变。这就不符合我们要保留原列表的初衷了。
列表的清空： clear()方法，格式：列表.clear() 括号中为空，这样，这个列表就变成空列表了。和列表的复制一样，列表的清空和直接将列表命名为空列表时不一样的：列表=[] ，这样并不是将原来的列表清空，而是将原来的列表名称冠到一个新建的空列表上，而原来的列表失去了自己的代号。
列表的操作比较多，这里进行一下概括：(以列表 words=['apple','banana','pear','friend','father','mather'] 进行举例)

列表的添加：words.append('boy') 列表的插入：words.insert(0,'girl') 列表的索引：words.index(banana')

列表元素的移除：words.pop(1) = words.remove('banana') = def words[]

列表中某元素的计数：words.count('banana') 列表的排序：words.sort() 列表的反转：words.reverse()

列表的复制： words.copy() 列表的清空： words.clear()
接下来要介绍比较高级的列表操作，不过还是比较简单易懂的。除非必要，博主不会举例，小伙伴们就要勤动动手啦。
成员运算符： in ，在之前介绍python的条件语句的时候用它来判断指定字符串是否包含某些字符，现在我们用来判断一个元素是否在一个列表中，格式为：元素 in 列表。这是一个布尔表达式，如果元素在列表中，结果为布尔值ture，反之为false。成员运算符在这里还是在条件语句中使用的，只是对象变为列表了，还是很好理解的。
列表的加法：列表也是可以进行加法的哦，列表的加法也很简单，就是用 + 号将两个列表的元素放在一起组成一个新列表，注意是首尾相连，没有数学中的并集同元素不能重复的说法。还要注意用加法生成的列表的元素顺序，在 + 号前的列表元素排在新列表的前面，在 + 后的列表元素在新列表的后面。
列表的乘法：用列表*n ，我们可以生成一个元素数目为原列表 n 倍的新列表，列表的乘法也好理解，就相当于两个相同的列表不断相加，注意首尾相连即可。
这里介绍一个新的知识：元组！元组和列表非常相似。不同之处在于，外观上：列表是被方括号包裹起来的，而元组是被 圆括号 包裹起来的。本质上：列表里的元素可修改，元组里的元素是 不可以“增删改” 的。还有一个微妙的地方要注意，就是只有一个元素的元组，在格式上与列表是不同的。仅一个元素 x 的列表写成[x], 但仅一个元素的元组要在括号内多写个逗号：(x,)。这是因为 Python 中，圆括号承担的语法功能太多了，可以用来表示元组，也可以用于当数学运算中的小括号(x)这样的写法。（可以用type（）函数打印一下单个元素时的元组，看看有逗号和无逗号的区别）
元组的数据结构是比较稳固的，不用担心不小心把数据改了。前面介绍的会改变列表中的数据的操作方法不能对元组使用，否则会报错。当然，有几个不会改变元组数据的操作是可以用的。来总结一下可以对元组进行操作的方法：分片、计数、索引、加法和乘法。
接下来介绍一个新的函数：zip（）函数！它的作用是将两个长度相同的列表合并起来，相同位置的元素会被一一组对，变成一个元组。结果返回一个组合好的打包对象，需要我们再用 list（）函数转换回列表。常常用在成绩排名上，用来将人名和分数联系在一起。

如图所示，要是没有用list（）函数将进行组合后的元组变为列表是打印不出来想要的结果的。当然，不是说元组不能打印，如果不是用zip（）函数连起来的元组，是可以直接打印的。
enumerate（）函数：“enumerate”单词本身意思是“枚举、数数”。所以对应的函数功能，就是一个一个地将列表中的元素数出来。enumerate() 函数返回值是 enumerate 类型，也需要用 list() 函数转换。但是要注意：机器还是会从 0 开始数……所以要想从1开始数的话，需要这样：rank=list(enumerate(list_rank,1)), 其中list_rank是举例的一个人名列表。这样就可以，从1开始数了。
列表这一部分到这里就结束了，不过光是看看这些知识点或许作用不大，也可能有点无法理解博主说的意思，所以建议每一个知识点小伙伴们都要自己去试过一遍（已经学过的就不用啦）。

六、python的循环

接下来试python的循环，对学过C语言或是C++的小伙伴们来说试很简单的啦。循环就是在满足某个条件下不断进行的操作，可以很大程度的减少重复代码（和函数的作用类似）。
先来介绍while循环，while循环的语义是当满足某条件时，就一直重复执行某段代码。如图：

循环条件是个布尔值，每次循环都会进行判断，当满足循环条件（值为 True）时执行循环体内的代码，否则结束循环。和之前的条件语句、函数等类似，while循环也要注意缩进，这里就不再细说了。
接下来是for循环，python的for循环和C语言就有一定的区别了，注意分清：

我们可以总结出for循环的特性——依次遍历序列中的元素，并依次赋值给变量，最后执行统一的处理。遍历在计算机中指沿着某条路线，依次对序列中每个元素均做一次且仅做一次访问。
关于for循环中的序列，序列可以是字符串、列表、元组，但不能是整数。介绍一个快速生成序列的函数：range（）函数：

range（）函数经常和for循环一起使用，range（）函数能方便快速地生成一个序列，有了它我们就能很方便地用 for i in range(n) 写出循环 n 次的代码。注：range（n）代表从0到n-1的序列。
了解一下两种循环的区别：while循环是不知道循环次数的（在一些简单的while循环中可以数出来），而for循环是可以直接知道循环次数的（不用数），for循环中序列中元素的个数其实就是for循环的循环次数。
while循环和for循环都可以嵌套多层循环，也可以将while循环和for循环嵌套使用。
介绍一下列表生成式：列表生成式 是 Python 中用来快速生成想要的列表的一种简便方式。同样的功能，使用列表生成式只需要一行代码：

下面这个是列表生成式：
while循环和for循环都会有死循环，死循环就是因为判断循环继续的变量出问题了，比如 i=0 while i<3: 在while循环的执行语句中没有对i进行操作，那么i的值一直是0，循环条件一直成立，循环就会陷入死循环。都是死循环也是有用的：有时候可以用来没有变量控制、也不知道循环次数的条件下使用死循环，但是要结合break语句和continue语句来使用。
介绍两种常用语句：break语句和continue语句，break 和 continue 它俩都只能用于循环内，且都是用于跳过循环：
在列表部分提到得zip（）函数和enumerate函数也可以使用在for循环的序列中：

好，简单的循环部分就结束了。

七、字符串的操作

这一部分仔细讲一下字符串。回顾一下：三引号支持打印多行语句，单引号、双引号不支持。除了使用多行字符串来实现多行文本外，使用 \n 也能达到一样的效果。\n 被称为 换行符，用于文本间的换行。
和列表类似，字符串也是可以进行加法和乘法的。看图：
字符串类型和数字类型不能直接相加，需要用 str() 函数进行类型转换。
字符串格式化输出：

图中%d、%s代表一种占位符，字符串后面的%运算符左边是要格式化的字符串，右边是一个元组。如果只有一个占位符，可以将元组里的元素拿出来。图中的intro就有些类似C语言中使用printf（）进行输出的格式。
除了用%占位符格式化输出外，也可以用format（）方法进行格式化输出：
常用的占位符：

如果不太确定应该用什么占位符，%s 是万能的，它会把任何数据类型转换为字符串。
字符串有索引和反向索引，分片也和列表相同，不再细讲了。
字符串有不可变性，字符串一旦创建后是不可改变的，这个属性和元组类似，通过索引来改变字符串中元素就会报错。要修改字符串的话就要用一个新的字符串：
接下来介绍字符串的操作方法：

使用格式都是这样的，比如：字符串.upper() 括号为空。
字符串的分割：split() ，用于通过指定分隔符对字符串进行分割。split() 方法有两个可选参数，第一个参数为分隔符，默认为所有的空字符，包括空格、换行（\n）、制表符（\t）等。第二个参数为最大分割次数，默认为 -1，即不限次数。
字符串的组合：join（）方法，用于将序列中的元素以指定的字符连接生成一个新的字符串。join() 方法接收一个序列（列表、元组、字符串等）作为参数，. 前面的字符串用于连接符。
字符串的移除：strip（）方法，用于移除字符串开头和结尾指定的字符（默认为空字符）或字符序列。当传入一个字符串时，会将传入字符串中每个字符依次移除。
概括9、10、11：
字符串的计数：和列表一样：count（）方法，用于统计字符串中某个字符串出现的次数。第一个参数为要统计次数的字符串，后两个可选参数为在字符串搜索的开始与结束索引。
find（）方法，用于检测字符串中是否包含子字符串，如果包含子字符串返回第一次出现的索引值，否则返回 -1。第一个参数为要查找的子字符串，后两个可选参数为在字符串搜索的开始与结束索引。
字符串的替换：replace（）方法，用于将字符串中的指定字符串替换成别的字符串。第一个参数为被替换字符串，第二个参数为替换字符串，第三个可选参数为替换的最多次数，默认为无限次。
概括14、15、16：
字符串部分就到这里。

八、字典

字典也是 Python 中最常用的数据类型之一。列表和字典都是对象集合。
列表是用[]包裹的，元组是用()包裹的。而现在要介绍的字典是用{}包裹的：

图中的字符串'小A'等就是字典的“键”，键后面的数字就是其对应的“值”。需要注意的是，字典中的键需要是 唯一的，如果字典中有两个相同的键，Python 只会保留后面那个。而值则没有限制，可以是任意类型的，也可以有相同的值。键和值用冒号（：）连接（英文的哦）。
接下来我们来看一下如何进行字典的取值。和列表类似，访问字典中的元素也使用方括号 []。不同的是，列表中括号内的是索引，字典中括号内的是键。看个例子你就明白了：

当然，中括号[]中只能填字典中有的，若是字典中没有会报错。
字典的修改、添加和删除，看图：

可以看到，修改和添加都使用 字典名[键] = 值 的方式，如果键存在于字典中，就是修改，不存在就是添加。字典元素的删除和列表元素的删除一样也是使用 del 关键字进行删除。删除字典元素时，键也一定要存在于字典中，否则也会报 KeyError 的错误。
字典中常用的方法：

注意：1.keys()、values() 和 items() 方法在 Python3 中返回的是有序序列，必要时需要用 list() 函数转换成列表使用，如 list(scores.keys())。2.gets()是通过键获取字典对应的值，当键不存在于字典当中时不会报错，而是默认返回 None，也可以通过第二个参数设置不存在时的默认返回值。
字典的嵌套：我们之前说过，字典的键是 唯一不可变的，而字典的值是没有限制的。所以，当字典的值为字典时，就形成了字典的嵌套。在对嵌套字典进行取值时：
另外，字典和列表都是 Python 中很常用的数据类型，它们经常被混合着一起使用。比如说：字典的值时一个列表，或是列表的元素是一个字典。

九、模块

怎么介绍模块呢？可以将模块也看成一个函数，但是这个函数和我们的mian.py并不在同一个文件里。运用时用的语句也不一样。
模块的作用：1.更好的组织代码结构。 2.提高代码复用率。
要介绍模块用文字是比较困难的，而且博主也是半桶水。如图（博主用的是pycharm，所以用pycharm举例哈，不过相信其它的软件也是差不多的）：

如图，小伙伴们大开pycharm，在左边的栏里找到main.py，右击它，点NEM，然后给它命名：other.py，回车。这样，一个新的模块就建好啦（注意不能随以命名，要加上.py，不然python不会认为这是一个模块）。像这样，每一个单独的 .py 文件，本质上都是一个模块。
当我们需要使用模块的时候，只需使用 import 语句导入对应的模块即可。我们来看一个例子，这个例子中有两个模块，一个是 other.py 文件，另一个是 main.py 文件。

在导入模块的时候不需要加上模块的后缀。当然，在些写好other.py模块里的代码后，即使将other.py关掉（不是删除），我们菜main.py中也是可以导入并运用other.py模块的。
模块的部分导入：import 语句一次性将整个模块导入进来，我们还可以使用 from ... import ... 语句只导入我们需要的变量、函数等。举个例子：

可以看到，执行 from other import pi, half 后可以直接使用 other.py 里的 pi 和 half，不再需要在前面加 other.。并且同时导入多个变量或函数时，两两之间要用逗号隔开。
简单说一下程序入口：程序入口，指的就是你 直接运行 的那个 .py 文件。举个例子，main.py 中导入了其他的模块 other.py，接着，我们将 main.py 直接运行，这时 main.py 就是作为程序入口直接运行的，而 other.py 则是以导入的形式运行的。
接下来介绍python的内置模块。time模块：

time.sleep()这个方法我们在第一课就见到过，它用于暂停程序的执行，参数为秒。它可以用于防止程序执行过快，比如爬取数据时降低爬取速率防止被封等。Unix 时间戳是指格林威治时间 1970 年 01 月 01 日 00 时 00 分 00 秒起至现在的总秒数。Unix 时间戳只是一个单纯不断增长的数字，所以不会存在时区等问题，全球统一，简单便捷。
Unix 时间戳对计算机来说稍微计算一下就知道现在是什么时间了，但对人类来说可读性就大打折扣了，所以还有对人类友好的 ctime() 方法：
datetime模块：datetime 模块包括很多函数和类，这些函数和类均用于日期和时间的解析、格式化以及计算。

注意，datetime 模块里有一个同名的 datetime 类，因此我们要写成from datetime import datetime。有些时候我们拿到 Unix 时间戳却不知道具体时间，可以使用 datetime.fromtimestamp() 方法来将其转换成人类可读的时间格式。datetime.now() 和 time.ctime() 类似，都是获取人类可读的时间格式，只是 datetime.now() 没有星期几的信息。（看图看图看图！！）
有时候我们还要进行日期的计算，这时候要用到datetime模块中的timedelta（）方法：

图中调用 timedelta() 时传的是关键字参数 days=5，表示 5 天。其实除了天之外，timedelta() 还支持传入周（weeks）、时（hours）、分（minutes）、秒（seconds）、毫秒（milliseconds）和微秒（microseconds），我们来看看这些参数名都是什么：

还有，timedelta() 可以支持同时传入多个参数，比如计算两个半小时前的时间：
time（）和datetime（）是两个关于时间的内置模块，下面介绍两个关于数字的的模块：random模块：顾名思义，random模块与随机有关：

random.random() 可以生成 0-1 之间的随机小数，包括 0，不包括 1。这是最基本的生成随机数的方法。random.randint(m, n) 可以生成一个随机整数，该整数大于等于 m，小于等于 n。random.uniform(m, n) 也是类似的，只不过生成的是随机小数，该小数大于等于 m，小于等于 n。注意：random.randint() 和 random.uniform() 生成的随机数是包含后面一个数的，这点和 random.random() 还有分片不同。使用random.choice([序列])时，括号中一定要是非空序列，否则会报错。
math模块：math模块和C语言中的头文件math是类似的，是关于数字的运算，看图就很明白了：

math模块中的方法和常数当然不止这些，博主懒癌犯了，大家自己去看了：https://docs.python.org/zh-cn/3/library/math.html
程序入口：当在做复杂项目的时候，我们会将代码拆分到各个模块中。这样，我们就需要一个程序入口，通过这个入口文件将整个项目的代码串联运行起来。程序入口，指的就是你 直接运行 的那个 .py 文件。举个例子，main.py 中导入了其他的模块 other.py，接着，我们将 main.py 直接运行，这时 main.py 就是作为程序入口直接运行的，而 other.py 则是以导入的形式运行的。
程序入口的功能，是指明模块中某一段代码在何时才会被运行。
```
def bootstrap():
  print('项目启动')

if __name__ == '__main__':
  bootstrap()
```
上面这段代码只有在作为程序入口直接运行时才会自动执行 bootstrap()，打印出 项目启动。注意：__name__ 和 '__main__' 前后都是两个下划线。
```
# other.py
print('我是 other 模块')

if __name__ == '__main__':
  print('other 模块被直接运行了')

# main.py
import other

print('我是 main 模块')

if __name__ == '__main__':
  print('main 模块被直接运行了')
```
上面代码的输出：
```
我是 other 模块
我是 main 模块
main 模块被直接运行了
```
上面的代码直接运行了 main.py，第一行代码 import other 导入了 other.py 模块。other.py 是以导入的方式被运行的，它并不是程序入口，所以，print('other 模块被直接运行了') 这行代码不会执行。屏幕上只会打印出 我是 other 模块。导入 other.py 后，接下来就是运行 main.py 中的代码啦。main.py 是程序入口，所以 print('main 模块被直接运行了') 这句代码会被执行。屏幕上逐行打印出 我是 main 模块 和 main 模块被直接运行了 这两句话。
模块的学习就到这了。

十、类与面向对象编程

在 Python 的类中，我们把特征和行为分别称为属性（attribute）和方法（method）。现实生活中的“类”是我们归纳总结出来的，而 Python 中的类需要我们自行创建。接下来看看如何创建一个类：
类的调用：

图中human = Human() 这一行代码非常关键，通过该类创建了一个类的实例对象，这个过程叫做 类的实例化。看看图中human的类型：

<__main__.Human object> 表明这是一个 Human 类的实例对象（object），<class '__main__.Human'> 表明它属于 Human 这个类。

self的作用：self 在英文中是“自己、自我”的意思，在 Python 的类中，self 表示创建的实例本身。举例说明：

class Human:
  arms = 2
  legs = 2
  hair = '各种颜色的头发'

  def walk(self):
    print('直立行走')

  def speak(self):
    print('说着各式各样的语言')

  def intro(self):
    # 类的方法里访问类的属性
    print('人类有%d条胳膊%d条腿' % (arms, legs))

# 类的实例化
human = Human()

human.intro()
# 报错：NameError: name 'arms' is not defined on line 14

在类的方法里访问类的属性时，发现出现了变量未定义的错误！说明我们在类的方法里直接访问类的属性是不行的。在类的方法内访问类的属性时，类的实例还没被创建。这时，self 就出现了，它的作用是代替实例本身

class Human:
  arms = 2
  legs = 2
  hair = '各种颜色的头发'

  def walk(self):
    print('直立行走')

  def speak(self):
    print('说着各式各样的语言')

  def intro(self):
    # 类的方法里访问类的变量
    print('人类有%d条胳膊%d条腿' % (self.arms, self.legs))

# 类的实例化
human = Human()

human.intro()
# 输出：人类有2条胳膊2条腿

当执行 human.intro() 这行代码时，Python 会将 human 作为第一个参数偷偷传递给 self，这样我们就不再需要传入第一个参数，并能通过 self 访问类的属性和方法了。

总结一下self的作用：1.在创建类的方法时，必须要将第一个参数留给self，并在调用的时候忽略它（忘了写self会报错） 2.在类的方法中调用类的属性和方法时，要通过self.属性名和self.方法名（）的格式调用。
总结一下进行类的调用的步骤：1.创建一个类；2.进行类的实例化；3.通过类的实例调用类的属性和方法。

在 Python 的类中，有一种特殊的方法——初始化方法。它的格式是 def __init__(self):，方法名由 init（initialize 的缩写，初始化的意思）加左右两边的 双下划线 组成。初始化方法的特殊之处是：每当进行类的实例化时，初始化方法会自动被执行。举例：

class Human:
  def __init__(self):
    print('Hi，我是 Human 类的初始化方法')

human = Human()
# 输出：Hi，我是 Human 类的初始化方法

可以看到，我们只是创建了实例，并没有调用 __init__ 方法，它自己就自动执行了。利用这个特性，我们通常会在 初始化方法 里完成类属性初始值的设置。如：

class Human:
  def __init__(self):
    # self.不能丢
    self.arms = 2
    self.legs = 2
    self.hair = '各种颜色的头发'

  def walk(self):
    print('直立行走')

  def speak(self):
    print('说着各式各样的语言')

human = Human()
print(human.hair)
# 输出：各种颜色的头发

除了进行固定的初始值设置，初始化方法 可以接收其他参数，进行自定义的属性初始值设置。如：

class Human:
  def __init__(self, name, arms, legs, hair):
    # self.不能丢
    self.name = name
    self.arms = arms
    self.legs = legs
    self.hair = hair

  def walk(self):
    print('直立行走')

  def speak(self):
    print('说着各式各样的语言')

  def intro(self):
    print('我叫{}，我有{}'.format(self.name, self.hair))

cainiao = Human('菜鸟', 2, 2, '黑色的头发')
print(cainiao.name)
# 输出：菜鸟

cainiao.intro()
# 输出：我叫菜鸟，我有黑色的头发

图中初始化方法额外添加了 4 个参数，因此在实例化的时候要传入对应的值。

像 __init__ 这样的方法在 Python 的类中被称为 神奇方法（或魔术方法），它们的特征是被 双下划线 所包裹。下面介绍另一个神奇方法：__str__（）。

class Human:
  arms = 2
  legs = 2
  hair = '各种颜色的头发'

  def __str__(self):
    return '人类有%d条胳膊%d条腿' % (self.arms, self.legs)

  def walk(self):
    print('直立行走')

  def speak(self):
    print('说着各式各样的语言')

human = Human()

print(human)
# 输出：人类有2条胳膊2条腿

可以看到，有了 __str__() 方法，直接打印实例的结果为 __str__() 方法的返回值。因此，我们可以使用 __str__() 方法来描述一个类。

面向对象与面向过程。面向过程的思维方式：把一个问题拆分成一个个步骤，然后用函数实现各个步骤，依次调用解决问题。面向对象的思维方式：把一个问题拆分成各个对象，建立对象的目的不是为了完成一个步骤，而是为了描述某个事物在整个解决问题的步骤中的行为和特征（方法和属性）。

使用面向对象的思维方式的好处是：程序的可读性、可拓展性、可维护性高。
类的继承：继承这个词很好理解，比如你继承了家族的千万家产，什么都没干就一夜暴富。类的继承也是如此，子类继承了父类，什么都没干就有了父类所有的属性和方法。举个例子：
```
class Human:
  arms = 2
  legs = 2
  hair = '各种颜色的头发'

  def walk(self):
    print('直立行走')

  def speak(self):
    print('说着各式各样的语言')

class Chinese(Human):
  pass

xiaobei = Chinese()

print(xiaobei.arms)
# 输出：2

xiaobei.walk()
# 输出：直立行走
```
注：pass是空语句，表示跳过，什么都不做。可以看到，Chinese 类中什么都没有，实例化出来的 xiaobei 却拥有 Human 类的属性和方法。通过 class 子类名(父类名) 的方式实现了类的继承，让子类拥有了父类的所有属性和方法。

类的继承有多层继承：继承不只是子类继承父类的属性和方法，当父类还有自己的父类时，子类也能继承父类的父类的属性和方法。

class Human:
  arms = 2
  legs = 2
  hair = '各种颜色的头发'

  def walk(self):
    print('直立行走')

  def speak(self):
    print('说着各式各样的语言')

class Chinese(Human):
  pass

class JiangSu(Chinese):
  pass

xiaobei = JiangSu()

print(xiaobei.arms)
# 输出：2

xiaobei.walk()
# 输出：直立行走

类的属性和方法会通过继承一直传递下去，减少了大量的重复代码，实现了代码的复用。

类的多重继承：除了继承一个类，我们还可以同时继承多个类，语法是 class 类 A(类 B, 类 C, 类 D):。举例：
```
class Chinese:
  hair = '黑头发'
  skin = '黄皮肤'

  def speak_chinese(self):
    print('说汉语')

class American:
  hair = '金头发'
  skin = '白皮肤'

  def speak_english(self):
    print('说英语')

class ABC(Chinese, American):
  pass

abc = ABC()
print(abc.hair)
# 输出：黑头发
print(abc.skin)
# 输出：黄皮肤
abc.speak_chinese()
# 输出：说汉语
abc.speak_english()
# 输出：说英语
```
可以看到，ABC 类继承了 Chinese 类和 American 类的所有属性和方法，但 hair 和 skin 这两个类都有的属性，ABC 类只继承了 Chinese 类的。这是因为 class ABC(Chinese, American): 中 Chinese 靠前，调用实例的属性和方法时会优先在子类中查找，找不到再从最左侧的父类依次往右查找，直到找到为止，如果都没有找到则会报错。
总结下两种继承方式：
类的定制。可以在父类的基础上做以下两点定制：1.创建新的属性和方法。 2.修改继承自父类的属性和方法。类的定制的两个特点：新增和重写。新增指在继承父类的属性和方法的基础上添加自己独有的属性或方法。重写指在继承父类的属性和方法的基础上重写父类的属性和方法。
类的知识比较多，总结一下：

需要注意的点：1.定义类的方法时，第一个参数 self 不能丢，调用方法时要忽略；2.self 作用是代替实例本身，在类中访问类的属性和方法；3.初始化方法 __init__() 在类实例化时会自动执行，一般用于类属性的初始化；4.子类可以继承父类的所有属性和方法，并且可以定制自己的属性和方法。

十一、python绘图

turtle：turtle 是 Python 中自带的绘图模块。turtle单词的中文意思是海龟。turtle 的方法有很多，博主就介绍几个简单的（画星星），大家有兴趣可以去官方文档了解更多。官方文档地址：https://docs.python.org/zh-cn/3/library/turtle.html
想像一个直角坐标系：我们的海龟的起始位置就在原点。海龟的颜色默认是黑色的，我们可以使用 turtle.color('red') 改成红色的。当然，你也可以使用 turtle.color('yellow') 改成黄色，使用 turtle.color('pink') 改成粉色等等。海龟的朝向是前方（默认朝东），我们可以调用 turtle.forward(3) 让画笔前进 3 像素，也就是海龟移动到了坐标系中 (3, 0) 的位置。因为我们的画笔默认是落下的，因此在移动的过程中会留下一道轨迹，即一条长 3 像素的直线。除了前进之外，当然也有后退。调用 turtle.backward(3) 即可让海龟向后倒退 3 像素，移动到坐标系中 (-3, 0) 的位置，同样也会留下一条长 3 像素的直线。注意：后退后小海龟的朝向是不变的。之后我们会学习让小海龟转向，也就是调整小海龟前进的方向。
海龟转弯：转弯其实很简单，分为左转和右转。左转是 turtle.left()，右转是 turtle.right()。它俩的参数是角度，比如 turtle.right(90) 表示右转 90 度。同理，turtle.left(90) 表示左转 90 度。
```
import turtle

turtle.forward(100)
turtle.right(90)
turtle.forward(100)
turtle.right(90)
turtle.forward(100)
turtle.right(90)
turtle.forward(100)
turtle.right(90)
```
这段代码就可一画出一个宽100像素的正方形。
turtle.left() 和 turtle.right() 每次转向都是根据当前朝向来转的，当多次转向后你可能就不知道现在朝向哪了。因此，我们还可以使用 turtle.setheading() 来直接设置朝向。turtle.setheading() 的参数也是角度。我们可以直接调用 turtle.setheading(0) 让小海龟朝东，调用 turtle.setheading(180) 让小海龟朝西。当然，0 到 360 度之间的角度都是可以的，调用 turtle.setheading(45) 可以让小海龟朝向东北方向。
隐藏小海龟可以加快绘图的速度，并且最后画出的图上也不会有个小海龟影响画风。要隐藏小海龟非常的简单，只要调用 turtle.hideturtle() 即可。当你想再次显示小海龟时，调用 turtle.showturtle() 即可。
我们来画一颗五角星，五角星每个角的度数都是 36 度，用 180 - 36 得到对应的补角为 144 度。下面的代码运行就得到一颗五角星啦：
```
import turtle

turtle.color('red')
turtle.hideturtle()

for i in range(5):
  turtle.forward(100)
  turtle.right(144)
```
这还不够，我们还要给五角星上色。上色需要设置填充颜色，turtle.color() 会将画笔颜色和填充颜色都设置成一个。而调用 turtle.fillcolor() 能单独设置填充颜色，你也可以调用 turtle.pencolor() 单独设置画笔颜色。
设置好填充颜色之后，上色需要调用两个方法，分别是 turtle.begin_fill() 和 turtle.end_fill()。从名字就可以知道，一个是开始填充一个是结束填充。画一个红色五角星的完整代码如下：
```
import turtle

turtle.color('red')
turtle.hideturtle()

turtle.begin_fill()  # 开始填充
for i in range(5):
  turtle.forward(100)
  turtle.right(144)
turtle.end_fill()  # 结束填充
```
但是上面代码运行出来得五角星并不在正*，因为海龟得起始位置在正*，画出来的当然会是这样。要让五角星出现在正*，就要调整海龟的其实位置：调用 turtle.goto(x, y) 来移动画笔的位置。第一个参数是 x 轴的坐标，第二个参数是 y 轴的坐标。但直接移动画笔位置是有问题的，因为我们的画笔一直处于落下的状态，移动的过程中也会画出一条直线。我们可以调用 turtle.penup() 将画笔抬起，这样移动的过程中就不会画线。等需要时再调用 turtle.pendown() 将画笔落下开始绘图。边长为 100 像素的五角星移动坐标系*的完整代码如下：
```
import turtle

turtle.color('red')
turtle.hideturtle()
turtle.penup()
turtle.goto(-50, 20)
turtle.pendown()

turtle.begin_fill()
for i in range(5):
  turtle.forward(100)
  turtle.right(144)
turtle.end_fill()
```
控制绘图速度的方法：turtle.speed(0) ，turtle.speed(0) 的参数是 0-10 的整数，其中 1-10 数字越大，绘图速度越快。1 最慢，10 最快，默认是 6。而 0 表示没有动画效果，因此 0 比 10 的速度还要快。
画多个星星。满天星的位置都是随机的，我们需要用到 random 模块生成随机位置。因为教学环境中显示区域有限，随机位置在 x 轴上的范围是 -150 到 150，在 y 轴上的范围是 -100 到 100。随机画 50 颗小星星的代码如下：
```
import turtle
from random import randint

def draw_star():
  turtle.color('white')
  turtle.hideturtle()
  turtle.begin_fill()
  for i in range(5):
    turtle.forward(10)
    turtle.right(144)
  turtle.end_fill()

for i in range(50):
  turtle.speed(0)  # 最快速
  turtle.penup()
  x = randint(-150, 150)  # x 轴
  y = randint(-100, 100)  # y 轴
  turtle.goto(x, y)
  turtle.pendown()
  draw_star()
```
满天星画完了，我们最后再署个名。调用 turtle.write() 可以在画板上写字，参数为要写的内容。我们还能设置字的字体、大小等。

呜呜，到这里我的第一篇博客就写完了，花了十几天，虽然不是每天都在写，但也是好累的。这些知识点都是博主在一个python教学网站上学的（当然要花钱），因为打开比较麻烦，不方便复习，所以博主就写了这片博客，当然，如果你没学过python的话，我认为你把这篇博客的内容都弄懂了，python的基础基本就学全了。（博主其实没懂全~~）。

写得好辛苦了，大家点个赞在走吧！

码农公寓

一、程序的运行

二、python的数据类型

三、python的条件分支与input（）输入函数

四、python的函数

五、列表和元组

六、python的循环

七、字符串的操作

八、字典

九、模块

十、类与面向对象编程

十一、python绘图

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