这两天断断续续看了看Python开发相关的教程(入门级),教程来自于廖雪峰的Python教程,算是比较适合新手的教程了,几乎不需要你事先了解任何的编程相关支持,直接就能上手。
说说这两天学的吧,首先学习一种计算机语言肯定是先搭建好这种语言的开发环境,这样你才能敲出hello world
嘛。其实Python的开发环境搭建非常简单,Mac自带Python2,如果需要使用Python3,直接去Python官网下载就行,安装也十分简单,不会就自行百度 OR Google,这里就不说了。
另外如果你需要编写Python程序,或者执行.py
文件,你还需要下载一个合适的Python解释器,其实就是执行你的Python程序或文件的应用,市面上有很多,我使用的是 JetBrains 公司开发的 Pycharm ,个人觉得还不错。
Hello World!
上面两样东西准备好之后,就可以学习Python了,按照学习计算机语言的惯例,先来一波Hello World!
,代码如下:
print('Hello World!')
是不是简单极了?一行代码搞定,也不需要各种import
引入各种库啥的。让我们看看其他几种语言的Hello World
程序写法:
- C/C++
#include
int main()
{
printf("Hello World!/n");
return 0;
}
- C#
using System;
class Hello
{
public static void Main()
{
Console.WriteLine("Hello World!");
}
}
- Java
class Hello
{
public static void main(String ars[])
{
System.out.print("Hello World!/n");
}
}
哎哟,这些玩意儿真麻烦,果然是Python简洁、优雅。当然还有其他的语言也挺简洁的,例如Ruby。
简单数据类型
然后,我们瞧瞧比较基础的数据类型这一块。Python中的支持的数据类型有以下几种:
- 整数
Python可以处理任意大小的整数,当然包括负整数,在程序中的表示方法和数学上的写法一模一样,如:1
,100
,-8080
,0
,等等。另外除了十进制,二进制、八进制、十六进制也是支持的。
- 浮点数
浮点数其实就是我们数学中经常用到的小数,之所以叫做浮点数,因为按照科学计数法的表示方法,小数的小数点位置是可以变化的。
浮点数可以直接用数学中的小数写法来写,例如0.01
、3.1415
、-10.0
等。但是对于很大或者很小的浮点数,就必须使用科学计数法来表述,把科学计数法中的10用e替代,1.23e9
,12.3e8
,0.000012可以写成1.2e-5
等。
- 字符串
字符串是以单引号'
或双引号"
括起来的任意文本,比如'abc'
,"xyz"
等等。请注意,''
或""
本身只是一种表示方式,不是字符串的一部分,因此,字符串'abc'
只有a
,b
,c
这3个字符。如果'
本身也是一个字符,那就可以用""
括起来,比如"I'm OK"
包含的字符是I
,'
,m
,空格,O
,K
这6个字符。
TIPS:如果字符串内部既包含
'
又包含"
怎么办?可以用转义字符\
来标识,比如:print('I\' \"OK\"!')
输入的结果是:I'm OK!
- 布尔值
布尔值和布尔代数的表示完全一致,一个布尔值只有True
、False
两种值,要么是True
,要么是False
,在Python中,可以直接用True
、False
表示布尔值(请注意大小写)。
- 空值
空值是Python里一个特殊的值,用None
表示。None
不能理解为0
,因为0
是有意义的,而None
是一个特殊的空值。
此外,Python还提供了列表、字典等多种数据类型,还允许创建自定义数据类型,后面我学习到那儿的时候再说这个。
变量
变量的概念基本上和初中代数的方程变量是一致的,只是在计算机程序中,变量不仅可以是数字,还可以是任意数据类型。
变量在程序中就是用一个变量名表示了,变量名必须是大小写英文、数字和_
的组合,且不能用数字开头,比如:
a = 1
变量a
是一个整数。
t_007 = 'T007'
变量t_007
是一个字符串。
Answer = True
变量Answer
是一个布尔值True
。
在Python中,等号=
是赋值语句,可以把任意数据类型赋值给变量,同一个变量可以反复赋值,而且可以是不同类型的变量,例如:
a = 123 # a是整数
print(a)
a = 'ABC' # a变为字符串
print(a)
这种变量本身类型不固定的语言称之为动态语言,与之对应的是静态语言。静态语言在定义变量时必须指定变量类型,如果赋值的时候类型不匹配,就会报错。例如Java是静态语言,赋值语句如下(// 表示注释):
int a = 123; // a是整数类型变量
a = "ABC"; // 错误:不能把字符串赋给整型变量
和静态语言相比,动态语言更灵活,就是这个原因。
请不要把赋值语句的等号等同于数学的等号。比如下面的代码:
x = 10
x = x + 2
如果从数学上理解x = x + 2
那无论如何是不成立的,在程序中,赋值语句先计算右侧的表达式x + 2
,得到结果12
,再赋给变量x
。由于x
之前的值是10
,重新赋值后,x
的值变成12
。
最后,理解变量在计算机内存中的表示也非常重要。当我们写:
a = 'ABC'
时,Python解释器干了两件事情:
- 在内存中创建了一个
'ABC'
的字符串; - 在内存中创建了一个名为
a
的变量,并把它指向'ABC'
。
也可以把一个变量a
赋值给另一个变量b
,这个操作实际上是把变量b
指向变量a
所指向的数据,例如下面的代码:
a = 'ABC'
b = a
a = 'XYZ'
print(b)
最后一行打印出变量b
的内容到底是'ABC'
呢还是'XYZ'
?如果从数学意义上理解,就会错误地得出b
和a
相同,也应该是'XYZ'
,但实际上b
的值是'ABC'
,让我们一行一行地执行代码,就可以看到到底发生了什么事:
执行a = 'ABC'
,解释器创建了字符串'ABC'
和变量a
,并把a
指向'ABC'
:
执行b = a
,解释器创建了变量b
,并把b
指向a
指向的字符串'ABC'
:
执行a = 'XYZ'
,解释器创建了字符串'XYZ',并把a
的指向改为'XYZ'
,但b
并没有更改:
所以,最后打印变量b
的结果自然是'ABC'
了。
常量
所谓常量就是不能变的变量,比如常用的数学常数π就是一个常量。在Python中,通常用全部大写的变量名表示常量:
PI = 3.14159265359
但事实上PI
仍然是一个变量,Python根本没有任何机制保证PI
不会被改变,所以,用全部大写的变量名表示常量只是一个习惯上的用法,如果你一定要改变变量PI
的值,也没人能拦住你。
最后解释一下整数的除法为什么也是精确的。在Python中,有两种除法,一种除法是/
:
>>> 10 / 3
3.3333333333333335
/
除法计算结果是浮点数,即使是两个整数恰好整除,结果也是浮点数:
>>> 9 / 3
3.0
还有一种除法是//
,称为地板除,两个整数的除法仍然是整数:
>>> 10 // 3
3
你没有看错,整数的地板除//
永远是整数,即使除不尽。要做精确的除法,使用/
就可以。
因为//
除法只取结果的整数部分,所以Python还提供一个余数运算,可以得到两个整数相除的余数:
>>> 10 % 3
1
无论整数做//
除法还是取余数,结果永远是整数,所以,整数运算结果永远是精确的。
条件判断
计算机之所以能做很多自动化的任务,因为它可以自己做条件判断。
比如,输入用户年龄,根据年龄打印不同的内容,在Python程序中,用if
语句实现:
age = 20
if age >= 18:
print('your age is', age)
print('adult')
根据Python的缩进规则,如果if
语句判断是True
,就把缩进的两行print语句执行了,否则,什么也不做。
也可以给if
添加一个else
语句,意思是,如果if
判断是False
,不要执行if
的内容,去把else
执行了:
age = 3
if age >= 18:
print('your age is', age)
print('adult')
else:
print('your age is', age)
print('teenager')
注意不要少写了冒号:
。
当然上面的判断是很粗略的,完全可以用elif
做更细致的判断:
age = 3
if age >= 18:
print('adult')
elif age >= 6:
print('teenager')
else:
print('kid')
elif
是else if
的缩写,完全可以有多个elif
,所以if
语句的完整形式就是:
if <条件判断1>:
<执行1>
elif <条件判断2>:
<执行2>
elif <条件判断3>:
<执行3>
else:
<执行4>
if
语句执行有个特点,它是从上往下判断,如果在某个判断上是True
,把该判断对应的语句执行后,就忽略掉剩下的elif
和else
,所以,请测试并解释为什么下面的程序打印的是teenager
:
age = 20
if age >= 6:
print('teenager')
elif age >= 18:
print('adult')
else:
print('kid')
if
判断条件还可以简写,比如写:
if x:
print('True')
只要x
是非零数值、非空字符串、非空list等,就判断为True
,否则为False
。
函数的调用与定义
- 函数调用
Python内置了很多有用的函数,我们可以直接调用。
要调用一个函数,需要知道函数的名称和参数,比如求绝对值的函数abs
,只有一个参数。
也可以在交互式命令行通过help(abs)
查看abs
函数的帮助信息。调用abs
函数:
>>> abs(100)
100
>>> abs(-20)
20
>>> abs(12.34)
12.34
调用函数的时候,如果传入的参数数量不对,会报TypeError
的错误,并且Python会明确地告诉你:abs()
有且仅有1个参数,但给出了两个:
>>> abs(1, 2)
Traceback (most recent call last):
File "", line 1, in
TypeError: abs() takes exactly one argument (2 given)
如果传入的参数数量是对的,但参数类型不能被函数所接受,也会报TypeError
的错误,并且给出错误信息:str
是错误的参数类型:
>>> abs('a')
Traceback (most recent call last):
File "", line 1, in
TypeError: bad operand type for abs(): 'str'
而max
函数max()
可以接收任意多个参数,并返回最大的那个:
>>> max(1, 2)
2
>>> max(2, 3, 1, -5)
3
- 函数定义
在Python中,定义一个函数要使用def
语句,依次写出函数名、括号、括号中的参数和冒号:
,然后,在缩进块中编写函数体,函数的返回值用return
语句返回。
我们以自定义一个求绝对值的my_abs
函数为例:
def my_abs(x):
if x >= 0:
return x
else:
return -x
请自行测试并调用my_abs
看看返回结果是否正确。
请注意,函数体内部的语句在执行时,一旦执行到return
时,函数就执行完毕,并将结果返回。因此,函数内部通过条件判断和循环可以实现非常复杂的逻辑。
如果没有return
语句,函数执行完毕后也会返回结果,只是结果为None
。return None
可以简写为return
。
下次再会~