Python基础详解
现阶段,掌握一门开发语言已经成为高级运维工程师的必备技能。学习并掌握一门程序设计语言,可以使我们充分理解企业的业务处理流程,帮助软件开发人员调试,优化程序,提升应用系统的运行性能。
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博文大纲:
一、Python概述
1.Python的语言特点
2.Python语言的应用场景
二、Python的版本与安装
1.Python绘图
2.Python的变量
三、Python常用的数据类型
1.数字
2.字符串
3.列表
4.元组
5.字典
一、Python概述
1.Python的语言特点
Python是一种动态解释型的编程语言。使用C语言开发,但是Python不再有C语言中的指针等复杂数据类型。Python的简洁性使得软件的代码大幅度地建撒谎哦,开发任务进一步简化。程序员关注的重点不再是语法特性,而是程序所要实现的任务。
Python语言的主要特点:
(1)简单:Python语言的关键字比较少,它没有分号,代码使用空格或制表键缩进的方式来进行分隔,简化了循环语句。Python的代码简洁、短小、易于阅读;
(2)易学:Python及其容易上手,因为Python有极其简单的说明文档;
(3)免费、开源:使用者可以自由地发布这个的软件的复制,阅读它的源代码。对它进行改动,把它的一部分用于新的自由软件中;
(4)高层语言:无需考虑诸如如何管理内存一类的底层细节;
(5)可移植性:Python已经被移植在许多平台上(经过改动使它能够工作在不同的平台上),这些平台包括Linux、Windows等;
(6)解释性:Python语言写的程序不需要编译成二进制代码,可以直接从源代码运行程序;
在计算机内部,Python解释器把袁大妈转换成成为字节码的中间形式,然后再把它编译成计算机使用的机器语言并运行。
(7)面向对象:Python既支持面向过程的编程也支持面向对象的编程;
(8)可扩展性:Python是采用C语言开发的,因此可以使用C语言廓镇Python;
(9)可嵌入性:可以吧Python嵌入C/C++程序,从而使程序面向用户提供脚本功能;
(10)丰富的库:Python标准库很庞大,可以帮助处理各种工作,包括正则表达式、文档生成、单元测试、线程、数据库、网页浏览器、CGI、FTP‘电子邮件、XML、XML-RPC、HTML、WAV文件、密码系统、GUI(图形用户界面)、T可其他与系统有关的操作;
2.Python语言的应用场景
Python之所以成为流行的编程语言,与他广泛的应用场景是分不开的。
(1)系统编程:能方便进行系统维护和管理,是很多Linux系统管理员理想的编程工具;
(2)图形处理:有PIL、Tkinter等图形库支持,能方便进行图形处理;
(3)数学处理:NumPy扩展提供大量与标准数学库的接口;
(4)文本处理:Python提供的re模块能支持正则表达式,还提供SGML、XML分析模块;
(5)数据库编程:Python可以操作SQL server、MySQL、Oracle等数据库;
(6)网络编程:提供丰富的模块,支持sockets编程,能方便快速地开发分布式应用程序;
(7)Web编程:可以作为Web应用程序的开发语言;
(8)多媒体应用:Python的PyOpenGL模块封装了“OpenGL应用程序编程接口”,能进行二维和三维图像处理。
二、Python的版本与安装
目前Python有版本2和版本3这两个版本,它们之间并不兼容,语法存在差别。许多Python初学者比较纠结,其实无所谓,就看个人兴趣爱好。版本之间有差异,也只是语法上有一些区别。总体思路没有任何变化。本次博文使用Python 2.7.13版本在Windows系统进行操作。
Python的安装比较简单,开发工具IDLE也会被同时安装。用户可以自行在https://www.python.org/ python官网进行下载,也可以使用本人提供的Python 2.7.13版本软件包
Python的安装方法相对简单,IDLE工具图形界面可以根据自身的需要进行需要。这里就不介绍了。
1.Python绘图
绘图除了Python语言,别的语言即使可以实现,也是相当麻烦,使用Python就可以很轻松的使用。
(1)安装绘图模块
本人提供的软件包已经包含了绘图所需的模块。双击安装即可!如图:
然后打开CMD命令提示符,执行以下命令:
C:\Users\Administrator>cd C:\six-1.7.3\six-1.7.3
//首先进入six-1.7.3软件包解压之后的目录中
C:\six-1.7.3\six-1.7.3>c:\python27/python setup.py install
//使用Python命令进行安装
上述安装完成之后,就可以使用matplotlib模块进行绘图操作了。
上述在执行python命令时,使用的是绝对路径,当然也可加入系统环境变量中。这里就不多说了!
(2)Python绘图
打开IDLE工具:
输入以下代码
import turtle as tt
from random import randint
tt.TurtleScreen._RUNNING = True
tt.speed(0) # 绘图速度为最快
tt.bgcolor("black") # 背景色为黑色
tt.setpos(-25, 25) # 改变初始位置,这可以让图案居中
tt.colormode(255) # 颜色模式为真彩色
cnt = 0
while cnt < 500:
r = randint(0, 255)
g = randint(0, 255)
b = randint(0, 255)
tt.pencolor(r, g, b) # 画笔颜色每次随机
tt.forward(50 + cnt)
tt.right(91)
cnt += 1
tt.done()
即可出现:
动态的出现这种效果图,这就是Python的强大之处!
2.Python的变量
变量是计算机内存中的一块区域,变量可以存储任何指,而且值可以改变;变量名称可以由字母、数字和下划线组成。需要注意的是,不能使用Python的关键字,英文大小写字母敏感,第一个字符必须是字母或下划线,不可以是数字。比如:
>>> lzj_1=1
>>> print(lzj_1)
1
>>> _lzj2=2
>>> print (_lzj2)
2 //正确的赋值方法
>>> #a=1
>>> 3k=1
>>> print=1 //错误的赋值方法
Python中的变量不需要声明,变量的赋值操作即是变量声明和定义的过程,也可以同时给多个变量赋值。比如:
>>> a,b,c=1,2,3
>>> print a,b,c
1 2 3
>>> print a
1
三、Python常用的数据类型
Python内置的数据类型有数字、字符串、元祖、列表和字典。
1.数字
数字类型包括整数、浮点型、布尔型等,声明时由Python内置的基本数据类型来管理变量,在程序的后台实现数值与类型的关联,以及转换等操作。
(1)整数型和浮点型
>>> aaa=123
>>> print (id(aaa))
13568080
>>> print aaa
123
>>> aaa=1.23
>>> print (id(aaa))
13582176
>>> print aaa
1.23
//虽然变量名称一样,但是变量名对应的ID号不一致
//最后一次赋值的变量生效
(2)布尔型
布尔型用于逻辑运算,只有两个值True、False,表示真和假。
>>> f=True
>>> print f
True
>>> if(f):
print 1
1
代码定义了变量“f=True”,if是判断语句,为真则执行“print”语句,最后输出的是1,说明语句执行成功。
使用比较运算符返回的结果就是布尔值。比如:
>>> 2>3
False
>>> 2>1
True
(3)Python运算符
Python中使用的算术运算符和数学运算中使用的符号基本相同,由+、-、*、/和小括号组成,运算顺序也是先乘除后加减,小括号优先。比如:
>>> x,y=10,2
>>> print x+y,x*y,x/y
12 20 5
>>> print 5 + 2 * 10
25
>>> print (5 + 2) * 3
21
>>> print 5 + 8 * 3 / 4
11
还可以实现两个算术运算符,分别是:“%”(取余运算)和“**”(求幂运算),比如:
>>> 8%5
3
>>> 2**3
8
注意:Python不支持自增运算符(++)和自减运算符(- -)。
2.字符串
Python中的字符串是一组包含数字、字母和符号的集合,作为一个整体使用。
(1)字符串使用
在Python中有三种表示字符串的方式:单引号、多引号、三引号。比如:
>>> name='北京'
>>> name1="天津"
>>> name2='''北京和
天津'''
>>> print name
北京
>>> print name1
天津
>>> print name2
北京和
天津
需要注意的是:单引号和双引号的作用是一样的,可以根据习惯使用,但定义多行文字时,必须使用三引号。
( 2)使用字符串注意事项
字符串的定义方式单引号、双引号、三引号大部分情况下作用都是一样的。但在特殊情况下使用也有所区别,比如:
(1)单引号、双引号、三引号都是成对出现的,如意单引号开头就要以单引号结尾, 不能混合使用表示字符串。比如:
>>> name="北京'
SyntaxError: EOL while scanning string literal
>>> name="北京''
SyntaxError: EOL while scanning string literal //这都是错误的写法
(2)如果字符串中单独出现单引号或双引号,可以使用另一种引号进行定义,比如:
>>> n="let's go!" //内容中单引号使用双引号定义
>>> print n
let's go!
>>> n='let"s go!' //内容中有双引号使用单引号定义
>>> print n
let"s go!
>>> n='''let's go! let"s go!''' //内容中单引号、双引号时使用三引号定义
>>> print n
let's go! let"s go!
(3)当字符串中出现单引号、双引号等特殊字符是,还可以使用转义字符定义。Python中的转义字符还是“\”,只要在特殊字符前面加上“\”,就可以原样输出,而不用去管定义字符使用的是单引号还是双引号。比如:
>>> n='let\' go!'
>>> print n
let' go!
>>> n="let\"s go!"
>>> print n
let"s go!
常用的转义字符,如图:
(3)字符串的其他用法
Python的字符串可以进行乘法的操作,可以用一个整数型数字和字符串进行相乘,比如:
>>> print 3*'a'
aaa
Python的字符串乘法非常实用,可以在写代码时带来很大的便利。比如:
>>> a=' '
>>> print a
>>> print "python"
python
>>> print a*2 + "python"
python
>>> print a*4 + "python"
python
定义了一个空格字符串变量a,在输出是使用字符串乘法决定输出的格式,很容易地实现了文字前面的空格,在其他语言中如果想要实现这种效果,代码要复杂得多,Python的简洁性体现得十分明显。
3.列表
列表是Python中非常重要的数据类型,通常作为函数的返回类型。由一组元素组成,列表可以实现添加、删除和查找操作,元素值可以被修改。
(1)列表的定义
列表是Python内置的一种数据结构,由中括号定义,元素以逗号分开。语法格式:
列表名 = [ 元素1,元素2,…… ]
(2)列表的取值
(1)列表中的数据是有序的,按定义时的顺序拍好,可以单独取出某一位置元素的数值,语法如下:
列表名 [ 索引位置 ]
如下:
>>> num=['001','002','003']
>>> print num[0]
001
>>> print num [1]
002
>>> print num [2]
003
定义了列表num,存储了3个字符串。取值时用列表名+中括号,中括号中的数字表示索引位置,需要注意位置是由0开始依次递增。
(2)可以获取列表制定范围的一组元素,语法如下:
列表名[起始位置:终止位置]
可以输出起始位置到终止位置前的元素,不包括终止位置。比如:
>>> print num [0:1]
['001']
>>> print num [0:2]
['001', '002']
>>> print num [0:3]
['001', '002', '003']
[0:1]表示由索引0开始,索引位置1之前的元素,所以只能取到第1个元素;
[0:2]可以取到索引2之前的元素,即列表中第1、2个元素;
[0:3]可以取到索引2之前的元素,即列表中第1、2、3个元素;
并不显示终止的值,比如[0:3],只显示0,1,2这三个数字。
(3)修改列表元素值
可以修改制定位置的列表元素值,语法如下:
列表名[索引位置]=值
比如:
>>> num=['001','002','003']
>>> num [0] = '004'
>>> print num
['004', '002', '003']
定义列表是,索引位置0的元素是001,修改它的值为004后,索引位置0元素变成了004。
(4)添加列表元素
(1)可以把一个元素添加到列表的最后,语法如下:
列表名.append[元素值]
比如:
>>> num=['001','002','003']
>>> print num
['001', '002', '003']
>>> num.append('004') //将004数值添加到列表的末尾
>>> print num
['001', '002', '003', '004']
(2)在列表指定位置前插入新的元素,语法如下:
列表名.insert(索引位置,元素值)
比如:
>>> num=['001','002','003']
>>> num.insert (1,'004') //将004数值插入到索引1的位置
>>> print num
['001', '004', '002', '003']
(5)删除列表元素
可以删除列表指定索引位置的元素,语法如下:
del 列表名[索引位置]
比如:
>>> num=['001','002','003']
>>> del num[1] //删除位于索引1的数据
>>> print num
['001', '003']
(6)查找列表元素
使用in关键字可以查找列表中是否存在指定的数值,语法如下:
元素值 in 列表名
返回的值是布尔类型False或True。
比如:
>>> num=['001','002','003']
>>> '001' in num
True
>>> '004' in num
False
(7)合并列表
多个列表可以使用“+”号进行合并,比如:
>>> num1=['001','002']
>>> num2=['003','004']
>>> numall=num1+num2
>>> print numall
['001', '002', '003', '004']
>>> numall=num2+num1
>>> print numall
['003', '004', '001', '002']
使用加号进行合并时,加号后面的列表元素会追加到前面列表的后面。
(8)重复列表
使用星号可以对列表进行重复操作,与单独字符串乘法操作相似,比如:
>>> num1=['001','002']
>>> num=num1*5
>>> print num
['001', '002', '001', '002', '001', '002', '001', '002', '001', '002']
(9)列表常见的问题
(1)索引越界是使用列表时经常犯的一个错误,如列表中有3个元素,因为索引位置是0开始计算的,所以最大的索引值是2,如果索引值大于2,则表示索引是越界的,程序无法执行,比如:
>>> num1=['001','002']
>>> print num1[2]
Traceback (most recent call last):
File "", line 1, in
print num1[2]
IndexError: list index out of range
那么但当使用小于0的负数索引时,不会出现错误,因为Python列表的负数索引表示的是由列表的末尾进行反向的取值,也就是最后一个元素的位置也可以使用索引-1取值,以此类推。比如:
>>> num1=['001','002']
>>> print num1[-1]
002
(2)当获取列表指定范围的一组元素时,不存在列表索引越界的问题。比如:
>>> num1=['001','002']
>>> num=num1[1:5]
>>> print num
['002']
可以发现正常执行,并报错,只是将满足条件的值列出来而已!
(3)获取列表指定范围时可以同时使用正数和负数索引。比如:
>>> num=['001','002','003']
>>> print num[0:-1]
['001', '002']
一样的道理,也是不显示终止位置的值。
(4)列表元素也可以是列表。比如:
>>> num=[['001','002','003'],['001','002','003'],['001','002','003']]
>>> print num[0] //取列表的第0个标签的值
['001', '002', '003']
>>> print num[0][0] //取列表中第0个标签的第0个值
001
>>> print num [2][1]
002
4.元组
元祖和列表相似,也是Python的一种数据结构,由不同的元素组成,每个元素可以存储不同类型的数据,比如:字符串、数字、甚至元祖,但是元素是不可以被修改的,即元祖创建后不能进行任何的修改。元祖通常表示一行数据,而元组中的元素表示不同的数据。
(1)元组的创建
元组由关键字小括号定义,一旦创建后就不能修改元组的内容,语法如下:
元组名=(元素1,元素2……)
比如:
>>> num=('001','002','003') //定义元组
>>> num[0] = '004' //尝试修改元组的值时,会报错
Traceback (most recent call last):
File "", line 1, in
num[0] = '004'
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
元组与列表的区别,如图:
(2)元组的操作
元祖也可对其元素执行一系列的操作。
(1)元组具有不可变性,所以相对列表的操作要少,其中取值操作与列表的方式是完全相同的,如下:
>>> num=('001','002','003')
>>> print num[0] //进行查询
001
(2)元组不允许删除元组中的元素值,但是可以删除整个元组。语法:
del 元组名
比如:
>>> num=('001','002','003')
>>> del num[0] //试图删除元组中某一个元素时,会报错
Traceback (most recent call last):
File "", line 1, in
del num[0]
TypeError: 'tuple' object doesn't support item deletion
>>> print num
('001', '002', '003')
>>> del num //删除整个元组时,不会报错
>>> print num //再次进行查询时,编译器会报未定义变量的错误
Traceback (most recent call last):
File "", line 1, in
print num
NameError: name 'num' is not defined
(3)元组和列表可以做互相转换操作:
元组转换为列表的语法:
list(列表名)
比如:
>>> num=('001','002','003') //定义元组
>>> listnum=list(num) //将元组转换为列表
>>> print listnum
['001', '002', '003']
>>> listnum[0]='004' //修改列表的内容
>>> print listnum
['004', '002', '003']
>>> print type(num) //输出元组类型
>>> print type(listnum) //输出列表类型
列表转换为元组的语法如下:
tuple (列表名)
比如:
>>> num=['001','002','003'] //定义列表
>>> tuplenum=tuple(num) //将列表转换为元组
>>> print type(num) //输出列表类型
>>> print type(tuplenum) //输出元组类型
5.字典
字典是Python中重要的数据类型,字典是由”键-值“对组成的集合,字典中的值通过键来引用。
(1)字典的创建
字典的每个元素是由”键-值“对组成的,键值之间使用冒号进行分隔,键值对之间用逗号进行分隔,并且被包含在一对花括号中,键是唯一的,不能存在多个,且它的值是无序的,键可以是数字、字符串、元组,一版用字符串作为键。定义的语法如下:
字典名={键1:值,键2:值,……}
比如:
>>> mobile={'ll':123456,'zz':654321} //定义字典
>>> print mobile //输出字典内容
{'ll': 123456, 'zz': 654321}
>>> print type(mobile) //输出字典的类型
(2)字典的取值操作
字典的取值与元组和列表有所不同,元组和列表都是通过数字索引获取对应位置的值,而字典是通过键获取对应的值。取值的语法如下:
字典[键]
比如:
>>> mobile={'ll':123456,'zz':654321}
>>> print mobile['ll']
123456
需要注意的是,键是唯一的,而不同键的值却可以相同,当定义多个键相同时,字典之后保留最后一个定义的键值对。
(3)字典的添加、修改、删除操作
(1)字典添加新元素只需要对新键进行赋值即可,字典中不存在的键,便会自动添加。比如:
>>> mobile={'ll':123456,'zz':654321}
>>> mobile['jj']=987654
>>> print mobile
{'ll': 123456, 'jj': 987654, 'zz': 654321}
(2)修改字典中的元素,直接使用存在的键赋值。比如:
>>> mobile={'ll': 123456, 'jj': 987654, 'zz': 654321}
>>> mobile['ll']=321456
>>> print mobile
{'ll': 321456, 'zz': 654321, 'jj': 987654}
(3)删除字典中的元素,使用del函数。比如:
>>> mobile={'ll': 123456, 'jj': 987654, 'zz': 654321}
>>> del mobile['ll']
>>> print mobile
{'zz': 654321, 'jj': 987654}
(4)字典中常见的问题
字典不可使用“+”运算符执行连续操作。比如:
>>> mobile1={'qq':123,'ww':456}
>>> mobile2={'aa':321,'ss':654}
>>> print mobile1+mobile2
Traceback (most recent call last):
File "", line 1, in
print mobile1+mobile2
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'dict' and 'dict'
(5)字典的应用示例
脚本内容:
kgc={} //接收用户键盘输入的用户名和密码
name='--please input user:'
user=raw_input(name) //raw_input表示:读取标准输入的字符串
pwd=raw_input("password:")
kgc[user] =pwd
print kgc //根据用户名查询密码
name = '--user searched:'
key=raw_input(name)
print kgc[key]
执行后的效果:
--please input user:lv
password:123
{'lv': '123'}
--user searched:lv
123
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