Python的基础知识

一.变量

1.什么是变量？

变量即变化的量，核心是“变”与“量”二字，变即变化，量即衡量状态。

2.为什么要有变量？

#程序执行的本质就是一系列状态的变化，变是程序执行的直接体现，所以我们需要有一种机制能够反映或者说是保存下来程序执行时状态以及状态的变化。

#比如：

    英雄的等级为1，打怪升级(变)为10

    僵尸的存活状态True，被植物打死了，于是变为False

    人的名字为egon，也可以修改为Egon

3.如何定义变量？

#变量名(相当于门牌号，指向值所在的空间)，等号，变量值

name='kevin'

sex='male'

age=18

level=10

4.变量的定义规范

#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

['and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 

'exec', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'not', 'or', 

'pass', 'print', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']


#python中的关键字

5.定义变量的书写方式

#驼峰体

AgeOfOldboy = 56

NumberOfStudents = 80

#下划线(推荐使用)

age_of_oldboy = 56

number_of_students = 80

6.定义变量名不好的方式

#1. 变量名为中文、拼音

#2. 变量名过长

#3. 变量名词不达意

7．定义变量会有：id（内存地址），type（数据类型），value（值）

（这是在Python中is和==的区别）

#1 等号比较的是value，

#2 is比较的是id

#强调：

#1. id相同，意味着type和value必定相同

#2. value相同type肯定相同，但id可能不同,如下

>>> x='Info Egon:18'

>>> y='Info Egon:18'

>>> id(x)

4376607152

>>> id(y)

4376607408

>>>

>>> x == y

True

>>> x is y

False

8.变量的修改与内存管理机制（引用计数与垃圾回收机制）

1.对象的引用计数机制

在Python中是通过引用计数来保持对内存中的变量追踪的，也就是做Python内部记录中所有在使用对象各有多少个引用。Python中有个内部跟踪变量叫做引用计数器，每个变量有多少个引用，简称引用计数。当某个对象的引用计数为0时，就列入了垃圾回收队列。

引用计数增加的情况：

1. 一个对象分配一个新名称

2. 将其放入一个容器中（如列表、元组或字典）

引用计数减少的情况：

1. 使用del语句对对象别名显式的销毁

2. 引用超出作用域或被重新赋值

sys.getrefcount( )函数可以获得对象的当前引用计数

多数情况下，引用计数比你猜测得要大得多。对于不可变数据（如数字和字符串），解释器会在程序的不同部分共享内存，以便节约内存。

2. 垃圾回收机制

3.1 当一个对象的引用计数归零时，与该对象对应的析构函数就会被调用，但调用析构函数并不意味着最终一定要调用free释放内存空间，通常是将该对象通过垃圾收集机制处理，将其占用的空间归还到内存池中。

3.2 当两个对象a和b相互引用时，del语句可以减少a和b的引用计数，并销毁用于引用底层对象的名称。然而由于每个对象都包含一个对其他对象的应用，因此引用计数不会归零，对象也不会销毁。（从而导致内存泄露）。为解决这一问题，解释器会定期执行一个循环检测器，搜索不可访问对象的循环并删除它们。

3 内存池机制

Python提供了对内存的垃圾回收机制，但是它将不用的内存放到内存池而不是返回给操作系统。

.1 小块内存池机制Pymalloc机制

在Python中，许多时候申请的内存都是小块的内存，这些小块内存在申请后，很快又会被释放，由于这些内存的申请并不是为了创建对象，所以并没有对象一级的内存池机制。这就意味着在运行期间，Python会大量的执行malloc和free操作。为了加速Python的执行效率，Python引入了一个内存池机制，用于管理对小块内存的申请和释放，即Pymalloc机制。

1. 当申请的内存小于256字节时，PyObject_Malloc会在内存池中申请内存；当申请的内存大于256字节时，PyObject_Malloc的行为将蜕化为malloc的行为。当然，通过修改Python源代码，我们可以改变这个默认值，从而改变Python的默认内存管理行为。

2. 对于Python对象，如整数，浮点数和List，都有其独立的私有内存池，对象间不共享他们的内存池。也就是说如果你分配又释放了大量的整数，用于缓存这些整数的内存就不能再分配给浮点数。

二．常量

常量即指不变的量，如pai 3.141592653..., 或在程序运行过程中不会改变的量

举例，假如老男孩老师的年龄会变，那这就是个变量，但在一些情况下，他的年龄不会变了，那就是常量。在Python中没有一个专门的语法代表常量，程序员约定俗成用变量名全部大写代表常量

AGE_OF_OLDBOY = 56

#ps:在c语言中有专门的常量定义语法，const int count = 60;一旦定义为常量，更改即会报错

三．用户与程序进行交互

1.交互的方法

古时候，我们去银行取钱，需要有一个银行业务员等着我们把自己的账号密码输入给他，然后他去进行验证，成功后，我们再将取款金额输入/告诉他

骄傲的现代人，会为客户提供一台ATM机（就是一台计算机），让ATM机跟用户交互，从而取代人力。然而机器是死的，我们必须为其编写程序来运行，这就要求我们的编程语言中能够有一种能与用户交互，接收用户输入数据的机制

（重点记住）

#在python3中

input：用户输入任何值，都存成字符串类型

 

#在python2中

input：用户输入什么类型，就存成什么类型

raw_input：等于python3的input

2.注释

随着学习的深入，用不了多久，你就可以写复杂的上千甚至上万行的代码啦，有些代码你花了很久写出来，过了些天再回去看，发现竟然看不懂了，这太正常了。另外，你以后在工作中会发现，一个项目多是由几个甚至几十个开发人员一起做，你要调用别人写的代码，别人也要用你的，如果代码不加注释，你自己都看不懂，更别说别人了，这产会挨打的。所以为了避免这种尴尬的事情发生，一定要增加你代码的可读性。

代码注释分单行和多行注释， 单行注释用#，多行注释可以用三对双引号（或者单引号）""" """（’’’ ‘’’）

代码注释的原则：

#1. 不用全部加注释，只需要在自己觉得重要或不好理解的部分加注释即可

#2. 注释可以用中文或英文，但不要用拼音

3.文件头部的注释

#!/usr/bin/env python

# -*- coding: utf-8 -*-

在使用python2的时候需要加上这段代码，让python2全文都用utf-8来解析。Python3则不用。

这是因为python2默认使用是ascll码进行，python3默认实验utf-8编码。

四．格式化输出

1.格式化的作用

程序中经常会有这样场景：要求用户输入信息，然后打印成固定的格式

比如要求用户输入用户名和年龄，然后打印如下格式：

My name is xxx，my age is xxx.

很明显，用逗号进行字符串拼接，只能把用户输入的名字和年龄放到末尾，无法放到指定的xxx位置，而且数字也必须经过str(数字)的转换才能与字符串进行拼接。

这就用到了占位符，如：%s（用来占位字符串）、%d（用来占位数字）

#%s字符串占位符：可以接收字符串，也可接收数字

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

#%d数字占位符：只能接收数字

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

print('My name is %s,my age is %d' %('egon','18')) #报错

#接收用户输入，打印成指定格式

name=input('your name: ')

age=input('your age: ') #用户输入18,会存成字符串18,无法传给%d


print('My name is %s,my age is %s' %(name,age))


#注意：

#print('My name is %s,my age is %d' %(name,age)) #age为字符串类型,无法传给%d,所以会报错

综合上述问题：建议都用%s来做占位符，避免出现问题。

五．基本运算

计算机可以进行的运算有很多种，可不只加减乘除这么简单，运算按种类可分为算术运算、比较运算、逻辑运算、赋值运算、成员运算、身份运算、位运算，以下只介绍算术运算、比较运算、逻辑运算、赋值运算

1. 算术运算

以下假设变量：a=10，b=20

2. 比较运算

以下假设变量：a=10，b=20

3. 赋值运算

以下假设变量：a=10，b=20

4. 逻辑运算

以下假设变量 a 为 10, b为 20

5. 成员运算

除了以上的一些运算符之外，Python还支持成员运算符，测试实例中包含了一系列的成员，包括字符串，列表或元组。

6. 身份运算

身份运算符用于比较两个对象的存储单元

#is比较的是id

#而==比较的是值（再次强调）

注： id() 函数用于获取对象内存地址。

六．流程控制

1.流程控制的种类

1.顺序结构

2.分支结构

3.循环结构

2. 顺序结构

顺序结构就是从上到下的执行方式。例如：

3.分支结构

1.采用if..else..的方法

既然我们编程的目的是为了控制计算机能够像人脑一样工作，那么人脑能做什么，就需要程序中有相应的机制去模拟。人脑无非是数学运算和逻辑运算，对于数学运算在上一节我们已经说过了。对于逻辑运算，即人根据外部条件的变化而做出不同的反映，比如

1 如果：女人的年龄>30岁，那么：叫阿姨

age_of_girl=31
if age_of_girl > 30:
    print('阿姨好')

2 如果：女人的年龄>30岁，那么：叫阿姨，否则：叫小姐姐

  age_of_girl=18
if age_of_girl > 30:
    print('阿姨好')
else:
    print('小姐姐好')

3 如果：女人的年龄>=18并且<22岁并且身高>170并且体重<100并且是漂亮的，那么：表白，否则：叫阿姨

age_of_girl=18
height=171
weight=99
is_pretty=True
if age_of_girl >= 18 and age_of_girl < 22 and height > 170 and weight < 100 and is_pretty == True:
    print('表白...')else:
    print('阿姨好')

If嵌套

#在表白的基础上继续：

#如果表白成功，那么：在一起

#否则：打印。。。

#在表白的基础上继续：
#如果表白成功，那么：在一起
#否则：打印。。。

age_of_girl=18
height=171
weight=99
is_pretty=True

success=False

if age_of_girl >= 18 and age_of_girl < 22 and height > 170 and weight < 100 and is_pretty == True:
    if success:
        print('表白成功,在一起')
    else:
        print('什么爱情不爱情的,爱nmlgb的爱情,爱nmlg啊...')
else:
    print('阿姨好')

2.If..elif结构

if 条件1:

 

　　　　缩进的代码块

 

　　elif 条件2:

 

　　　　缩进的代码块

 

　　elif 条件3:

 

　　　　缩进的代码块

 

　　......

 

　　else:　　

 

　　　　缩进的代码块

例如：

如果：成绩>=90，那么：优秀

如果成绩>=80且<90,那么：良好

如果成绩>=70且<80,那么：普通

其他情况：很差

score=input('>>: ')
score=int(score)

if score >= 90:
    print('优秀')
elif score >= 80:
    print('良好')
elif score >= 70:
    print('普通')
else:
    print('很差'

练习示例：

一：用户登录程序

#!/usr/bin/env python

name=input('请输入用户名字：')
password=input('请输入密码：')

if name == 'xfm' and password == '123':
    print('xfm login success')
else:
    print('用户名或密码错误')

二：根据用户的输入内容打印其权限

#!/usr/bin/env python
#根据用户输入内容打印其权限

'''
egon --> 超级管理员
tom  --> 普通管理员
jack,rain --> 业务主管
其他 --> 普通用户
'''
name=input('请输入用户名字：')

if name == 'egon':
    print('超级管理员')
elif name == 'tom':
    print('普通管理员')
elif name == 'jack' or name == 'rain':
    print('业务主管')
else:
    print('普通用户')

View Code

三：用Python程序解决如下问题：

# 如果:今天是Monday,那么:上班

# 如果:今天是Tuesday,那么:上班

# 如果:今天是Wednesday,那么:上班

# 如果:今天是Thursday,那么:上班

# 如果:今天是Friday,那么:上班

# 如果:今天是Saturday,那么:出去浪

# 如果:今天是Sunday,那么:出去浪

（提示采用if..else..结构）

# 如果:今天是Monday,那么:上班
# 如果:今天是Tuesday,那么:上班
# 如果:今天是Wednesday,那么:上班
# 如果:今天是Thursday,那么:上班
# 如果:今天是Friday,那么:上班
# 如果:今天是Saturday,那么:出去浪
# 如果:今天是Sunday,那么:出去浪


#方式一：
today=input('>>: ')
if today == 'Monday':
    print('上班')
elif today == 'Tuesday':
    print('上班')
elif today == 'Wednesday':
    print('上班')
elif today == 'Thursday':
    print('上班')
elif today == 'Friday':
    print('上班')
elif today == 'Saturday':
    print('出去浪')
elif today == 'Sunday':
    print('出去浪')
else:
    print('''必须输入其中一种:
    Monday
    Tuesday
    Wednesday
    Thursday
    Friday
    Saturday
    Sunday
    ''')

#方式二：
today=input('>>: ')
if today == 'Saturday' or today == 'Sunday':
    print('出去浪')

elif today == 'Monday' or today == 'Tuesday' or today == 'Wednesday' \
    or today == 'Thursday' or today == 'Friday':
    print('上班')

else:
    print('''必须输入其中一种:
    Monday
    Tuesday
    Wednesday
    Thursday
    Friday
    Saturday
    Sunday
    ''')


#方式三：
today=input('>>: ')
if today in ['Saturday','Sunday']:
    print('出去浪')
elif today in ['Monday','Tuesday','Wednesday','Thursday','Friday']:
    print('上班')
else:
    print('''必须输入其中一种:
    Monday
    Tuesday
    Wednesday
    Thursday
    Friday
    Saturday
    Sunday
    ''')

示例

4.循环结构

1.为什么要用循环？

循环结构可以减少源程序重复书写的工作量，用来描述重复执行某段算法的问题，这是程序设计中最能发挥计算机特长的程序结构。循环结构可以看成是一个条件判断语句和一个向回转向语句的组合。（循环结构的目的就是可以减小代码的重复率，提高程序员的工作效率）

Python中循环结构中存在遍历循环和条件循环

2条件循环

While的条件循环

1.while循环的基本使用

当一段程序重复出现的时候，而且功能相同的时候，这个时候我们就需要考虑使用循环结构了。

while 条件:    
    # 循环体
 
    # 如果条件为真，那么循环体则执行，执行完毕后再次循环，重新判断条件。。。
    # 如果条件为假，那么循环体不执行,循环终止

#打印0-10
count=0
while count <= 10:
    print('loop',count)
    count+=1

#打印0-10之间的偶数
count=0
while count <= 10:
    if count%2 == 0:
        print('loop',count)
    count+=1

#打印0-10之间的奇数
count=0
while count <= 10:
    if count%2 == 1:
        print('loop',count)
    count+=1

示例

2.While中的死循环结构

import time
num=0
while True:
    print('count',num)
    time.sleep(1)
    num+=1

3.循环结构与tag（flag）

我们可以通过定义一个标记（tag），先让tag的结果成立，等到循环结束的时候，把tag结果为假，例如：

tag=True 

　　while tag:

　　　　......

　　　　while tag:

　　　　　　........

　　　　　　while tag:

　　　　　　　　tag=False

#练习，要求如下：
    1 循环验证用户输入的用户名与密码
    2 认证通过后，运行用户重复执行命令
    3 当用户输入命令为quit时，则退出整个程序 




#实现一：
name='egon'
password='123'

while True:
    inp_name=input('用户名: ')
    inp_pwd=input('密码: ')
    if inp_name == name and inp_pwd == password:
        while True:
            cmd=input('>>: ')
            if not cmd:continue
            if cmd == 'quit':
                break
            print('run <%s>' %cmd)
    else:
        print('用户名或密码错误')
        continue
    break

#实现二：使用tag
name='egon'
password='123'

tag=True
while tag:
    inp_name=input('用户名: ')
    inp_pwd=input('密码: ')
    if inp_name == name and inp_pwd == password:
        while tag:
            cmd=input('>>: ')
            if not cmd:continue
            if cmd == 'quit':
                tag=False
                continue
            print('run <%s>' %cmd)
    else:
        print('用户名或密码错误')

示例

4 break与continue

#break用于退出本层循环
while True:
    print "123"
    break
    print "456"

#continue用于退出本次循环，继续下一次循环
while True:
    print "123"
    continue
    print "456"

View Code

5 while+else

#与其它语言else 一般只与if 搭配不同，在Python 中还有个while ...else 语句，while 后面的else 作用是指，当while 循环正常执行完，中间没有被break 中止的话，就会执行else后面的语句
count = 0
while count <= 5 :
    count += 1
    print("Loop",count)

else:
    print("循环正常执行完啦")
print("-----out of while loop ------")
输出
Loop 1
Loop 2
Loop 3
Loop 4
Loop 5
Loop 6
循环正常执行完啦
-----out of while loop ------

#如果执行过程中被break啦，就不会执行else的语句啦
count = 0
while count <= 5 :
    count += 1
    if count == 3:break
    print("Loop",count)

else:
    print("循环正常执行完啦")
print("-----out of while loop ------")
输出

Loop 1
Loop 2
-----out of while loop ------

示例

6.while循环小练习

#1. 使用while循环输出1 2 3 4 5 6     8 9 10
#2. 求1-100的所有数的和
#3. 输出 1-100 内的所有奇数
#4. 输出 1-100 内的所有偶数
#5. 求1-2+3-4+5 ... 99的所有数的和
#6. 用户登陆（三次机会重试）
#7：猜年龄游戏
要求：
    允许用户最多尝试3次，3次都没猜对的话，就直接退出，如果猜对了，打印恭喜信息并退出
#8：猜年龄游戏升级版 
要求：
    允许用户最多尝试3次
    每尝试3次后，如果还没猜对，就问用户是否还想继续玩，如果回答Y或y, 就继续让其猜3次，以此往复，如果回答N或n，就退出程序
    如何猜对了，就直接退出

题目解答：

#题一
count=1
while count <= 10:
    if count == 7:
        count+=1
        continue
    print(count)
    count+=1
    

count=1
while count <= 10:
    if count != 7:
        print(count)
    count+=1
    

#题目二
res=0
count=1
while count <= 100:
    res+=count
    count+=1
print(res)

#题目三
count=1
while count <= 100:
    if count%2 != 0:
        print(count)
    count+=1
    
#题目四
count=1
while count <= 100:
    if count%2 == 0:
        print(count)
    count+=1
    
    
    
#题目五
res=0
count=1
while count <= 5:
    if count%2 == 0:
        res-=count
    else:
        res+=count
    count+=1
print(res)
    

#题目六
count=0
while count < 3:
    name=input('请输入用户名：')
    password=input('请输入密码：')
    if name == 'egon' and password == '123':
        print('login success')
        break
    else:
        print('用户名或者密码错误')
        count+=1

#题目七
age_of_oldboy=73

count=0
while count < 3:
    guess=int(input('>>: '))
    if guess == age_of_oldboy:
        print('you got it')
        break
    count+=1

#题目八
age_of_oldboy=73

count=0
while True:
    if count == 3:
        choice=input('继续(Y/N?)>>: ')
        if choice == 'Y' or choice == 'y':
            count=0
        else:
            break

    guess=int(input('>>: '))
    if guess == age_of_oldboy:
        print('you got it')
        break
    count+=1

View Code

for循环

1 迭代式循环：for，语法如下

　　for i in range(10):

　　　　缩进的代码块

2 break与continue（同上）

3 循环嵌套

练习：打印九九乘法表

for i in range(1,10):
    for j in range(1,i+1):
        print('%s*%s=%s' %(i,j,i*j),end=' ')
    print()

示例

for+else

list = [1,2,3,4]  
for i in list:  
    if i < 0:  
        break  
    print (i)  
else:  
    print( "all number is positive" )


#结果
# 1
# 2
# 3
# 4
# all number is positive

list = [1,2,-3,4]
for i in list:  
    if i < 0:
        break
    print( i )
else:
    print("all number is positive")
    
    
# 运行结果：
#1
#2

结论：

当for语句中没有执行break的话，遍历完for语句，就会执行else语句

但是如果中间执行了break语句，跳出for循环，那么不会执行else语句。

posted @ 2018-03-07 12:28 明-少阅读(157) 评论(0) 收藏举报

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明-少

Python的基础知识

一.变量

1.什么是变量？

2.为什么要有变量？

3.如何定义变量？

4.变量的定义规范

5.定义变量的书写方式

6.定义变量名不好的方式

7． 定义变量会有：id（内存地址），type（数据类型），value（值）

8.变量的修改与内存管理机制（引用计数与垃圾回收机制）

1.对象的引用计数机制

2. 垃圾回收机制

3 内存池机制

.1 小块内存池机制Pymalloc机制

二．常量

三．用户与程序进行交互

1.交互的方法

2.注释

3.文件头部的注释

四．格式化输出

1.格式化的作用

五．基本运算

1. 算术运算

2. 比较运算

3. 赋值运算

4. 逻辑运算

5. 成员运算

6. 身份运算

六．流程控制

1.流程控制的种类

2. 顺序结构

3.分支结构

1.采用if..else..的方法

If嵌套

2.If..elif结构

4.循环结构

1.为什么要用循环？

2条件循环

While的条件循环

1.while循环的基本使用

2.While中的死循环结构

3.循环结构与tag（flag）

6.while循环小练习

for循环

for+else

公告

7．定义变量会有：id（内存地址），type（数据类型），value（值）