看完这篇文章，你的Python基础就差不多了

前言

本文是基于黑马程序员2018年的Python基础班的内容编写的，以2018年的资料为蓝本，2016年的资料为补充，还参考了一些网上的教程，旨在更好地总结Python基础知识，力求简明扼要，以供实战演练时能够快速查询遗忘的知识点。学一门语言贵在坚持用它，不用就淡忘了，而记录下一篇文章也有助于日后快速回忆。全文分为两大部分，分别是Python基础语法和面向对象。

第一部分 Python基础语法

第一部分 Python基础语法

1. 认识Python1.1 Python 简介

Python 的创始人为吉多·范罗苏姆（Guido van Rossum）。

Python 的设计目标：

• 一门简单直观的语言并与主要竞争者一样强大

• 开源，以便任何人都可以为它做贡献

• 代码像纯英语那样容易理解

• 适用于短期开发的日常任务

Python 的设计哲学：

• 优雅、明确、简单

Python 开发者的哲学是：用一种方法，最好是只有一种方法来做一件事

Python 是完全面向对象的语言，在 Python 中一切皆对象。

可扩展性：如果需要一段关键代码运行得更快或者希望某些算法不公开，可以把这部分程序用 C 或 C++ 编写，然后在 Python 程序中使用它们。

1.2. 第一个Python程序

执行 Python 程序的三种方式：
解释器、交互式运行、IDE运行

Python 是一个格式非常严格的程序设计语言。
python 2.x 默认不支持中文。

• ASCII 字符只包含 256 个字符，不支持中文

• Python 2.x 的解释器名称是 python

• Python 3.x 的解释器名称是 python3

为了照顾现有的程序，官方提供了一个过渡版本 —— Python 2.6。

提示：如果开发时，无法立即使用 Python 3.0（还有极少的第三方库不支持 3.0 的语法），建议

• 先使用 Python 3.0 版本进行开发

• 然后使用 Python 2.6、Python 2.7 来执行，并且做一些兼容性的处理

IPython 是一个 python 的 交互式 shell，比默认的 python shell 好用得多，它支持 bash shell 命令，适合于学习/验证 Python 语法或者局部代码。

集成开发环境（IDE，Integrated Development Environment）—— 集成了开发软件需要的所有工具，一般包括以下工具：

• 图形用户界面

• 代码编辑器（支持 代码补全／自动缩进）

• 编译器／解释器

• 调试器（断点／单步执行）

• ……

PyCharm 是 Python 的一款非常优秀的集成开发环境

PyCharm运行工具栏

1.3. PyCharm 的设置

PyCharm 的 配置信息 是保存在 用户家目录下 的 .PyCharmxxxx.x 目录下的，xxxx.x 表示当前使用的 PyCharm 的版本号

1.3.1 恢复 PyCharm 的初始设置：

• 
  

1. 关闭正在运行的 PyCharm

1. 在终端中执行以下终端命令，删除 PyCharm 的配置信息目录：

$ rm -r ~/.PyCharm2016.3

• 
  

1. 重新启动 PyCharm

1.3.2 PyCharm 安装和启动步骤：

• 
  

1. 执行以下终端命令，解压缩下载后的安装包

$ tar -zxvf pycharm-professional-2017.1.3.tar.gz

• 
  

1. 将解压缩后的目录移动到 /opt 目录下，可以方便其他用户使用

/opt 目录用户存放给主机额外安装的软件

$ sudo mv pycharm-2017.1.3/ /opt/

• 
  

1. 切换工作目录

$ cd /opt/pycharm-2017.1.3/bin

• 
  

1. 启动 PyCharm

$ ./pycharm.sh

1.3.3 设置启动图标

• 在专业版中，选择菜单 Tools / Create Desktop Entry... 可以设置任务栏启动图标

• 注意：设置图标时，需要勾选 Create the entry for all users
  快捷方式文件
  /usr/share/applications/jetbrains-pycharm.desktop

在 ubuntu 中，应用程序启动的快捷方式通常都保存在 /usr/share/applications 目录下

1.3.4 卸载之前版本的 PyCharm

要卸载 PyCharm 只需要做以下两步工作：

• 
  

1. 删除解压缩目录

$ sudo rm -r /opt/pycharm-2016.3.1/

• 
  

1. 删除家目录下用于保存配置信息的隐藏目录

$ rm -r ~/.PyCharm2016.3/

如果不再使用 PyCharm 还需要将 /usr/share/applications/ 下的 jetbrains-pycharm.desktop 删掉

1.4. 多文件项目的演练

• 开发 项目 就是开发一个 专门解决一个复杂业务功能的软件

• 通常每 一个项目 就具有一个 独立专属的目录，用于保存 所有和项目相关的文件

• 在 PyCharm 中，要想让哪一个 Python 程序能够执行，必须首先通过 鼠标右键的方式执行 一下

• 对于初学者而言，在一个项目中设置多个程序可以执行，是非常方便的，可以方便对不同知识点的练习和测试

• 对于商业项目而言，通常在一个项目中，只有一个 可以直接执行的 Python 源程序

让选中的程序可以执行

2. 注释

• 注释的作用
  使用用自己熟悉的语言，在程序中对某些代码进行标注说明，增强程序的可读性

2.1 单行注释（行注释）

• 以 # 开头，# 右边的所有东西都被当做说明文字，而不是真正要执行的程序，只起到辅助说明作用

print("hello python")  # 输出 `hello python`

为了保证代码的可读性，# 后面建议先添加一个空格，然后再编写相应的说明文字；为了保证代码的可读性，注释和代码之间 至少要有 两个空格。

2.2 多行注释（块注释）

• 要在 Python 程序中使用多行注释，可以用 一对 连续的 三个 引号(单引号和双引号都可以)

"""
这是一个多行注释

在多行注释之间，可以写很多很多的内容……
""" print("hello python")

提示：

1. 注释不是越多越好，对于一目了然的代码，不需要添加注释

2. 对于 复杂的操作，应该在操作开始前写上若干行注释

3. 对于 不是一目了然的代码，应在其行尾添加注释（为了提高可读性，注释应该至少离开代码 2 个空格）

4. 绝不要描述代码，假设阅读代码的人比你更懂 Python，他只是不知道你的代码要做什么

2.3 代码规范：

• Python 官方提供有一系列 PEP（Python Enhancement Proposals） 文档，其中第 8 篇文档专门针对 Python 的代码格式 给出了建议，也就是俗称的 PEP 8：

  • 文档地址：https://www.python.org/dev/peps/pep-0008/

  • 谷歌有对应的中文文档：http://zh-google-styleguide.readthedocs.io/en/latest/google-python-styleguide/python_style_rules/

3. 运算符3.1 算数运算符

是完成基本的算术运算使用的符号，用来处理四则运算，而“+”和“*”还可以用来处理字符串。

运算符	描述	实例
+	加	10 + 20 = 30
-	减	10 - 20 = -10
*	乘	10 * 20 = 200
/	除	10 / 20 = 0.5
//	取整除	返回除法的整数部分（商） 9 // 2 输出结果 4
%	取余数	返回除法的余数 9 % 2 = 1
**	幂	又称次方、乘方，2 ** 3 = 8

3.2 比较（关系）运算符

运算符	描述
==	检查两个操作数的值是否 相等，如果是，则条件成立，返回 True
!=	检查两个操作数的值是否 不相等，如果是，则条件成立，返回 True
>	检查左操作数的值是否 大于 右操作数的值，如果是，则条件成立，返回 True
<	检查左操作数的值是否 小于 右操作数的值，如果是，则条件成立，返回 True
>=	检查左操作数的值是否 大于或等于 右操作数的值，如果是，则条件成立，返回 True
<=	检查左操作数的值是否 小于或等于 右操作数的值，如果是，则条件成立，返回 True

• Python 2.x 中判断 不等于 还可以使用 <> 运算符

• != 在 Python 2.x 中同样可以用来判断 不等于

3.3 赋值运算符

• 在 Python 中，使用 = 可以给变量赋值。在算术运算时，为了简化代码的编写，Python 还提供了一系列的 与 算术运算符 对应的 赋值运算符，注意：赋值运算符中间不能使用空格。

运算符	描述	实例
=	简单的赋值运算符	c = a + b 将 a + b 的运算结果赋值为 c
+=	加法赋值运算符	c += a 等效于 c = c + a
-=	减法赋值运算符	c -= a 等效于 c = c - a
*=	乘法赋值运算符	c *= a 等效于 c = c * a
/=	除法赋值运算符	c /= a 等效于 c = c / a
//=	取整除赋值运算符	c //= a 等效于 c = c // a
%=	取 模 (余数)赋值运算符	c %= a 等效于 c = c % a
**=	幂赋值运算符	c **= a 等效于 c = c ** a

3.4 身份运算符

身份运算符比较两个对象的内存位置。常用的有两个身份运算符，如下所述：

运算符	描述	示例
is	判断两个标识符是不是引用同一个对象	x is y，类似 id(x) == id(y)
is not	判断两个标识符是不是引用不同对象	x is not y，类似 id(a) != id(b)

辨析

• is 用于判断 两个变量引用的对象是否为同一个

• == 用于判断 引用变量的值 是否相等

3.5 成员运算符

Python成员运算符测试给定值是否为序列中的成员。 有两个成员运算符，如下所述：

运算符	描述
in	如果在指定的序列中找到一个变量的值，则返回true，否则返回false。
not in	如果在指定序列中找不到变量的值，则返回true，否则返回false。

3.6 逻辑运算符

运算符	逻辑表达式	描述
and	x and y	只有 x 和 y 的值都为 True，才会返回 True 否则只要 x 或者 y 有一个值为 False，就返回 False
or	x or y	只要 x 或者 y 有一个值为 True，就返回 True 只有 x 和 y 的值都为 False，才会返回 False
not	not x	如果 x 为 True，返回 False 如果 x 为 False，返回 True

3.7 运算符优先级

• 以下表格的算数优先级由高到最低顺序排列：

运算符	描述
**	幂 (最高优先级)
* / % //	乘、除、取余数、取整除
+ -	加法、减法
<= < > >=	比较运算符
== !=	等于运算符
= %= /= //= -= += *= **=	赋值运算符
is is not	身份运算符
in not in	成员运算符
not or and	逻辑运算符

<补>程序执行原理

Python程序执行示意图

1. 操作系统会首先让 CPU 把 Python 解释器 的程序复制到 内存 中

2. Python 解释器 根据语法规则，从上向下 让 CPU 翻译 Python 程序中的代码

3. CPU 负责执行翻译完成的代码

Python 的解释器有多大？

• 执行以下终端命令可以查看 Python 解释器的大小

# 1. 确认解释器所在位置$ which python# 2. 查看 python 文件大小(只是一个软链接)$ ls -lh /usr/bin/python# 3. 查看具体文件大小$ ls -lh /usr/bin/python2.7

4. 变量4.1 变量定义

• 在 Python 中，每个变量 在使用前都必须赋值，变量 赋值以后 该变量 才会被创建

• 可以用 其他变量的计算结果 来定义变量

• 变量名 只有在 第一次出现 才是 定义变量

变量名 = 值

使用交互式方式，如果要查看变量内容，直接输入变量名即可，不需要使用 print 函数
使用解释器执行，如果要输出变量的内容，必须要要使用 print 函数

4.2 变量的类型

• 在 Python 中定义变量是 不需要指定类型（在其他很多高级语言中都需要），Python 可以根据 = 等号右侧的值，自动推导出变量中存储数据的类型

• 数据类型可以分为 数字型 和 非数字型

  • 字符串（str）：加号(+)是字符串连接运算符，星号(*)是重复运算符。

  • 列表（list）

  • 元组（tuple）

  • 字典（dict）

  • 整型 (int)：Python3中的所有整数都表示为长整数。 因此，长整数没有单独的数字类型。

  • 浮点型（float）

  • 布尔型（bool） ：真 True 非 0 数 —— 非零即真，假 False 0。

  • 复数型 (complex)：复数是由x + yj表示的有序对的实数浮点数组成，其中x和y是实数，j是虚数单位。

  • 数字型

  • 非数字型：有些运算符还支持这些数据类型，详见4.4.5.3 运算符。

提示：在 Python 2.x 中，整数 根据保存数值的长度还分为：

• int（整数）

• long（长整数）

• 使用 type 函数可以查看一个变量的类型

In [1]: type(name)

<补>不同类型变量之间的计算

1. 数字型变量 之间可以直接计算

• 在 Python 中，两个数字型变量是可以直接进行 算数运算的

• 如果变量是 bool 型，在计算时

  • True 对应的数字是 1

  • False 对应的数字是 0

1. 字符串变量 之间使用 + 拼接字符串

2. 字符串变量 可以和 整数 使用 * 重复拼接相同的字符串

3. 数字型变量 和 字符串 之间 不能进行其他计算

<补>从键盘获取输入信息：input

• 在 Python 中可以使用 input 函数从键盘等待用户的输入

• 用户输入的 任何内容 Python 都认为是一个 字符串

字符串变量 = input("提示信息：")

<补>类型转换函数

函数	说明
int(x)	将 x 转换为一个整数
float(x)	将 x 转换到一个浮点数
str(x)	将对象x转换为字符串表示形式
tuple(s)	将s转换为元组
list(s)	将s转换为列表

price = float(input("请输入价格:"))

<补>格式化输出：print

• 如果希望输出文字信息的同时，一起输出 数据，就需要使用到 格式化操作符

• % 被称为 格式化操作符，专门用于处理字符串中的格式

  • 包含 % 的字符串，被称为 格式化字符串

  • % 和不同的 字符 连用，不同类型的数据 需要使用 不同的格式化字符

格式化字符	含义
%s	字符串
%d	有符号十进制整数，%06d 表示输出的整数显示位数，不足的地方使用 0 补全
%f	浮点数，%.2f 表示小数点后只显示两位
%%	输出 %

• 语法格式如下：

print("格式化字符串" % 变量1)

print("格式化字符串" % (变量1, 变量2...))

4.3 变量的命名4.3.1 标识符和关键字

标示符就是程序员定义的 变量名、函数名

• 标示符可以由 字母、下划线 和 数字 组成

• 不能以数字开头

• 不能与关键字重名

关键字 就是在 Python 内部已经使用的标识符

• 关键字 具有特殊的功能和含义

• 开发者 不允许定义和关键字相同的名字的标识符

• 通过以下命令可以查看 Python 中的关键字

In [1]: import keyword
In [2]: print(keyword.kwlist)

4.3.2 变量的命名规则

命名规则 可以被视为一种 惯例，并无绝对与强制
目的是为了 增加代码的识别和可读性
注意 Python 中的 标识符 是 区分大小写的

1. 在定义变量时，为了保证代码格式，= 的左右应该各保留一个空格

2. 在 Python 中，如果 变量名 需要由 二个 或 多个单词 组成时，可以按照以下方式命名：每个单词都使用小写字母，单词与单词之间使用 _下划线 连接，例如：first_name、last_name、qq_number、qq_password。

当然，还有驼峰命名法：
小驼峰式命名法：第一个单词以小写字母开始，后续单词的首字母大写，例如：firstName、lastName。
大驼峰式命名法，每一个单词的首字母都采用大写字母，例如：FirstName、LastName、CamelCase 。

4.4 高级变量类型

在 Python 中，所有 非数字型变量 都支持以下特点：
1. 都是一个 序列 sequence，也可以理解为 容器
2. 取值 []
3. 遍历 for in
4. 计算长度len、最大/最小值max/min、比较、删除del
5. 链接 + 和 重复 *
6. 切片

4.4.1 列表（list）

• List（列表） 是 Python 中使用 最频繁 的数据类型，在其他语言中通常叫做 数组，专门用于存储 一串 信息，列表用 [] 定义，数据 之间使用 , 分隔，列表的 索引 从 0 开始。

索引 就是数据在 列表 中的位置编号，索引 又可以被称为 下标
注意：从列表中取值时，如果 超出索引范围，程序会报错

name_list = ["zhangsan", "lisi", "wangwu"]

列表示意图

<补>del 关键字

• 使用 del 关键字(delete) 同样可以删除列表中元素

• del 关键字本质上是用来 将一个变量从内存中删除的

• 如果使用 del 关键字将变量从内存中删除，后续的代码就不能再使用这个变量了

In [1]: l = [1,2,3,4]
In [2]: del l[1]
In [3]: l[1]
Out[3]: 3

在日常开发中，要从列表删除数据，建议 使用列表提供的方法

<补>函数与方法

• 函数 封装了独立功能，可以直接调用

函数名(参数)

函数需要死记硬背

• 方法 和函数类似，同样是封装了独立的功能

• 方法 需要通过 对象 来调用，表示针对这个 对象 要做的操作

对象.方法名(参数)

在变量后面输入 .，然后选择针对这个变量要执行的操作，记忆起来比函数要简单很多

<补>循环遍历

• 遍历 就是 从头到尾 依次 从 列表 中获取数据，在 循环体内部 针对 每一个元素，执行相同的操作。

• 在 Python 中为了提高列表的遍历效率，使用 for 就能够实现迭代遍历。

# for 循环内部使用的变量 in 列表for name in name_list:
    循环内部针对列表元素进行操作
    print(name)

for-in循环流程图

• 尽管 Python 的 列表 中可以 存储不同类型的数据

• 但是在开发中，更多的应用场景是

1. 列表 存储相同类型的数据

2. 通过 迭代遍历，在循环体内部，针对列表中的每一项元素，执行相同的操作

4.4.2 元组（tuple）

• Tuple（元组）与列表类似，不同之处在于元组的 元素不能修改

  • 用于存储 一串 信息，数据 之间使用 , 分隔

  • 元组 表示多个元素组成的序列

  • 元组 在 Python 开发中，有特定的应用场景

  • 元组用 () 定义，元组的 索引 从 0 开始，索引 就是数据在 元组 中的位置编号。

info_tuple = ("zhangsan", 18, 1.75)

创建空元组：

info_tuple = ()

元组中 只包含一个元素 时，需要 在元素后面添加逗号：

info_tuple = (50, )

元组示意图

• 在 Python 中，可以使用 for 循环遍历所有非数字型类型的变量：列表、元组、字典 以及 字符串

• 提示：在实际开发中，除非 能够确认元组中的数据类型，否则针对元组的循环遍历需求并不是很多

• 在开发中，更多的应用场景是：

  • 函数的 参数 和 返回值，一个函数可以接收 任意多个参数，或者 一次返回多个数据

  • 格式字符串，格式化字符串后面的 () 本质上就是一个元组

  • 让列表不可以被修改，以保护数据安全

<补>元组和列表之间的转换

• 使用 list 函数可以把元组转换成列表

list(元组)

• 使用 tuple 函数可以把列表转换成元组

tuple(列表)

4.4.3 字典（dict）

dict（字典） 是 除列表以外 Python 之中 最灵活 的数据类型。
字典同样可以用来 存储多个数据，通常用于存储 描述一个 物体 的相关信息

• 和列表的区别：

  • 列表 是 有序 的对象集合

  • 字典 是 无序 的对象集合

• 字典用 {} 定义。

• 字典使用 键值对 存储数据，键值对之间使用逗号 , 分隔：

  • 键 key 是索引

  • 值 value 是数据

  • 键 和 值 之间使用冒号 : 分隔

  • 键必须是唯一的

  • 值 可以取任何数据类型，但 键 只能使用 字符串、数字或 元组

xiaoming = {"name": "小明",            "age": 18,            "gender": True,            "height": 1.75}

字典示意图

• 字典的遍历 就是 依次 从 字典 中获取所有键值对：

# for 循环内部使用的 `key 的变量` in 字典for k in xiaoming:

    print("%s: %s" % (k, xiaoming[k]))

提示：在实际开发中，由于字典中每一个键值对保存数据的类型是不同的，所以针对字典的循环遍历需求并不是很多

• 尽管可以使用 for in 遍历 字典

• 但是在开发中，更多的应用场景是：

  • 使用 多个键值对，存储 描述一个 物体 的相关信息 —— 描述更复杂的数据信息

  • 将 多个字典 放在 一个列表 中，再进行遍历，在循环体内部针对每一个字典进行 相同的处理

card_list = [{"name": "张三",              "qq": "12345",              "phone": "110"},
             {"name": "李四",              "qq": "54321",              "phone": "10086"}
             ]

4.4.4 字符串（str）

• 字符串 就是 一串字符，是编程语言中表示文本的数据类型

• 在 Python 中可以使用 一对双引号 " 或者 一对单引号 ' 定义一个字符串

  • 如果字符串内部需要使用 "，可以使用 ' 定义字符串

  • 如果字符串内部需要使用 '，可以使用 " 定义字符串

  • 虽然可以使用 " 或者 ' 做字符串的转义，但是在实际开发中：

• 可以使用 索引 获取一个字符串中 指定位置的字符，索引计数从 0 开始

• 也可以使用 for 循环遍历 字符串中每一个字符

大多数编程语言都是用 " 来定义字符串

string = "Hello Python"for c in string:
    print(c)

字符串示意图

提示：在 python 中对字符串操作，内置提供的方法足够多，使得在开发时，能够针对字符串进行更加灵活的操作！应对更多的开发需求！

1) 判断类型 - 9

方法	说明
string.isspace()	如果 string 中只包含空格，则返回 True
string.isalnum()	如果 string 至少有一个字符并且所有字符都是字母或数字则返回 True
string.isalpha()	如果 string 至少有一个字符并且所有字符都是字母则返回 True
string.isdecimal()	如果 string 只包含数字则返回 True，全角数字
string.isdigit()	如果 string 只包含数字则返回 True，全角数字、⑴、u00b2
string.isnumeric()	如果 string 只包含数字则返回 True，全角数字，汉字数字
string.istitle()	如果 string 是标题化的(每个单词的首字母大写)则返回 True
string.islower()	如果 string 中包含至少一个区分大小写的字符，并且所有这些(区分大小写的)字符都是小写，则返回 True
string.isupper()	如果 string 中包含至少一个区分大小写的字符，并且所有这些(区分大小写的)字符都是大写，则返回 True

2) 查找和替换 - 7

方法	说明
string.startswith(str)	检查字符串是否是以 str 开头，是则返回 True
string.endswith(str)	检查字符串是否是以 str 结束，是则返回 True
string.find(str, start=0, end=len(string))	检测 str 是否包含在 string 中，如果 start 和 end 指定范围，则检查是否包含在指定范围内，如果是返回开始的索引值，否则返回 -1
string.rfind(str, start=0, end=len(string))	类似于 find()，不过是从右边开始查找
string.index(str, start=0, end=len(string))	跟 find() 方法类似，不过如果 str 不在 string 会报错
string.rindex(str, start=0, end=len(string))	类似于 index()，不过是从右边开始
string.replace(old_str, new_str, num=string.count(old))	把 string 中的 old_str 替换成 new_str，如果 num 指定，则替换不超过 num 次

3) 大小写转换 - 5

方法	说明
string.capitalize()	把字符串的第一个字符大写
string.title()	把字符串的每个单词首字母大写
string.lower()	转换 string 中所有大写字符为小写
string.upper()	转换 string 中的小写字母为大写
string.swapcase()	翻转 string 中的大小写

4) 文本对齐 - 3

方法	说明
string.ljust(width)	返回一个原字符串左对齐，并使用空格填充至长度 width 的新字符串
string.rjust(width)	返回一个原字符串右对齐，并使用空格填充至长度 width 的新字符串
string.center(width)	返回一个原字符串居中，并使用空格填充至长度 width 的新字符串

5) 去除空白字符 - 3

方法	说明
string.lstrip()	截掉 string 左边（开始）的空白字符
string.rstrip()	截掉 string 右边（末尾）的空白字符
string.strip()	截掉 string 左右两边的空白字符

6) 拆分和连接 - 5

方法	说明
string.partition(str)	把字符串 string 分成一个 3 元素的元组 (str前面, str, str后面)
string.rpartition(str)	类似于 partition() 方法，不过是从右边开始查找
string.split(str="", num)	以 str 为分隔符拆分 string，如果 num 有指定值，则仅分隔 num + 1 个子字符串，str 默认包含 'r', 't', 'n' 和空格
string.splitlines()	按照行('r', 'n', 'rn')分隔，返回一个包含各行作为元素的列表
string.join(seq)	以 string 作为分隔符，将 seq 中所有的元素（的字符串表示）合并为一个新的字符串

<补>字符串的切片

• 切片 方法适用于 字符串、列表、元组

  • 切片 使用 索引值 来限定范围，从一个大的 字符串 中 切出 小的 字符串

  • 列表 和 元组 都是 有序 的集合，都能够 通过索引值 获取到对应的数据

  • 字典 是一个 无序 的集合，是使用 键值对 保存数据

字符串索引示意图

字符串[开始索引:结束索引:步长]

注意：

1. 指定的区间属于 左闭右开 型 [开始索引, 结束索引) => 开始索引 <= 范围 < 结束索引

• 从 起始 位开始，到 结束位的前一位 结束（不包含结束位本身)

从头开始，开始索引 数字可以省略，冒号不能省略

到末尾结束，结束索引 数字可以省略，冒号不能省略

步长默认为 1，如果连续切片，数字和冒号都可以省略

<补>索引的顺序和倒序

• 在 Python 中不仅支持 顺序索引，同时还支持 倒序索引

• 所谓倒序索引就是 从右向左 计算索引：最右边的索引值是 -1，依次递减。

num_str = "0123456789"# 1. 截取从 2 ~ 5 位置 的字符串print(num_str[2:6])# 2. 截取从 2 ~ `末尾` 的字符串print(num_str[2:])# 3. 截取从 `开始` ~ 5 位置 的字符串print(num_str[:6])# 4. 截取完整的字符串print(num_str[:])# 5. 从开始位置，每隔一个字符截取字符串print(num_str[::2])# 6. 从索引 1 开始，每隔一个取一个print(num_str[1::2])# 倒序切片# -1 表示倒数第一个字符print(num_str[-1])# 7. 截取从 2 ~ `末尾 - 1` 的字符串print(num_str[2:-1])# 8. 截取字符串末尾两个字符print(num_str[-2:])# 9. 字符串的逆序（面试题）print(num_str[::-1])

4.4.5 公共方法和变量的高级应用4.4.5.1 内置函数

Python 包含了以下内置函数：

函数	描述	备注
len(item)	计算容器中元素个数
del(item)	删除变量	del 有两种方式
max(item)	返回容器中元素最大值	如果是字典，只针对 key 比较
min(item)	返回容器中元素最小值	如果是字典，只针对 key 比较
cmp(item1, item2)	比较两个值，-1 小于 / 0 相等 / 1 大于	Python 3.x 取消了 cmp 函数

注意：字符串 比较符合以下规则： "0" < "A" < "a"。

4.4.5.2 切片

描述	Python 表达式	结果	支持的数据类型
切片	"0123456789"[::-2]	"97531"	字符串、列表、元组

• 切片 使用 索引值 来限定范围，从一个大的 字符串 中 切出 小的 字符串

• 列表 和 元组 都是 有序 的集合，都能够 通过索引值 获取到对应的数据

• 字典 是一个 无序 的集合，是使用 键值对 保存数据

4.4.5.3 运算符

运算符	Python 表达式	结果	描述	支持的数据类型
+	[1, 2] + [3, 4]	[1, 2, 3, 4]	合并	字符串、列表、元组
*	["Hi!"] * 4	['Hi!', 'Hi!', 'Hi!', 'Hi!']	重复	字符串、列表、元组
in	3 in (1, 2, 3)	True	元素是否存在	字符串、列表、元组、字典
not in	4 not in (1, 2, 3)	True	元素是否不存在	字符串、列表、元组、字典
> >= == < <=	(1, 2, 3) < (2, 2, 3)	True	元素比较	字符串、列表、元组

注意

• in 在对 字典 操作时，判断的是 字典的键

• in 和 not in 被称为 成员运算符

4.4.5.4 内置函数完整的 for 循环语法

• 在 Python 中完整的 for 循环 的语法如下：

for 变量 in 集合:
    
    循环体代码else:
    没有通过 break 退出循环，循环结束后，会执行的代码

应用场景：

• 在 迭代遍历 嵌套的数据类型时，例如 一个列表包含了多个字典

• 需求：要判断 某一个字典中 是否存在 指定的 值

  • 如果 存在，提示并且退出循环

  • 如果 不存在，在 循环整体结束 后，希望 得到一个统一的提示

4.4.5.5 变量的引用

• 变量 和 数据 都是保存在 内存 中的

• 在 Python 中 函数 的 参数传递 以及 返回值 都是靠 引用 传递的

在 Python 中：变量 和 数据 是分开存储的，数据 保存在内存中的一个位置，变量 中保存着数据在内存中的地址，就叫做 引用，使用 id() 函数可以查看变量中保存数据所在的 内存地址。

注意：如果变量已经被定义，当给一个变量赋值的时候，本质上是 修改了数据的引用

• 变量 不再 对之前的数据引用

• 变量 改为 对新赋值的数据引用

在 Python 中，变量的名字类似于 便签纸 贴在 数据 上：

• 定义一个整数变量 a，并且赋值为 1

代码	图示
a = 1

• 将变量 a 赋值为 2

代码	图示
a = 2

• 定义一个整数变量 b，并且将变量 a 的值赋值给 b

代码	图示
b = a

在 Python 中，函数的 实参/返回值 都是是靠 引用 来传递来的

def test(num):

    print("-" * 50)
    print("%d 在函数内的内存地址是 %x" % (num, id(num)))

    result = 100

    print("返回值 %d 在内存中的地址是 %x" % (result, id(result)))
    print("-" * 50)    return  result

a = 10print("调用函数前 内存地址是 %x" % id(a))

r = test(a)

print("调用函数后 实参内存地址是 %x" % id(a))
print("调用函数后 返回值内存地址是 %x" % id(r))

结果

4.4.5.6 可变和不可变类型

• 不可变类型，内存中的数据不允许被修改：

  • 数字类型 int, bool, float, complex, long(2.x)

  • 字符串 str

  • 元组 tuple

• 可变类型，内存中的数据可以被修改：

  • 列表 list

  • 字典 dict

注意：字典的 key 只能使用不可变类型的数据

注意

1. 可变类型的数据变化，是通过 方法 来实现的

2. 如果给一个可变类型的变量，赋值了一个新的数据，引用会修改

• 变量 不再 对之前的数据引用

• 变量 改为 对新赋值的数据引用

<补>哈希 (hash)

• Python 中内置有一个名字叫做 hash(o) 的函数：接收一个 不可变类型 的数据作为 参数，返回 结果是一个 整数。

• 哈希 是一种 算法，其作用就是提取数据的 特征码（指纹），相同的内容 得到 相同的结果，不同的内容 得到 不同的结果。

• 在 Python 中，设置字典的 键值对 时，会首先对 key 进行 hash 已决定如何在内存中保存字典的数据，以方便 后续 对字典的操作：增、删、改、查：键值对的 key 必须是不可变类型数据，键值对的 value 可以是任意类型的数据。

4.4.5.7 局部变量和全局变量

• 局部变量 是在 函数内部 定义的变量，只能在函数内部使用；函数执行结束后，函数内部的局部变量，会被系统回收；不同的函数，可以定义相同的名字的局部变量，但是 彼此之间 不会产生影响；局部变量一般临时 保存 函数内部需要使用的数据。

• 全局变量 是在 函数外部定义 的变量（没有定义在某一个函数内），所有函数 内部 都可以使用这个变量。

提示：在其他的开发语言中，大多 不推荐使用全局变量 —— 可变范围太大，导致程序不好维护！

注意：函数执行时，需要处理变量时 会：

1. 首先 查找 函数内部 是否存在 指定名称 的局部变量，如果有，直接使用

2. 如果没有，查找 函数外部 是否存在 指定名称 的全局变量，如果有，直接使用

3. 如果还没有，程序报错！

注意：函数不能直接修改全局变量的引用，如果要修改，必须要用global声明该变量是全局变量。

num = 10def demo1():

    print("demo1" + "-" * 50)    # global 关键字，告诉 Python 解释器 num 是一个全局变量
    global num    # 只是定义了一个局部变量，不会修改到全局变量，只是变量名相同而已
    num = 100
    print(num)def demo2():

    print("demo2" + "-" * 50)
    print(num)

demo1()
demo2()

print("over")

注意：为了避免局部变量和全局变量出现混淆，在定义全局变量时，有些公司会有一些开发要求，例如：全局变量名前应该增加 g_ 或者 gl_ 的前缀。

5. 判断（分支）5.1 if 语句语法

1、if 判断语句基本语法：

if 要判断的条件:
    条件成立时，要做的事情
    ……

注意：代码的缩进为一个 tab 键，或者 4 个空格 —— 建议使用空格

• 在 Python 开发中，Tab 和空格不要混用！

2、如果需要在 不满足条件的时候，做某些事情，该如何做呢？

if 要判断的条件:
    条件成立时，要做的事情
    ……else:
    条件不成立时，要做的事情
    ……

• 在程序开发中，通常 在判断条件时，会需要同时判断多个条件，只有多个条件都满足，才能够执行后续代码，这个时候需要使用到 逻辑运算符。

• Python 中的 逻辑运算符 包括：与 and／或 or／非 not 三种

条件1 and 条件2 ：两个条件同时满足，返回 True条件1 or 条件2：两个条件只要有一个满足，返回 Truenot 条件：非，不是

3、如果希望 再增加一些条件，条件不同，需要执行的代码也不同 时，就可以使用 elif ：

if 条件1:
    条件1满足执行的代码
    ……elif 条件2:
    条件2满足时，执行的代码
    ……elif 条件3:
    条件3满足时，执行的代码
    ……else:
    以上条件都不满足时，执行的代码
    ……

注意

• elif 和 else 都必须和 if 联合使用，而不能单独使用

• 可以将 if、elif 和 else 以及各自缩进的代码，看成一个 完整的代码块

4、在开发中，使用 if 进行条件判断，如果希望 在条件成立的执行语句中 再 增加条件判断，就可以使用 if 的嵌套：

if 条件 1:
    条件 1 满足执行的代码
    ……    
    if 条件 1 基础上的条件 2:
        条件 2 满足时，执行的代码
        ……    
        
    # 条件 2 不满足的处理
    else:
        条件 2 不满足时，执行的代码        
# 条件 1 不满足的处理else:
    条件1 不满足时，执行的代码
    ……

5.2 if语句的应用5.2.1 随机数的处理

• 在 Python 中，要使用随机数，首先需要导入 随机数 的 模块 —— “工具包”

import random

• 导入模块后，可以直接在 模块名称 后面敲一个 . 然后按 Tab 键，会提示该模块中包含的所有函数

• random.randint(a, b) ，返回 [a, b] 之间的整数，包含 a 和 b

• 例如：

random.randint(12, 20)  # 生成的随机数n: 12 <= n <= 20   random.randint(20, 20)  # 结果永远是 20   random.randint(20, 10)  # 该语句是错误的，下限必须小于上限

5.2.2 石头剪刀布

# 导入随机工具包# 注意：在导入工具包的时候，应该将导入的语句，放在文件的顶部# 因为，这样可以方便下方的代码，在任何需要的时候，使用工具包中的工具import random# 从控制台输入要出的拳 —— 石头（1）／剪刀（2）／布（3）player = int(input("请输入您要出的拳 石头（1）／剪刀（2）／布（3）："))# 电脑 随机 出拳 —— 先假定电脑只会出石头，完成整体代码功能computer = random.randint(1, 3)

print("玩家选择的拳头是 %d - 电脑出的拳是 %d" % (player, computer))# 比较胜负# 1 石头 胜 剪刀# 2 剪刀 胜 布# 3 布 胜 石头# if (()#        or ()#        or ()):if ((player == 1 and computer == 2)        or (player == 2 and computer == 3)        or (player == 3 and computer == 1)):

    print("欧耶，电脑弱爆了！")# 平局elif player == computer:
    print("真是心有灵犀啊，再来一盘")# 其他的情况就是电脑获胜else:
    print("不服气，我们决战到天明！")

作者：易寒不易寒
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