Python数据结构与算法(1)--Python基础

文章目录

1.导论-Python基础
- 1.Python编程环境
- 2.python程序设计风格
- 3.python内建数据类型
- 4.输入和输出
- 5.控制结构
- 6.异常/例外处理
- 7.函数
- 8.面向对象编程
- - 1.对象和类的基本概念
  - 2.定义类及类的调用
  - 3.类定义中的特殊方法
  - 4.类的继承
  - 5.创建对象
  - 6.对象属性和方法的引用
  - 7.面向对象编程

1.导论-Python基础 1.Python编程环境

Windows安装PyCharm2021教程

2.python程序设计风格

代码强制缩进
我们自己也要有良好编程规范，变量，函数，类命名，加注释和文档，还有其他编程设计上的良好风格
程序是写给人读的

3.python内建数据类型

内建原子类型用来表示值
整数int，浮点数float，逻辑bool，字符串str
内建集合/容器类型用来组织这些值
列表list 元组tuple 集合set 字典dict
数据类型之间几乎可以转换
1python基本数据类型
2.Python3 基础语法
3.Python3 运算符
5.Python3 迭代器与生成器
数据类型分为不可变类型(一旦创建就无
法修改数据值的数据类型：整数、浮点数、复数、字符串、逻辑值、元组)和可变类型(可以随时改变的数据类型:列表、字典、集合)。
变量的引用特性：可变类型的变量操作需要注意，多个变量通过赋值引用同一个可变类型对象时，通过其中任何一个变量改变了可变类型对象，其它变量也随之改变。
例：

mylist = [1,2,3,4]
A = [mylist]*3
print(A)
mylist[2]=45
print(A)

结果：

[[1, 2, 3, 4], [1, 2, 3, 4], [1, 2, 3, 4]]
[[1, 2, 45, 4], [1, 2, 45, 4], [1, 2, 45, 4]]

4.输入和输出

input函数

input()返回值是字符串
通过int()函数将字符串类型强制转换为整
数类型
input(prompt)：显示提示信息prompt，由用户输入内容

print函数

打印各变量的值输出：
print([object,…][,sep=‘ ‘][,end=‘n’][,file=sys.stdout])
sep：表示变量之间用什么字符串隔开，缺省是空格
end：表示以这个字符串结尾，缺省为换行
file：指定了文本将要发送到的文件、标准流或其它类似的文件的对象；默认是sys.stdout
字符串格式化输出

5.控制结构

python流程控制

6.异常/例外处理

Python3 错误和异常

7.函数

Python3 函数

8.面向对象编程 1.对象和类的基本概念

“万物皆对象”:Python中的所有事物都是以对象形式存在，从简单的数值类型，到复杂的代码模块，都是对象
对象：既表示客观世界问题空间中的某个具体事物，又表示软件系统解空间中的基本元素
对象 = 属性 + 方法：对象以id作为标识，既包含数据(属性)，也包含代码(方法)，是某一类具体事物的特殊实例
类(class)：是对象的模版，封装了对应现实实体的性质和行为。实例对象(Instance Objects)是类的具体化。把类比作模具，对象则是用模具制造出来的零件
类的重要特性：封装性，继承性，多态性
和函数相似，类是一系列代码的封装：Python中约定，类名用大写字母开头，函数用小写字母开头，以便区分

2.定义类及类的调用

class语句

   class <类名>:
      <一系列方法的调用>

类的初始化

   class <类名>:
      def __init__(self, <参数表>):
      def <方法名>(self, <参数表>):
      
#__init__()是一个特殊的函数名，用于根据类的定义创建实例对象，第一个参数必须为self
# self 不是 python 关键字，这个self 也可以用其他名称代替

<类名>(<参数>)：调用类会创建一个对象， (注意括号！ )

  obj = <类名>(<参数表>)
#返回一个对象实例
#类方法中的self指这个对象实例！

使用点(.)操作符来调用对象里的方法

# 调用实例
  t = turtle.Pen()
  t.forward(100)
  t.left(90)

3.类定义中的特殊方法

特殊方法(special method)，也被称作魔术方法(magic method)。在类定义中实现一些特殊方法，可以方便地使用python中一些内置操作所有特殊方法的名称以两个下划线(__)开始和结束
构造与解构

   对象构造器        
      __init__(self,[…)       
   对象的构造器，实例化对象时调用  
   
   析构器         
      __del__(self,[…)          
   销毁对象时调用

算数运算

   算术操作符
      __add__(self,other)：使用+操作符
      __sub__(self,other)：使用‐操作符
      __mul__(self,other)：使用*操作符
      __div__(self,other)：使用/操作符
       
   反运算
   当左操作数不支持相应的操作时被调用
      radd (self,other)， rsub (self,other)
      rmul (self,other)， rdiv (self,other)
      
   大小比较
      __eq__(self,other)：使用==操作符
      __ne__(self,other)：使用!=操作符
      __lt__(self,other)：使用<操作符
      __gt__(self,other)：使用>操作符
      __le__(self,other)：使用<=操作符
      __ge__(self,other)：使用>=操作符
      
   字符串操作
   不仅数字类型可以使用像+( add ())和‐
   (__sub__())的数学运算符，例如字符串类型可以使
   用+进行拼接，使用*进行复制
   __str__(self)：自动转换为字符串
   __repr__(self)：返回一个用来表示对象的字符串
   __len__(self)：返回元素个数

4.类的继承

1.类的继承机制
* 继承(inheritance):如果一个类别A继承自另一个类别B，就把继承者A称为子类，被继承的类B称为父类、基类或超类
* 代码复用:利用继承可以从已有类中衍生出新的类，添加或修改部分功能.新类具有旧类中的各种属性和方法，而不需要进行任何复制

2.子类与父类
* 如果两个类具有“ 一般‐特殊” 的逻辑关系， 那么特殊类就可以作为一般类的“ 子类” 来定义，从“ 父类” 继承属性和方法

class <子类名>(<父类名>):
   def <重定义方法>(self,…):
* 覆盖(Override)（方法重写）:子类对象可以调用父类方法，除非这个方法在子类中重新定义了.如果子类同名方法覆盖了父类的方法，仍然还可以调用父类的方法
例：
class Parent:        # 定义父类
   def myMethod(self):
      print ('调用父类方法')
 
class Child(Parent): # 定义子类
   def myMethod(self):
      print ('调用子类方法')
 
c = Child()          # 子类实例
c.myMethod()         # 子类调用重写方法
super(Child,c).myMethod() #用子类对象调用父类已被覆盖的方法
#super() 函数是用于调用父类(超类)的一个方法。
结果：
调用子类方法
调用父类方法

* 子类还可以添加父类中没有的方法和属性
例：
class GasCar(Car):
   def __init__(self,name,capacity):
      super().__init__(name) #父类的初始化方法
      #或 Car().__init__(name)
      self.capacity =capacity #增加了排量属性
      
3.关于self
   在类定义中， 所有方法的首个参数一般都是self
* self的作用 ：载体
在类内部，实例化过程中传入的所有数据都赋给这个变量

* self实际上代表对象实例
   <对象>.<方法>(<参数>)
   等价于：
   <类>.<方法>(<对象>, <参数>)
   
   这里的作为参数对象就是self

4.多继承
class DerivedClassName(base1, base2, base3):
    
    .
    .
    .
    
#需要注意圆括号中父类的顺序，若是父类中有相同的方法名，而在子类使用时未指定，python从左至右搜索 即方法在子类中未找到时，从左到右查找父类中是否包含方法。

5.类的私有属性
__private_attrs：两个下划线开头，声明该属性为私有，不能在类的外部被使用或直接访问。在类内部的方法中使用时 self.__private_attrs。

6.类的方法
* 在类的内部，使用 def 关键字来定义一个方法，与一般函数定义不同，类方法必须包含参数 self，且为第一个参数，self 代表的是类的实例。

* self 的名字并不是规定死的，也可以使用 this，但是最好还是按照约定使用 self。

7. 类的私有方法
__private_method：两个下划线开头，声明该方法为私有方法，只能在类的内部调用 ，不能在类的外部调用。self.__private_methods。

5.创建对象

对象是类的实例，是程序的基本单元要创建一个新的对象，首先必须定义一个类，用以指明该类型的对象所包含的内容(属性和方法).同一类(class)的对象具有相同的属性和方法，但属性值和id不同
对象的名称：赋值语句给予对象以名称，对象可以有多个名称（变量引用），但只有一个id
对象实现了属性和方法的封装，是一种数据抽象机制：提高了软件的重用性、灵活性、扩展性

6.对象属性和方法的引用

引用形式：<对象名>.<属性名>
可以跟一般的变量一样用在赋值语句和表达式中
Python语言动态的特征，使得对象可以随时增加或者删除属性或者方法

7.面向对象编程

面向对象编程(OOP)是一种程序设计范型，同时也是一种程序开发方法。程序中包含各种独立而又能互相调用的对象每个对象都能接受、处理数据并将数据传递给其他对象
传统程序设计：将程序看作一系列函数或指令的集合

Python数据结构与算法(1)--Python基础

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