python的语言特性

悠悠 2024-04-19 12:46 99阅读 0赞

> 本文是在阅读裘宗燕老师的《程序员学python》后对python中与C、java等语言不同的地方的总结。

第一章 python基础

1.算数运算符：//整除 /除 \*\*乘幂

2.复数的虚部加后缀j或J，如（1+2j)

3.python能处理任意大的整数

4.底数前的正负号在乘幂之后作用，其他情况下正负号先作用，如下

![20190918150235870.png][]

5.一行的最后字符是反斜线\\，这时解释器把下一行作为本行的继续，这种反斜线称为续行符。

6.函数abs求绝对值；max、min求实参中的最大值和最小值，允许有多个实参；round求浮点数的近似值，可以增加一个整数说明保留的小数位数。如下：

![20190918150653561.png][]

7.导入语句有import有几种形式：

(1)from math import \*:导入math包的所有功能，使它们都能直接使用。

(2)from math import sin, cos:导入math包，并使其中两个函数sin和cos直接可用，列出多个名字时用逗号分隔。

(3)import math:导入整个数学包，但其中的功能只能通过math.sin、math.cos的形式使用。这样做只在环境中加入math的定义，有利于避免名字冲突。

8.python中字符串的类型名为str

9.字符串字面量：

(1)用一对单引号或者一对双引号括起的一串字符。

(2)一对连续的三个单引号或者一对连续的三个双引号作为括号。在这种字面量中可以换行，换行符也作为字符串的内容。

10.标准函数len用来求字符串长度。

11.字符串中每个字符有一个位置，称为下标，下标的值一般从0到len(s)-1，但python允许负下标，-1表示最后一个字符，以此类推。

12.加法运算符也表示字符串拼接操作。

13.切片操作：

(1)s\[m:n\]:得到包含字符s\[m\]到s\[n-1\]的串

(2)s\[m:n:d\]得到下标m到n-1范围里，按下标步进值d选出的字符构造出的串。m省略时表示0，n省略时表示len(s),d省略时表示1

14.给原来没定义的变量赋值，该变量就有了定义(赋值即定义规则)

15.输出函数print，多项输出之间加空格分隔，如下

![20190918152743377.png][]

16.注释：用\#开头

17.赋值语句的两种扩展形式：

(1)变量=变量=.....=表达式

(2)变量，变量，......=表达式，表达式，.......

第二种形式要求把一系列表达式的值分别赋给一系列变量，按位置对应，变量和表达式的个数必须相同。

18.pass语句,执行时什么也不做,常用于填补结构缺位.

19.python种不返回值的标准函数都返回特殊值None,如果不需要结果,或没有合适的值作为结果,就可以考虑用None.

20.python允许在一行中出现多个语句,这时需要在语句之间加分号.

x = len; y = x + 1

21.逻辑类型bool,逻辑值用关键字True和False表示.

22.逻辑运算符:or或(或者) and与 not非(否定)

23.x>1andx<10可以简写为1<x<10;x>10andx>y\*\*2也可简写为10<x>y\*\*2.

24.if语句的扩展形式:

if 表达式:
        语句组
    elif 表达式:
        语句组
    else:
        语句组

解释器至多执行其中的一个语句块.

25.数值类型的0值都当作假,这些类型的所有非0值都当作真.另外,None也被当作假.组合类型的各种空值也当作假,包括空表,空元祖,空字典,空集合.

26.for语句用一个迭代描述来控制成分语句组的重复执行,基本形式是:

for 变量 in 迭代描述:
        语句组

27.两种简单的迭代描述:

(1)用逗号分隔列出若干表达式,表示一个值序列

n = 3
    for i in n+2, n-1, n**2:
        print(i)

(2)标准函数range描述整数的等差序列,常用于for语言

s = 0
    for i in range(100):
        s = s + i

28.range的几种调用形式:

(1)range(n)表示序列0,1,2,......,n-1

(2)range(m,n)表示序列m,m+1,......,n-1

(3)range(m,n,d)表示序列m,m+d,m+2d,........,是等差值为d的序列(d为负时序列递减),直至最接近但不包括n的那个值.

调用range得到的对象称为迭代器(对象).

29.循环描述只在for语句开始时求值一次.

30.while语句

while 表达式:
        语句组

31.循环控制:

(1)break语句:结束当前循环语句.

(2)continue:结束本次迭代.

32.函数定义:

def 函数名(参数列表):
        语句组

33.变量是程序中最基本的抽象机制,是一种值抽象.

34.标准函数isinstance(x,t)专用于检查x的类型是否为t,如下

#检查a的是否为int类型的
    isinstance(a, int)

35.断言语句的两种形式:

(1)assert 条件

断言语句强制要求断言成立,否则就报错.如果执行时条件为真,这个语句就结束;否则就报告AssertionError,默认情况下导致程序终止.

(2)assert 条件, 表达式

这种形式里的表达式可以是任意表达式,条件为假时求该表达式,得到的值作为AssertionError的参数.

与if语句不同,断言语句应该只用于程序正确执行的必要条件.

> 例:以求阶乘函数为例.显然,这个函数必须是整数,参数为负时阶乘无定义.加入断言语句后的函数定义是:

def fact(n):
        #断言,如果n不是整数或者不是正数则程序报错
        assert isinstance(n, int) and n >= 0
        prod = 1
        for k in range(2, n+1):
            prod = prod * k
        return prod

36.文档串:python提供文档串机制,如果函数体里第一个语句是字符串,它就是该函数的文档串.

37.python允许在函数中定义局部函数

38.随机数:  
(1)random():返回半闭半开区间\[0.0, 1.0)中一个随机浮点数.

(2)randrange(n), randrangr(n, m), randrange(m, n, d):返回给定区间里的随机整数

(3)randint(m, n):相当于randrange(m, n+1)

(4)choice(s):从字符串s里随机选取一个字符.

(5)seed(n):用整数n重置随机数生成器,其无参形式用系统当时的事件重置随机数生成器.调用seed()就是要求重新开始一个随机序列.

39.lambda表达式

(1)python提供了用于描述匿名函数的lambda表达式,lambda表达式是一种表达式,用于描述小的匿名函数.

(2)语法形式

> lambda 参数,...: 表达式

(3)lambda表达式求值得到一个匿名的函数对象,它以描述中的参数为形参.调用这种函数对象时先建立形实参关联,而后算出表达式的值作为结果.

(4)lambda表达式可以直接当作函数使用,也可以赋给变量或传给需要函数参数的函数等.下面的lambda表达式被作为函数直接应用于实参:

> (lambda x, y: x\*\*2 + y\*\*2)(3, 4)

这是一个函数调用式,其值是25.注意,由于优先级问题,这里的lambda表达式必须加括号.

(5)实例:

#普通单行函数
    def sum(x, y):
        return x+y
    
    #lambda表达式
    p = lambda x, y:x+y
    print(p(4, 6))

要点:lambda函数不能包含命令,并且包含的表达式不能超过一个.

(6)lambda匿名函数的格式:冒号前是参数,可以有多个,用逗号隔开,冒号右边的为表达式.其实lambda返回值是一个函数的地址,也就是函数对象.

40.作用域

(1)python解释器处理程序时首先扫描代码,根据赋值即定义规则静态确定局部作用域里定义的变量.在一些特殊情况下,这种规定可能带来出人意料的现象.

代码:

x = 1
    def fun2():
        y = x #这时无定义
        x = 2 
        return x + y

错误信息说在带注释的语句处变量x未赋值就使用是错误的.首先,函数定义看作一个整体,解释器静态检查fun2函数体的代码,确定局部定义的变量,这里出现了对x和y的赋值,因此它们都是局部变量.根据唯一定义原则,fun2里出现的x和y都是这两个局部变量的使用.然而,在执行函数体的第一条语句时,局部变量x没有赋值,因此解释器发现了局部变量未赋值就使用的错误.

(2)在变量定义与作用域的关系方面的3条规则:

> (1)在一个作用域里,一个名字只有一个定义;(唯一原则)
> 
> (2)如果出现作用域嵌套,内层作用域里的变量定义屏蔽外层作用域里的同名变量.如果没有屏蔽,局部作用域里可以使用外围作用域中定义的变量;(就近原则)
> 
> (3)互不嵌套的不同作用域里定义的同名变量相互无关.

41.全局和非局部声明

(1)全局变量声明语句,其形式是:

> global 变量名, ......

这种语句应该出现在局部作用域里,关键字global后可以列出多个变量名,用逗号分隔.

(2)非局部变量

有时也需要在内部函数定义里修改外围函数的变量(而不是全局变量).python为这种需要引进了nonlocal声明语句,形式是:

> nonlocal 变量名, .....

这种语句声明在本函数体里出现的变量名不是局部变量,应该到外围(但非全局)作用域去找它们的定义,找不到就是错误.

(3)一个lambda表达式也引入一个局部作用域.

42.带默认值形参和关键字实参

(1)如果要给带默认值形参提供值,应该用"形参名=表达式"的实参形式,这种实参形式称为关键字实参,形参名称为关键字.关键字实参必须出现在普通实参之后,多个关键字实参的顺序不重要,解释器用实参的关键字与函数形参匹配.

(2)带默认值形参应该排在所有无默认值的形参之后.

(3)无关键字实参顺序匹配(在没有关键字的情况下).

43.字符集

python采用统一码字符集unicode,源文件默认采用utf-8编码,但允许在源文件第一行给出特定的编码说明.最常见的编码说明形式是:

> \# -\*- coding: <encoding-name> -\*-

44.python语言的关键字

> and as assert break class continue def del else except elif False finally for from global
> 
> if in import is lambda None nonlocal not or pass return raise True try while with yield

45.循环语句的else段

(1)在for语句和while语句的主体部分之后都可以有一个else段,该段以关键字else作为头部(后跟一个冒号),该段的体也是一个语句组.

(2)当for语句完成了对所有迭代值的循环迭代,或者while语句的条件求出假值时,解释器执行其else段语句组,执行完毕后这个循环语句结束.如果循环体由于其他情况结束,例如遇到break语句或return语句,就不执行else段.

(3)else段可用于描述只在循环语句正常结束时需要做的操作.

第二章 数据的构造和组织

2.1.1表(List)

1.表的类型名为list(又叫列表).

2.表的创建:

(1)列举式:

> a1 = \[1, "Math", 89.7\]
> 
> b1 = \[sin(1.0), cos(1.0), tan(1.0)\]

方括号里的元素可以是任意表达式,空表用\[\]表示.

表是序列,可以用下标访问表中的元素,首元素的下标是0.

标准函数len可以求出表的长度.list1\[-1\]得到list1的最后一个元素.

表对于元素没有限制,表的元素也可以是表.

元组和表只有一点差别:表可以修改,元组创建之后就不能修改.

(2)通过操作构建新表:  
表类型名list也是一个标准函数,可用于创建新表(实际上是做类型转换),list实参应该是序列或者迭代器对象.

> list2 = list("abc")
> 
> 相当于列举式\["a", "b", "c"\],把字符串看作字符的序列.
> 
> list3 = list(range(100))
> 
> python把迭代器和序列统称为可迭代对象(python术语iterable)

操作+和\*可用于各种序列,应用于表时得到新表.如果list1和list2都是表,在list1+list2得到的表前面顺序排列着list1的元素,后面是list2的元素.list1\*n(n为整数)得到list1的元素重复n次的表.

> 下面是两种经常用到的表:
> 
> (1)构造已知长度的全0值的表,用\[0\]\*n;
> 
> (2)构造一定长度,元素值待定的表,用\[None\]\*n.
> 
> list1.append(x)把x加入list1作为最后的元素.

3.处理表的基本方法

(1)最直接的写法是:

> for i in range(len(list1)): \#用表长度生成循环范围
> 
> ......list\[i\].......

实际上,序列也可以作为迭代描述,可用于逐个处理表中元素:

> for x in list:
> 
> .....x......

注意,这种写法只能用于取得表元素,不能修改表元素(不能做元素赋值).

2.1.3元组(tuple)

1.元组的类型名为tuple.

2.元组也属于序列类型,元组对象可以包含任意多个元素,元素下标从0开始,可以用过下标表达式访问元组的元素.一个元组里的元素可以同属于一个类型,也可以属于不同类型.元组的特殊之处是创建后不能修改,结构不能变(不能加入和删除元素),其中元素也不能变(不能给元素赋值).

3.元组的创建和操作

创建元组的最基本方法也是列举式:

> tp1 = (1, 2, 3)

元组列举式可以不写括号

> tp2 = 1, 2, 3

可以用标准函数tuple创建元组,实参应该是可迭代对象,可以是迭代器,或者表,字符串等.tuple()或()都可用于创建空元祖.

**应特别注意,创建只有一个元素的元组时,逗号是必须的,括号则不重要.**

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不写逗号的带括号表达式,如(12),被认为是突通的加括号表达式,用于说明表达式的运算顺序和优先结合,而不是元组.

![20191006094551862.png][]

元组也可以任意嵌套.

虽然元组本身不能变化,但可以包含能够修改的元素

![20191006094840527.png][]

4.赋值中的打包和拆分

python支持一对称为打包和拆分(解包)的隐式动作,是我们可以方便地把若干数据项包装为一个整体,或者把包含几个元素的对象拆开使用.

> 实际上,各种序列都可以拆分,只要赋值两边的结构相同.
> 
> a, b, c = \[1, 2, 3\]
> 
> a, \[b, c\] = \[1, (2, 3)\]
> 
> a, (b, c), d = \[1, (2, 3), 4\]

允许两层拆分.

如果序列s1的元素都是包含两个元素的元组或两个元素的表,可以写:

> for x, y in s1:
> 
> ....x.....y....

在迭代中,变量x和y将分别以s1的一个元素的两个成员为值.

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