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Python 基礎(chǔ)篇 - Python入門

VioletJack / 3459人閱讀

摘要:除此之外的特定形式還有二進(jìn)制序列類型,那么我們?cè)谶@里所說的序列主要包含以下三種列表列表是一種可變序列,一般形式為,方括號(hào)內(nèi)的各項(xiàng)間用逗號(hào)分隔。

引言

對(duì)于以前沒有接觸過任何編程語(yǔ)言的人來說,首先能明確編程的目的很重要,往往能明確一個(gè)目的,在日后的學(xué)習(xí)中遇到困難時(shí)心態(tài)就會(huì)輕松許多。當(dāng)今計(jì)算機(jī)文化的多元化發(fā)展,涌現(xiàn)出了大數(shù)據(jù)、分布式計(jì)算、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器學(xué)習(xí)等眾多新概念,即便這樣,任何意義上的編程的核心目的都脫離不了數(shù)據(jù)處理,這點(diǎn)始終貫穿了計(jì)算機(jī)的發(fā)展史。那么我們就從數(shù)據(jù)處理入手,來看看我們要怎么處理數(shù)據(jù)。

知識(shí)點(diǎn)預(yù)備

在開始學(xué)習(xí)前,需要了解的知識(shí)點(diǎn)包括:

了解計(jì)算機(jī)組成

知道虛擬機(jī)概念和各層的作用

數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn):二進(jìn)制數(shù)

推薦參考資料:

計(jì)算機(jī)組成——結(jié)構(gòu)化方法

二進(jìn)制數(shù)

說明

本文中不再講解Python的安裝和環(huán)境配置,如果需要了解,請(qǐng)自行百度。文中出現(xiàn)的案例,均使用Python自帶的IDLE進(jìn)行演示,代碼前的“>>>”是IDLE中代碼行首的標(biāo)識(shí)符,在自己操作時(shí)不用輸入。

數(shù)據(jù)類型

既然要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,那么我們就先看看Python中所定義的數(shù)據(jù)類型,即我們所面對(duì)的是什么樣的數(shù)據(jù)。我們從最簡(jiǎn)單幾種的入手,看看你能否了解數(shù)據(jù)的概念。

數(shù)字

遠(yuǎn)了的不說,僅從中國(guó)的結(jié)繩記事說起,就可以見得數(shù)字出現(xiàn)于文字之前,起源更為久遠(yuǎn)。隨著人類數(shù)學(xué)觀的不斷發(fā)展,數(shù)字的形態(tài)也不斷演變,從計(jì)算機(jī)編程中出現(xiàn)的數(shù)字類型就可以窺斑知豹。Python中的數(shù)字類型不同于其他編程語(yǔ)言,這也是我最喜歡的地方,數(shù)字類型僅分為三類,即:整數(shù)(int)、浮點(diǎn)數(shù)(float)和復(fù)數(shù)(complex)。那么對(duì)于這三類數(shù)有不懂的同學(xué),請(qǐng)自行百度補(bǔ)腦。Python中數(shù)字類型數(shù)據(jù)常用于賦值操作,當(dāng)然后面會(huì)說到特殊的布爾型數(shù)值,同時(shí)也可用于判斷和狀態(tài)輸出等。

整數(shù)(整型)

輸入的每個(gè)整數(shù)代表即其自身,例如:

>>> x = 1
>>> y = 3

# 那么直接輸入整數(shù)時(shí),輸出即整數(shù)自身,但不具有任何意義
>>> 3
3

知識(shí)點(diǎn):除了我們通常直接輸入整數(shù)賦值外,也可以使用Python的內(nèi)建函數(shù)int()進(jìn)行整數(shù)處理。關(guān)于int()詳細(xì)的使用方法,可以點(diǎn)擊鏈接參考。

浮點(diǎn)數(shù)(浮點(diǎn)型)

同整數(shù)一樣,浮點(diǎn)數(shù)在我們的日常學(xué)習(xí)中不可或缺,例如:

>>> x = 3.1415926
>>> x
3.1415926
>>> 3.1415926
3.1415926

知識(shí)點(diǎn)1:除了我們通常直接輸入浮點(diǎn)數(shù)賦值外,也可以使用Python的內(nèi)建函數(shù)float()進(jìn)行處理。關(guān)于float()詳細(xì)的使用方法,可以點(diǎn)擊鏈接參考。

知識(shí)點(diǎn)2:在我們的日常數(shù)字處理中,難免會(huì)遇到取整問題,在Python中的取整有兩種方法,但得出的結(jié)果不盡相同。這兩種可采用int()和round()進(jìn)行取證操作,詳細(xì)內(nèi)容可點(diǎn)擊鏈接進(jìn)行參考。

復(fù)數(shù)

復(fù)數(shù)分為虛部和實(shí)部,每個(gè)部分中均采用浮點(diǎn)型數(shù)值,賦值方法如下:

>>> x = 3 + 4j
>>> x
(3+4j)

知識(shí)點(diǎn)1:除了我們通常直接輸入復(fù)數(shù)賦值外,也可以使用Python的內(nèi)建函數(shù)complex()進(jìn)行處理。關(guān)于complex()詳細(xì)的使用方法,可以點(diǎn)擊鏈接參考。

知識(shí)點(diǎn)2:復(fù)數(shù)實(shí)部和虛部數(shù)值的獲取可以采用z.realz.imag進(jìn)行操作,如下:

>>> x = 3 + 4j
>>> x.real
3.0
>>> x.imag
4.0

那么以上三種就是我們Python學(xué)習(xí)中會(huì)遇到的大多數(shù)的數(shù)字類型,整個(gè)數(shù)理運(yùn)算都離不開這三種,我們會(huì)在后續(xù)的內(nèi)容中詳細(xì)講解數(shù)字運(yùn)算和它們的方法。

說明

本文中所出現(xiàn)的數(shù)值一般采用十進(jìn)制,除此之外還有二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制等,想要詳細(xì)了解請(qǐng)參考進(jìn)制。

文本

文本類型在Python中全稱是文本序列類型,那么它又分文機(jī)器偏向和人類偏向,各自代表的意思是機(jī)器易讀和人類易讀。人類易讀即我們現(xiàn)在打開電腦后屏幕上所有你能看得懂語(yǔ)義的文本內(nèi)容,像本文中的文字,又或者你日常辦公軟件中處理的文字,這些都屬于文本類型數(shù)據(jù)。那么機(jī)器易讀就顯而易見是計(jì)算機(jī)能看得懂語(yǔ)義的文字了,也就是計(jì)算機(jī)可以直接進(jìn)行處理的文字,那么如果你了解了我文章開始提供的兩篇參考資料,在這里就可以容易明白了。

文本在Python中通常體現(xiàn)為字符串,即string,內(nèi)建類型為str。說到字符串,我們可以舉一個(gè)常見的例子:

Hello world!

那么懂英文的人應(yīng)該都知道它的意思,那么這句話就是一個(gè)字符串,在Python字符串的體現(xiàn)形式是一句話或一個(gè)字加雙引號(hào)("")或單引號(hào)(""),即:

>>> "Hello world!"
"Hello world!"
>>> "Hello world!"
"Hello world!"
# 兩種輸出結(jié)果一致

# 同樣可以進(jìn)行賦值操作
>>> x = "Hello world!"
>>> x
"Hello world!"

知識(shí)點(diǎn):除了直接加引號(hào)賦值外,還可以使用Python內(nèi)建函數(shù)str()進(jìn)行操作,點(diǎn)擊鏈接查看詳細(xì)使用說明。

你可以看到,用我們通常人類的語(yǔ)義理解這句話,它里面包含了兩個(gè)單詞、一個(gè)空格和一個(gè)感嘆號(hào),當(dāng)機(jī)器讀取時(shí),需要首先將字符串拆分為每個(gè)字符讀入,然后再進(jìn)行后續(xù)處理。那么這句話里一共包含了12個(gè)字符,即便空格和感嘆號(hào)也是字符。說到字符,我們又不得不提到Unicode,給大家提供兩處參考引用:

Unicode是什么

Unicode官方網(wǎng)站

看過參考資料后我們可以知道,每個(gè)字符對(duì)應(yīng)一個(gè)代碼點(diǎn),從Python 3開始的編碼規(guī)范統(tǒng)一采用“utf-8”,即Unicode 8位編碼。那么關(guān)于如何查看每個(gè)字符的代碼點(diǎn),及如何將代碼點(diǎn)轉(zhuǎn)換為字符,可以參考Python內(nèi)建函數(shù)chr()和ord()的詳細(xì)使用說明。

序列

序列似乎與我們數(shù)學(xué)中所接觸的數(shù)列有相似之處,數(shù)列是由特定規(guī)則組成的數(shù)字序列,即數(shù)列可以說是序列的子類,例如斐波契那數(shù)列。那么Python所說的序列中可以包含任意類型數(shù)據(jù),當(dāng)然range除外。而上面所說的文本,也就是文本序列其實(shí)是序列的特定形式,文本序列相當(dāng)于Unicode代碼點(diǎn)的不可變序列(后續(xù)我會(huì)講到可變序列不可變序列的區(qū)別)。除此之外的特定形式還有二進(jìn)制序列類型,那么我們?cè)谶@里所說的序列主要包含以下三種:

列表(list)

列表是一種可變序列,一般形式為“[]”,方括號(hào)內(nèi)的各項(xiàng)間用逗號(hào)分隔。列表通常存儲(chǔ)同類型的數(shù)據(jù),但是它也可以存儲(chǔ)混合類型的數(shù)據(jù),例如:

# 單一類型
>>> x = [1, 2, 3]
>>> x
[1, 2, 3]
# 混合類型
>>> y = [1, "一", 2, "二"]
>>> y
[1, "一", 2, "二"]

知識(shí)點(diǎn):除了以上賦值方法外,還可以使用Python內(nèi)建函數(shù)list()進(jìn)行操作,點(diǎn)擊鏈接查看詳細(xì)使用說明。

元組(tuple)

元組是一種不可變序列,一般形式為“()”,圓括號(hào)內(nèi)的各項(xiàng)間用逗號(hào)分隔。

>>> x = [1, 2, 3]
>>> y = (1, "一", 2, "二")
# 混合類型
>>> z = x, y
>>> z
([3, 2, 1, 4, 7], (1, "一", 2, "二"))

知識(shí)點(diǎn)1:上面的案例中采用了兩種方式進(jìn)行元組賦值,即y = (1, "一", 2, "二")z = x, y,注意這里面用圓括號(hào)或者直接用逗號(hào)分隔項(xiàng)賦值均可創(chuàng)建元組。
知識(shí)點(diǎn)2:除了以上賦值方法外,還可以使用Python內(nèi)建函數(shù)tuple()進(jìn)行操作,點(diǎn)擊鏈接查看詳細(xì)使用說明。

區(qū)間(range)

range通常表示某個(gè)范圍內(nèi)的連續(xù)數(shù)字,但我更愿意稱它為區(qū)間。區(qū)間屬于不可變序列,在我看來它屬于特殊的元組,即在某個(gè)區(qū)間內(nèi)有連續(xù)數(shù)字項(xiàng)的元組,形式如下:

>>> range(10)
range(0, 10)

知識(shí)點(diǎn):區(qū)間的詳細(xì)用法參考Python內(nèi)建函數(shù)range()進(jìn)行操作,點(diǎn)擊鏈接查看使用說明。

數(shù)據(jù)間相互轉(zhuǎn)化

以上提到的三種數(shù)據(jù)類型——數(shù)字、文本和序列,可以在一定范圍內(nèi)轉(zhuǎn)化,下面就說一下可轉(zhuǎn)化的類型:

數(shù)字轉(zhuǎn)化為字符串

>>> x = 1
>>> y = 3.14
>>> z = 3 + 5j
>>> s1 = str(x)
>>> s2 = str(y)
>>> s3 = str(z)
>>> s1
"1"
>>> s2
"3.14"
>>> s3
"(3+5j)"

采用str()內(nèi)建函數(shù)進(jìn)行操作,注意字符串不能直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字。

列表、元組和區(qū)間轉(zhuǎn)換

>>> x = [14, 3, 8, 7, 5]
>>> y = ("Hello", " ", "world", "!")
>>> z = range(10)

# 列表和元組間互相轉(zhuǎn)換
>>> x1 = tuple(x)
>>> x1
(14, 3, 8, 7, 5)

>>> y1 = list(y)
>>> y1
["Hello", " ", "world", "!"]

# 區(qū)間轉(zhuǎn)換為列表或元組
>>> z1 = list(z)
>>> z1
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> z2 = tuple(z)
>>> z2
(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)

采用list()tuple()內(nèi)建函數(shù)進(jìn)行操作,注意列表/元組不能轉(zhuǎn)換為區(qū)間。

字符串 、列表/元組間轉(zhuǎn)換

# 列表/元組轉(zhuǎn)換為字符串
>>> y = ("Hello", " ", "world", "!")
>>> s = ""
>>> for i in y:
        s += i

>>> s
"Hello world!"

# 字符串轉(zhuǎn)換為列表/元組
>>> z = []
>>> for i in s:
        z.append(i)

>>> z
["H", "e", "l", "l", "o", " ", "w", "o", "r", "l", "d", "!"]

上述的轉(zhuǎn)化過程涉及到了for循環(huán)語(yǔ)句和列表的append()方法,這些會(huì)在后續(xù)的內(nèi)容中講到。注意元組沒有append()方法,因此字符串只能轉(zhuǎn)換為列表,如果需要輸出結(jié)果為元組,那么可以再tuple()一下。

可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)采用迭代方法將字符串轉(zhuǎn)換為列表時(shí),輸出結(jié)果與我們預(yù)想的結(jié)果,即類似y的值有所不同,這會(huì)在后續(xù)內(nèi)容中詳細(xì)的提供解決辦法。

綜述

本文中針對(duì)入門學(xué)習(xí)的人員,主要講解了三種常用數(shù)據(jù)類型以及簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)賦值創(chuàng)建方法,其實(shí)除此之外,數(shù)據(jù)類型還有很多種,例如布爾型、迭代器、二進(jìn)制序列、集合等。那么這些類型會(huì)結(jié)合實(shí)際案例一并講解。關(guān)于數(shù)據(jù)的處理,數(shù)據(jù)處理并不僅限于本文中所提及的內(nèi)容,譬如數(shù)字類型數(shù)據(jù)還可以進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算,序列類型還有切片、排序等方法,那么這些方法同樣會(huì)想本文中提及的,以引文鏈接的方式在日后的實(shí)例中給出詳細(xì)解答。

說明

本文中所引用的CSDN中Python內(nèi)建函數(shù)的文章,均是我本人所寫,目前還在緩慢的推進(jìn)中,其中不免出現(xiàn)翻譯的紕漏,還望指正。

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