python简单语法讲解（一文快速掌握Python基础语法）

这是机器未来的第6篇文章

写在前面：

• 博客简介：专注AIoT领域，追逐未来时代的脉搏，记录路途中的技术成长！

• 专栏简介：本专栏的核心就是：快！快！快！2周快速拿下Python，具备项目开发能力，为机器学习和深度学习做准备。

• 面向人群：零基础编程爱好者

• 专栏计划：接下来会逐步发布跨入人工智能的系列博文，敬请期待

• Python零基础快速入门系列

• 快速入门Python数据科学系列

• 人工智能开发环境搭建系列

• 机器学习系列

• 物体检测快速入门系列

• 自动驾驶物体检测系列

• ......

@[toc]
1. Python概述
Python 是一个高层次的结合了解释性、编译性、互动性和面向对象的脚本语言。
• 可以干什么？
• 数据分析、WEB开发、爬虫、人工智能、科学计算、桌面软件等...
• 胶水语言
• 可以调用其他语言库, 适合搭框架，不适合构建核心
• 解释型语言
• 无需编译，边解释边执行，适合数据分析，不适合开发大型项目，运行效率低
• 语法简洁，代码量小
• 动态类型语言，代码量小
• 内存管理：有垃圾回收。代码量小
• 开源，好处：库丰富，出现问题有社区帮助解决或者遇到过。坏处：库不一定成熟或者经过生产环境测试，bug多
• 跨平台

Python最核心的优势就是：它是一个拉皮条的，自己不干活（不具体实现，搭框架），让别人干活（Python非常容易调用其它语言的实现库）。

2. Python版Hello World
• 启动vs code 在工作区目录（用于存储编程学习文档的目录）下右键，选择【通过VsCode打开】启动VsCode。
• 启动后，在左侧文件栏，右键新建文件，输入文件名note.ipynb，双击打开
• 在右侧的单元格内输入第一行python代码print("hello world!")，点击左侧的三角按钮或按下【CTRL ENTER】组合键，就会看到输出hello world。首次运行会有点慢，后续速度就很快了。
3. 变量与常量
• 变量、常量的区别
• 变量：在程序运行过程中，值会发生变化的量。
• 常量：在程序运行过程中，值不会发生变化的量。
3.1. 变量的定义3.1.1 变量的构成
变量由变量名、变量值和变量类型构成。需要注意的是python中定义变量时不需要声明类型。这是根据Python的动态语言特性而来。变量可以直接使用，而不需要提前声明类型。
• 变量名类似于一个代号，指向具体的变量值。
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• 多个变量名可以绑定一个变量值。

a='Jack' b=a a='Tom' print(b) print(a)

请牢记：Python中的一切都是对象，变量是对象的引用！
3.1.2 变量的命名规范
标识符的命名规范：
• 数字，字母，下划线，并且不可以数字开头
• 不能使用关键字
• 区分大小写
3.1.2.1 举例：数字，字母，下划线，并且不可以数字开头
• 例子1以数字开头，提示语法错误；
• 例子2、例子3以小写字母、下划线和数字构成，执行语法正确
• 例子4以大小写字母、下划线和数字构成，和name_2是不一样的变量，因此打印输出不一样。
183.1.2.2 举例：不能使用关键字
输入下列2行代码，可以查看Python的关键字列表，这些都不可以作为变量名使用。

importkeyword keyword.kwlist

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3.1.2.3 举例：区分大小写
变量大写X和小写x是不同的变量
3.1.3 编码规范
• 变量，函数名称：小写，如果需要分割用下划线
• 常量：全大写
• 类名：大驼峰

扩展阅读：Python 编码规范(Google)
3.2 常量
Python中其实没有专门对常量的定义，对于常值一般采用全部大写的字母来定义，例如

PI=3.14
4. 输入与输出4.1 输出print
print("hellopython")

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4.2 格式化输出
本文均以python3为基础。

三种方式

name="Joe" sex="man" #方法一，使用format格式化函数来实现 print("Mynameis{},mysexis{}".format(name,sex)) 或 print("Mynameis{0},mysexis{1}".format(name,sex)) #方法二：format的简写形式 print(f"Mynameis{name},mysexis{sex}") #方法三：逗号分隔，这种方式输出格式会凌乱一些，推荐方法二 print(f"Mynameis“,{name},"mysexis",sex)

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4.3 输入input
input的输入参数是提示字符串，返回值为输入的信息：

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4.4. python对象的三板斧
• print print打印对象的内容
• type type输出对象的类型
• dir dir输出对象支持的方法和属性

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5. 注释规则
注释用于描述代码段的功能及使用说明之用。

Python的注释有2种：
• 井号注释# #注释常用来给代码行或代码块进行注释说明，常出现在代码上方或末尾

#单行注释 print("#注释")
• 三引号注释三引号注释常用来给函数或类做注释使用，因为涉及到多行。

三引号注释可分为单引号注释和双引号注释

defdata_analyze(dat): """ 函数描述：用于数据分析参数描述： - dat：输入的参数 """ return defdata-analyze2(dat): ''' 函数描述：用于数据分析参数描述： - dat：输入的参数 ''' return

以上2个函数的注释功能上是一样的，单引号或双引号其本质上是一个字符串常量。

#注释和三引号注释总体区分就是单行注释归#，多行注释归三引号注释。
6. 基础数据类型
Python中的基础数据类型包括：
• 数值类型：整数类型，浮点类型，复数类型，布尔类型、空值
• 字符串
• 容器类型：列表，元组，字典，集合
6.1. 数值类型6.1.1 整数类型
常见的整数

a=101
6.1.1.1 整数有四种进制类型
• 二进制：定义需要使用0b或者0B作为前缀，每位取值范围0~1

x1=0b0001#十进制1 x2=0b1010#十进制10=1*2^3 0*2^2 1*2^1 0=10 print(x1,type(x1),x2,type(x2))

1 <class 'int'> 10 <class 'int'>
• 八进制：定义需要使用0o或者0O作为前缀，每位取值范围0~7

x1=0o17#十进制15=1*8 7=15 print(x1,type(x1))

15 <class 'int'>
• 十进制：默认定义的是十进制

x1=15 print(x1,type(x1))

15 <class 'int'>
• 十六进制：定义需要使用0x或者0X作为前缀，每位取值范围0~9 a/A-f/F

x1=0x59#十进制89=5*16 9=89 print(x1,type(x1))

89 <class 'int'>
6.1.1.2 进制转换
• bin(x):将x转换成二进制，返回值是str

x=15 x2=bin(x) print(x2,type(x2))

0b1111 <class 'str'>
• oct(x):将x转换成八进制，返回值是str

x=15 oct(x) print(x2,type(x2))

0b1111 <class 'str'>
• int(x):将x转换成十进制，返回值是int,可以将字符串类型的整数转换成int类型

x=0x0f x2=int(x) print(x2,type(x2))

15 <class 'int'>
• hex(x):将x转换成十六进制,返回值是str

x=15 x2=hex(x) print(x2,type(x2))

0xf <class 'str'>
6.1.2 浮点类型
浮点类型是数学中的小数，浮点数在计算机中只能做到近似存储，这是浮点的不确定性。

f1=1.2 f2=1.4 f3=f1 f2 print(f3) f3==2.6#f3竟然不等于2.6，神奇吧

2.5999999999999996

False

从图中示例可知，在计算机中1.2 1.4不一定等于2.6，因为计算机中存储数据底层都是二进制存储，在转换过程中存在转换误差，因此避免使用浮点数做等值或不等值运算，如果必须使用，则使用如下函数形式。

importmath defis_float_equal(a,b,precision):#第三个参数为精度 ''' a-输入比较的浮点数1 b-输入比较的浮点数2 precision-可允许的浮点数误差 ''' returnmath.fabs(a-b)<precision result=is_float_equal(f3,2.6,1e-3) print(result)

True

float数据类型可表示的数据范围：

importsys print(sys.float_info.max,sys.float_info.min)

1.7976931348623157e 308 2.2250738585072014e-308

超出浮点数表示范围上限，数据会表示为inf，低于浮点数表示范围下限，则直接表示为0.0

print(2.3e 400,2.3e-400)

inf 0.0

在这里插入图片描述
6.1.3 复数类型
x1=3 4j print(x1,type(x1))

(3 4j) <class 'complex'>

x1.real,x1.imag#访问复数的实部和虚部

(3.0, 4.0)

#求复数的模长 abs(x1)#c=sqrt(a^2 b^2)

5.0
6.1.4 布尔类型
布尔类型：True 和 False
6.1.4.1 常见的逻辑表达式
• and 与两个为真才为真，一个为假则为假

TrueandTrue

True

TrueandFalse

False

FalseandFalse

False
• or 或一个为真则为真，两个为假则为假

TrueorTrue#两个均为真，则为真

True

TrueorFalse#一个为真，则为真

True

FalseorFalse#两个为假，则为假

False
• not 非非假为真，非真为假

notFalse

True

notTrue

False
6.1.5 空值类型
None
6.2. 字符串6.2.1 创建
• 字符串有三种创建方式：单引号、双引号、三引号

x1='python' x2="python" x3="""python""" x4='''python''' print(f"x1:{x1},x2:{x2},x3:{x3},x4:{x4}")

image-20220523000516457
• 其中三引号还有定义格式的能力，举例
image-20220523000537978
• 字符串定义时，单引号、双引号出现在内容中的用法：
image-20220523000626870
• 使用转义字符\
• 错位使用：内容包含单引号时，使用双引号定义；内容包含双引号时，使用单引号定义
6.3 容器类型
容器类型将在数据结构中描述。
7. 运算符7.1 算术运算符
(加)、 -(减)、 *(乘)、 /(除)、//(除法取整)、%(取模)等。

image-20220523000642102
7.2 比较运算符
>(大于)、 <(小于)、==(等于)、 <=(小于等于), >=(大于等于), !=(不等于)等

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7.3 赋值运算符=(赋值)、 =(加法赋值)、-=(减法赋值)、*=(乘法赋值)、/=(除法赋值)、//=(除法取整赋值)、%=(取模赋值)等

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7.4 位运算符
• 与（&），按位与运算符：参与运算的两个值，如果两个相应位都为1，则该位的结果为1，否则为0

x1=0b0001 x2=0b0001 x3=0b0010 #与运算&:对应位均为1，则为1；否则为0 x4=x1&x2 print(f"x4:{bin(x4)}")

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• 或（|），按位或运算符：只要对应的两个二进位有一个为1时，结果位就为1

x1=0b0001 x2=0b0001 x3=0b0010 #或运算|:对应位均为0，则为0；否则为1 x5=x2|x3 print(f"x5:{bin(x5)}")

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• 异或（^）,按位异或运算符：当两对应的二进位相异时，结果为1

x1=0b0001 x2=0b0001 x3=0b0010 #异或运算^:对应位不同，则为1；否则为0 x6=x1^x2#x6=0b1^0b1=0 x7=x2^x3#x7=0b01^0b10=0b11 print(f"x6:{bin(x6)},x7:{bin(x7)}")

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• 取反（~），按位取反运算符：对数据的每个二进制位取反，即把1变为0，把0变为1

x1=0b0001 #异或运算^:对应位不同，则为1；否则为0 x4=~x1# x4 =~0b1=0b1111110(补码表示：最高位为1，为负数，负数取反 1)=-0b10 print(f"x4:{bin(x4)}")

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• 左位移（<<）,运算数的各二进位全部左移若干位，由<<右边的数字指定了移动的位数，高位溢出舍弃,低位补0

x1=0b0001 #异或运算^:对应位不同，则为1；否则为0 x4=x1<<1#x4=0b1<<1=0b10 print(f"x4:{bin(x4)}")

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• 右位移（>>）,把‘>>’左边的运算数的各二进制位全部右移若干位，>>右边的数字指定了移动的位数,低位溢出舍弃,高位补

x1=0b1110 #异或运算^:对应位不同，则为1；否则为0 x4=x1>>1#x4=0b1110>>1=0b111 print(f"x4:{bin(x4)}")

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7.5 逻辑运算符
and布尔与、or布尔或、not布尔非
• and：表达式：x and y，即布尔的“与”，如果 x 或 y 任意一个值为 False，则返回为False的值，否则返回 y 的值。

x1=5 x2=6 x3=7 #x1>x2=>5>6为False，所以整个表达式为False x4=x1>x2andx3>x2 print(f"x4:{x4}") #x2>x1andx3>x2=>6>5and7>6， #第一个表达式的值为True，所以返回第二个表达式的值，第二个表达式的值为True x5=x2>x1andx3>x2 print(f"x5:{x5}") #x2>x1and2=>6>5and2， #第一个表达式的值为True，所以返回第二个表达式的值，第二个表达式的值为2 x6=x2>x1and2 print(f"x6:{x6}")

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• or：表达式：x or y，即布尔的“或”，如果 x 或 y 任意一个值为 True，则返回为True的值，否则返回 x 的值。

x1=5 x2=6 x3=7 #x2>x1orx2>x3=>6>5and6>7 #第一个表达式的值为True，所以返回True x5=x2>x1orx2>x3 print(f"x5:{x5}") #x1>x2orx2>x3=>5>6or6>7,两个表达式均为False，所以整个表达式为False x4=x1>x2orx2>x3 print(f"x4:{x4}") #x1>x2or0=>5>6or0， #第一个表达式的值为False，所以返回第二个表达式的值，第二个表达式的值为0 x6=x1>x2or0#非0均为True print(f"x6:{x6}")#注意不是返回False喔

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• not：表达式：not x，即布尔的“非”，如果 x 值为 True，则返回为False，否则返回True。

x1=5 x2=6 x4=not(x1>x2)#note(x1>x2)=>not(5>6)=>notFalse=>True print(f"x4:{x4}") x5=not(x2>x1)#note(x2>x1)=>not(6>5)=>notTrue=>False print(f"x5:{x5}")

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7.6 成员运算符
• in：判断指定对象是否在序列中找到，是返回True,否返回False
• not in：与in相反，判断指定对象是否不在序列中找到，是返回True,否返回False。

x=[1,2,4,5,8] x1=5 x2=6 x3=x1inx#x1=5,是列表x中的元素，所以为真，True print(f"x3:{x3}") x4=x2notinx#x2=6,不是列表x中的元素，为假，not假，所以为真，True print(f"x4:{x4}")

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7.7 身份运算符
• is：判断指定对象是否引用自同一对象，即是否具有相同的id地址，是返回True,否返回False。
• is not：与is相反，判断指定对象是否引用自不同的对象，即是否具有不同的id地址，是返回True,否返回False。
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备注：其实is或is not 与 == 或 != 类似，区别在于：is或is not判断的是指定对象id地址是否相等，而== 或 !=判断的是指定对象的值是否相等。
8. 控制语句
流程控制有三种结构：顺序结构、分支结构、循环结构。
• 顺序结构：按部就班执行
• 分支结构：根据条件不同执行
• 循环结构：重复执行
8.1 分支语句（条件语句）
两种分支结构：
• 二分支

ifcondition1: statement1 else: statement2

举例：

score=85 ifscore>=60.0: print("你的成绩：及格") else: print("你的成绩：不及格")

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简写：三元运算符

exp1ifconditionelseexp2

对应

ifcondition: exp1 else: exp2

举例：

#求最大值 x1=50 x2=30 max_num=x1ifx1>x2elsex2 max_num

snipaste20220523_001136
• 多分支

ifcondition1: statement1 elifcondition2: statement2 ... else: statement3

举例：

score=85 ifscore>=90.0: print("你的绩效为：A") elifscore>=80.0: print("你的绩效为：B ") elifscore>=60.0: print("你的绩效为：B") else: print("你的绩效为：C")

注：python3.10以下版本不支持switch-case语句。
8.2 循环语句
两种循环语句：while和for循环
8.2.1 while循环
• 适用场景不清楚循环的具体次数，或者当条件一直为真的时候一般用while
8.2.1 while循环典型结构
whilecycle_condition: statement condition_change_statement
• while表达式以冒号作为行的结束
• while循环体代码块缩进4个字节

举例：

#以神经网络模型的训练迭代次数举例 MAX_EPOCHS_COUNT=10 epoch=0 whileepoch<MAX_EPOCHS_COUNT: print(f"traintimes{epoch}") epoch =1 print("trainfinish!")

image-20220523001217473
8.2.2 while的特殊用法
while...else...语句，在while退出时执行

whilecycle_condition: statement condition_change_statement else: exit_statement

举例：

#以神经网络模型的训练迭代次数举例 MAX_EPOCHS_COUNT=10 epoch=0 whileepoch<MAX_EPOCHS_COUNT: print(f"traintimes{epoch}") epoch =1 else: print("trainfinish!")

image-20220523001228174
8.2.2 for循环
• 使用场景：遍历序列中的元素或已知循环次数
• 典型结构for ... in ...

foriteminsets: statement

举例：

x=[-1,4,6,7,9,-10,-13] foriinx: print(i)

image-20220523001741324
• range可迭代对象 range(start,end,step):返回的是一个可迭代对象可迭代对象的优势是占用内存少，边使用边分配内存，不会一下子全部分配内存，在数据集较大时会特别便于使用。
• start：表示开始，包含，默认是0
• end:表示结束，不包含
• step：表示步长，默认是1

X=range(1,10,1) print(type(X)) forxinrange(1,10,1): print(x,end=',') print("")

<class 'range'> 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,
• enumerate()索引序列函数用于将一个可遍历的数据对象(如列表、元组或字符串)组合为一个索引序列，同时列出数据和数据下标，一般用在 for 循环当中。

适用场景：在需要提取数据结构对象索引的时候非常有用。

x=[-1,4,6,7,9,-10,-13] #原始列表输出 foriinx: print(i,end=',') print("") #将原始列表的输出转换为索引-值的元组 foriinenumerate(x): print(i,end=',') print("")

-1, 4, 6, 7, 9, -10, -13, (0, -1), (1, 4), (2, 6), (3, 7), (4, 9), (5, -10), (6, -13),
8.2.3 break与continue:循环的跳出和继续执行
• break 退出循环，使用场合：在某些条件满足后跳出循环

#以神经网络模型的训练迭代次数举例 MAX_EPOCHS_COUNT=10 epoch=0 whileTrue: if(epoch>=MAX_EPOCHS_COUNT): break#执行后，从此处跳出循环 print(f"traintimes{epoch}") epoch =1

image-20220523002128727
• continue 跳过循环体后面的语句，直接开始下一回循环

#求列表中大于0的数值的和 x=[-1,4,6,7,9,-10,-13] sum=0 foriteminx: ifitem<0: continue#执行continue后，本次循环，后面的代码块不再执行 sum =item print(f"sum:{sum}")

image-20220523002148157

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python简单语法讲解（一文快速掌握Python基础语法）

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