這是全棧數(shù)據(jù)工程師養(yǎng)成攻略系列教程的第四期：4 Python 先學(xué)會基本語法匪蟀。
Python簡單易學(xué)本今，但又博大精深提岔。許多人號稱精通Python仙蛉，卻不會寫Pythonic的代碼，對很多常用包的使用也并不熟悉碱蒙。學(xué)海無涯捅儒，我們先來了解一些Python中最基本的內(nèi)容。
Python的特點(diǎn)
- 解釋型語言振亮，無需編譯即可運(yùn)行
- 提供了交互式命令行
- 基于對象的編程思想
- 跨平臺和良好的兼容性，在Windows鞭莽、Mac坊秸、Linux上都可運(yùn)行
- 簡單好用而且功能強(qiáng)大
中文編碼
很多同學(xué)在打開數(shù)據(jù)時(shí)會遇上亂碼問題，其原因是字符集的編碼問題澎怒。Linux和Mac默認(rèn)的編碼集是UTF8褒搔，而Windows則是ASCII。如果數(shù)據(jù)編碼的字符集喷面，和你使用Python進(jìn)行處理時(shí)所用的字符集不同星瘾，則會出現(xiàn)亂碼問題。
這里是一篇參考文章惧辈，http://www.cnblogs.com/huxi/archive/2010/12/05/1897271.html琳状，詳細(xì)地介紹了Python中文編碼所涉及的內(nèi)容。
另外盒齿，我個(gè)人的習(xí)慣是在Python代碼的頭部加入以下內(nèi)容念逞，其中第二行聲明了使用UTF8字符集。
#!/usr/bin/env python
# coding:utf8
變量
Python中的變量可以看作是一個(gè)個(gè)容器边翁，里面存放著我們需要使用到的值翎承。Python對變量名的要求和其他語言一樣：可以包括英文、數(shù)字以及下劃線符匾，但不能以數(shù)字開頭叨咖，區(qū)分大小寫。當(dāng)然我推薦，變量名用純英文就很好甸各，并且取一些有意義的名稱垛贤，便于自己理解每個(gè)變量的作用。
Python是一門弱類型的語言痴晦，在使用變量時(shí)無需聲明其類型南吮。Python中的變量包括以下幾類：數(shù)值、字符串誊酌、列表部凑、元組、字典碧浊。
數(shù)值
數(shù)值包括整型和浮點(diǎn)型涂邀，分別對應(yīng)整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)，后者精度更高箱锐。
# 整型
a = 1
# 浮點(diǎn)型
b = 2.1
print a, b
字符串
字符串也就是我們經(jīng)常接觸到的文本比勉，可以往里面放任意長度的內(nèi)容，用單引號或雙引號括起來驹止。應(yīng)當(dāng)注意浩聋，中文以及中文符號只能出現(xiàn)在字符串內(nèi)，如果在下面第三行中使用了中文輸入法的逗號 臊恋， 衣洁，Python將報(bào)錯(cuò)。
c = 'Hello'
d = '你好'
print c, d
使用 + 可以拼接兩個(gè)字符串抖仅。
print c + d
使用 len() 可以得到字符串的長度坊夫。
print len('Hello World')
使用切片可以訪問字符串中的某個(gè)字符或某個(gè)片段。
# 位置下標(biāo)從0開始
c = 'Hello World'
# 打印結(jié)果為H撤卢，下標(biāo)為0表示第一個(gè)字符
print c[0]
# 打印結(jié)果為d环凿，下標(biāo)為負(fù)數(shù)表示從后往前數(shù)
# 所以-1表示倒數(shù)第一個(gè)字符
print c[-1]
# 使用:返回一個(gè)片段，冒號前后分別為開始下標(biāo)和結(jié)束下標(biāo)
# 包括開始下標(biāo)放吩，但不包括結(jié)束下標(biāo)
# 因此c[1:5]表示智听，返回下標(biāo)從1到4的片段，即第二個(gè)到第五個(gè)字符
print c[1:5]
# 冒號前后的下標(biāo)同樣可以使用負(fù)數(shù)
# 或者不提供屎慢，表示從最左端開始或一直到最右端
print c[1:-1], c[:5], c[3:]
列表
列表好比一條隊(duì)伍瞭稼，里面依次存放著多個(gè)變量。列表和字符串類似腻惠，但字符串中的每個(gè)元素都是字符环肘，而列表中的每個(gè)元素可以是任意類型的變量。
# 使用[]定義一個(gè)空列表集灌，使用append()向列表尾部添加一個(gè)元素
# 如果要添加到首部悔雹，就用prepend()好了
a = []
a.append(1)
a.append(2.1)
a.append('Hello')
print a
使用 len() 可以獲得列表的長度复哆。
print len(a)
列表元素的按下標(biāo)訪問和賦值等操作，和字符串都是類似的腌零。
print a[1], a[-1]
a[1] = 100
print a
使用 del 刪除列表中的某個(gè)元素梯找。
del a[0]
print a
元組
元組和列表類似，唯一的不同是元組中的元素在初始化之后不能再更改益涧，因此可以理解成一個(gè)只讀的變量锈锤。
# 使用()定義一個(gè)元組
a = (1, 2.1, 'Hello')
# 嘗試修改元組中的元素會報(bào)錯(cuò)
a[0] = 100
字典
字典是一種極為重要的變量類型，使用一個(gè)key來訪問相應(yīng)的value闲询，即一種鍵值對的數(shù)據(jù)形式久免。
# 使用{}定義一個(gè)字典
a = {}
# 使用key來賦值value
a['k1'] = 1
a['k2'] = 2.1
a['k3'] = 'Hello'
所以能夠總結(jié)出字典和列表的不同。列表中的元素是有序?qū)Φ鹊呐せ。允怯孟聵?biāo)來賦值和訪問阎姥，而字典中的元素是無序的，所以是用key來操作相應(yīng)的value鸽捻。
# 也可以在定義字典和列表的同時(shí)進(jìn)行賦值
li = [1, 2.1, 'Hello']
di = {'k1': 1, 'k2': 2.1, 'k3': 'Hello'}
使用 has_key() 判斷字典中是否有某個(gè)key呼巴。
print di.has_key('k4')
如果訪問不存在的key，Python將會報(bào)錯(cuò)御蒲。在賦值的時(shí)候衣赶，如果key已經(jīng)存在，則會用新的value覆蓋已有的value厚满。
注釋
被注釋的代碼將不會運(yùn)行屑埋，可以看作是寫給自己和其他程序猿閱讀的一些筆記和說明，提高代碼可讀性痰滋。
# 這里是單行注釋
'''
這里是
很多行
注釋
'''
在Sublime中，選中需要注釋的內(nèi)容续崖，按Ctrl+/即可完成注釋敲街。
保留字符
在Python中，有一些字符串具有某些特定功能严望，如 import 多艇、 class 等。我們在選擇變量名時(shí)像吻，應(yīng)注意避開這些保留字符峻黍。
# 以下變量賦值將報(bào)錯(cuò)
import = 1
行和縮進(jìn)
在Python中，代碼塊的邊界不是通過大括號等符號進(jìn)行顯式劃分拨匆，而是通過行的縮進(jìn)實(shí)現(xiàn)的姆涩。連續(xù)相同縮進(jìn)水平的代碼處于同一個(gè)代碼塊，在使用 for 惭每、 while 骨饿、 if 、 try 等語法時(shí)需要注意每行代碼的縮進(jìn)。
運(yùn)算符
運(yùn)算符的作用是根據(jù)已有的變量生成新的變量宏赘，主要有以下幾種：
- 算術(shù)運(yùn)算符：+绒北，-，*察署，/闷游，%，即加贴汪、減脐往、乘、除嘶是、取余
- 比較運(yùn)算符：==钙勃，!=，>聂喇，<辖源，>=，<=希太，即等于克饶、不等于、大于誊辉、小于矾湃、大于等于、小于等于
- 賦值運(yùn)算符：=堕澄，+=邀跃，-=，*=蛙紫，/=拍屑，%=，即賦值坑傅、加賦值僵驰、減賦值、乘賦值唁毒、除賦值蒜茴、取余賦值
- 邏輯運(yùn)算符：and，or浆西，not粉私，即與、或近零、非
a = 1
b = 2
print a + b
print a == b
# 等價(jià)于 a = a + 3
a += 3
print a
c = True
d = False
print c and d
條件
在寫代碼的時(shí)候毡鉴，往往需要根據(jù)某些條件進(jìn)行判斷崔泵，并根據(jù)判斷結(jié)果執(zhí)行不同的分支代碼。
a = 1
# 單個(gè)條件
if a == 1:
print 11111
# 處理?xiàng)l件不成立的分支
if a == 2:
print 22222
else:
print 33333
# 多個(gè)條件猪瞬，加多少個(gè)都可以
if a == 1:
print 11111
elif a == 2:
print 22222
else:
print 33333
需要注意的是憎瘸，但凡出現(xiàn)了 if 和 elif ，就需要加上相應(yīng)的條件判斷陈瘦，并且注意代碼的縮進(jìn)幌甘。
在Sublime中輸入 if 會出現(xiàn)相應(yīng)的提示，可以方便地補(bǔ)全代碼痊项，在換行時(shí)光標(biāo)也會自動跳到合適的縮進(jìn)處锅风。
循環(huán)
如果需要打印從1到100的100個(gè)數(shù)，肯定不會傻傻地寫100行print代碼鞍泉，而是會用循環(huán)來處理類似的重復(fù)性工作皱埠。
while 循環(huán)
while 循環(huán)的思想是，只要某一條件成立咖驮，就不斷執(zhí)行循環(huán)體里的代碼边器，直到條件不再成立。
flag = 1
while flag < 10:
print flag
# 一定要記得在循環(huán)體里修改條件變量
# 否則可能導(dǎo)致死循環(huán)
flag += 1
for 循環(huán)
for 循環(huán)的循環(huán)次數(shù)一般是事先預(yù)知的托修，將一個(gè)標(biāo)志變量從某個(gè)起始值迭代到某個(gè)終止值后即結(jié)束忘巧。
# x從0開始，一直到9結(jié)束
for x in xrange(0, 10):
print x
可以用 for 循環(huán)方便地遍歷列表和字典睦刃。
li = [1, 2.1, 'Hello']
dict = {'k1': 1, 'k2': 2.1, 'k3': 'Hello'}
# 遍歷列表砚嘴，這里的item只是一個(gè)臨時(shí)變量，取別的名稱也行
for item in li:
print item
# 遍歷字典的全部key涩拙，這里的key也只是一個(gè)臨時(shí)變量际长，名稱不重要
for key in dict.keys():
print key
# 遍歷字典的全部value，這里的value也只是一個(gè)臨時(shí)變量兴泥，名稱不重要
for value in dict.values():
print value
# 同時(shí)遍歷key和value
for key, value in dict.items():
print key, value
循環(huán)控制
循環(huán)控制主要包括三種： pass 也颤、 continue 、 break 郁轻。
pass 表示什么也不做，只是占一行代碼的位置文留；continue 表示立即退出本輪循環(huán)好唯，繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)輪循環(huán)；break 表示立即推出循環(huán)燥翅，后續(xù)循環(huán)也不再執(zhí)行骑篙。
for x in xrange(0, 10):
if x == 5:
pass
else:
print x
for x in xrange(0, 10):
if x == 5:
continue
print x
for x in xrange(0, 10):
if x == 5:
break
print x
時(shí)間
在處理數(shù)據(jù)時(shí)驾霜，很多地方都會涉及到時(shí)間席舍，例如數(shù)據(jù)產(chǎn)生的時(shí)間。
先介紹一下時(shí)間戳的概念藤韵，時(shí)間戳指的是從1970年1月1日0時(shí)0分0秒開始，到某一時(shí)刻所經(jīng)歷的秒數(shù)杨名，可以是整數(shù)或者小數(shù)脏榆，后者的精度更高。
為什么需要時(shí)間戳這樣的一個(gè)概念台谍？因?yàn)閷τ谕粋€(gè)時(shí)刻须喂，不同人的描述可能不同，畢竟文本的形式千變?nèi)f化趁蕊，而時(shí)間戳使得時(shí)間的表達(dá)得到了統(tǒng)一坞生，每個(gè)時(shí)刻只能用唯一的整數(shù)或浮點(diǎn)數(shù)來表示，同時(shí)也便于計(jì)算時(shí)間差這樣的處理掷伙。
# 來看一下當(dāng)前時(shí)刻的時(shí)間戳吧
import time
t = time.time()
print t, type(t)
關(guān)于時(shí)間戳是己，最常用的處理便是時(shí)間戳和時(shí)間文本之間的轉(zhuǎn)換，例如將 2016年10月1日 10時(shí)0分0秒 轉(zhuǎn)為時(shí)間戳任柜。
import time
# 時(shí)間文本轉(zhuǎn)時(shí)間戳卒废，精確到秒
a = '2016-10-01 10:00:00'
a = int(time.mktime(time.strptime(a,'%Y-%m-%d %H:%M:%S')))
print a
# 時(shí)間戳轉(zhuǎn)時(shí)間文本
b = int(time.time())
b = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime(b))
print b
其中， %Y 乘盼、 %m 等都是時(shí)間字段升熊，前者表示四位的年份，后者表示兩位的月份绸栅。
文件
文件操作包括向文件中寫內(nèi)容级野，以及從文件中讀內(nèi)容，使用 open() 打開一個(gè)文件粹胯。
# 寫文件
# 重新寫模式蓖柔，打開文件時(shí)會將文件內(nèi)容清空
fw = open('data.txt', 'w')
# 追加寫模式，打開文件后保留原始內(nèi)容风纠，繼續(xù)寫入
for x in xrange(0, 10):
# 將整數(shù)轉(zhuǎn)成文本再寫入
fw.write(str(x))
# 也可以每次寫入之后換行况鸣，\n為轉(zhuǎn)義字符，表示換行
# fw.write(str(x) + '\n')
fw.close()
# 讀文件
fr = open('data.txt', 'r')
# 一行一行地讀竹观，line只是個(gè)臨時(shí)變量镐捧，取別的名稱也行
for line in fr:
print line
# 如果每行后面有換行，可以將換行符去掉臭增，使內(nèi)容更緊湊
# strip()可以去掉字符串兩端的空白字符
# print line.strip()
fr.close()
異常
Python代碼中可能會出現(xiàn)一些可以預(yù)知的問題懂酱，例如字典訪問的key不存在。如果不加處理誊抛，發(fā)生問題的時(shí)候Python便會報(bào)錯(cuò)并退出列牺，可能之前跑了很久又要重頭再來。因此拗窃，我們需要對可能出現(xiàn)的異常進(jìn)行捕捉和處理瞎领。異常的結(jié)構(gòu)由 try 泌辫、 except 、 else 九默、 finally 四部分組成震放。
try:
# 嘗試執(zhí)行這些代碼
print 1 / 0
except Exception, e:
# 如果出現(xiàn)異常就進(jìn)行處理
# e為出現(xiàn)的異常類型
print e
else:
# try里的代碼沒有出錯(cuò)
# 可以執(zhí)行后續(xù)工作了
print '沒有出錯(cuò)'
finally:
# 無論是否出錯(cuò)，都會執(zhí)行的代碼
print '一定會執(zhí)行'
函數(shù)
函數(shù)的作用是代碼模塊化荤西，將可重用的代碼封裝成一個(gè)函數(shù)澜搅，這樣在需要使用的時(shí)候就只需調(diào)用寫好的函數(shù)即可，而不用重新寫一遍代碼邪锌。
函數(shù)的使用包括兩個(gè)部分勉躺，函數(shù)的定義和函數(shù)的調(diào)用。除此之外觅丰，函數(shù)可以有一個(gè)或多個(gè)參數(shù)饵溅，參數(shù)之間以逗號分開，為函數(shù)的功能提供更多的靈活性妇萄。
# 定義函數(shù)
def hello(name1, name2):
print 'Hello ' + name1 + ' ' + name2
# 調(diào)用函數(shù)
hello('Python', 'JavaScript')
補(bǔ)充學(xué)習(xí)
以上所介紹的蜕企，都是Python中最基礎(chǔ)和最常用的內(nèi)容，先掌握這些就可以跟上后續(xù)章節(jié)冠句。
當(dāng)然轻掩，如果希望更全面更系統(tǒng)地學(xué)習(xí)一遍Python，可以參考以下鏈接懦底。學(xué)習(xí)時(shí)間更多唇牧、成本更高，但是能掌握得更全更深聚唐。
- 菜鳥教程：http://www.runoob.com/python/python-tutorial.html
- 廖雪峰的Python教程：http://www.liaoxuefeng.com/wiki/0014316089557264a6b348958f449949df42a6d3a2e542c000/
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