作者：上官佳雨
第一講知識導圖
變量赎懦、運算符與數(shù)據(jù)類型
注釋
單行注釋：#
多行注釋：''' ''' 或者 """ """
運算符
算術運算符：+ - * / // % **
比較運算符：> >= < <= == !=
邏輯運算符：and, or, not
位運算符：~ & | ^ << >>
三元運算符
三元運算符通常在Python里被稱為條件表達式敷鸦，它可以使用一條語句來完成條件判斷和賦值操作想鹰。
語法形式：True_statements if expression else False_statements
其他運算符：in, not in, is, is not
? is, is not （是&不是）對比的是兩個變量的<u>內存地址</u>，==, != （等于&不等于）對比的是兩個變量的<u>值</u>塔鳍。
比較的兩個變量汉矿，指向的都是<u>地址不可變</u>的類型（str等），那么is阵苇，is not 和 ==壁公，！= 是<u>完全等價</u>的绅项。
對比的兩個變量紊册，指向的是<u>地址可變</u>的類型（list，dict快耿，tuple等）囊陡，則兩者是有區(qū)別的。
運算符的優(yōu)先級
一元運算符優(yōu)于二元運算符掀亥。
先算術運算撞反，后移位運算，最后位運算搪花。
邏輯運算最后結合遏片。
變量和賦值
使用變量前，需要對其先賦值撮竿。
變量名可以包括字母吮便、數(shù)字、下劃線倚聚、但變量名不能以數(shù)字開頭线衫。
Python 變量名是大小寫敏感的。
數(shù)據(jù)類型與轉換
整型（int）
浮點型（float）
?調整精度
str.format() 方法：使用字符串格式化來產生限定長度的有效位數(shù)惑折。
<figcaption>例如：print("{:.2f}".format(3.1415926)) —>輸出3.14</figcaption>
round() 函數(shù)：不精確但可以用來“事后舍入”授账，使得實際的結果值可以做相互比較枯跑。
語法形式：round(number[, ndigits])?返回 number 舍入到小數(shù)點后 ndigits 位精度的值。 如果 ndigits 被省略或為 None白热，則返回最接近輸入值的整數(shù)敛助。decimal 模塊：如果需要非常精確的結果（如會計方面的應用），可以用 decimal 包里的 Decimal 對象和 getcontext() 方法來實現(xiàn)屋确，用用 getcontext().prec 來調整精度纳击。
布爾型（bool）
數(shù)字運算中，用 1 和 0 代表 True 和 False攻臀。
?確定bool(X) 的值是 True 還是 False焕数，就看 <u>X 是不是空</u>。
對于數(shù)值變量刨啸，0, 0.0 都可認為是空的堡赔。
print(type(10.31), bool(0.00), bool(10.31))
運行結果為：
<class 'float'> False True
- 對于<u>容器變量</u>，里面沒元素就是空的设联。eg. '', (), [], {}, set()
print(type(''), bool(''), bool('python'))
運行結果為：
<class 'str'> False True
獲取類型信息
type(object)
isinstance(object, classinfo)
classinfo -- 可以是直接或間接類名善已、基本類型或者由它們組成的元組。eg. ?int离例，float换团，bool，complex，str(字符串)，list著瓶，dict(字典)，set辑甜，tuple兩個函數(shù)的區(qū)別：
type() 不會認為子類是一種父類類型衰絮，不考慮繼承關系袍冷。
isinstance() 會認為子類是一種父類類型，考慮繼承關系猫牡。
如果要<u>判斷兩個類型是否相同</u>推薦使用 isinstance()胡诗。
類型轉換
轉換為整型 int(x, base=10)
轉換為字符串 str(object='')
轉換為浮點型 float(x)
轉化為布爾型 bool(x)
print() 函數(shù)
語法形式：print(*objects, sep=' ', end='\n', file=sys.stdout, flush=False)
sep是實現(xiàn)分隔符。
end是輸出結束時的字符淌友，默認是換行符\n煌恢。
file是定義流輸出的文件。
flush是立即把內容輸出到流文件震庭，不作緩存瑰抵。
位運算
二進制3種表示形式：原碼、反碼和補碼
符號位：最高位為符號位器联，0表示正數(shù)二汛，1表示負數(shù)婿崭。在位運算中符號位也參與運算。
原碼：就是其二進制表示肴颊，有一位符號位氓栈。
反碼：正數(shù)的反碼就是原碼，負數(shù)的反碼是符號位不變婿着，其余位取反（對應正數(shù)按位取反）授瘦。
補碼：正數(shù)的補碼就是原碼，負數(shù)的補碼是反碼+1竟宋。
計算機內部使用補碼來表示提完。按位非操作 ~
~ 把num的補碼中的 0 和 1 全部取反（0 變?yōu)?1，1 變?yōu)?0）
按位與操作 &
只有兩個對應位都為 1 時才為 1
按位或操作 |
只要兩個對應位中有一個 1 時就為 1
按位異或操作 ^
只有兩個對應位不同時才為 1
異或操作的性質：滿足交換律和結合律
按位左移操作 <<
num << i 將num的二進制表示向左移動i位所得的值丘侠。
按位右移操作 >>
num >> i 將num的二進制表示向右移動i位所得的值氯葬。
利用位運算實現(xiàn)快速計算
通過 <<，>> 快速計算2的倍數(shù)問題婉陷。
n << 1 -> 計算 n*2
n >> 1 -> 計算 n/2帚称，負奇數(shù)的運算不可用
n << m -> 計算 n*(2^m)，即乘以 2 的 m 次方
n >> m -> 計算 n/(2^m)秽澳，即除以 2 的 m 次方
1 << n -> 2^n
通過 ^ 快速交換兩個整數(shù)闯睹。
a ^= b
b ^= a
a ^= b
# 相當于 a, b = b, a
通過 a & (-a) 快速獲取a的最后為 1 位置的整數(shù)。
利用位運算實現(xiàn)整數(shù)集合
一個數(shù)的二進制表示可以看作是一個集合（0 表示不在集合中担神，1 表示在集合中）楼吃。
元素與集合的操作：
a | (1<<i) -> 把 i 插入到集合中
a & ~(1<<i) -> 把 i 從集合中刪除
a & (1<<i) -> 判斷 i 是否屬于該集合（零不屬于，非零屬于）
集合之間的操作：
a 補 -> ~a
a 交 b -> a & b
a 并 b -> a | b
a 差 b -> a & (~b)
條件語句
if 語句
單個 if 語句中的 expression 條件表達式可以通過布爾操作符 and妄讯，or和not 實現(xiàn)<u>多重條件判斷</u>孩锡。
if 2 > 1 and not 2 > 3:
print('Correct Judgement!')
運行結果為：
Correct Judgement!
if - else 語句
if語句支持嵌套，即在一個if語句中嵌入另一個if語句亥贸，從而構成<u>不同層次的選擇結構</u>躬窜。
hi = 6
if hi > 2:
if hi > 7:
print('好棒！好棒炕置！')
else:
print('切~')
運行結果為：
無輸出
if - elif - else 語句
elif 語句即為 else if荣挨，用來檢查多個表達式是否為真，并在為真時執(zhí)行<u>特定代碼塊</u>中的代碼朴摊。
assert 關鍵詞
assert這個關鍵詞稱為“斷言”默垄，當這個關鍵詞后邊的條件為 False 時，程序自動崩潰并拋出<u>AssertionError</u>的異常甚纲。
在進行<u>單元測試</u>時口锭，可以用來在程序中置入檢查點，只有條件為 True 才能讓程序正常工作介杆。
assert 3 > 7
運行報錯：
AssertionError
循環(huán)語句
while 循環(huán)
while后可以寫入一個<u>非零整數(shù)</u>鹃操，也可以寫入<u>str况既、list或任何序列</u>，值/長度非零則視為真值组民，執(zhí)行循環(huán)體棒仍；否則視為假值，不執(zhí)行循環(huán)體臭胜。
while - else 循環(huán)
當while循環(huán)<u>正常執(zhí)行完</u>的情況下莫其，執(zhí)行else輸出。
如果while循環(huán)中執(zhí)行了<u>跳出循環(huán)</u>的語句耸三，比如 break乱陡，將<u>不執(zhí)行else代碼塊</u>的內容仪壮。
for 循環(huán)
for循環(huán)是迭代循環(huán)憨颠，相當于一個通用的序列迭代器，可以遍歷任何<u>有序序列</u>（str积锅、list爽彤、tuple等），也可以遍歷任何<u>可迭代對象</u>（dict）缚陷。
for 循環(huán)實際上創(chuàng)建了一個迭代器對象适篙，并為每個循環(huán)執(zhí)行 next() 方法。每次循環(huán)箫爷，迭代變量被設置為可迭代對象的當前元素嚷节，提供給代碼塊使用。
for - else 循環(huán)
與while - else語句類似虎锚。當for循環(huán)<u>正常執(zhí)行完</u>的情況下硫痰，執(zhí)行else輸出。
如果for循環(huán)中執(zhí)行了<u>跳出循環(huán)</u>的語句窜护，比如 break效斑，將<u>不執(zhí)行else代碼塊</u>的內容
range() 函數(shù)（是BIF（Built-in functions））
語法形式：range([start,] stop, [step=1])
start和step兩個參數(shù)可選
step參數(shù)的默認值是1
? range 生成的序列包含start的值但<u>不包含stop的值</u>。
enumerate()函數(shù)
語法形式：enumerate(sequence, [start=0])
sequence：一個序列柄慰、迭代器或其他支持迭代對象鳍悠。
start：下標起始位置税娜。用 enumerate(A, j) 還可以確定索引起始值為 j坐搔。
返回值： enumerate(枚舉) 對象，
例如：[(0, 'Spring'), (1, 'Summer'), (2, 'Fall'), (3, 'Winter')]
用 enumerate(A) 不僅返回了 A 中的<u>元素</u>敬矩，還順便給該元素一個<u>索引值</u> (默認從 0 開始)概行。
enumerate()與 for 循環(huán)的結合使用。
for i, a in enumerate(A)
do something with a
break 語句
break語句可以跳出<u>當前所在層的循環(huán)</u>弧岳。（while凳忙，for語句等......）
continue 語句
continue終止本輪循環(huán)并開始下一輪循環(huán)业踏。
pass 語句
pass是空語句，不做任何操作涧卵，只起到<u>占位</u>的作用勤家，其作用是為了保持程序結構的完整性。
盡管pass語句不做任何操作柳恐，但如果<u>暫時不確定要在一個位置放上什么樣的代碼</u>伐脖，可以先放置一個pass語句，讓代碼可以正常運行乐设。
推導式
列表推導式：[ expr forvalue in collection [ifcondition] ]
a = [(i, j) for i in range(0, 3) for j in range(0, 3)]
print(a)
運行結果為：
[(0, 0), (0, 1), (0, 2), (1, 0), (1, 1), (1, 2), (2, 0), (2, 1), (2, 2)]
- 元組推導式：( expr forvalue in collection [ifcondition] )
a = (x for x in range(10))
print(a)
運行結果為：
<generator object <genexpr> at 0x0000025BE511CC48>
print(tuple(a))
運行結果為：
(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)
元組推導式生成的結果是一個生成器對象（與列表推導式不同）讼庇。
獲得新元組或新元組中的元素，有以下三種方式：
1. 使用 tuple() 函數(shù)近尚，可以直接將生成器對象轉換成元組蠕啄。
a = (x for x in range(1,10))
print(tuple(a))
運行結果為：
(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)
- 2. 直接使用 for 循環(huán)遍歷生成器對象，可以獲得各個元素戈锻。
a = (x for x in range(1,10))
for i in a:
print(i,end=' ')
print(tuple(a))
運行結果為：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 ()
- 3. 使用next() 方法遍歷生成器對象歼跟，也可以獲得各個元素。
a = (x for x in range(3))
print(a.__next__())
print(a.__next__())
print(a.__next__())
a = tuple(a)
print("轉換后的元組：",a)
運行結果為：
0
1
2
轉換后的元組： ()
- 注意<u>遍歷后原生成器對象將不復存在</u>格遭，會得到空元組嘹承！
- 字典推導式：{ key_expr: value_expr for value in collection [if condition] }
b = {i: i % 2 == 0 for i in range(10) if i % 3 == 0}
print(b)
運行結果為：
{0: True, 3: False, 6: True, 9: False}
- 集合推導式：{ expr for value in collection [if condition] }
c = {i for i in [1, 2, 3, 4, 5, 5, 6, 4, 3, 2, 1]}
print(c)
運行結果為：
{1, 2, 3, 4, 5, 6}
其它：next(iterator[, default])
Return the next item from the iterator. If default is given and the iterator is exhausted, it is returned instead of raising StopIteration.
異常處理
- Python 標準異常總結（常見）
<figcaption>上圖為Python異常體系中的部分關系如庭。</figcaption>
BaseException：所有異常的基類
Exception：常規(guī)異常的基類
OverflowError：數(shù)值運算超出最大限制
ZeroDivisionError：除數(shù)為零
AssertionError：斷言語句（assert）失敗
AttributeError：嘗試訪問未知的對象屬性
OSError：操作系統(tǒng)產生的異常（例如打開一個不存在的文件）
ImportError：導入模塊失敗的時候
IndexError：索引超出序列的范圍
KeyError：字典中查找一個不存在的關鍵字
MemoryError：內存溢出（可通過刪除對象釋放內存）
NameError：嘗試訪問一個不存在的變量
SyntaxError：語法錯誤導致的異常
TypeError：不同類型間的無效操作
ValueError：傳入無效的參數(shù)
Python 標準警告總結
try - except 語句
語法形式：
try:
檢測范圍
except Exception[as reason]:
出現(xiàn)異常后的處理代碼
工作方式：
首先叹卷，執(zhí)行try子句。
如果沒有異常發(fā)生坪它，忽略except子句骤竹，try子句執(zhí)行后結束。
如果在執(zhí)行try子句的過程中發(fā)生了異常往毡，那么try子句余下的部分將被忽略蒙揣。如果異常的類型和except之后的名稱相符，那么對應的except子句將被執(zhí)行开瞭。最后執(zhí)行try - except語句之后的代碼懒震。
如果一個異常沒有與任何的except匹配，那么這個異常將會傳遞給上層的try中嗤详。
注意：
使用except而不帶任何異常類型个扰，不是一個很好的方式。我們不能通過該程序識別出具體的異常信息葱色，因為<u>它捕獲所有的異常</u>递宅。
一個try語句可能包含多個except子句，分別來處理不同的特定的異常。<u>最多只有一個分支會被執(zhí)行办龄。</u>
使用多個except代碼塊時烘绽，必須堅持對其規(guī)范排序，要<u>從最具針對性的異常到最通用的異常俐填。</u>
dict1 = {'a': 1, 'b': 2, 'v': 22}
try:
x = dict1['y']
except KeyError:
print('鍵錯誤')
except LookupError:
print('查詢錯誤')
else:
print(x)
運行結果為：
鍵錯誤
- 一個 except 子句可以同時處理多個異常安接，這些異常將被放在一個括號里成為一個<u>元組</u>。
try:
s = 1 + '1'
int("abc")
f = open('test.txt')
print(f.read())
f.close()
except (OSError, TypeError, ValueError) as error:
print('出錯了英融！\n原因是：' + str(error))
運行結果為：
出錯了赫段！
原因是：unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'
try - except - finally 語句
語法形式：
try:
檢測范圍
except Exception[as reason]:
出現(xiàn)異常后的處理代碼
finally:
不管try子句里面有沒有發(fā)生異常,都會被執(zhí)行的代碼
如果一個異常在try子句里被拋出，而又沒有任何的except把它截住矢赁，那么這個異常會在finally子句執(zhí)行后被拋出糯笙。
try - except - else 語句
語法形式：
try:
檢測范圍
except:
出現(xiàn)異常后的處理代碼
else:
如果沒有異常執(zhí)行這塊代碼
注意：else語句的存在必須以except語句的存在為前提，在沒有except語句的try語句中使用else語句撩银，會引發(fā)語法錯誤给涕。
raise語句
Python 使用raise語句拋出一個指定的異常。
try:
raise NameError('HiThere')
except NameError:
print('An exception flew by!')
運行結果為：
An exception flew by!
python 多重嵌套循環(huán)跳出方法記錄
目的:多重嵌套循環(huán)的情況下,最里面一層循環(huán)中止時,直接中止整個多重嵌套循環(huán).
for i in range(10): # 循環(huán)2
for j in range(9): # 循環(huán)1
print(j)
if i ==3 and j == 2:
break # break1
else:
continue
break # break2
重點在于 continue 和 break 的配合使用
循環(huán)1為 for-else模式
循環(huán)1的結果只會有2種情況: 1.循環(huán)結束,執(zhí)行else部分; 2.符合if判斷條件,循環(huán)中斷,執(zhí)行if下的break.
那么就是說,如果循環(huán)1完成一個循環(huán),那么就繼續(xù)進行循環(huán)2的下一個循環(huán),如果循環(huán)1的循環(huán)中斷,那么循環(huán)2也必須要中斷,跳出整個嵌套循環(huán)(目的)
也就是說,
循環(huán)1的情況2,循環(huán)break中斷之后,循環(huán)2也必須break,因此與循環(huán)1同級,在循環(huán)1之后放了break2.
循環(huán)1的情況1,循環(huán)結束,此時不能執(zhí)行循環(huán)2的break2,因此在else下放了continue,在循環(huán)1結束后會執(zhí)行else部分的continue,這個continue是對循環(huán)2起作用,因此會跳過執(zhí)行break2,進行循環(huán)2的下一輪循環(huán).
至此,目的達到.
