第三章Python语法基础

第三章Python语法基础

Python是•种面向对象、解释型的计算机程序设计高级语言，其语法简洁清晰，方便对

数据进行组织和处理；具有丰富和强大的库，可以支持很多日常问题的程序实现。因其解释

性语言的本质，Python在大多数平台上都是一种理想的脚本语言，特别适合应用程序的快速

开发。

一、编译与解释

编译：将源代码一次性转为机器代码，而后将不再需要源代码,(C/C++,Java)

解释：将源代码逐条转为机器代码同时逐条运行，每次都需要重新从源代码执行(PythonFHP)

二、数据类型和表达式

LPylhon基本数据类型

数据类型名描述

整数类型(int)数学中的整数，如2,-8,。等

十六进制前缀Ox或0X。例：hex(10)=Ox"

浮点类型(floa【)数学中的实数,如10.0、1.0e・2(=l*l(y2即科学计数法)

字符串型(sir)字符串可以用单引号、双引号、三引号标识。

布尔类型(Bool)只有True和False两个值

2.Python运第符

(1)算数运算符

算数运算符功能和作用示例优先级

()小括号略0(最高)

**鼎运算2**3=81

-(负号)、+(正号)符号-3**2=-93

*、/、〃、%乘，除，整除，取余整除：不大于除法结果的最大整数4

取余：x%y=x-y(x//y)

+、-加法、减法略5

(2)位运算符

位运算符功能和作用示例优先级

〜按位取反~n=-n-12

&按位行0bllll&0bl010=0bl0106

A按位异或0bllllA0bl010=0b01017

1按位或0bllll|0bl010=0bllll8

(3)关系和逻辑运算符

运算符功能和作用示例优先级

V、＞、==、关系运算符l<a<=3和l<aanda<=3等价9

＜=、＞=、!=

in、notin存在性判断"a"in"abc"结果为True1()

not非notFalse结果为True11

and与TrueandFalse结果为False12

or或TrueorFalse结果为True13

3.变量和赋值语句

(1)变量：程序中有些数据是未知或是可变的，为了灵活的使用这些数据，可以使用变量进行

存储。变量命名时需要遵循一些基本规则：变量名只能由数字,字母和下划线(英文)构成:

变量名不能用数字开头；变量名区分大小写：变量名不能和保留字相同；

这里特别需要指出：

①Python变量名支持中文字符，但考虑兼容性•般不建议使用

②Pyd)on是动态类型语言，因此在使用前不需要预先声明变量的数据类型

③Python共有35个保留字，这些不可以被作为变量名使用。

andelifimportraiseglobal

aselseinreturnnonlocal

assertexceptistryTrue

breakfinallylambdawhileFalse

classfornotwithNone

continuefromoryieldasync

defifpassdelawait

(2)赋值语句：赋值语句的基本格式为：

变量=表达式

赋值就是将等式右边表达式的结果传递给左边的变量。常见的赋值语句:

类型示例说明

常规赋值a=1创建变量a并赋值为1,a为整数类型

a="a"a重新赋值为“a"，a为字符串类型

增量赋值a=1a+=1等价于a=a+l

a+=1相似的还有"匚”等

多变量赋值a,b=1,2等价于a=l;b=2

a’b=b'a实现了两数交换

链式赋值a=b=1变量a,b都赋值为1

(3)表达式：由变量、常量、运算:符按一定规则组合构成的式子

①表达式中存在多种运算符时，按优先级运算，优先级相同则从左到右

②Pylhon中认为“0”(数值0)、(空字符串)和False等价，非零数和非空字符串和True等价

③字符串比较时，比较的是两者的ASCII码值，从左到右逐位比较。例"123“<“23"=True

④数值类型的运算结果保留更精确的值。例1+2.0=3.0

三、基本数据结构

1.字符串(str)

(1)字符串是一种由字符构成的线性表结构。一般使用单引号('1、双引号(")或三引号(“')

来创建字符串。其中单引号和双引号只能创建的单行字符串，三引号的字符串可以换行。字

符串创建之后就无法更改。

(2)字符串可以通过索引取值。索引有正索引和负索引两种。

正索引0123456

字符串s“这是一个字符串”

负索引-7-6-5-4-3-2-1

①通过索引取单个字符，正负索引都可以使用。例如取字符“这“，s⑼和s[・7]结果相同。

②通过切片取多个字符，切片发式为

字符串对象—[start:stop:step)

切片从索引值为start的字符开始，根据step(步长)递增，直到索引stop结束，结果不包含

stop索引。start和stop可以省略,步长step省略时默认为1。

例：s[2:4]="一个"；s[-3:]="字符串"；s[-3:-7:-2]="字一"；"串符字个一是这"

⑶字符串常用操作方法

操作功能

s.upper()将字符串的全部小写字母转大写字母

s.lower()将字符串的全部大写字母转小写字母

s.split(str="")根据sir分割字符串s,默认为空格，返回值为列表类型

s.stripO去除字符串s两边的空格

(item)以str作为分隔符，将item中所有■的元素合并为一个新的字符串

s.isupper()判断字符串s中出现的字母全是大写字母

s.islower()判断字符串s中出现的字母全是小写字母

s.isalpha()判断字符串s仅由字母构成

s.isdigit()判断字符中8仅由数字字符组成

s.isalnum()判断字符串$不包含除字母和数字之外的其他字符

s.find(str)在字符串中s找sir第一次出现的索引

s.rcplacc(old,ncw[,num])将字符串中的old替换为new,最多替换num次

除此之外，字符串还可以支持部分算数运算

"a"+"b"=',ab"字符串连接

"a"*3="aaa"先受制再连接

"ad"in"abed"=False判断是否为子串

【注意】字符串一旦创建前L无法更改，以上所有操作都是生成一个新字符串，而不是更新原

字符串。

(4)格式化字符串

格式化字符串：生成特定格式的字符串。

①百分号方式(％)

案例说明

si="温度为%<1摄氏度"％23.41.字符串中的％d可以理解为占位符，后面

print(sl)的％23.4是填充的值。

#运行结果：温度为23摄氏度2d表示用整数玲换，f为实数，s为字符串。

s2="温度为%.2。湿度为％.2『％(23.333,60)3.".2”表示小数点后保留两位

prin((s2)

#运行结果:温度为23.33,湿度为60.00

②format()方法

s3="温度为{},湿度为{:2f}”.fbrmat(23.333,60)L{}是占位符，花括号内可以进行具体的

print(s3)格式控制。

#运行结果：温度为23.333,湿度为60.00

temp=23.42.fonnat的变式写法

s4=温度为{temp}”

print(s4)

#运行结果：温度为23.4

⑸转义字符：

通过在一些字母或符号前加反斜杠“\”来表示•些不能显示的ASCH码字符。

字符意义

\n换行，将光标移动到下一行开头

\r同车，将光标移动到本行开头

V或一个单引号或双引号字符

2.列表类型(list)

(1)列表类型是一个数据集合，列表中可以放任何数据类型。列表创建后，依然可以添加、删

除或修改元素的值。

(2)和字符串类似，可以使用索引进行访问，同时也可以通过索引值对指定元素进行修改。

(3)列表的常用操作方法

操作功能

d(x)在列表的最后追加一个元素X

(i)将索引为i的元素删除，默认删除最后一个元素

l(i,x)在索引值为i位置插入元素X

(reverse)这列表进行排序reverse=True(降序)/False(升序，默认)

和字符串类似，列表也可以支持部分算数运算

11,21+[3]=|1,2,3]列表连接

11.2]*3=11,2.1,2,1,2]先复制再连接

1in[L2.3J=True判断是否存在或是子列表

【注意】列表的操作方法都是对原列表直接操作。

3.字典类型(die)

(1)字典可存储任意类型的数据，数据是由“键:值”组成的键值对。键通常用字符串或数值

来表示，值可以是任意类型的数据。键和值两者一一对应，每个键只能对应一个值。

(2)键和值在字典中以成对的形式出现，键-值对用冒号分隔，各对之间用逗号分隔，所有这

些都包括在花括号中。字典中的元素没有顺序，引用元素时以健为索引。

(3)字典常见操作

die={"A":20,"B":30}#创建字典运行结果：

dic[15]="C"#添加新键值对{'A':20,B:30,15:'C'}

dic={"A":20,"B":30}运行结果：

dic|"A"]=24#修改键对应的值{'A':24,B:30}

dic={"A":20."B":30}运行结果

("B")#删除键值对{'A':20}

#deldic["B"]

dic=C，A,,:2O,"B":3O}运行结果：

print(())#返回所有键dict_keys(['A','B'])

dic={"A":2()；'B":3()}运行结果：

prin((s())#返回所有值dict_values([20,33])

dic={"A":20,"B":30}运行结果：

print(O)#字典转列表dict_items([CA;20),(B,30)])

dic={"A":20."B":30}运行结果：

prin((("A",0))#键存在，返回对应的值20

print(("C",0))#键不存在，返回设置值0

五、Python内建函数

函数名描述

inpul(lprompt))获取用户输入，函数的参数为输出提示字符，返回值为字符串类型

int(object|.base|)1将.整数字符串转为整数类型，base声明进制类型，默认base=l()。返回值

为十进制整数类型。例iniC9A”,16)=154

2.将浮点数转为整数类型，结果直接删除小数部分，int(-3.4)=-3

float(objecl)将数值字符串或整数转为浮点数类型

abs(x)返回x的绝对值

len(seq)返回列表或字符串的长度，返回整数类型

str(x)将X转为字符串类型

chr(x)x为ASCII码值，返回x对应的字符

ord(x)x为单字符，返回x对应的ACSII码值，整数类型

round(x[,n|)对x四舍五入,保留n位小数、round(6,-l)=10

max(),min()返回序列中的最大值和最小值

print(str(,end=J)输出内容到拴制立。当参数只有一个,会自动将非字符类型转为字符类型

后输出。当参数有多个，可以用逗号连接后转换为字符串输出。例：

print(10)；print(10,“仝”,10,“美“)

open(str)打开文本类文件，str为文件路径或文件名。

六、基本程序控制结构

1.分支结构

if〈判断条件〉：

(语句块1>

elif(判断条件〉：TrueFane

—

(语句块2>

else:遇句快谓句决

(语句块3>

①Python用代码缩进表示代码间的包含关系，同一级别代码缩进相同。

②当〈判断条件〉为True才执行对应分支语句块。

③elif和else并非必须，且当前面有条件(if)满足后，后面的判断会直接跳过，不执行。

if10>5:运行结果：10

print(IO)

clif20>10:

print(20)

2.循环结构

(l)for循环

forv变量>inv循环对象)：

〈循环体〉

[else:

〈语句块>]_____________________________________________________________________

①for循环的执行过程可以简更理解为变量从〈循环对象〉中逐个取值的过程。〈循环对象〉可

以是字符串、列表，也可以是range。函数。因为循环对象中元素个数是有限的，故for循环

的循环次数也是有限的。

②rangc(siari.siop.slcp)中三个参数与字符串或列表切片类似。

③for循环的else部分会循环正常退出时执行。

2)while循环

while(循环判断》：

〈循环体〉

[else:

3]12

(语句块>]------

①wh加循环的〈循环判断,结果为Ture继续循环，为False退出循环。编写程序时需要注意

〈循环判断〉的控制，避免出现“死循环”情况。

②while循环的else部分功能与for相同，也是在正常退出循环时执行。

(3)转移和中断语句

①break:结束并退出当前层循环

②continue:结束当前次循环，进入下一次循环

foriinrange(2):foriinrange(5):

forjinrange(5):ifi==3:

ifj==3:continue

breakprint(i,end="")

print(i*10+j,end=M")

#运行结果：

#运行结果：0124

012101112

七、函数和模块

在用算法解决问题的过程中，经常采用模块化程序设计思路，将问题分解成若子问题，并用

相对独立的程序段来针对性的解决各个子问题，提高程序设计效率。对于一些常用的程序代

码，以模块化的形式进行保存，需要时可重复使用。

1.自定义函数

def函数名(参数集合)：

〈函数体〉

[reiurn[返回值”

(I)函数命名规则与变量命名规则相同。

(2)函数参数可以设置默认值，例：＜参数＞=＜默认值＞

(3)return语句用于返回函数处理结果，并结束函数运行。

(4)函数一般需要先定义再使用，在代码中，调用函数一定在函数定义之后。

deffun(a,b=2):#函数有两个输出参数，其中b的默认值为2

a=a**b

returna#返回计算结果，结束并退出自定义函数

Xv-—Jo

ans=fun(x)#调用已经定义的fun()函数，第二个参数使用函数默认值

print(ans)#用ans接收函数返回值，并输出

#运行结果：9

(5)函数内部非组合数据类型的变量(包括参数列表)为局部变量，当需要使用全局变量时需要

用global声明^______________________________________________________________________

a=b=1

def#函数没有输出参数

globala#声明函数内的a变量为全局变量

a=3

b=2#函数体中所有语句运行完后自动退出函数

fun()#调月函数

prini(a.b)

#运行结果：31

2.模块的导入及使用

(1)导入模块的方式

I.import〈库名＞

#这种方式引入库后，需要以(库名＞.＜函数名＞使用库函数

2.iinport〈库名＞as(重命名〉

#这种方式引入库后，需要以〈乖命名〉.〈函数名〉使用库函数

3.from＜库名＞import〈函数名〉

#这种方式只能使用〈函数名〉部分列举的函