Python导论、数据类型、运算、I/O

Python导论

Python是一门脚本语言，其扩展名为.py。脚本语言是被逐句解释执行的，此过程依赖于解释器。Python的解释器有CPython、Pypy等。

程序构成

Python程序由模块、语句、表达式、对象组成。

• 模块：每个.py源代码文件即为模块，系统自带的模块为系统模块，用户编写的模块为用户模块。模块由若干语句构成。

• 语句：分为简单语句和复合语句。注意Python语句严格强调缩进，否则会导致语法错误。

  • 简单语句：一般地，每条简单语句独占一行。若一行内有多条语句，则其之间使用;分隔。包括表达式、赋值、pass(空语句)、del、return、break、continue、import、global等。
  • 导入模块(import)语句：import [module]或from [module] import [name]。前者导入后使用模块名.成员名调用，后者导入后使用成员名调用。
  • 复合语句：有多行代码组成的语句，包括if、while、for、def、try、with、class等。由头部语句与构造体语句块组成，其中:表示复合语句中语句块的开始。构造体语句块相对于头部语句块有缩进。
  • 注释：分为注释语句与注释块，解释时跳过此语句/块。#开头的语句为注释语句，被'''包围的块为注释块。

• 对象：Python中万物皆对象，对象通过标识、类型、值进行标识。

  • 标识：唯一地标识对象，id([name])返回对象标识，CPython中表示对象的内存地址。
  • 类型：对象的数据类型，type([name])返回对象的数据类型。
  • 值：对象的实际值，print([name])返回对象的实际值。

  ==判断两个对象的值是否相同，is判断两个对象的标识是否相同(是否指向同一个对象)。

数据类型

类型	描述
数字 不可变对象	整数(int) 浮点数(float)(即小数) 布尔 (bool):False(0)为假，True(非0)为真 复数 (complex):如4+3j(以j结尾表示复数)
字符串 (str,' '/" ") 不可变对象	由任意数量的字符组成
元组 (tuple,( )) 不可变对象	不可变的序列，可随机访问 序列中元素可为任意数据类型
列表 (list,[ ]) 可变对象	可变的序列，可随机访问 序列中元素可为任意数据类型 相当于其他语言的数组
集合 (set,{ }) 可变对象	不重复的无序序列，不能随机访问 序列中元素必须为不可变对象，且可被哈希
字典 (dict,{ : }) 可变对象	不重复的键值对(Key->Value)序列，必须只访问存在的键 若存在多个重复键，则只保留最后一个 键必须为不可变对象，且可被哈希

赋值

Python是动态语言，变量无需显式声明，通过赋值可自动确定数据类型。

• 赋值语句：标识符=对象，=为赋值运算符，用于将标识符指向某个对象(引用该对象)。
• Python支持链式赋值语句：标识符1=标识符2=对象，对象从右到左依次传递。
• 使用del删除标识符：del 标识符
• 序列解包赋值：Python可将序列解包为对应相同个数的变量，如a,b=b,a。若想解包部分值，可使用特殊变量_(相当于其他语言中的ignore:_,b=1,2)。

运算

算术运算

• 四则运算：+,-,*,/(小数),//(整除)

• 取模：%(注意Python是取模不是取余)

• 乘方：**/math.pow/pow

• 自然底数：math.exp

• 对数：math.log(不指定底数则为$\ln$)/math.log10($\lg$)/math.log2

• 三角及反三角函数：math.sin/math.cos/math.tan/math.asin/math.acos/math.atan

逻辑运算

• 非：not
• 与：and
• 或：or

I/O

输入(input函数)

• 构造：input(["提示"])([]内表示可选参数)

• 作用：从stdin获取输入，返回所输入的字符串(str)，可将字符串转为需要的数据类型，如a=int(input())。

• 若要输入带有提示，则向input传递提示字符串参数。

• 输入的字符串可使用字符串的分割方法(str.split())，进而传递给多个标识符。
  如a,b=map(int,input().split([sep=None]))(map表示批量作用,split默认以空格分割)

输出(print函数)

• 构造：print(obj[,sep=' ',end='\n',file=stdout])
• obj：所要输出的对象
• sep：若输出多个对象，指定对象间的分隔符(默认为空格)
• end：输出行尾结束符(默认为\n)
• file：指定输出到的文件(默认为stdout)

格式化输出

格式化输出有f-string、str.format()、%格式化三种方法，在此仅介绍f-string方法。

print(f"{对象名:格式说明}")

示例	说明
{value:10}	宽度10，默认右对齐，空格填充
{value:<10}	宽度10，左对齐
{value:^10}	宽度10，居中对齐
{value:0>10}	宽度10，右对齐，0填充
{value:.2f}	浮点数，小数点后保留2位
{value:,.2f}	加千分位符，保留2位
{value:.0%}	百分比格式，四舍五入到整数百分比