Python基础
Python基础
数据类型
- 整数(int):例如
5
、-10
等。 - 浮点数(float):例如
3.14
、-0.5
等。 - 字符串(str):使用单引号
' '
或双引号" "
括起来的字符序列,例如'Hello'
、"World"
。 - 布尔值(bool):只有两个值,
True
和False
。 - 列表(list):用方括号
[ ]
表示,元素之间用逗号分隔,例如[1, 2, 3]
、['a', 'b', 'c']
。 - 元组(tuple):用小括号
( )
表示,元素之间用逗号分隔,例如(1, 2, 3)
。元组中的元素不可修改。 - 字典(dict):由键值对组成,用花括号
{ }
表示,键和值之间用冒号:
分隔,元素之间用逗号分隔,例如{'name': 'zhang3', 'age': 21}
。 - 集合(set):用花括号
{ }
表示,但元素是无序且不重复的,例如{1, 2, 3}
。
# 整数
num1 = 5
num2 = -10
# 浮点数
pi = 3.14
decimal = -0.5
# 字符串
str1 = 'Hello'
str2 = "World"
# 布尔值
is_true = True
is_false = False
# 列表
my_list = [1, 2, 3]
fruits = ['apple', 'banana', 'orange']
# 元组
my_tuple = (1, 2, 3)
# 字典
person = {'name': 'John', 'age': 25}
# 集合
my_set = {1, 2, 3}
元组
元组在 Python 中是一种不可变的数据结构,这意味着一旦创建,其元素就不能被修改。
元组使用小括号 ()
来定义,元素之间用逗号 ,
分隔。
my_tuple = (1, 2, 3)
another_tuple = ('a', 'b', 'c')
mixed_tuple = (1, 'hello', 3.14)
元组的主要特点和用途包括:
- 元组可以包含不同类型的元素。
- 由于其不可变性,元组适合在需要保证数据不被意外修改的情况下使用,比如作为函数的返回值,或者存储一些不应被更改的数据。
集合
集合是一种不允许重复元素且元素无序的数据结构。
集合使用花括号 {}
来定义,或者使用 set()
函数创建。
my_set = {1, 2, 3}
another_set = set([1, 2, 2, 3, 3, 3]) # 重复元素会被自动去除
集合的主要特点和用途包括:
- 快速判断元素是否存在于集合中。
- 进行集合的运算,如并集、交集、差集等。
set1 = {1, 2, 3}
set2 = {2, 3, 4}
# 并集
union_set = set1 | set2 # 或者 set1.union(set2)
# 交集
intersection_set = set1 & set2 # 或者 set1.intersection(set2)
# 差集
difference_set = set1 - set2 # 或者 set1.difference(set2)
字典
1.创建字典
-
使用花括号
{}
并以键: 值
的形式添加元素来创建字典my_dict = {'key1': 'value1', 'key2': [1,2,3]}
-
也可以使用
dict()
函数创建字典。my_dict = dict(key1='value1', key2=[1,2,3])
-
还可以通过包含键值对的元组列表来创建字典。
my_dict = dict([('key1', 'value1'), ('key2', 'value2')])
2.访问字典中的值
-
通过键来获取对应的值。
print(my_dict['key1'])
-
如果键不存在,会引发
KeyError
错误。为了避免错误,可以使用get()
方法,它在键不存在时返回None
或指定的默认值。print(my_dict.get('key3')) # 返回 None print(my_dict.get('key3', 'default_value')) # 返回 'default_value'
3.修改字典中的值
my_dict['key1'] = 'new_value1'
4.添加新的键值对
my_dict['key3'] = 'value3'
5.删除键值对
-
使用
del
关键字。del my_dict['key2']
6.检查键值对是否存在
if 'key1' in my_dict:
print('Key exists')
7.遍历字典
-
遍历键
for key in my_dict: print(key)
-
遍历值
for value in my_dict.values(): print(value)
-
遍历键值对
for key, value in my_dict.items(): print(f'Key: {key}, Value: {value}')
8.清空字典
my_dict.clear()
占位符
使用 %
进行格式化输出时,常见的占位符有以下几种:
%d
:表示整数。%f
:表示浮点数,默认保留 6 位小数。%.nf
:表示浮点数,保留n
位小数。例如%.2f
表示保留 2 位小数。%s
:表示字符串。%c
:表示单个字符。
num = 10
pi = 3.14159
name = "Alice"
char = 'A'
print("整数: %d" % num)
print("浮点数: %.2f" % pi)
print("字符串: %s" % name)
print("字符: %c" % char)
在 Python 3.6 及以上版本中,更推荐使用 f-string
进行格式化输出
num = 10
pi = 3.14159
name = "Alice"
char = 'A'
print(f"整数: {num}")
print(f"浮点数: {pi:.2f}")
print(f"字符串: {name}")
print(f"字符: {char}")
函数
定义函数使用 def
关键字,其基本语法如下:
def function_name(parameters):
"""Docstring (可选)"""
# 函数体
return result # 可选的返回值
- 函数名:遵循 Python 的变量命名规则,通常使用具有描述性的名称,以便清楚地表明函数的功能。
- 参数:在函数名后的括号内指定。参数可以有零个或多个,用于向函数传递数据。
- Docstring(文档字符串):是一个可选的字符串,放在函数定义的开头,用于描述函数的功能、参数和返回值等信息。它可以通过
help(function_name)
来查看。 - 函数体:包含了实现函数功能的代码。
- 返回值:使用
return
语句指定函数的返回结果。如果没有return
语句,函数默认返回None
定义一个计算两数和的函数
def add_numbers(a, b):
return a + b
全局变量
定义全局变量
在 Python 中,全局变量是在函数外部定义的变量,可以在整个程序的任何地方被访问和修改。
示例:
global_variable = 10 # 定义一个全局变量
def my_function():
print(global_variable) # 在函数内部访问全局变量
my_function() # 调用函数
修改全局变量
在函数内部,如果要修改全局变量的值,需要使用 global
关键字进行声明,否则 Python 会认为是在函数内部创建一个新的局部变量。
global_variable = 10
def modify_global_variable():
global global_variable # 声明要修改全局变量
global_variable = 20
modify_global_variable()
print(global_variable) # 输出 20
with语句
在 Python 中,with
语句用于创建一个上下文管理器,它能够确保在代码块执行完毕后,相关的资源能够被正确地清理或释放,常用于文件操作、数据库连接等场景。
示例:
with open('example.txt', 'r') as file:
content = file.read()
print(content)
在上述示例中,open('example.txt', 'r')
作为上下文管理器,当代码进入 with
代码块时,文件会被打开。在代码块执行完毕后,无论是否发生异常,with
语句都会自动确保文件被正确关闭,无需手动调用 close()
方法。
with
语句的工作原理是基于上下文管理器对象的 __enter__
和 __exit__
方法。当进入 with
代码块时,会调用上下文管理器的 __enter__
方法;当退出代码块时(无论是正常退出还是因异常退出),都会调用 __exit__
方法来进行必要的清理操作。
除了文件操作,with
语句还可以用于自定义的上下文管理器。
示例:
class MyContextManager:
def __enter__(self):
print("Entering the context")
return self
def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):
print("Exiting the context")
with MyContextManager() as cm:
print("Inside the context")
在上述自定义的上下文管理器中,__enter__
方法在进入 with
代码块时执行,__exit__
方法在退出时执行。
class语句
class
关键字用于定义类。
类是一种面向对象编程(OOP)的概念,它是对象的模板或蓝图。通过类,可以定义对象的属性(数据)和方法(行为)。
示例:
class Dog:
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
def bark(self):
print(f"{self.name} is barking")
def show_info(self):
print(f"Name: {self.name}, Age: {self.age}")
在上述 Dog
类中:
__init__
方法是一个特殊的方法,称为构造方法。当创建类的实例时,会自动调用这个方法来进行初始化操作,可以在这个方法中接收参数并为实例的属性赋值。bark
方法和show_info
方法定义了类的行为。self
是一个约定俗成的参数名,它代表类的实例本身。
使用类
my_dog = Dog("zhang3", 21) # 创建一个名为 my_dog 的 Dog 类的实例
my_dog.bark() # 调用方法bark
my_dog.show_info() # # 调用方法show_info
多线程和多进程
区别点 | 多进程 | 多线程 |
---|---|---|
资源独立性 | 每个进程拥有独立的内存空间,资源隔离 | 多个线程共享所属进程的内存空间和资源 |
系统开销 | 创建和切换进程的开销较大 | 创建和切换线程的开销相对较小 |
稳定性 | 一个进程崩溃通常不影响其他进程,稳定性高 | 一个线程错误可能导致整个进程崩溃 |
并发性 | 可以在多核 CPU 上真正并行执行 | 在单核 CPU 上是并发执行,受 GIL 限制在多核 CPU 上不能真正并行(CPython 中) |
通信方式 | 通常使用 IPC 机制,如管道、消息队列、共享内存等 | 可直接通过共享变量通信,但需使用锁保证线程安全 |
多线程
使用 threading
模块来创建多线程。
import threading
import time
# 定义线程执行的函数
def thread_function(name):
print(f"Thread {name} is running...")
time.sleep(2)
print(f"Thread {name} completed")
# 创建线程
thread1 = threading.Thread(target=thread_function, args=("Thread 1",))
thread2 = threading.Thread(target=thread_function, args=("Thread 2",))
# 启动线程
thread1.start()
thread2.start()
# 等待线程完成
thread1.join()
thread2.join()
print("All threads completed")
多进程
import multiprocessing
import time
# 定义进程执行的函数
def process_function(name):
print(f"Process {name} is running...")
time.sleep(2)
print(f"Process {name} completed")
if __name__ == '__main__':
# 创建进程
process1 = multiprocessing.Process(target=process_function, args=("Process 1",))
process2 = multiprocessing.Process(target=process_function, args=("Process 2",))
# 启动进程
process1.start()
process2.start()
# 等待进程完成
process1.join()
process2.join()
print("All processes completed")
在 Windows 系统上,多进程的创建代码必须放在 if __name__ == '__main__':
语句块中,以避免无限递归创建子进程的错误。
文件IO
使用 open()
函数来打开文件,它接受文件名和模式作为参数,并返回一个文件对象。
常见的文件打开模式有:
-
'r'
:只读模式(默认)。 -
'w'
:只写模式,如果文件存在则清空内容,如果文件不存在则创建。 -
'a'
:追加模式,如果文件存在则在末尾追加内容,如果文件不存在则创建。 -
'b'
:二进制模式,可以与其他模式结合使用,如'rb'
、'wb'
等。# 以只读模式打开文件 file = open('example.txt', 'r')
读取文件
-
read()
:读取整个文件的内容作为一个字符串返回。 -
readline()
:读取文件的一行内容。 -
readlines()
:读取文件的所有行,并以列表形式返回。# 读取整个文件内容 content = file.read() # 读取一行内容 line = file.readline() # 读取所有行内容 lines = file.readlines()
写入文件
使用 write()
方法向文件写入内容。
# 以只写模式打开文件
file = open('example.txt', 'w')
file.write('Hello, World!')
关闭文件
使用 close()
方法关闭文件,释放相关资源。
file.close()
使用 with 语句
为了确保在操作完成后文件能正确关闭,可以使用 with
语句,这样在语句块结束时会自动关闭文件。
with open('example.txt', 'r') as file:
content = file.read()
# 在此处进行文件的读取操作
原文地址:https://blog.csdn.net/2201_75563094/article/details/140214408
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