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Python进阶教程：从基础到进阶

🕗 发布于 2024-12-09 13:13 python  开发语言  

 

 镇楼图↑

在前一篇博客中，我们学习了Python的基础知识。本篇博客将进一步探索Python的进阶特性，包括数据结构、面向对象编程、文件操作和简单的异常处理。通过这些内容，你将能够解决更复杂的问题。

一、数据结构

1. 列表（List）

列表是一个可变的、有序的数据集合，可以存储不同类型的元素。

示例代码：
# 创建列表
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]

# 添加元素
fruits.append("orange")

# 删除元素
fruits.remove("banana")

# 遍历列表
for fruit in fruits:
    print(fruit)
分析：
  • append()：在列表末尾添加元素。
  • remove()：删除指定的元素。

运行结果：

apple
cherry
orange

2. 字典（Dictionary）

字典用于存储键值对，类似于现实中的词典。

示例代码：
# 创建字典
student = {"name": "Alice", "age": 20, "grade": "A"}

# 访问键值
print("Name:", student["name"])

# 修改值
student["age"] = 21

# 遍历字典
for key, value in student.items():
    print(f"{key}: {value}")
分析：
  • student["name"]：通过键访问值。
  • .items()：返回所有的键值对。

运行结果：

Name: Alice
name: Alice
age: 21
grade: A

3. 集合（Set）

集合是一个无序且不重复的元素集合。

示例代码：
# 创建集合
numbers = {1, 2, 3, 4}

# 添加元素
numbers.add(5)

# 移除元素
numbers.remove(3)

# 集合运算
other_numbers = {3, 4, 5, 6}
print("交集:", numbers & other_numbers)
print("并集:", numbers | other_numbers)
print("差集:", numbers - other_numbers)
分析：
  • 集合运算：使用&（交集）、|（并集）、-（差集）操作。

运行结果：

交集: {4, 5}
并集: {1, 2, 4, 5, 6}
差集: {1, 2}

二、面向对象编程（OOP）

1. 创建类和对象

Python是支持面向对象编程的语言，类和对象是其核心概念。

示例代码：
class Student:
    # 初始化方法
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    # 方法
    def introduce(self):
        print(f"My name is {self.name} and I am {self.age} years old.")

# 创建对象
student1 = Student("Alice", 20)
student2 = Student("Bob", 22)

# 调用方法
student1.introduce()
student2.introduce()
分析：
  • __init__方法：在创建对象时自动调用，用于初始化属性。
  • self：表示类的实例对象，所有方法的第一个参数必须是self。

运行结果：

My name is Alice and I am 20 years old.
My name is Bob and I am 22 years old.

2. 继承

通过继承可以创建新的类，同时复用已有类的功能。

示例代码：
# 父类
class Animal:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def speak(self):
        print(f"{self.name} makes a sound.")

# 子类
class Dog(Animal):
    def speak(self):
        print(f"{self.name} barks.")

# 创建对象
dog = Dog("Buddy")
dog.speak()
分析：
  • 子类Dog继承了父类Animal，并重写了speak()方法。

运行结果：

Buddy barks.

三、文件操作

Python可以轻松地读写文件。

示例代码：
# 写入文件
with open("example.txt", "w") as file:
    file.write("Hello, Python!\nThis is a sample file.")

# 读取文件
with open("example.txt", "r") as file:
    content = file.read()
    print("File content:")
    print(content)
分析：
  • open()：打开文件，模式"w"表示写入，"r"表示读取。
  • with语句：保证文件操作完成后自动关闭文件。

运行结果：

File content:
Hello, Python!
This is a sample file.

四、异常处理

当程序出现错误时，Python提供了捕获异常的机制。

示例代码：
try:
    num = int(input("Enter a number: "))
    result = 10 / num
    print("Result:", result)
except ValueError:
    print("Invalid input! Please enter a number.")
except ZeroDivisionError:
    print("Division by zero is not allowed.")
finally:
    print("Program ended.")
分析：
  • try：尝试执行可能出错的代码。
  • except：捕获并处理特定类型的异常。
  • finally：无论是否发生异常，都会执行的代码块。

运行示例：

Enter a number: 0
Division by zero is not allowed.
Program ended.

五、综合实例：学生成绩管理系统

示例代码：
class Student:
    def __init__(self, name, grades):
        self.name = name
        self.grades = grades

    def average(self):
        return sum(self.grades) / len(self.grades)

students = [
    Student("Alice", [85, 90, 78]),
    Student("Bob", [92, 88, 84]),
    Student("Charlie", [70, 65, 80])
]

# 输出学生成绩
for student in students:
    print(f"{student.name}'s average grade: {student.average():.2f}")
分析：
  1. **sum()**和len()：分别计算列表的总和和长度。
  2. 列表存储对象：每个学生是一个Student对象。

运行结果：

Alice's average grade: 84.33
Bob's average grade: 88.00
Charlie's average grade: 71.67

六、总结

通过本篇博客，你学习了Python的一些进阶知识：

  1. 常用的数据结构及操作（列表、字典、集合）。
  2. 面向对象编程的基础（类与对象、继承）。
  3. 文件的读写操作。
  4. 异常处理机制。

这些知识将帮助你在编写复杂程序时更加游刃有余。继续实践和探索吧，Python的世界充满了可能性！


原文地址：https://blog.csdn.net/B5201234/article/details/144328964

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