python语法基础

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学一门语言，基础语法一定要扎实。很多入门的编程书籍，都会花大量的篇幅来介绍基础语法，对于毫无编程经验的新手而言，这样的书籍无疑是很友好的，但是对于有编程经验的开发者而言，很多的基础语法是通用的, 只需花费较少的时间浏览下基础语法，将精力集中在语言独有的特征上即可。

在这里推荐几本基础的，适合新手查看的入门书籍

python简明教程
https://bop.mol.uno/
think python
https://cycleuser.gitbooks.io/think-python/content/
廖雪峰的python教程
https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1016959663602400

下面是我自己总结的一些基础语法

1. 变量名称

变量名称由数字，字母，下划线构成，且不能以数字开头
变量名称区分大小写
变量名称不能是语言本身的关键词，比如def等

2. 注释

单行注释以井号#开头，多行注释以三个单引号'''或者双引号"""开头，用法如下

# 这里是单行注释，独占一行
print('hello wordld')
print('hello world') # 这里是单行注释，放在语句的后面
'''
这里是多行注释
允许多行文本
'''
print('hello wordld')
"""
这里是多行注释
允许多行文本
"""
print('hello wordld')

在python中，单引号与双引号的功能是相同的，为了更加省时省力，一般用单引号，单引号键盘输入更加方便。

3. 数据类型

变量的基本作用就是存储数据，用法如下

num = 3

num就是变量，=表示赋值，3就是这个变量存储的值。存储的值拥有不同的类型，常见的类型包括以下几种

int
float
string
bool

前两种表示数字，其中int表示整数，float表示浮点数，也就是小数; string表示字符串，字符串以单引号或者双引号括起来，bool型只有两种取值，True和False，注意布尔型值的两侧没有引号。

不同类型的数据之间可以转换，用法如下

# 数字转字符串
str(3)
str(3.1)
# 字符串转数字
int('3')
float('3.1')
# 整形转浮点型
float(3)

在python中，有一种特殊的数据类型None，表示空值，没有值，类似R语言中的NULL。

4. 运算符

针对数字的数学运算，常见的有以下几种

加 +
减 -
乘 *
乘方 **
除 /
整除 //
取余 %

用法如下

print(3 + 2)    # 5
print(3 - 2)    # 1
print(3 * 2)    # 6
print(3 ** 2)   # 9
print(3 / 2)    # 1.5
print(10 // 3)  # 3
print(3 % 2)    # 1

针对字符串的运算，包括以下几种

字符串连接 +
字符串重复 *

用法如下

print('abc' + 'def') # abcdef
print('abc' * 3)     # abcabcabc

当我们对变量的值进行运算，然后重新赋值，类似下面这个语句

num = 3
num = num + 2

此时，可以将赋值符号与运算符相结合，进行简写, 用法如下

num += 2  # num = num + 2
num -= 2  # num = num - 2
num *= 2  # num = num * 2
num /= 2  # num = num / 2
num **= 2  # num = num ** 2
num //= 2  # num = num // 2
num %= 2  # num = num % 2

需要注意的是，在其他语言中会有x++, x—`的语句，表示在原来值的基础上加1，在python中不存在这样的用法。

同时针对数字和字符串的比较运算符，包括以下几种

大于 >
小于 <
大于等于 >=
小于等于 <=
不等于 !=
相等 ==

针对布尔值的逻辑运算符，常用于条件判断语句中，包括以下几种

用法如下

3 > 2 and  5 > 3
3 < 2 or   5 > 3
not 3 < 2

5. 控制结构

控制结构包括条件判断和循环两种，在python中，摒弃了传统的用大括号包围代码块的特点，改用缩进来表示，条件判断对应if语句，写法如下

# 单个if
if x > 3:
    print(1)
# if .. else
if x > 3:
    print(1)
else:
    print(2)
# if ..elif ..else
if x > 3:
    print 1
elif x > 2:
    print 2
elif x > 3:
    print 3
else:
    print 4

循环有for循环和while循环两种，for循环通过成员运算符in来实现，用法如下

letters = ['a', 'b', 'c']
for i in letters:
    print(i)

for循环用于针对每个元素进行相同操作的场景，while循环用于给定条件下的操作，用法如下

while x <= 10:
    x +=1

在python中，针对for和while循环，还加入了else语句，用于循环结束后的在执行一条语句，用法如下

for i in letters:
    print(i)
else:
    print('hello')

简单的循环几乎用不到else分支，但是其实else分支尤其特定的使用场景，后续在深入讨论。

循环还需要控制控制语句，有以下两种
1.跳出循环， break
2.跳过循环, continue

6. 数据结构

数据结构将基本的数据类型组合起来，方便访问和操作，python常见的数据有以下几种

列表, list
元组, tuple
集合，set
字典, dict

写法如下

letters = ['a', 'b', 'c'] # 方括号表示列表
letters = ('a', 'b', 'c') # 圆括号表示元组
letters = set((['a', 'b', 'c'))  # 集合
letters = {'1' : 'a', '2' : 'b', '3' : 'c' } # 大括号表示字典

数据结构的相关操作是重中之重，后续再深入讨论。

9. 函数

函数通过def关键词来定义，函数具有函数名称，参数列表，返回值等特征，最基本的用法如下

# 定义
def add(a,  b):
    return(a, b)
# 调用
total = add(2, 3)

关于函数，在python中其实有很多的用法细节，后续在深入讨论。

10. 模块

模块是别人已经开发测试好的，具备完整功能的代码，通过模块可以大大扩展语言的功能。模块的用法在编程语言中广泛存在。要使用模块，必须先导入模块，导入模块的几种常见语法如下

#  一次性导入模块中的所有方法，简单粗暴
import os
# 和上述用法一样，模块名太长，设置了别名
import numpy as np
# 只导入模块中的某一个函数，按需导入
from os import system

导入模块之后，就可以使用模块中的方法了。python中的模块分为两种，第一种是内置模块，也称为标准库，python安装好之后就可以使用了，第二种是第三方模块，需要单独安装之后才可使用，最常用的安装方式是pip安装，基本用法如下

pip install numpy

11. 面向对象

python原生支持面向对象的开发功能，这也是区别于perl等脚本语言的一大特点。对于简单的脚本编程，其实用到面向对象的机会不多，在初学的时候，可以不用花费很多精力在这块。只需记住一点，类的函数称之为方法，其调用方式和普通函数有区别

# python
line.split("\t")
# perl
split /\t/, $line

传统的函数调用先写函数名称，后面是参数，而类的方法在实例化对象的基础上，用点号连接方法名称。Python内置的很多变量类型也是类的实例，所以其操作都是基于类的方法来操作的。

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