【Python】P1 基础知识

Python 变量与数据类型

Python 变量

在 Python 中，变量是用于存储数据的标识符。变量名需要遵循一定的规则和要求，以确保代码的可读性和可维护性。以下是一些 Python 变量名的基本要求：

1. 字母、数字和下划线： 变量名只能包含字母（大写或小写）、数字和下划线（_）。
2. 不能以数字开头： 变量名不能以数字开头。例如，123abc 是无效的，但 abc123 是有效的。
3. 区分大小写： Python 是区分大小写的，因此 my_variable 和 my_Variable 是两个不同的变量。
4. 避免保留字： 不要使用 Python 的保留字（如 if, for, while 等）作为变量名。
5. 具有描述性： 变量名应该简短且具有描述性，以便其他人阅读代码时能够理解其用途。
6. 遵循命名约定： 推荐使用以下命名约定：
   • 小写字母加下划线： 对于变量和函数名，建议使用小写字母和下划线。例如，my_variable、calculate_sum。
   • 大写字母加下划线： 常量通常使用大写字母和下划线。例如，MAX_VALUE。
   • 驼峰命名法： 对于类名，建议使用驼峰命名法（每个单词的首字母大写）。例如，MyClass。

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Python 数据类型

Python 支持多种数据类型，以下是一些主要的数据类型：

1. 整型（int）： 整型即整数，不带小数点；

a = 100
b = -200

2. 浮点型（float）： 浮点数由整数部分和小数部分组成；

a = 15.20
b = -25.867e-10

3. 复数（complex）： 复数由实部和虚部组成；

a = 1 + 3.14j

4. 布尔型（Bool）： 布尔类型有两个值，True 或 False；

a = True
b = False

5. 字符串（String）： 由多个字符组成的有序字符序列；

a = "Hello World!"
b = '你好'

6. 列表（List）： 包含一组有序项的集合，项目可以是不同类型，且列表内容有序；

a = [1, 2, "a", 5, "b", 1]
b = []

7. 元组（Tuple）： 元组与列表相似，但是元组元素不可改；

a = (1, 2, "a", 5, "b", 1)
b = ()	# 空元组

8. 集合（Set）： 无序不重复的元素序列；

a = {1, 3, 4}
b = set()	# 空集合

9. 字典（Dict）： 无需的键值对数据，键唯一；

students = {  
    "小明": 85,  
    "小红": 92
}

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Python 语句

四种 Python 常用语句

赋值语句

在 Python 中，赋值语句用于将值或表达式的结果分配给变量。以下是 Python 中常见的赋值语句的示例：

1. 简单赋值：

a = 5  # 将整数值5分配给变量a

2. 序列赋值：

a, b, c = 1, 2, 3  # 将值1、2和3分别分配给变量a、b和c

3. 列表解析赋值：

numbers = [x for x in range(10)]  # 创建一个包含0到9的整数列表，并将其分配给变量numbers

4. 字典解析赋值：

dictionary = {key: value for key, value in zip(keys, values)}  
# 根据给定的键和值列表创建字典，并将其分配给变量dictionary

5. 集合解析赋值：

my_set = {x for x in range(10)} 
# 创建一个包含0到9的整数集合，并将其分配给变量my_set

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Python 注释

Python 中的注释主要有两种方法：单行注释和多行注释。

1. 单行注释： 使用 # 符号进行注释，# 符号后的内容都会被 Python 解释器忽略。

# 这是一个单行注释

2. 多行注释： 使用一对三引号（单引号或者双引号都可）来注释一行或者多行内容。

"""
这是一个
多行注释
"""

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Python 导入

在 Python 中，import 语句用于导入其他模块或库中的代码，以便在当前的 Python 程序中使用。

import random
print(random.randint(1,10))

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条件分支

Python 中的分支语句主要有两种：if 语句和 switch-case 语句。

1. if 语句：

if condition:  
    # code to execute if the condition is true

如果条件为真，那么执行缩进的代码块。

$e.g.$

x = 10  
if x > 5:  
    print("x is greater than 5")

2. if-else 语句：

if condition:  
    # code to execute if the condition is true  
else:  
    # code to execute if the condition is false

如果条件为真，那么执行缩进的代码块。否则，执行else之后的代码块。

$e.g.$

x = 10  
if x > 15:  
    print("x is greater than 15")  
else:  
    print("x is less than or equal to 15")

3. if-elif-else语句：

if condition1:  
    # code to execute if condition1 is true  
elif condition2:  
    # code to execute if condition2 is true  
else:  
    # code to execute if neither condition1 nor condition2 is true

首先检查condition1是否为真。如果为真，那么就执行相应的代码块。否则，检查condition2是否为真。如果为真，那么就执行相应的代码块。否则，执行else之后的代码块。

$e.g.$

x = 10  
if x > 20:  
    print("x is greater than 20")  
elif x < 0:  
    print("x is less than 0")  
else:  
    print("x is between 0 and 20")

4. switch-case：

switch_expression = value1  
case_expression1:  
    # code to execute if switch_expression equals value1  
    break  
case_expression2:  
    # code to execute if switch_expression equals value2  
    break  
...  
case_expressionN:  
    # code to execute if switch_expression equals valueN  
    break  
default:  
    # code to execute if none of the case_expressions match

在上面的代码中，switch_expression 是要判断的表达式，而 value1、value2 等是要与 switch_expression 进行比较的值。break 语句用来退出 switch-case 语句。如果 switch_expression 的值与任何一个 case_expression 都不匹配，那么将会执行 default 后面的代码块。

$e.g.$

x = 3  
switch x:  
case 1:  
    print("x is 1")  
    break  
case 2:  
    print("x is 2")  
    break  
case 3:  
    print("x is 3")  
    break  
default:  
    print("x is not 1 or 2 or 3")

输出结果为：x is 3。

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循环语句

Python 中的通过 for、while 建立循环，break、continue 负责退出循环。

1. for 循环：

for variable in iterable:  
    # code to execute

variable 是一个变量，iterable 是一个可迭代对象（如列表、元组、字符串等）。每次循环时，variable 会被赋值为 iterable 中的下一个元素，然后执行缩进的代码块。例如：

for i in range(5):  
    print(i)

输出结果为：0 1 2 3 4。

2. while循环：

while condition:  
    # code to execute

在上面的代码中，如果条件为真，那么就会执行缩进的代码块。例如：

i = 0  
while i < 5:  
    print(i)  
    i += 1

输出结果为：0 1 2 3 4。

3. break语句：

i = 1
while 1:
	print(i)
	i += 1
	if i == 10:
		break;

输出结果为：1 2 3 4 5 6 7 8 9。

break 语句用于提前结束循环。当遇到break语句时，会立即跳出当前循环，不再执行后续的代码块。

4. continue语句：
   continue 语句在循环中会跳过当前迭代，并进入下一次迭代。当遇到continue 语句时，会跳过当前循环中剩余的代码块，并继续执行下一次循环。

for i in range(5):  
    if i == 3:  
        continue  
    print(i)

输出结果为：0 1 2 4。

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Python 函数

input 函数

input() 是 Python 的内置函数，用于从输入（通常是键盘）获取用户输入的字符串。

user_input = input("请输入一些文字: ")  
print(user_input)

上述案例中，程序会打印 "请输入一些文字: "，然后等待用户输入。用户输入的任何内容都会被 input() 函数捕获，并作为一个字符串返回并存储在变量 user_input 中。

eval 函数

Python 的 eval() 函数是一个内置函数，用于执行一个 Python 表达式，并返回表达式的结果。

result = eval("1 + 2")  
print(result)  # 输出 3

在这个例子中，eval()函数会计算字符串中的表达式 1 + 2，并返回结果 3。

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Python 简单实战

斐波那契数列

a, b = 0, 1
while a < 10000:
	print(a, end = ',')
	a, b = b, a+b

圆的面积与周长

import math
r = 10
print("圆的面积为: {}".format(math.pi * r * r))
print("圆的周长为: {}".format(math.pi * 2 * r))

对输入的字符串倒序

s = "Hello World!"
i = len(s)-1
while i >= 0:
	print(s[i], end='')
	i -= 1

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