Python初学入门

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python --version# 或python3 --version

>>> print("Hello, World!")Hello, World!

# hello.pyprint("Hello, World!")print("你好，Python！")

python hello.py

Hello, World!你好，Python！

# 变量不需要声明类型，直接赋值name = "Alice"      # 字符串age = 25            # 整数height = 1.75       # 浮点数is_student = True   # 布尔值# 同时给多个变量赋值a, b, c = 1, 2, 3# 交换两个变量的值x, y = 10, 20x, y = y, x  # x=20, y=10

# 合法的变量名user_name = "Tom"_age = 20score2 = 95# 不合法的变量名# 2score = 95    # 不能以数字开头# my-name = "Tom" # 不能包含连字符# class = "A"    # 不能使用关键字

# 输出print("Hello")print("a =", 10, "b =", 20)  # 输出多个值# 格式化输出（f-string，推荐）name = "Bob"age = 30print(f"我叫{name}，今年{age}岁")# 输入（程序会等待用户输入）name = input("请输入你的名字：")print(f"你好，{name}！")# 注意：input() 返回的是字符串age = input("请输入年龄：")age = int(age)  # 转换为整数

# 算术运算符a = 10 + 3   # 加法：13b = 10 - 3   # 减法：7c = 10 * 3   # 乘法：30d = 10 / 3   # 除法：3.333...e = 10 // 3  # 整除：3f = 10 % 3   # 取余：1g = 2 ** 3   # 幂运算：8# 比较运算符（返回 True 或 False）10 > 5    # True10 == 5   # False10 != 5   # True# 逻辑运算符True and False  # FalseTrue or False   # Truenot True        # False

# 整数 (int)num = 100big_num = 10_000_000  # 可以用下划线分隔，提高可读性# 浮点数 (float)pi = 3.14159scientific = 1.5e-3   # 科学计数法，等于 0.0015# 字符串 (str)text = "Hello, Python!"multiline = """这是多行字符串"""# 布尔值 (bool)flag = True   # 或 False# 空值 (NoneType)nothing = None

# 字符串转整数num = int("123")      # 123# 整数转字符串s = str(123)          # "123"# 字符串转浮点数f = float("3.14")     # 3.14# 转布尔值bool(1)    # Truebool(0)    # Falsebool("")   # False（空字符串为 False）bool("hi") # True

text = "Hello, Python!"# 索引和切片print(text[0])      # 'H'（第一个字符）print(text[-1])     # '!'（最后一个字符）print(text[0:5])    # 'Hello'（切片，不包含结束位置）print(text[7:])     # 'Python!'（从索引7到末尾）print(text[:5])     # 'Hello'（从开始到索引5）# 常用方法print(len(text))              # 14（字符串长度）print(text.upper())           # "HELLO, PYTHON!"print(text.lower())           # "hello, python!"print(text.replace("Python", "World"))  # "Hello, World!"print(text.split(", "))       # ['Hello', 'Python!']print("-".join(["a", "b", "c"]))  # "a-b-c"# 字符串格式化（f-string）name = "Alice"age = 25print(f"姓名：{name}，年龄：{age}")print(f"圆周率：{3.14159:.2f}")  # 保留两位小数

age = 18if age < 13:    print("儿童")elif age < 20:    print("青少年")  # 输出else:    print("成年人")# 简写形式（三元表达式）status = "成年" if age >= 18 else "未成年"

# 遍历列表fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子"]for fruit in fruits:    print(fruit)# 遍历字符串for char in "Hello":    print(char)# 使用 range()for i in range(5):       # 0, 1, 2, 3, 4    print(i)for i in range(1, 6):    # 1, 2, 3, 4, 5    print(i)for i in range(0, 10, 2):  # 0, 2, 4, 6, 8（步长为2）    print(i)# 同时获取索引和值for index, fruit in enumerate(fruits):    print(f"{index}: {fruit}")

count = 0while count < 5:    print(count)    count += 1  # 等价于 count = count + 1# 注意：确保循环条件最终会变为 False，否则会形成死循环！

# break：跳出整个循环for i in range(10):    if i == 5:        break  # 当 i 等于 5 时，结束循环    print(i)   # 输出 0, 1, 2, 3, 4# continue：跳过当前迭代for i in range(5):    if i == 2:        continue  # 跳过 i=2    print(i)      # 输出 0, 1, 3, 4# else：循环正常结束时执行（没有被 break 中断）for i in range(3):    print(i)else:    print("循环正常结束")

# 基本函数定义def greet():    print("你好！")greet()  # 调用函数# 带参数的函数def greet_person(name):    print(f"你好，{name}！")greet_person("Alice")# 带返回值的函数def add(a, b):    return a + bresult = add(3, 5)print(result)  # 8# 默认参数def greet(name, greeting="你好"):    print(f"{greeting}，{name}！")greet("Bob")           # 你好，Bob！greet("Bob", "早上好")  # 早上好，Bob！# 关键字参数def introduce(name, age, city):    print(f"{name}，{age}岁，来自{city}")introduce(age=25, city="北京", name="Alice")

# *args：接收任意数量的位置参数def sum_all(*numbers):    total = 0    for n in numbers:        total += n    return totalprint(sum_all(1, 2, 3))  # 6print(sum_all(1, 2, 3, 4, 5))  # 15# **kwargs：接收任意数量的关键字参数def print_info(**kwargs):    for key, value in kwargs.items():        print(f"{key}: {value}")print_info(name="Alice", age=25, city="北京")

# 简单的 lambda 函数square = lambda x: x ** 2print(square(5))  # 25# 常用于排序等场景students = [("Alice", 85), ("Bob", 92), ("Charlie", 78)]students.sort(key=lambda x: x[1], reverse=True)print(students)  # [("Bob", 92), ("Alice", 85), ("Charlie", 78)]

# 创建列表fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子"]mixed = [1, "hello", 3.14, True]# 访问元素print(fruits[0])    # "苹果"print(fruits[-1])   # "橙子"（最后一个）# 修改元素fruits[1] = "葡萄"# 添加元素fruits.append("西瓜")       # 末尾添加fruits.insert(1, "芒果")   # 在索引1处插入# 删除元素fruits.remove("苹果")       # 删除第一个匹配的元素del fruits[0]               # 删除指定索引的元素popped = fruits.pop()       # 删除并返回最后一个元素# 列表切片print(fruits[1:3])   # 子列表print(fruits[:2])    # 前两个print(fruits[::-1])  # 反转列表# 列表操作numbers = [3, 1, 4, 1, 5]numbers.sort()           # 排序（原地修改）numbers.reverse()        # 反转print(len(numbers))      # 长度print(3 in numbers)      # 判断是否包含# 列表推导式（快速创建列表）squares = [x**2 for x in range(5)]  # [0, 1, 4, 9, 16]evens = [x for x in range(10) if x % 2 == 0]  # [0, 2, 4, 6, 8]

# 元组是不可变的列表coordinates = (10, 20)point = 3, 4  # 括号可以省略# 元组解包x, y = coordinatesprint(x, y)  # 10 20# 元组不可修改# coordinates[0] = 5  # 会报错！# 单元素元组（注意逗号）single = (1,)  # 必须加逗号

# 创建字典person = {    "name": "Alice",    "age": 25,    "city": "北京"}# 访问值print(person["name"])       # "Alice"print(person.get("gender", "未知"))  # "未知"（键不存在时返回默认值）# 添加/修改person["age"] = 26person["gender"] = "女"# 删除del person["city"]# 遍历字典for key in person:    print(f"{key}: {person[key]}")for key, value in person.items():    print(f"{key}: {value}")# 字典推导式squares_dict = {x: x**2 for x in range(5)}# {0: 0, 1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16}

# 创建集合（无序、不重复）fruits = {"苹果", "香蕉", "橙子", "苹果"}  # 自动去重print(fruits)  # {"苹果", "香蕉", "橙子"}# 常用操作fruits.add("西瓜")fruits.remove("香蕉")# 集合运算a = {1, 2, 3, 4}b = {3, 4, 5, 6}print(a | b)   # 并集：{1, 2, 3, 4, 5, 6}print(a & b)   # 交集：{3, 4}print(a - b)   # 差集：{1, 2}print(a ^ b)   # 对称差集：{1, 2, 5, 6}

# 方式1：使用 with 语句（推荐，自动关闭文件）withopen("data.txt", "r", encoding="utf-8") asfile:    content = file.read()        # 读取全部内容    print(content)# 方式2：逐行读取withopen("data.txt", "r", encoding="utf-8") asfile:    for line in file:        print(line.strip())  # strip() 去除首尾空白# 方式3：读取为列表with open("data.txt", "r", encoding="utf-8") as file:    lines = file.readlines()  # 每行作为列表的一个元素

# 写入模式（覆盖原有内容）withopen("output.txt", "w", encoding="utf-8") asfile:    file.write("第一行\n")    file.write("第二行\n")# 追加模式（在末尾添加）with open("output.txt", "a", encoding="utf-8") as file:    file.write("追加的内容\n")# 写入多行lines = ["第一行", "第二行", "第三行"]withopen("output.txt", "w", encoding="utf-8") asfile:    file.write("\n".join(lines))

# 定义类class Dog:    # 类属性（所有实例共享）    species = "Canis familiaris"    # 构造方法（初始化对象时调用）    def __init__(self, name, age):        self.name = name  # 实例属性        self.age = age    # 实例方法    def bark(self):        return f"{self.name} 说：汪汪！"    def get_info(self):        return f"{self.name} 今年 {self.age} 岁"# 创建对象（实例化）my_dog = Dog("Buddy", 3)# 访问属性和方法print(my_dog.name)           # "Buddy"print(my_dog.bark())         # "Buddy 说：汪汪！"print(my_dog.get_info())     # "Buddy 今年 3 岁"

# 父类class Animal:    def __init__(self, name):        self.name = name    def speak(self):        raise NotImplementedError("子类必须实现此方法")# 子类class Cat(Animal):    def __init__(self, name, color):        super().__init__(name)  # 调用父类的构造方法        self.color = color    def speak(self):        return f"{self.name} 说：喵喵！"class Dog(Animal):    def speak(self):        return f"{self.name} 说：汪汪！"# 使用my_cat = Cat("Kitty", "白色")my_dog = Dog("Buddy")print(my_cat.speak())  # "Kitty 说：喵喵！"print(my_dog.speak())  # "Buddy 说：汪汪！"

import os# 获取当前工作目录print(os.getcwd())# 列出目录内容print(os.listdir("."))# 创建目录os.mkdir("new_folder")# 检查文件是否存在print(os.path.exists("file.txt"))# 拼接路径path = os.path.join("folder", "subfolder", "file.txt")

from datetime import datetime, timedelta# 获取当前时间now = datetime.now()print(now)  # 2024-01-15 10:30:00.000000# 格式化输出print(now.strftime("%Y-%m-%d%H:%M:%S"))  # "2024-01-15 10:30:00"# 解析字符串为日期birthday = datetime.strptime("2000-05-20", "%Y-%m-%d")# 时间计算future = now + timedelta(days=7)print(future)

import random# 随机整数print(random.randint(1, 10))  # 1 到 10 之间的随机整数# 随机选择fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子"]print(random.choice(fruits))# 打乱列表numbers = [1, 2, 3, 4, 5]random.shuffle(numbers)print(numbers)# 随机浮点数print(random.random())  # 0.0 到 1.0 之间

import json# Python 字典转 JSON 字符串data = {"name": "Alice", "age": 25}json_str = json.dumps(data, ensure_ascii=False)print(json_str)  # '{"name": "Alice", "age": 25}'# JSON 字符串转 Python 对象parsed = json.loads(json_str)print(parsed["name"])  # "Alice"# 读写 JSON 文件with open("data.json", "w", encoding="utf-8") as f:    json.dump(data, f, ensure_ascii=False, indent=2)with open("data.json", "r", encoding="utf-8") as f:    loaded = json.load(f)

# 错误1：缩进不一致def hello():    print("Hello")  # 4个空格     print("World") # 5个空格 -> IndentationError# 正确：保持一致的缩进（建议4个空格）# 错误2：索引越界arr = [1, 2, 3]print(arr[3])  # IndexError# 正确：索引从0开始，最大索引为 len(arr)-1# 错误3：修改遍历中的列表for item in arr:    arr.remove(item)  # 危险！会导致跳过元素# 正确：遍历副本for item in arr[:]:    arr.remove(item)