10分钟学Python:极简Python教程

这是一篇极简Python教程，简单到谈不上是教程，更类似Python知识点的备忘或注记，力图在10分钟之内让你明白Python的基本概念，仅仅带你入门，不做深入讨论。

本文适用于Python 3。话不多说，直接入题。

【语言特性】

Python是强类型的语言：对变量只能执行当前类型定义的操作。

支持动态及隐式变量声明：不需要显式声明变量的类型，可以更改变量指向的对象从而改变其类型。

Python变量名大小写敏感：var和VAR是两个不同的变量。

Python是面向对象的：Python中一切皆为对象。

【获得帮助】

在Python解释器中可以随时获取帮助信息。

help(<object>) 可以知道对象是怎么工作的；

dir(<object>) 可以获取对象包含的属性和方法；

<object>.__doc__ 可以显示对象的文档字符串。

>> help(5)
Help on int object:
(...)


>>> dir(5)
['__abs__', '__add__', ...]


>>> abs.__doc__
 Return the absolute value of the argument.

【语法规则】

Python中的语句不含结束符（不像c/c++那样以分号结尾）。

通过缩进定义一个代码块：以缩进开始，以回缩结束。语句末尾使用冒号（:）开始一个代码块。

单行注释以#开头，通过多行字符串（''' blabla '''）定义多行注释。

等号（=）用于给变量赋值（实际上是将对象绑定到一个变量名，也即变量名是对象的引用），双等号（==）用于相等判断。

+=和-=操作符用于对变量指向递增和递减操作，这两个操作符适用于多种数据类型，包括字符串。

可在一行代码中同时操作多个变量。

#变量赋值与递增递减
>>> myvar = 3
>>> myvar += 2
>>> myvar
5


>>> myvar -= 1
>>> myvar
4


#多行注释
"""This is a multiline comment.
The following lines concatenate the two strings."""
#使用+=进行字符串连接
>>> mystring = "Hello"
>>> mystring += " world."
>>> print(mystring)
Hello world.


# 同一行代码中操作连个变量：交换其值.
# 注意，这两个变量非同一类型。这里的交换实际上分别构造了两个新对象，然后将其绑定到原来的变量名
>>> myvar, mystring = mystring, myvar

【数据结构】

Python内置多种数据结构：list、tuple、set和dict。

list类似一维数组（支持list嵌套），dict是关联数组，tuple为不可变的list。这三个数据结构可以混合存储各种类型的数据。

Python“数组”下标起始为0，支持负数。负值表示从末尾开始索引，-1代表最后一个元素。

Python变量也可以指向函数。

#list，混合多种类型数据，支持嵌套
>>> sample = [1, ["another", "list"], ("a", "tuple")]


#通过下标访问list
>>> mylist = ["List item 1", 2, 3.14]
>>> mylist[0] = "List item 1 again" # We're changing the item.
>>> mylist[-1] = 3.21 # Here, we refer to the last item.


#dict及其访问
>>> mydict = {"Key 1": "Value 1", 2: 3, "pi": 3.14}
>>> mydict["pi"] = 3.15 # This is how you change dictionary values.


#tuple
>>> mytuple = (1, 2, 3)


#指向函数的变量
>>> myfunction = len
>>> print(myfunction(mylist))
3

可以使用分号（:）访问指定范围的数组元素。

这种方式称为切片，用法为：

array[startIndex, endIndex, step]

startIndex为起始元素索引，endIndex为结束元素索引，

step为步长（默认为1）。

endIndex所在的元素并不包含在切片结果中，因此，

[,,]记法相当于数学中的左闭右开[)。

>>> mylist = ["List item 1", 2, 3.14]
#访问所有元素
>>> print(mylist[:])
['List item 1', 2, 3.1400000000000001]
#索引为整数
>>> print(mylist[0:2])
['List item 1', 2]
#索引为负数
>>> print(mylist[-3:-1])
['List item 1', 2]
>>> print(mylist[1:])
[2, 3.14]


# 步长为2
>>> print(mylist[::2])
['List item 1', 3.14]

【字符串】

Python中的单行字符串是引号包含的一串字符，可以使用单引号或双引号。这两种引号可以互相包含，但必须成对使用。比如：'He said "hello"'。

Python支持多行字符串，通过三引号（‘’‘blabla‘’‘’）来定义。

Python字符串编码方式为Unicode。

Python支持以b开头的字节字符串，如：b'Hello \xce\xb1'。

Python支持使用以下方法对字符串进行格式化：

• %： '%type_of_var' % (var)
• str.format： '{}'.format(var)
• f-strings： f‘{var}’

【流程控制】

Python中流程控制语句包含if、for和while。if用于选择分支，for用于迭代。

可以使用range(<number>)获得1个数字序列。

>>> print(range(10))
range(0, 10)
>>> rangelist = list(range(10))
>>> print(rangelist)
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]


for number in range(10):
    if number in (3, 4, 7, 9):
        break
    else:
        continue


if rangelist[1] == 2:
    print("The second item (lists are 0-based) is 2")
elif rangelist[1] == 3:
    print("The second item (lists are 0-based) is 3")
else:
    print("Dunno")


while rangelist[1] == 1:
    print("We are trapped in an infinite loop!")

【函数】

使用def来定义一个函数。函数可带有若干参数，带有默认值的参数称为可选参数，需要位于必选参数之后。

函数可以通过返回tuple的方式来返回多个值，使用tuple解压方法可以获得这些返回值。

Python支持匿名函数（lambda），这些函数通常只包含单条语句，用在一些简单的计算场景。

Python参数以引用方式进行传递，但是如果参数是不可变类型（tuple、int、string等），函数内部对这些参数的修改不会影响到它们原来的值。

#匿名函数
funcvar = lambda x: x + 1
>>> print(funcvar(1))
2


# an_int和a_string是可选参数，它们带有默认值。
#这里，an_int和a_string都是不可变类型，函数内部对其赋值，并不影响调用者环境里的原值
def passing_example(a_list, an_int=2, a_string="A default string"):
    a_list.append("A new item")
    an_int = 4
    return a_list, an_int, a_string


>>> my_list = [1, 2, 3]
>>> my_int = 10
>>> print(passing_example(my_list, my_int))
#这里，an_int的输出值为4
([1, 2, 3, 'A new item'], 4, "A default string")
>>> my_list
[1, 2, 3, 'A new item']
>>> my_int
#my_int仍保持原值
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【类】

通过关键字class来定义一个类，实现数据和代码的封装。

类中私有变量和私有方法可通过下划线（_）前缀的方式进行声明。比如：_m_var。

#类的定义
class MyClass(object):
    #定义一个类变量，common为所有实例共享
    common = 10
    #初始化函数
    def __init__(self):
        #通过self定义成员变量，每个实例拥有自己的变量
        self.myvariable = 3
    #成员函数
    def myfunction(self, arg1, arg2):
        return self.myvariable


    # This is the class instantiation


#定义一个实例
>>> classinstance = MyClass()
>>> classinstance.myfunction(1, 2)
3


>>> classinstance2 = MyClass()
#两个实例中共享一个common变量
>>> classinstance.common
10
>>> classinstance2.common
10


# 通过类名修改共享变量
>>> MyClass.common = 30
>>> classinstance.common
30
>>> classinstance2.common
30


# 通过实例名修改类变量时，实例中的共享变量被绑定到新的对象上
>>> classinstance.common = 10
# 不再影响到其他实例
>>> classinstance.common
10
>>> classinstance2.common
30
#也不再受原共享变量的影响
>>> MyClass.common = 50
>>> classinstance.common
10
>>> classinstance2.common
50


#继承
class OtherClass(MyClass):
    def __init__(self, arg1):
        self.myvariable = 3
        print(arg1)


>>> classinstance = OtherClass("hello")
hello
>>> classinstance.myfunction(1, 2)
3


# 可以动态给实例（而非类）增加成员。这并非良好的设计风格。
>>> classinstance.test = 10
>>> classinstance.test
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Python类支持有限的多重继承：

class OtherClass(MyClass1, MyClass2, MyClassN)

【异常处理】

通过try-except代码块处理异常。

def some_function():    
    try:
        10 / 0
    except ZeroDivisionError:
        #捕获异常
        print("Oops, invalid.")
    else:
        #无异常
        pass
    finally:
        # 无论何时try代码块都最终会执行到这里
        print("We're done with that.")


>>> some_function()
Oops, invalid.
We're done with that.

【模块导入】

可通过import来导入外部模块，也可以通过from ... import ...来导入模块中的变量或方法。

import random
from time import clock


randomint = random.randint(1, 100)
>>> print(randomint)
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【文件I/O】

Python包含众多的内置库。比如，可以使用pickle完成对象序列化到文件的操作。

import pickle
#将list序列化到文件
mylist = ["This", "is", 4, 13327]
myfile = open(r"C:\\binary.dat", "wb")
pickle.dump(mylist, myfile)
myfile.close()


#写文件
myfile = open(r"C:\\text.txt", "w")
myfile.write("This is a sample string")
myfile.close()


#读文件
myfile = open(r"C:\\text.txt")
>>> print(myfile.read())
'This is a sample string'
myfile.close()


#从文件读出list
myfile = open(r"C:\\binary.dat", "rb")
loadedlist = pickle.load(myfile)
myfile.close()
>>> print(loadedlist)
['This', 'is', 4, 13327]