Python基础知识点

这是一篇关于Python基础的思维导图，主要内容包括：11-测试代码，10-文件和异常，9-类，8-函数，7-用户输入和while，6-字典，5-if语句，4-操作列表，3-列表简介，2-变量及数据类型，1-起步。

Python基础

• 1-起步
  • 安装Python 3.x
  • 安装代码编辑器
  • Hello Word
• 2-变量及数据类型
  • 变量
    • 命名和使用
      • 变量命名只能使用字母、数字、下划线，且第一个字符不能是数字
      • 变量名不可以Python保留字（关键字）
      • 变量的命名要简短且表意清晰
        • student_age
        • stu_class
        • stu_sex
        • ...
    • 命名错误处理
      • 调用变量时的拼写错误
      • 注意Traceback信息
    • 变量名是标签
      • 变量是一片放数据的空间，类似于文件袋(变量)，数据(变量值)放在文件袋(变量)中
      • 通过文件袋上的标签(变量名)，可以找到对应标签的文件袋(变量)，从文件袋中取出数据文件(变量值)使用。
  • 字符串
    • 修改字符串大小写
      • .title()
      • .upper()
      • .lower()
    • 字符串中使用变量
      • str = f"{value_name} is {value}";
      • x = 10; x_name = 'x'; full_str = f"{x_name} is {x}";
    • 格式化字符串
      • str = f"{value_name} is {value}";
      • str = "{} is {}".format(value_name,value");
    • 字符串中插入换行和制表符
      • 跟C类似
    • 删除尾巴的空格
      • .rstrip()
      • str = str.rstrip();
  • 数
    • integer
    • float
    • constant
      • Python没有常量类型
      • 约将定变量名全为大写的变量视为常量
      • 常量在程序整个运行过程中不被改变
  • 注释
    • 注释是代码中不被执行的文本，是代码的一部分
    • 好的注释可以增强代码的可读性
    • 以'#'开头的文本，整行都会被视为注释，执行时将被忽略
• 3-列表简介
  • 列表的定义
    • list = [elem1,elem2,...,]
    • list[i]
      • 列表是从0开始索引的，即一个非空列表的第一个元素是list[0]
    • family = ["abs","ppo","pva","pe"]; message = "The First Ploymer is {}".format(family[0].upper()); print(message);
  • 添加、修改、删除元素
    • 添加元素
      • 在列表末尾添加
        • .append(value)
        • family = ["abs","ppo","pva","pe"]; family.append("aibn"); print(family);
      • 在列表中插入
        • .insert(i,value)
        • family = ["abs","ppo","pva","pe"]; family.insert(0,"aibn"); print(family);
    • 修改元素
      • list[i] = new_value
      • family = ["abs","ppo","pva","pe"]; family[0] = "aibn"; print(family);
    • 删除元素
      • .pop()
        • 弹出队尾元素的值
      • .pop(0)
        • 弹出指定位置元素的值
      • .del(i)
        • 根据索引i，删除i处的元素
      • .remove(value)
        • 根据值value，删除查找到的第一个值为value的元素
    • 组织列表
      • .sort()
        • 将list排序，且覆盖原有的list内容
      • .reverse()
      • len()
        • 计算长度的函数
        • 数没有长度
        • 表，字典，字符串，元组
      • sorted(list)
        • 将list排序输出，输出新列表，不修改旧表内容
        • 这是个函数
• 4-操作列表
  • 遍历列表
    • for x in list:
    • #!/usr/bin/python3 animals = ["dog","cat","fish","goat","ox","giraffe","guoqing"]; for animal in animals: print(f"The animal is {animal.title()}"); print(f"Think you ，{animal.upper()}",end = '\n\n'); print("That is all!!");
      • py是通过缩进/空格来控制代码运行区域的
  • 数值列表
    • range(start,stop,step)
      • #创建一个从0-99的数字列表并打印出来 number = range(0,100); for i in number: print(i); print("End");
    • max()、min()、sum()
      • #创建一个从0-99的数字列表并打印出来 number = range(0,100); for i in number: print(i,end = ' '); print("End"); print("The max number of this list is {}".format(max(number))); print("The min number of this list is {}".format(min(number))); print("The sum of this list is {}".format(sum(number)));
  • 列表解析
    • numbers = [value**3 for value in range(0,50,2)]; print(numbers);
    • 一行语句完成多个步骤
  • 使用列表的一部分
    • slip
      • list[start:stop:step]
      • names = ["julia","jack","pony","petter","dick","lun"]; for name in names[1:4:2]: print(name); print("end".upper());
    • copy
      • list1 = list2[:]
      • names = ["julia","jack","pony","petter","dick","lun"]; alias = names; print(alias); names.append("yasin"); print("names:",names); print("alias:",alias); #这里可以证明，变量名是变量的标签，这里的names和alias是同一个变量的两个不同的标签 alias = alias[:]; names.pop(); print("names:",names); print("alias:",alias); #使用 list1 = list2[:],才能正真的创建另一个列表 print("end".upper());
  • 不可变列表——元组
    • tuple_name = (elem1,elem2,elem3,...)
    • 修改元组
      • redefine
        • foods = ("mapo","hoguo","jiaozi"); print("The menu is following:",end =''); for food in foods: print(food,end = ' '); print(end = '\n'); #重定义元组 foods = ("love","peace","envy"); print("The menu is following:",end =''); for food in foods: print(food,end = ' '); print(end = '\n');
    • 修改元组中的元素
      • tuple = (1,2,3,[4,5,6]) for i in tuple: print(i); #当元组中存在可变元素的时候，可变元素是可以被修改的 tuple[3].append(7); for i in tuple: print(i);
• 5-if语句
  • 条件测试
    • if A == B: function1(); elif A == C: function2(): else: exit();
      • ==
      • !=
      • >=
      • <=
      • >
      • <
    • if A in B: function(A); else: exit();
      • in
      • and
      • not
      • or
  • if语句
    • if condition == True: actions();
    • if condition == True: action1(); else: action2();
    • if condition1: action1(); elif condition2: action2(); ..... else: default_action();
  • 处理列表
    • for element in list: if element == condition: action1(); else: action2();
    • if list: print("NOT EMPTY"); else: print("EMPTY");
• 6-字典
  • 使用字典
    • dictionary = { key1:value1,key2,value2,...}
      • 定义字典
    • dictionary = {}
      • 创建空字典
    • value = dictionary[key]
      • 使用字典
    • dictionary[key3] = value3
      • 添加键值对
      • key3存在则修改key3的键值
    • del dictionary[key]
      • 删除键值对
    • .get(key,default_value)
      • .get()方法获取字典键值
  • 遍历字典
    • .items()
      • 遍历字典中的键值对
      • for k,v in dictionary.items(): print(f"{k}:{v}");
    • .keys()
      • 遍历字典中的键
    • .values()
      • 遍历字典中的值
  • 嵌套定义
    • 字典列表
      • dictionary1 = {key_a1:value_a1,key_a2:value_a2}; dictionary2 = {key_b1:value_b1,key_b2:value_b2}; dictionary3 = {key_c1:value_c1,key_c2:value_c2}; list = [dictionary1,dictionary2,dictionary3]; for item in list: print(item);
    • 列表字典
      • dic1 = {"key1":['a','b','c'],"key2":['d','e','f']}; for v in dic1: print(v);
    • 字典字典
      • dic = {"key1":{"sub_key1":sub_value1,"sub_key2":sub_value2},...}
  • 去除重复元素
    • set(dictionary)
  • 区别于集合
    • 都是通过{```}来定义的
    • 集合没有顺序
    • 集合内元素不重复
• 7-用户输入和while
  • input()
    • get_input = input("prompt")
    • 只能接受字符串和输出字符串
    • 可以使用其他函数对字符串进行转换
    • num = int(input("please input a number\n")); if num%10 == 0: print("{} is multiple of 10.".format(num)); else: print(f"{num} is not multiple of 10.");
  • while
    • i = 0; while i < 5 : print(i); i = i+1;
    • message = ""; while message != "quit": print(message); message = input("please input a phrase and I will repeat it\n");
    • flag = True; message = "" while flag == True: message = input(""); if message == "quit": flag = False; else: print(message);
    • break
      • 跳出循环，执行循环体后面的语句
    • continue
      • 忽略循环中剩下的语句，直接从头开始
  • while处理list
    • list = ["elem1","elem2","elem3","elem1","elem2"]; while "elem1" in list: list.remove("elem1");
  • while处理dictionary
    • active_flag = True; response = {}; while active_flag == True: name = input("what\'s your name?"); response[name] = input("what\'s your hobby?"); if input("would you like let another person respond?") == "no": active_flag = False; for n,h in response.items(): print("{}\'s hobby is {}\n".format(n,h));
• 8-函数
  • def fun_name(param1=default_value1,param2=default_value2): action1(param1); action2(param2); return res;
  • def hello(name = "world",msg = ''): print(f"Hello {name.title()}.{msg}"); hello("yasin","This is me!");
  • 传递实参
    • 位置实参
      • Python将传入参数的位置与定义函数参数的位置所关联
      • Python按顺序将对应位置的参数传入定义时的形参中
    • 关键字实参
      • fun(param1 = value1,param3 = value3,param2=value2);
    • 函数参数的默认值
      • def fun(param1 = "Hello"); 省略param1也可以调用该函数
    • 可省略的函数参数
      • def fun(param1,param2 = ''); #这里param2在调用时可省略
  • 返回值
    • 返回简单参数
    • 返回字典
  • 传递列表
    • 传递列表副本
      • fun(list[:])
        • 形参，不会对原列表产生修改
    • 传递整个列表
      • fun(list)
        • 函数中对列表的修改将被保存到列表
  • 传递任意多个实参
    • def fun(in,*params)
    • *表示将所有传入的剩余的参数构建一个元组
  • 结合多种类型传参
    • def build(first,second,**etc)
    • **表示将剩余的键值对构建一个字典
    • build("Yasin","Jue",sex="m",weight=120);
  • 封装与导入
    • 将函数保存为以.py为后缀的文件
    • 导入函数和模块
      • from file_name import fun_name
        • 从file_name中只导入函数fun_name
      • import file_name
        • 导入整个文件
    • 给函数和模块使用别名
      • from file_name import fun_name as fun_alias
      • import file_name as file_alias
• 9-类
  • 创建和使用
    • 毛豆是狗，狗就是一个类别，简称类
    • 一类东西往往有着共同的属性，比如狗有四条腿(属性)，狗会叫(方法)等等
    • 将具体的东西抽象出来就叫类的属性和方法
    • class dog: '''This is a dog''' def __init__(self,name,age): self.name = name; self.age = age; self.legs = 4; def bark(self): print("汪汪汪~"); maodou = dog("MaoDou",5); maodou.bark(); print(maodou.age);
      • 方法定义时，必须要包含形参self
      • __init__()是一个特殊的方法，每创建一个实例时会自动运行
      • maodou是一个实例
  • 继承
    • 狗是一个大类，里面还细分了博美、泰迪、哈士奇、串串等子类
    • 毛豆是串串，串串也是狗的一种，所以串串也有狗的基本特点
    • 串串是狗的子类，狗是串串的父类
    • class Dog: def __init__(self,age=1,name=""): self.age = age; self.name = name; self.legs = 4; def bark(self): print(f"{self.name}:wowowwo~!"); def sit(self): print(f"{self.name}:sit down"); def set_age(self,new_age=0): self.age = new_age; def set_name(self,new_name=""): self.name = new_name; class ChuanChuan(Dog): def __init__(self,father="keji",mother="lachang",age=1,name=""): super().__init__(age,name); self.father = father; self.mother = mother; def set_father(self,father_name=""): self.father = father_name; def set_mother(self,mother_name=""): self.mother = mother_name; add_active = True; dogs = [] #向列表中添加的是地址，放在此处会造成逻辑错误 #temp_dog = ChuanChuan(); while add_active == True: temp_dog = ChuanChuan(); temp_dog.set_name(input("Please input your dog\'s name:\n")); temp_dog.set_age(int(input("Please input your dog\'s age:\n"))); temp_dog.set_father(input("Please input your dog\'s father:\n")); temp_dog.set_mother(input("Please input your dog\'s mother:\n")); dogs.append(temp_dog); if "no" == input("Would you want add another dog?\n"): add_active = False; else: print('\n'); for i in dogs: print(f"name:{i.name} age:{i.age} father:{i.father} mother:{i.mother}");
  • 载入和使用模块中的类
    • 使用别名
      • from file_name import class_name as alias
    • 导入
      • form file_name import class_name
      • import file_name
      • from file_name import *
• 10-文件和异常
  • 文件中读取数据
    • with open("file_name.tail") as file_object: contents = file_object.read()
    • with
      • 在不要访问文件时关闭文件
    • open()
      • 打开文件
      • 打印，读取以及其他任何操作文件的步骤前，都要先打开文件
    • .close()
      • 关闭文件
      • file_obj = open("test.py"); contents = file_obj.read(); print(contents.rstrip()); file_obj.close();
    • 读取全文
      • with open("test_module.py") as test_file: contents = test_file.read(); print(contents.rstrip()); test_file.close();
    • 按行读取
      • lines = []; with open("test_module.py") as test_file: for l in test_file: lines.append(l); print(l);
      • FILE_NAME = "test.py"; with open(FILE_NAME) as test_file: lines = test_file.readlines(); for l in lines: full_code += l.rstrip(); print(full_code);
  • 写入文件
    • open()的模式
      • 'r'
        • 读取模式
        • 默认模式下以read only打开
      • 'w'
        • 写入模式
        • 如果遇到重名文件，原文件将被清空
      • 'a'
        • 附加模式
        • 文件存在则在文件末尾追加，不存在则新建一个文件
      • 'r+'
        • 读写模式
    • SRC_FILE = "test.py" DEST_FILE = "test.txt" with open(SRC_FILE) as source_file: with open(DEST_FILE,'w') as destin_file: destin_file.write(source_file.read());
  • 文本处理
    • .split()
      • 将文本切分为单词
    • .count("keyword")
      • 统计关键词keyword在文本中出现的次数
  • 异常处理
    • try: action(); except ErrorInfo: deal_with_errpr(); else: go_on_without_error();
    • 错误类型
      • ZeroDivisionError
      • FileNotFoundError
    • 静默失败
      • try: action(); except ErrorInfo: pass; else: go_on_without_error();
    • #-*- encoding: UTF-8 -*- def count_word(*file_name): word_num = []; for f in file_name: tmp_txt = ""; try: with open(f,'r',encoding='utf-8') as cur_file: tmp_text = cur_file.read(); except FileNotFoundError: print(f"Sorry,the file {f} does not exist."); word_num.append(-1); pass else: word_num.append(len(tmp_text.split())); return word_num; word_in_file = count_word("test.py","copy_list.py","test.text","test_module.py","non.file"); print(word_in_file);
  • 存储数据
    • JSON
      • .dump()
      • .load()
    • import json file_name = "setting.json" user_info = {}; user_info["name"] = input("please input your name\n"); user_info["age"] = int(input("please input your age\n")); user_info["phone"] = input("please input your phone\n"); try: with open(file_name,'w') as f: for i in user_info.values(): json.dump(i,f); except FileNotFoundError: pass
  • 代码重构
• 11-测试代码
  • 单元测试
    • 针对代码的重要行为
  • 全覆盖测试
    • 项目被广泛使用时再考虑
  • unittest
    • import unittest def get_formatted_name(first,last): return (first + ' ' + last).title(); class NameTestCase(unittest.TestCase): '''测试函数功能''' def test_first_last_name(self): format_name = get_formatted_name("yasin","jue"); self.assertEqual(format_name,"Yasin Jue"); if __name__ == "__main__": unittest.main();
      • __name__是个内置的默认变量，这个文件时主文件时才会执行测试
      • 测试方法必须以test_的形式命名
      • 所有方法都会自动执行，无需手动调用
    • 断言方法
      • .assertEqual()
        • 相等
      • .assertNotEqual()
        • 不等
      • .assertTrue()
        • 为真
      • .assertFalse()
        • 为假
      • .assertIn()
        • 在列表中
      • .assertNotIn()
        • 不在列表中
  • 测试类
    • import unittest class Survey: def __init__(self,name="",questions=""): self.name = name; self.questions = questions; self.responses = []; def get_usr_name(self): self.name = input("What\'s your name?\n"); def store_response(self,new_resp=""): self.response.append(new_resp); def start_survey(self): for q in self.questions: response = input(q+'\n'); self.store_response(response); def show_result(self): for q,w in self.questions,self.responses: print(f"Question:{q}\tAnswer:{w}\n"); class TestSurveyClass(unittest.TestCase): def test_get_usr_name(self): usr_name = "test pony"; pony = Survey(usr_name,"test"); self.assertTrue(pony.name == "test pony"); def test_call_pony_again(self): self.assertEqual(pony.questions,"test"); unittest.main();
    • .setUp()
      • 创建一组实例和结果，方便测试
      • class TestSurveyClass(unittest.TestCase): def setUp(self): usr_name = "test pony"; self.pony = Survey(usr_name,"test"); def test_get_usr_name(self): self.assertTrue(self.pony.name == "test pony"); def test_call_pony_again(self): self.assertEqual(self.pony.questions,"test"); unittest.main();
• 函数与方法
  • 方法是依附于对象的函数
  • 函数是一个有输入有输出的表达式
  • 方法是对对象的操作

Python项目实践

• Alien Invasion
• 主题
• 主题