Python

考前速通Python！梳理了Python基础的核心内容，涵盖概述、代码打包（函数）、模块和包、标准库概览、第三方库、控制结构、列表和元组、字典和集合、实用项目案例等，解决单选判断～

Python应用基础

• 概述
  • 编程语言历史
    • 程序设计语言概述
      • 机器语言
      • 汇编语言
      • 高级语言
    • 编译与解释
      • 编译型语言
        • 定义
          • 程序代码在运行前转换成机器码
          • 生成独立的可执行文件
        • 特点
          • 执行速度快
          • 需要编译过程
          • 通常跨平台性较差
      • 解释型语言
        • 定义
          • 程序代码在运行时逐行转换成机器码
          • 不生成独立的可执行文件
        • 特点
          • 开发效率高
          • 灵活性好
          • 执行速度通常慢于编译型语言
      • Python的编译与解释
        • Python代码执行过程
          • 代码首先被编译成字节码
          • 字节码由Python虚拟机解释执行
  • Python的特点
    • 易读性强
    • 可扩展性
    • 可移植性
    • 丰富的库支持
  • 两种运行方式：交互式和文件式
    • 两种运行方式
      • 交互式
        • 通过Python解释器
          • 直接输入代码
          • 立即执行并显示结果
        • 适合测试小段代码
          • 快速验证想法
          • 学习语言特性
        • 使用方式
          • 打开Python解释器
          • 输入命令并执行
      • 文件式
        • 编写Python脚本
          • 创建文本文件
          • 编写Python代码
        • 通过解释器运行脚本
          • 使用命令行
          • 指定脚本文件名
        • 适合复杂程序开发
          • 组织良好
          • 可重复使用
        • 使用方式
          • 编辑器编写代码
          • 保存为.py文件
          • 在命令行中运行文件
  • 应用领域
    • Web开发
    • 数据科学
    • 自动化脚本
    • 人工智能
• Python基础
  • • Python程序基本语法元素
      • 变量
        • 命名
          • 可以包含字母、数字、下划线和汉字
          • 不能以数字开头
          • 不要使用Python保留字
        • 赋值：变量=值
          • 给变量赋新值后，原值会被覆盖
          • Python支持同时给多个变量赋值
            • a，b=0.1，210
            • x，y=10，20 x，y=y，x
      • 表达式
        • 定义：表达式是程序设计语言中最基本的结构，包含“值”和“运算符”，并且总是可以求值为单个值
        • 运算符
      • 注释
        • 单行注释以#开头，多行注释以'''开头和结尾
    • Python基本数字类型
      • 基本类型：整型（int）和浮点型（float）
      • 内置的数值运算函数
      • 整型与浮点型的运算及转换
        • 两个整数运算，结果为整数； 整数和浮点数运算，结果就是浮点数； 两个浮点数运算，结果是浮点数； 计算除法，结果也必须是浮点。
    • 字符串（str）类型及其操作
      • 定义：由“”或''括起来的一个或多个字符
        • 如果在一个包含了单引号的字符串中，使用单引号将整个字符串括起来，Python就会报错。除了改用双引号，还可以使用转义字符对单引号进行转义。
      • 字符串索引
        • 格式：变量[头下标：尾下标]
      • 字符串运算
        • 字符串的拼接与重复
          • 使用加号（+）可以连接两个字符串
            • '金融'+'科技'
          • 使用乘号（*）可以使字符串重复n次
            • '金融科技'*3
        • 获取字符串长度的len函数
          • len（'fintech是金融科技。'）
            • 13（句号也要算，当字符串中包含转义字符时，转义字符长度是1）
        • 字符串的in和not in操作符
          • 用in或not in连接两个字符串得到的表达式，将求值True或False
            • 'hello 'in 'Hello world'
              • False
        • 字符串的count方法
          • str.count(char)方法，返回指定值在字符串中出现的次数
            • 'fintech是由“finance”与“tecnology”两个词合成的'.count('e')
              • 3
        • 字符串的upper() lower() isupper()和islower()
          • 'hello world!'.upper()
            • 'HELLO WORLD!'
          • 'Hello world!'.isupper()
            • False
        • 字符串的isX方法
          • str.isalpha()返回True，如果字符串只包含字母，并且非空； str.isalnum()返回True，如果字符串只包含字母和数字，并且非空； str.isdecimal()返回True，如果字符串只包含数字字符，并且非空； str.isspace()返回True，如果字符串只包含空格、制表符和换行，并且非空； str.istitle()返回True，如果字符串仅包含以大写字母开头、后面都是小写字母的单词。
        • 字符串的startwith（）和endwith（）方法
          • 'http://www.swufe.edu.cn'.startswith('http')
            • True
          • 'file1.py'.endswith('.xlsx')
            • False
        • 字符串的join（）和split（）方法
          • 如果有一个字符串列表，需要将它们连接起来，成为一个单独的字符串，join()方法就很有用。join()方法在一个字符串上调用，参数是一个字符串列表，返回一个字符串。返回的字符串由传入的列表中每个字符串连接而成： 'sep'.join（sequence）
            • ','.join(['管理部', '人事部', '销售部'])
              • '管理部,人事部,销售部'
          • split()方法做的事情正好相反：它针对一个字符串调用，返回一个字符串列表。
            • '管理部,人事部,销售部'.split(',')
              • ['管理部', '人事部', '销售部']
        • 用strip（），rstrip（），lstrip（）删除空白字符
          • str.strip([chars])字符串方法将返回一个新的字符串，它的开头或末尾都没有空白字符。 str.lstrip([chars])方法将相应删除左边的空白字符。 str.rstrip([chars])方法将相应删除右边的空白字符。 chars -- 指定删除的字符（默认为空白符）
        • 用replace（）替换字符串
          • 'fintech是金融科技。'.replace('f','F').replace('t','T')
            • 'FinTech是金融科技。'
          • 注：replace方法同样没有改变字符串本身
        • 字符串格式化方法format（）和f-string
          • 字母替换-format（）
            • • '股票代码:{ } 对应的名称是：{ }'.format('600036','招商银行') # 不设置指定位置，按默认顺序
              • '股票名称:{1} 对应的代码是：{0}'.format('600036','招商银行') # 设置指定位置
          • 字段替换-f-string
            • f-string在形式上是以 f 或 F 修饰符引领的字符串:f'xxx' 或 F'xxx'，以大括号 {} 标明被替换的字段。 f-string在本质上并不是字符串常量，而是一个在运行时运算求值的表达式。
        • 用户输入input函数
          • input()函数等待用户在键盘上输入文本，并按下回车键，这就是从控制台获得用户输入。 输入的内容被当作一个字符串，即这个函数的值为一个字符串。
        • 打印输出print函数
          • 默认输出末尾自动换行，如果不需要换行，print("Hello！", end="")
    • 布尔类型、逻辑运算与关系运算
      • 布尔类型
        • Python 中的布尔类型只有两种值：True 和 False。 Python3 中，bool 是 int 的子类，True 和 False 可以和数字相加， True==1，False==0
          • 注：在Python中=用于赋值，==用于判断是否相等
      • 逻辑运算
        • Python中3个布尔操作符（and、or 和not）用于计算布尔值。像比较操作符一样，它们将这些表达式求值为一个布尔值。
          • • 优先级：not＞and＞or
      • 关系运算
    • 常用内置函数
    • 导入模块
      • import语句
        • import <库名> 此时，程序可以调用库名中的所有函数，这时使用库中函数的格式如下： <库名>.<函数名>(<函数参数>)
        • import〈库名〉as 名称缩写
        • import〈库名〉.〈子模块名〉as 名称缩写
      • from…import语句
        • from <库名> import <函数名,函数名,函数名,...,函数名> from <库名>.<子模块名> import <函数名,函数名,函数名,...,函数名> from <库名> import * 其中，*是通配符，表示所有函数
• 控制结构
  • 顺序结构
    • 顺序结构是程序最基本、最简单的控制结构。 程序的顺序结构是指代码按照从上到下的顺序依次执行，每一步操作都严格遵循书写顺序，前一步完成后才会执行下一步，类似于日常生活中的“按部就班”。
  • 分支结构
    • 条件表达式
      • 控制语句的开始部分通常是“条件表达式”。分支语句通过条件表达式确定选择执行的代码块；循环语句通过条件表达式决定是否执行循环体中的代码块。通常来说，条件表达式的结果为一个布尔值，即True或者False，例如关系运算或者逻辑运算的表达式。控制语句根据条件是True还是False来决定做什么。
      • 表达式值的判别
        • 假
        • 真
          • 除了上表列出的值，都是真值
    • 单分支结构：if语句
      • 条件为真值True时，执行代码块，再执行后续代码；条件为假值False时，跳过代码块，执行后续代码。
    • 双分支结构：if-else语句
      • 只有if语句后的代码为False时，才会执行else后面的代码块。
    • 多分支结构：elif子句
      • elif表示“否则如果”，总是跟在if或另一条elif语句后面，仅在前面条件都是False时才检查该条件
    • 三元表达式：if/else
      • 将if-else语句放到同一行里： True_expression if condition else False_expression
  • for循环语句
    • 核心思想：对一个序列中的每个元素依次执行相同的操作（这个序列必须是iterable可迭代的）
    • 使用range函数对整数范围遍历
      • 两种形式
        • range（stop）
        • range（start，stop，[step]）
      • 对字符串进行遍历
  • while循环语句
    • 核心思想：只要while语句的条件为True，while子句中的代码就会执行
  • break，continue和else语句
    • break：用于提前终止循环，跳出循环体，继续执行循环之后的代码。（当满足某个条件时，提前结束循环）
    • continue：用于跳过当前迭代，继续下一次循环。（当满足某个条件时，跳过当前循环体的剩余代码，继续下一次循环）
    • else：在循环正常结束后执行（即没有触发 break 语句）。（检查循环是否完整执行完毕）
    • random库的应用
      • 采用梅森旋转法生成伪随机数序列
• 列表和元组
  • 组合数据类型
    • 序列类型
      • 是一个元素向量，元素之间存在顺序关系，通过序号访问
    • 集合类型
      • 是一个元素集合，元素之间无序，相同元素在集合中唯一存在
    • 映射类型
      • 是“键-值”数据项的组合，每个元素是一个键值对，表示为（key，value）
  • 序列类型
    • Python中的主要序列类型
      • 字符串（str）
      • 列表（list）
        • 可变序列
      • 元组（tuple）
        • 不可变序列
    • 通用序列类型操作
      • 分片操作
        • 形式：[开始：结束：步长]，类同字符串索引
        • 步长K为None时，将其视为1，步长也可以是负数，就是以相反的顺序来获取元素
    • 最灵活的序列类型：列表
      • 定义：列表是一个值，它包含多个值构成的序列。术语“列表值”指的是列表本身，它作为一个值，可以保存在变量中，或传递给函数，而不是指列表之内的那些值。
      • 特征
        • 列表的长度和内容都是可变的，可以自由增删、替换。列表没有长度限制，元素类型可以不同。
        • 列表属于序列类型，所以列表也支持成员关系操作符（in）、长度计算函数（len（））、分片（[]）
        • 列表可以同时使用正向递增序号和反向递减序号
        • 可以采用标准的比较操作符（＜，＜＝，==，！=），列表：比较实际上是单个数据项的逐个比较
      • 列表的操作
      • 创建列表
        • 1.使用一对方括号[ ]创建列表
        • 2.使用一对方括号，用逗号分隔元素，直接创建列表：[a，b，c]
        • 3.使用类型构造函数list（）或list（iterable）
          • • list（iterable）的参数为可迭代对象，如字符串，元组，字典或者集合
        • 4.使用列表推导式生成列表[x for x in iterable]
      • 列表中的元素
        • 元素的访问
          • ls[索引号]
        • 元素的修改
          • 单一元素修改：元素赋值
          • 分片修改
        • 元素的新增
          • 1.s.extend（t）方法：将列表t的元素一次添加到列表s的末尾。等同于s＋t，（会遍历之后拆开，一次添加）
          • 2.s.append（x）方法：将x追加到s末尾。（会直接把传入的参数添加到末尾，不会遍历，因此只会添加一个元素）
          • 3.s.insert（index，element）方法：在index给出的索引处将element插入列表s
        • 元素的删除
          • 1.s.remove（value）：按值删除第一个匹配项
          • 2.s.pop（）或s.pop（i）
          • 3.del语句
            • del s[i]
              • 删除索引号为i的单个元素
            • del s[i：j：k]
              • 删除切片范围内的步长为k的元素
            • del s
              • 删除整个列表s
          • 4.s.clear（）语句
            • 删除掉列表中的所有元素
      • 列表的常用方法
        • 1.s.copy方法
          • 与整数和字符串不同，列表要处理一串数据，简单将一个列表赋值给另一个列表不会生成新的列表对象。
        • 2.s.sort方法：对列表元素排序
          • sort（key=None，reverse=False）
            • key-指定一个参数，用于从每个列表元素中提取比较键，如Key=len
            • reverse-排序规则，reverse=True降序，reverse=False降序
        • 3.s.reverse（）方法：将s中的项方向反转
        • 4.s.index（x，i，j）方法：x在s中第一次出现的索引（在索引i之后j之前）
        • 5.列表的遍历
          • 直接遍历列表的元素：for item in list
          • 通过列表的索引号遍历
          • 使用enumerate（list）遍历
    • 不可变的序列类型：元组
      • 创建元组
        • 1.使用一对圆括号（ ）来创建空元组
        • 2.对单元素元组使用末尾逗号：a， or （a，）
        • 3.用多个逗号分隔元素：a，b，c or（a，b，c）
        • 4.使用类型构造函数tuple（ ）或tuple（iterable）
      • 元组中的元素
        • 不可变性：和字符串一样，他们的值不能被增删、修改
        • 元组中元素的访问-使用索引号进行访问
      • 元组的运算
        • 元组的连接
          • 和字符串一样，利用＋和*连接
        • 删除元组
          • 元组的元素是不能单独删除的，但我们可以用del语句删除整个元组
        • 元组中的元素给变量赋值
          • 虽然元素不可以被修改，但是刚好可以用来赋值给变量
• 字典和集合
  • 映射类型：字典
    • 定义：字典是Python中唯一内置的、核心的映射类型，以键值对的形式存储数据。核心机制是通过可哈希的键快速索引关联值
    • 特征
      • 字典是无序的，通过键而不是索引号进行访问，键可以是任何不可变类型
      • 通过特定的键，查找对应的值
      • 字典是可变的，可以增删、更改元素
    • 创建字典
      • 1.使用一对花括号{ }
      • 2.使用类型构造函数dict（）
        • 使用dict（ ）直接创建空字典
        • 使用键值对序列创建字典
        • 使用关键字参数
      • 3.字典推导式
        • {key_expression：value_expression for expression in iterable}
        • {key_expression：value_expression for expression in iterable if condition }
    • 字典的元素
      • 访问字典的值-用键而不是索引号进行访问
      • 修改字典的值-通过类似列表元素赋值
      • 增加字典的键值对：通过给不存在的键赋值
      • 删除键值对
        • del d[key]
        • d.pop（k，d）和d.popitem（ ）
          • d.pop（k，d）中的k是对应的键，d （default）是当键key不存在时返回的值
          • d.popitem（ ）删除最后的键值对，返回被删除的键值对
        • d.clear（）
          • 清空所有的键值对
    • 字典的常用方法
      • 1.d.keys（ ），d.values（ ）和d.items（ ）方法
      • 2.遍历字典-其实是在遍历字典的键
      • 3.d.get（ ）和d.setdefault（ ）方法
        • d.get（）获取字典的某个键的值
        • d.setdefault（ ），不同的是，如果键不存在，这个键值对会被添加到字典中
      • 4.使用内置函数sorted（ ）对字典排序
        • sorted(d):返回一个新列表，列表元素是排序后的字典的键。
        • sorted(d.values()):返回一个新列表，列表元素是排序后的字典的值。
        • sorted(d.items()):返回一个新列表，列表元素是排序后的字典的键值对组成的元组。
      • 5.顺序反转函数reverse（d）
        • reversed(d)：返回字典中的键顺序反转后的可迭代对象，但不影响字典本身。
        • reversed(d.keys())：返回字典中的键顺序反转后的可迭代对象，但不影响字典本身。
        • reversed(d.values())：返回字典中的值顺序反转后的可迭代对象，但不影响字典本身。
        • reversed(d.items())：返回字典中的键值对元组顺序反转后的可迭代对象，但不影响字典本身。
      • 6.d.copy方法
• 代码打包：函数
  • 定义和调用函数
    • 函数定义
    • 函数的调用过程
      • （1）调用程序在调用处暂停执行；
      • （2）在调用时将实参复制给函数的形参；
      • （3）执行函数整体语句；
      • （4）函数调用结束给出返回值，程序回到调用前的暂停处继续执行。
  • 函数的参数传递
    • 函数参数传递的基本性质
      • 传递参数时，实际上传递的是对象的引用（指针）；
      • 对不可变对象的"修改"实际上是创建了新对象；
      • 对可变对象的修改会影响原始对象；
    • 函数参数传递的类型
      • 位置参数
        • 位置参数是调用函数为形参赋值的一种默认方式，是最常见的一种参数传递方式，指参数按照位置顺序匹配。
      • 关键字参数
        • 为了避免位置参数赋值带来的混乱，Python 允许调用函数时通过关键字参数的形式指定形参与实参的对应关系。 调用者使用 name=value 的形式来指定函数中的哪个形参接受某个值。简单来说，就是通过参数名指定值，顺序不重要。
      • 默认参数
        • 定义函数时为参数指定默认值。这样当函数调用者没有提供对应参数值时，就可以使用指定的默认值。
      • 可变长度参数
        • *args:接收任意数量的位置参数（作为元组）
        • **args:接收任意数量的关键字参数（作为字典）
          • 针对形参的关键字参数赋值形式， 利用 Python 定义函数时， 在形参前面加上双星号 **来定义收集关键字参数的形参。此时形参是字典类型。
    • 参数传递的其他方法
      • 解包参数
        • 相反的情况是，当参数已经在列表、元组或字典中，但函数调用时需要单独的位置参数或者关键字参数，这时可以使用*或**来解包。 使用*解包序列，**解包字典。
  • 函数对变量的作用（变量的作用域）
    • Python 中规定每个变量都有它的作用域，即变量只有在作用域范围内才是可见可用的。作用域能避免程序代码中的名称冲突，在一个函数中定义的变量名称不会干扰另外一个函数内的变量。这有助于使函数更加独立。 根据作用域范围的大小，可以将作用域分为全局作用域和局部作用域。
      • 全局变量是指在函数之外定义的变量，一般没有缩进，在程序执行全过程有效。
      • 局部变量是指在函数内部使用的变量，仅在函数内部有效，当函数退出时变量将不存在。
  • lambda表达式
    • lambda表达式用于创建匿名函数
      • • x=lambda a：a+10 print
• 模块和包
  • 导入模块
    • import语句
    • from...import...
  • 创建模块
  • 包的概念
    • __init__.py文件
    • 包的导入
• 标准库概览
  • os模块
  • sys模块
  • datetime模块
  • json模块
  • collections模块
• 第三方库
  • 安装第三方库
    • pip命令
    • requirements.txt
  • 常用第三方库
    • requests
    • numpy
    • pandas
    • matplotlib
• 实用项目案例
  • 简单爬虫
  • 数据分析脚本
  • 自动化办公脚本
  • Web应用开发
• 字符串与数值类型的转换：
  • 通过str函数将整型和浮点型转化成为字符串
    • str（10.8）
      • '10.8'
    • str（100）
      • '100'
  • 通过int或float函数将字符串转化为整数或浮点数
    • int（x），将x转化成整数，x可以是浮点数或整数形式的字符串
    • float（x），将x转化成浮点数，x可以是整数或数字形式的字符串