一、Python简介

Python是解释型、面向对象、动态类型的高级编程语言。

特点：

  • 语法简洁易读
  • 丰富的标准库和第三方库
  • 跨平台
  • 支持多种编程范式

二、基础语法

变量和数据类型

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# 数字
a = 10          # int
b = 3.14        # float
c = 1 + 2j      # complex

# 字符串
s = "Hello"
s = 'World'
s = """多行
字符串"""

# 布尔
flag = True
flag = False

# None
value = None

# 类型转换
int("123")      # 123
str(123)        # "123"
float("3.14")   # 3.14

运算符

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# 算术运算符
+ - * / // % **

# 比较运算符
== != > < >= <=

# 逻辑运算符
and or not

# 成员运算符
in not in

# 身份运算符
is is not

字符串操作

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s = "Hello World"

# 索引和切片
s[0]        # 'H'
s[-1]       # 'd'
s[0:5]      # 'Hello'
s[6:]       # 'World'
s[::-1]     # 'dlroW olleH'

# 常用方法
s.lower()           # 'hello world'
s.upper()           # 'HELLO WORLD'
s.split()           # ['Hello', 'World']
'-'.join(['a','b']) # 'a-b'
s.replace('World', 'Python')
s.startswith('Hello')
s.endswith('World')
'Hello' in s        # True
len(s)              # 11

# 格式化
name = "张三"
age = 20
f"姓名:{name}, 年龄:{age}"
"姓名:{}, 年龄:{}".format(name, age)
"姓名:%s, 年龄:%d" % (name, age)

三、数据结构

列表

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# 创建
lst = [1, 2, 3, 4, 5]
lst = list(range(5))

# 访问
lst[0]      # 1
lst[-1]     # 5
lst[1:3]    # [2, 3]

# 修改
lst[0] = 10
lst.append(6)
lst.insert(0, 0)
lst.extend([7, 8])
lst.remove(10)
lst.pop()   # 删除并返回最后一个
lst.pop(0)  # 删除并返回指定位置

# 其他操作
len(lst)
lst.sort()
lst.reverse()
lst.index(3)
lst.count(2)
[1, 2] + [3, 4]  # [1, 2, 3, 4]
[1] * 3          # [1, 1, 1]

# 列表推导式
[x**2 for x in range(10)]
[x for x in range(10) if x % 2 == 0]

元组

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# 创建
t = (1, 2, 3)
t = 1, 2, 3
t = tuple([1, 2, 3])

# 访问
t[0]    # 1
t[1:3]  # (2, 3)

# 特点：不可变
# t[0] = 10  # 报错

# 解包
a, b, c = t

字典

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# 创建
d = {'name': '张三', 'age': 20}
d = dict(name='张三', age=20)

# 访问
d['name']           # '张三'
d.get('name')       # '张三'
d.get('gender', '男')  # 默认值

# 修改
d['name'] = '李四'
d['gender'] = '男'
d.update({'age': 25, 'city': '北京'})
d.pop('gender')
del d['age']

# 遍历
for key in d:
    print(key, d[key])

for key, value in d.items():
    print(key, value)

for key in d.keys():
    print(key)

for value in d.values():
    print(value)

# 字典推导式
{k: v**2 for k, v in {'a': 1, 'b': 2}.items()}

集合

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# 创建
s = {1, 2, 3}
s = set([1, 2, 2, 3])  # {1, 2, 3}

# 操作
s.add(4)
s.remove(1)
s.discard(10)  # 不存在不报错

# 集合运算
a = {1, 2, 3}
b = {2, 3, 4}
a | b    # 并集 {1, 2, 3, 4}
a & b    # 交集 {2, 3}
a - b    # 差集 {1}
a ^ b    # 对称差 {1, 4}

四、控制流

条件语句

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if condition:
    pass
elif condition:
    pass
else:
    pass

# 三元表达式
value = a if condition else b

循环语句

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# for循环
for i in range(10):
    print(i)

for item in iterable:
    print(item)

for index, item in enumerate(lst):
    print(index, item)

for key, value in dict.items():
    print(key, value)

# while循环
while condition:
    pass

# break, continue, pass

五、函数

定义函数

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def func(a, b):
    return a + b

# 默认参数
def func(a, b=10):
    return a + b

# 可变参数
def func(*args):
    for arg in args:
        print(arg)

def func(**kwargs):
    for key, value in kwargs.items():
        print(key, value)

# 组合
def func(a, b, *args, **kwargs):
    pass

Lambda表达式

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f = lambda x: x**2
f = lambda x, y: x + y

# 使用
lst = [1, 2, 3, 4, 5]
list(map(lambda x: x**2, lst))
list(filter(lambda x: x > 2, lst))
sorted(lst, key=lambda x: -x)

装饰器

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def decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print("before")
        result = func(*args, **kwargs)
        print("after")
        return result
    return wrapper

@decorator
def func():
    print("func")

六、类和对象

定义类

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class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
    
    def say_hello(self):
        print(f"Hello, I'm {self.name}")
    
    @property
    def info(self):
        return f"{self.name}, {self.age}"

# 继承
class Student(Person):
    def __init__(self, name, age, grade):
        super().__init__(name, age)
        self.grade = grade
    
    def say_hello(self):
        super().say_hello()
        print(f"I'm in grade {self.grade}")

特殊方法

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class MyClass:
    def __init__(self, value):
        self.value = value
    
    def __str__(self):
        return str(self.value)
    
    def __repr__(self):
        return f"MyClass({self.value})"
    
    def __len__(self):
        return len(self.value)
    
    def __getitem__(self, key):
        return self.value[key]

七、异常处理

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try:
    # 可能出错的代码
    pass
except Exception as e:
    # 异常处理
    print(e)
else:
    # 无异常时执行
    pass
finally:
    # 始终执行
    pass

# 抛出异常
raise ValueError("invalid value")

八、文件操作

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# 读取文件
with open('file.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    content = f.read()
    lines = f.readlines()
    for line in f:
        print(line)

# 写入文件
with open('file.txt', 'w', encoding='utf-8') as f:
    f.write('content')
    f.writelines(['line1\n', 'line2\n'])

# 追加
with open('file.txt', 'a', encoding='utf-8') as f:
    f.write('new content')

九、模块和包

导入模块

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import os
import os.path
from os import path
from os.path import join, exists
from os import *  # 不推荐

常用标准库

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import os           # 操作系统接口
import sys          # 系统相关
import json         # JSON处理
import datetime     # 日期时间
import re           # 正则表达式
import math         # 数学函数
import random       # 随机数
import collections  # 高级数据结构
import itertools    # 迭代工具
import functools    # 函数工具

十、总结

Python基础要点：

  • 简洁的语法和动态类型
  • 四种内置数据结构：列表、元组、字典、集合
  • 支持函数式编程特性
  • 面向对象编程
  • 丰富的标准库

Python适合快速开发、数据处理、自动化脚本、Web开发、机器学习等场景。