python基础知识笔记

参考视频和资料：2022新版黑马程序员python教程，8天python从入门到精通，学python看这套就够了_哔哩哔哩_bilibili

最后有知识的思维导图！ 

Python入门学习

Day1

解释器：pycharm

一、Pycharm快捷键和基础

1. 注释多行代码：Ctrl+/
2. 单行注释：#
3. 搜索：ctrl + f
4. 打开软件设置：ctrl+alt+s
5. 复制当前行代码：ctrl + d
6. 将当前行代码上移或下移：shift + alt +上\下
7. 运行当前代码文件：crtl + shift + f10
8. 撤回 crtl + z

 二、python基础语法

1. 常用的值类型

2.注释

单行注释：#

多行注释：””” ****“””

3.变量命名规则

1. 变量名必须以字母或下划线字符开头
2. 变量名不能以数字开头
3. 变量名称只能包含字母数字字符和下划线
4. 变量名区分大小写
5. 不能与关键字重复

4.数据类型 

5.type()函数

type(被查看类型的数据)

6.字符串定义的三种方式

 7.数据类型转换

注意：

1. 任何类型，都可以通过str()，转换成字符串
2. 字符串内必须真的是数字，才可以将字符串转换为数字

Day2

1.标识符

用户编写代码时，对变量、类、方法等编写的名字，叫做标识符。

 2.关键词

3.算术运算符

 4.赋值运算符

5.复合赋值运算符

 案例：a+=b  如同a=a+b

 6.字符串的引号嵌套

1. 单引号定义法，可以内含双引号
2. 双引号定义法，可以内含单引号
3. 可以使用转移字符（\）来将引号解除效用，变成普通字符串

7.字符串拼接

案例一：print("学IT来黑马" + "月薪过)

 案列二：

 注意：字符串无法和非字符串变量进行拼接，因为类型不一致，无法接上。

 8.字符串格式化

 1)占位：

案列：

%表示：我要占位

s表示：将变量变成字符串放入占位的地方

案列：

 我们需要注意的是：

 常用的数据类型占位：

 案列：

 9.数字精度控制

 案列：%5.2f：表示将宽度控制为5，将小数点精度设置为2（m.n）

1. m，控制宽度，要求是数字（很少使用）,设置的宽度小于数字自身，不生效
2. .n，控制小数点精度，要求是数字，会进行小数的四舍五入

 10.字符串格式化（快速写法）

 注意：这种写法不做精度控制，也不理会类型，适用于快速格式化字符串。

11.字符串格式化-表达式的格式化

 注意：在无需使用变量进行数据存储的时候，可以直接格式化表达式，简化代码哦.

12.input()函数

案例：name = input()

input语句获取的数据类型:最终的结果都是：字符串类型的数据.

13.判断语句

判断是程序最基础，最核心的逻辑功能。

1)布尔类型的定义：

布尔类型的字面量：

1. True  表示真（是、肯定）
2. False 表示假 （否、否定）

2）比较运算符

3）if判断语句

If 判断语句：

  语句一

1. 判断语句的结果，必须是布尔类型True或False
2. True会执行if内的代码语句
3. False则不会执行

 4）if else语句

If 判断语句：
语句一

else：

    语句二

注意：

1. else后，不需要判断条件
2. 和if的代码块一样，else的代码块同样需要4个空格作为缩进

5）if elif else语句 

If 判断语句一：

  语句一

elif 判断语句二

  语句二

...

else:

  语句N

 案列：

6）判断语句嵌套

注意：

1. 嵌套的关键点，在于：空格缩进
2. 通过空格缩进，来决定语句之间的：层次关系

 案列：

Day3

1.while循环语句

While 条件：

        语句一

        语句二

        ...

        语句n

只要条件满足会无限循环执行。

案例：

1）while的条件需得到布尔类型，True表示继续循环，False表示结束循环。

 2）需要设置循环终止的条件，如i += 1配合 i < 100，就能确保100次后停止，否则将无限循环。

3）空格缩进和if判断一样，都需要设置。

2. random.randint(上界1，上界2)

3. While循环的嵌套

 基于空格缩进来决定层次关系。

4.print(“hello”,end=’ ’)

在print语句中，加上 end=’’ 即可输出不换行了。

5.制表符\t

可以让我们的多行字符串进行对齐。

效果：

 6. for循环

for语句和while语句的区别：

1. while循环的循环条件是自定义的，自行控制循环条件
2. for循环是一种”轮询”机制，是对一批内容进行”逐个处理”

 基本语法：

语法中的：待处理数据集，严格来说，称之为：可迭代类型。可迭代类型指，其内容可以一个个依次取出的一种类型，包括：

1. 字符串
2. 列表
3. 元组
4. 等

从待处理数据集中：逐个取出数据赋值给临时变量

案例： 

可以看出，for循环是将字符串的内容：依次取出。所以，for循环也被称之为：遍历循环。

1. 理论上讲，Python的for循环无法构建无限循环（被处理的数据集不可能无限大）

 7. range语句

range的用途很多，多数用在for循环场景。

8.for循环的变量作用域

临时变量，在编程规范上，作用范围（作用域），只限定在for循环内部。

如果在for循环外部访问临时变量：

1. 实际上是可以访问到的
2. 在编程规范上，是不允许、不建议这么做的

 9. for嵌套

10. 循环中断

1）continue

1. continue关键字用于：中断本次循环，直接进入下一次循环。
2. continue可以用于：for循环和while循环，效果一致。
3. continue关键字只可以控制：它所在的循环临时中断

 2）Break

1. break关键字用于：直接结束所在循环
2. break可以用于：for循环和while循环，效果一致
3. break关键字同样只可以控制：它所在的循环永久中断

11.函数的定义 

 1）函数的传入参数-传参定义

 def test(x,y):

        sum = x+y

        return sum

test(5,6)

函数定义中，提供的x和y，称之为：形式参数（形参），表示函数声明将要使用2个参数。 参数之间使用逗号进行分隔。

函数调用中，提供的5和6，称之为：实际参数（实参），表示函数执行时真正使用的参数值。

传入的时候，按照顺序传入数据，使用逗号分隔。

2)函数的返回值

所谓“返回值”，就是程序中函数完成事情后，最后给调用者的结果。

 3）None类型

None表示：空的、无实际意义的意思，其类型是：<class 'NoneType'>。

None作为一个特殊的字面量，用于表示：空、无意义，其有非常多的应用场景。

1. 用在函数无返回值上
2. 用在if判断上

        1）在if判断中，None等同于False

        2）一般用于在函数中主动返回None，配合if判断做相关处理

       3.用于声明无内容的变量上

           1）定义变量，但暂时不需要变量有具体值，可以用None来代替

12.函数的说明文档

在PyCharm编写代码时，可以通过鼠标悬停，查看调用函数的说明文档。

 13. 函数嵌套使用

如果函数A中，调用了另外一个函数B，那么先把函数B中的任务都执行完毕之后才会回到上次 函数A执行的位置。

14. 变量的作用域

变量作用域指的是变量的作用范围，主要分为两类：局部变量和全局变量。

1）局部变量

1. 所谓局部变量是定义在函数体内部的变量，即只在函数体内部生效。
2. 局部变量的作用：在函数体内部，临时保存数据，即当函数调用完成后，则销毁局部变量

2）全局变量 

所谓全局变量，指的是在函数体内、外都能生效的变量

global关键字：
使用 global关键字 可以在函数内部声明变量为全局变量, 如下所

Day4

1.数据容器

数据据容器根特点的不同，如：是否支持重复元素、是否可以修改、是否有序，等分为5类，分别是：列表（list）、元组（tuple）、字符串（str）、集合（set）、字典（dict）。

2. List列表

        1）列表的定义

         2）列表下标索引

列表中的每一个元素，都有其位置下标索引，从前向后的方向，从0开始，依次递增。

        反向索引：

        嵌套索引：

3）列表的常用操作

查找某元素的下标：

语法：列表.index(元素)

index就是列表对象（变量）内置的方法（函数）

修改特定位置（索引）的元素值：语法：列表[下标] = 值

插入元素：

语法：列表.insert(下标, 元素)，在指定的下标位置，插入指定的元素

追加元素：

语法：列表.append(元素)，将指定元素，追加到列表的尾部

追加元素方式2：

语法：列表.extend(其它数据容器)，将其它数据容器的内容取出，依次追加到列表尾部

删除元素：

语法1： del 列表[下标]

语法2：列表.pop(下标)

删除某元素在列表中的第一个匹配项：

语法：列表.remove(元素)

清空列表内容

语法：列表.clear()

统计某元素在列表内的数量

语法：列表.count(元素)

统计列表内，有多少元素

语法：len(列表)

4）列表的方法 - 总览

5）List列表遍历

while循环和for循环的对比：

3.tuple元组

1）元组的定义

元组一旦定义完成，就不可修改。

元组定义：定义元组使用小括号，且使用逗号隔开各个数据，数据可以是不同的数据类型。

 2) 元组的相关操作

元组的相关操作 - 注意事项

1. 不可以修改元组的内容，否则会直接报错

      2.可以修改元组内的list的内容（修改元素、增加、删除、反转等）

        3. 不可以替换list为其它list或其它类型

4.str字符串

1）字符串的常用操作

字符串的下标索引

和其它容器如：列表、元组一样，字符串也可以通过下标进行访问

1. 从前向后，下标从0开始
2. 从后向前，下标从-1开始

同元组一样，字符串是一个：无法修改的数据容器。

查找特定字符串的下标索引值

语法：字符串.index(字符串）

字符串的替换

语法：字符串.replace(字符串1，字符串2）

功能：将字符串内的全部：字符串1，替换为字符串2

注意：不是修改字符串本身，而是得到了一个新字符串哦

可以看到，字符串name本身并没有发生变化，而是得到了一个新字符串对象

字符串的规整操作（去前后空格）

语法：字符串.strip()

字符串的规整操作（去前后指定字符串）

语法：字符串.strip(字符串)

注意，传入的是“12” 其实就是：”1”和”2”都会移除，是按照单个字符。

统计字符串中某字符串的出现次数

语法：字符串.count(字符串)

统计字符串的长度

语法：len(字符串)

1. 数字（1、2、3...）
2. 字母（abcd、ABCD等）
3. 符号（空格、!、@、#、$等）
4. 中文
5. 均算作1个字符

 2）字符串常用操作汇总

Day5

1. 序列

序列是指：内容连续、有序，可使用下标索引的一类数据容器。

列表、元组、字符串，均可以可以视为序列

1）序列的常用操作-切片

序列支持切片，即：列表、元组、字符串，均支持进行切片操作

切片：从一个序列中，取出一个子序列

语法：序列[起始下标:结束下标:步长]

表示从序列中，从指定位置开始，依次取出元素，到指定位置结束，得到一个新序列：

起始下标表示从何处开始，可以留空，留空视作从头开始

结束下标（不含）表示何处结束，可以留空，留空视作截取到结尾

1. 步长表示，依次取元素的间隔
2. 步长1表示，一个个取元素
3. 步长2表示，每次跳过1个元素取
4. 步长N表示，每次跳过N-1个元素取
5. 步长为负数表示，反向取（注意，起始下标和结束下标也要反向标记）

注意，此操作不会影响序列本身，而是会得到一个新的序列（列表、元组、字符串）

2. set(集合)

集合，最主要的特点就是：不支持元素的重复（自带去重功能）、并且内容无序

基本语法：

 1）小总结

1. 列表使用：[]
2. 元组使用：()
3. 字符串使用：""
4. 集合使用：{}

 2）集合的常用操作

修改

添加新元素

     语法：集合.add(元素)。将指定元素，添加到集合内

     结果：集合本身被修改，添加了新元素

 移除元素

        语法：集合.remove(元素)，将指定元素，从集合内移除

         结果：集合本身被修改，移除了元素

从集合中随机取出元素

     语法：集合.pop()，功能，从集合中随机取出一个元素

     结果：会得到一个元素的结果。同时集合本身被修改，元素被移除

清空集合

     语法：集合.clear()，功能，清空集合

     结果：集合本身被清空

取出2个集合的差集

     语法：集合1.difference(集合2)，功能：取出集合1和集合2的差集

     结果：得到一个新集合，集合1和集合2不变

消除2个集合的差集

     语法：集合1.difference_update(集合2)

    功能：对比集合1和集合2，在集合1内，删除和集合2相同的元素。

     结果：集合1被修改，集合2不 

2个集合合并

     语法：集合1.union(集合2)

     功能：将集合1和集合2组合成新集合

     结果：得到新集合，集合1和集合2不变

查看集合的元素数量

     语法：len(集合)

     功能：统计集合内有多少元素

     结果：得到一个整数结果

集合的常用操作 - 遍历

集合同样支持使用for循环遍历

要注意：集合不支持下标索引，所以也就不支持使用while循环。

 3）集合常用功能总结

 3.dict(字典)

1）定义：字典的定义，同样使用{}，不过存储的元素是一个个的：键值对，如下语法：

1. 使用{}存储原始，每一个元素是一个键值对
2. 每一个键值对包含Key和Value（用冒号分隔）
3. 键值对之间使用逗号分隔
4. Key和Value可以是任意类型的数据（key不可为字典）
5. Key不可重复，重复会对原有数据覆盖

 字典同集合一样，不可以使用下标索引，但是字典可以通过Key值来取得对应的Value

 2）字典的嵌套

字典的Key和Value可以是任意数据类型（Key不可为字典）

3） 字典常用操作

新增元素

语法：字典[Key] = Value，结果：字典被修改，新增了元素

更新元素

语法：字典[Key] = Value，结果：字典被修改，元素被更新

注意：字典Key不可以重复，所以对已存在的Key执行上述操作，就是更新Value值

删除元素

语法：字典.pop(Key)，结果：获得指定Key的Value，同时字典被修改，指定Key的数据被删除

清空字典

语法：字典.clear()，结果：字典被修改，元素被清空

获取全部的key

语法：字典.keys()，结果：得到字典中的全部Key

遍历字典

语法：for key in 字典.keys()

字典不支持下标索引，所以同样不可以用while循环遍历

计算字典内的全部元素（键值对）数量

语法：len(字典)

结果：得到一个整数，表示字典内元素（键值对）的数量

 4）字典的操作总结

4. 数据容器分类

是否支持下标索引

1. 支持：列表、元组、字符串 - 序列类型
2. 不支持：集合、字典 - 非序列类型

是否支持重复元素：

1. 支持：列表、元组、字符串 - 序列类型
2. 不支持：集合、字典 - 非序列类型

是否可以修改

1. 支持：列表、集合、字典
2. 不支持：元组、字符串

 1）数据容器特点对比

 2）数据容器的通用操作 - 遍历

首先，在遍历上：

1. 5类数据容器都支持for循环遍历
2. 列表、元组、字符串支持while循环，集合、字典不支持（无法下标索引）
3. 尽管遍历的形式各有不同，但是，它们都支持遍历操作

3） 数据容器的通用统计功能

4） 容器的通用转换功能

5） 容器通用排序功能

sorted(容器, [reverse=True])

将给定容器进行排序

注意，排序后都会得到列表（list）对象。

6）容器通用功能总览

 7）ASCII码表

8）字符串比较

字符串是按位比较，也就是一位位进行对比，只要有一位大，那么整体就大。

 从头到尾，一位位进行比较，其中一位大，后面就无需比较了。

5. 函数进阶

1）多个返回值

1. 按照返回值的顺序，写对应顺序的多个变量接收即可
2. 变量之间用逗号隔开
3. 支持不同类型的数据return

 2）函数参数种类

使用方式上的不同, 函数有4中常见参数使用方式:

1. 位置参数：调用函数时根据函数定义的参数位置来传递参数

注意：

      传递的参数和定义的参数的顺序及个数必须一致

        2.关键字参数：函数调用时通过“键=值”形式传递参数

作用: 可以让函数更加清晰、容易使用，同时也清除了参数的顺序需求.

注意：

       函数调用时，如果有位置参数时，位置参数必须在关键字参数的前面，但关键字参数之间不存在先后顺序

        3.缺省参数：缺省参数也叫默认参数，用于定义函数，为参数提供默认值，调用函数时可不传该默认参数的值（注意：所有位置参数必须出现在默认参数前，包括函数定义和调用）.

作用: 当调用函数时没有传递参数, 就会使用默认是用缺省参数对应的值.

注意：

       函数调用时，如果为缺省参数传值则修改默认参数值, 否则使用这个默认值

        4.不定长参数：不定长参数也叫可变参数. 用于不确定调用的时候会传递多少个参数(不传参也可以)的场景.

作用: 当调用函数时不确定参数个数时, 可以使用不定长参数

        5.不定长参数的类型:

        ①位置传递

注意：

      传进的所有参数都会被args变量收集，它会根据传进参数的位置合并为一个元组(tuple)，args是元组类型，这就是位置传递

 ②关键字传递

注意：

      参数是“键=值”形式的形式的情况下, 所有的“键=值”都会被kwargs接受, 同时会根据“键=值”组成字典.

3）匿名函数

函数作为参数传递

1. 函数compute，作为参数，传入了test_func函数中使用。
2. test_func需要一个函数作为参数传入，这个函数需要接收2个数字进行计算，计算逻辑由这个被传入函数决定
3. compute函数接收2个数字对其进行计算，compute函数作为参数，传递给了test_func函数使用
4. 最终，在test_func函数内部，由传入的compute函数，完成了对数字的计算操作

所以，这是一种，计算逻辑的传递，而非数据的传递。就像上述代码那样，不仅仅是相加，相见、相除、等任何逻辑都可以自行定义并作为函数传入。

Lambda匿名函数

函数的定义中:

1. def关键字，可以定义带有名称的函数
2. lambda关键字，可以定义匿名函数（无名称）

有名称的函数，可以基于名称重复使用。无名称的匿名函数，只可临时使用一次。

匿名函数定义语法：

lambda 是关键字，表示定义匿名函数

传入参数表示匿名函数的形式参数，如：x, y 表示接收2个形式参数

函数体，就是函数的执行逻辑，要注意：只能写一行，无法写多行代码

 使用def和使用lambda，定义的函数功能完全一致，只是lambda关键字定义的函数是匿名的，无法二次使用.

Day6

1. 文件编码

编码就是一种规则集合，记录了内容和二进制间进行相互转换的逻辑。

编码有许多中，我们最常用的是UTF-8编码。

常用的编码：UTF-8，GBK，Big5 等。

2、文件的读取

文件的操作步骤：

① 打开文件

② 读写文件

③ 关闭文件

1）open()打开函数

open(name, mode, encoding)

name：是要打开的目标文件名的字符串(可以包含文件所在的具体路径)。

mode：设置打开文件的模式(访问模式)：只读、写入、追加等。

encoding:编码格式（推荐使用UTF-8）

示例代码：

f = open('python.txt', 'r', encoding=”UTF-8)

# encoding的顺序不是第三位，所以不能用位置参数，用关键字参数直接指定。

mode常用的三种基础访问模式：

 2）读操作相关方法

read()方法：

文件对象.read(num)

Num:表示要从文件中读取的数据的长度（单位是字节），如果没有传入num，那么就表示读取文件中所有的数据。

readlines()方法：

readlines可以按照行的方式把整个文件中的内容进行一次性读取，并且返回的是一个列表，其中每一行的数据为一个元素。

f = open('python.txt')

content = f.readlines()

# ['hello world\n', 'abcdefg\n', 'aaa\n', 'bbb\n', 'ccc']

print(content)

# 关闭文件

f.close()

readline()方法：一次读取一行内容

案例：

f = open('python.txt')

content = f.readline()

print(f'第一行：{content}')

content = f.readline()

print(f'第二行：{content}')

# 关闭文件

f.close()

for循环读取文件行

for line in open("python.txt", "r"):

    print(line)

# 每一个line临时变量，就记录了文件的一行数据

close() 关闭文件对象

f = open("python.txt", "r")

f.close()

# 最后通过close，关闭文件对象，也就是关闭对文件的占用

# 如果不调用close,同时程序没有停止运行，那么这个文件将一直被Python程序占用。

with open 语法

with open("python.txt", "r") as f:

    f.readlines()

# 通过在with open的语句块中对文件进行操作

# 可以在操作完成后自动关闭close文件，避免遗忘掉close方法

文件读取操作汇总：

 3、文件的写入

案例：

注意：

1. 直接调用write，内容并未真正写入文件，而是会积攒在程序的内存中，称之为缓冲区
2. 当调用flush的时候，内容会真正写入文件
3. 这样做是避免频繁的操作硬盘，导致效率下降（攒一堆，一次性写磁盘）
4. w模式，文件不存在，会创建新文件
5. w模式，文件存在，会清空原有内容
6. close()方法，带有flush()方法的功能

4、文件的追加 

案例：

注意：

1. a模式，文件不存在会创建文件
2. a模式，文件存在会在最后，追加写入文件

5、python 异常

异常就是程序运行的过程中出现了错误。

对可能出现的bug，进行提前准备、提前处理，这种行为我们称之为：异常处理（捕获异常）。

捕获异常的作用在于：提前假设某处会出现异常，做好提前准备，当真的出现异常的时候，可以有后续手段。

 捕获指定异常：

 注意事项

① 如果尝试执行的代码的异常类型和要捕获的异常类型不一致，则无法捕获异常。

② 一般try下方只放一行尝试执行的代码。

捕获所有异常

基本语法：

异常else

异常的finally 

 finally表示的是无论是否异常都要执行的代码，例如关闭文件。

异常是具有传递性的

案例：

6、python模块

1）模块的导入

Python模块(Module)，是一个Python文件，以.py结尾.  模块能定义函数，类和变量，模块里也能包含可执行的代码. 

模块的导入方式

常用的组合形式如：

1. import 模块名
2. from 模块名 import 类、变量、方法等
3. from 模块名 import *
4. import 模块名 as 别名
5. from 模块名 import 功能名 as 别名

from 模块名 import * 导入模块的所有方法。

只在当前文件中调用该函数，其他导入的文件内不符合该条件，则不执行相关的函数调用。

if __name__ == '__main__':

test (1, 1)

如果一个模块文件中有`__all__`变量，当使用`from xxx import *`导入时，只能导入这个列表中的元素

__all__

7、python包

从物理上看，包就是一个文件夹，在该文件夹下包含了一个 __init__.py 文件，该文件夹可用于包含多个模块文件，从逻辑上看，包的本质依然是模块。

 1）建立一个新的python包

注意：新建包后，包内部会自动创建`__init__.py`文件，这个文件控制着包的导入行为。

2）导入包

方式一：

 案例：

方式二：

注意：必须在`__init__.py`文件中添加`__all__ = []`，控制允许导入的模块列表

from 包名 import *

思维导图 

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