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*Python基础语法

news 2025/10/27 7:52:06

Python注释

Python变量

Python输出

Python输入

Python运算符

Python分支语句

Python循环

Python字符串

Python列表

Python注释

为了提高程序的可读性。

单行注释

# 注释内容

语法规范：#与注释内容之间要有一个空格，与语句末尾要有两个空格

多行注释

'''

注释内容

'''

语法规范：多行注释不能写在语句末尾

Pycharm单行注释快捷键：选中代码，Ctrl + /

Python变量

变量概述

用户视角来看，变量是个带标签的容器，标签就是变量名，里面存储的就是数据值；

本质上，Python的变量是指向内存中数据对象的标签，是对内存地址的引用。这与C语言不同，C语言的变量是对内存空间的命名，操作变量就是在操作内存中的二进制数据。

例如：

# Python中
a = 1  # 在内存中创建一个整数对象10，让变量a引用这个对象
b = a  # 让变量b也引用变量a引用的同一个对象10
a = 20  # 在内存中创建一个新的整数对象20，让变量a转而引用这个新对象。b仍然指向原来的对象 # C语言中
int a = 5;  # 在内存中开辟4字节空间，命名为a，并存放二进制的5#所以从底层内存开销来看，Python的对象模型比C语言的变量机制消耗更多内存

变量命名规则

①只能包含字母、数字和下划线，不能以数字开头；

②区分大小写（age、AGE、Age是不同变量）；

③不能使用关键字作为变量名（if、for、class等）；

④Python社区的通用规范：变量名、函数名、方法名全部用小写字母，单词之间用下划线连接（user_name）；类名每个单词首字母大写，不加下划线（MyClass）；变量名要具有描述性，避免无意义的命名。

常见数据类型

①数字：int（整型）、float（浮点型）、complex（复数）

②布尔：bool

③序列：str（字符串）、list（列表，可变）、tuple（元组，不可变）

④映射-键值对：dict（字典）

⑤集合：set（可变集合）、frozenset（不可变集合）

例如：

# type()函数来检查变量当前所指向的对象类型
age = 25  # <class 'int'>
price = 19.9  # <class 'float'>
z = 3 + 4i  # <class 'complex'>is_active  # <class 'bool'>, bool实际上是整数的子类name = "Lown"  # <class 'str'>
fruits = ["apple","banana","orange"]  # <class 'list'>
single_element = (20,)  # <class 'tuple'>, 注意逗号，创建单元素元组person = {"name": "Lown","age": 20,"city": "Shen Zhen"
}  # <class 'dict'>unique_numbers = {1, 2, 3, 2, 1}  # <class 'set'>，无序，重复元素会被去除
immutable_set = frozenset([1, 2, 3, 2, 1])  # <class 'frozenset'>

不可变类型：一旦创建，其值就不能被修改，重新赋值会创建新对象

int、float、complex、bool、str、tuple、frozenset

可变类型：创建后，其值可以在原地修改，不创建新对象

list、dict、set

变量基本操作

Python是动态类型语言，变量会在第一次赋值时被创建，不需要提前声明变量或类型，变量的类型在运行时确定，并且可以改变。这与C语言完全不同。

例如：

x = 5
x = "Python"
a,b,c = 1,2,"Python"  # 对象可被多个变量引用
a,b = b,a  # 优雅地交换
p = q = 100  #为多个变量赋同值# del语句删除变量
del x

Python输出

最常用的是print()函数。

基本输出

# 输出字符串
print("Hello World")# 输出数字
print(20)# 输出变量
name = "Lown"
print(name)# 输出多个值
print("Name:",name,"Age:",20)# 输出到多行，自动换行，与C语言不同
print("Name:",name)
print("Age:",20)

print()函数参数

# sep 设置分隔符
print("2025","10","25",sep="-")  # 2025-10-25# end 设置结束符，默认以换行符结束
print("Hello",end=" ")
print("World",end="!")
print("I am Lown")
# Hello World!I am Lown# file 输出到文件
with open("output.txt","w") as f:print("I am Lown",file=f)

格式化输出

# 基本用法
print(f"{name} is {age} years old")#表达式计算
print(f"Next year, {name} is {age + 1} years old")# 格式化数字
print(f"Height: {height:.3f} meters")  # 保留3位小数
print(f"Large number: {1000000:,}")  # 千位分隔符，Large number: 1,000,000
print(f"Persent:{0.987:.2%}")  # 百分比，保留两位小数，Persent:98.70%
print(f"ID:{id:06d}")  # 6位数，不足位用0补齐，ID:000666

Python输入

最常用的输入函数是input()函数。

基本用法

# input()返回的是字符串
age = input("Enter your age: ")
print(f"类型：{type(age)},值：{age}")  # 类型：<class 'str'>,值：20

基本类型转换

用数据类型转换函数转，与C语言类似。

# int(),float(),str(),bool(),complex()
# list(),tuple(),set(),dict()# 转换为整数
age = int(input("Enter your age: "))
print(f"类型：{type(age)},值：{age}")  #类型：<class 'int'>,值：20# 转换为布尔值，非空字符串都会转换为True，空字符串转为False
is_active = bool(input("是否激活（直接回车为否）："))
print(is_active)

多种输入格式

# split() 以指定字符分割
data = input("请输入姓名和年龄（用空格分隔）：")
name,age = data.split()  # 空格分割
age = int(age)
print(name,age)  # Lown 20# 直接分割多个变量
name, age = input("请输入姓名和年龄: ").split()
age = int(age)
print(name, age)# 处理不确定数量的输入
numbers = input("请输入多个数字（用空格分隔）: ")
number_list = [int(x) for x in numbers.split()]
print(f"数字列表: {number_list}, 总和: {sum(number_list)}")  # 数字列表: [20, 30, 40], 总和: 90

Python运算符

主要讲解与C语言的差异。

算数运算符

# +、-、*、/、//、%、**
a,b = 10,3
print(f"{a} + {b} = {a+b}")  # 13print(f"{a} / {b} = {a / b}")  # 3.3333333333333335，C语言取整3
print(-10 // 3)  # -4，向负无穷取整，而C语言是向零取整，余数符号与被除数相同-3
print(-10 % 3)  # 2，向负无穷取整,余数符号与除数相同。计算过程：-10=（-4）*3+2
print(10 % -3)  # -2，计算过程：10 = （-3）*（-4）-2
print(-10 % -3)  # -1，计算过程：-10=（-3）*3-1print(f"{a} ** {b} = {a ** b}")  # 1000，幂运算，C语言要用pow()函数a += 1
print(a)  # python中没有++和--（自增运算符和自减运算符）

比较运算符

# ==、!=、>、<、=>、<=，与C语言相同
a,b = 10,5
print(a == b)  # Falseprint(1< a < 11)  # True，python特有的链式比较，C语言必须(1<a)&&(a<11)

逻辑运算符

# and、or、not，相当于C语言中的&&、||、!
a,b = True,False
print(a and b)  # False
print(a or b)  # True#短路求值
def test_func():print("函数被调用")return Trueprint(False and test_func())  # 返回第一个为False的值, test_func() 不会被调用
print(True or test_func())    # 返回第一个为True的值, test_func() 不会被调用

位运算符

# 语法与C完全相同
a, b = 5, 3  # 5 = 0101, 3 = 0011print(f"{a} & {b} = {a & b}")   # 1  (0101 & 0011 = 0001)
print(f"{a} | {b} = {a | b}")   # 7  (0101 | 0011 = 0111)
print(f"{a} ^ {b} = {a ^ b}")   # 6  (0101 ^ 0011 = 0110)
print(f"~{a} = {~a}")           # -6 (按位取反)
print(f"{a} << 1 = {a << 1}")   # 10 (0101 << 1 = 1010)
print(f"{a} >> 1 = {a >> 1}")   # 2  (0101 >> 1 = 0010)# 注意：Python整数没有位数限制，不会溢出
big_num = 1 << 100  # 2^100，在C中会溢出，Python中不会
print(f"2^100 = {big_num}")

赋值运算符

# 基本赋值和复合赋值与C语言相同
# =、+=、-=、*=、/=、//=、%=、**=（C语言没有这个）# Python 特有的多重赋值
a, b, c = 1, 2, 3           # 同时给多个变量赋值
x = y = z = 0               # 链式赋值# 交换变量值（Python特有，不需要临时变量）
a, b = 5, 10
a, b = b, a  # 交换 a 和 b 的值
print(f"a={a}, b={b}")  # a=10, b=5

身份运算符

# is，is not，python特有# 检查两个变量是否引用同一个对象（内存地址相同）
a = [1, 2, 3]
b = a        # b 和 a 引用同一个列表
c = [1, 2, 3] # c 是新的列表对象print(a is b)     # True (同一个对象)
print(a is c)     # False (不同对象，虽然值相同)
print(a == c)     # True (值相等)# 与 None 比较时常用 is
x = None
print(x is None)    # True
print(x is not None) # False# 小整数缓存（Python优化）
a = 256
b = 256
print(a is b)  # True (Python缓存了小整数)a = 257
b = 257  
print(a is b)  # False (大整数不缓存)

成员运算符

# 检查元素是否在容器中
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
print(3 in numbers)        # True
print(6 not in numbers)    # Truetext = "Hello World"
print('Hello' in text)     # True
print('Python' not in text) # True# 字典中检查键
person = {'name': 'Alice', 'age': 25}
print('name' in person)    # True
print('Alice' in person)   # False (检查键，不是值)

运算符优先级（由高到低）

海象运算符 :=

# 海象运算符 := 在表达式中进行赋值
# 常用于 while 循环和条件判断while (data := input("请输入数据: ")) != "quit":print(f"处理: {data}")# 在列表推导式中使用，比传统写法更简单、性能更好
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
squares = [n_sq for x in numbers if (n_sq := x ** 2) > 10]
print(squares)  # [16, 25]

Python分支语句

if语句

# 条件表达式不需要括号，条件后面跟冒号，缩进代替代码块，语句结尾不需要分号
if x > 10:print("x 大于 10")

if-else语句

if age >= 18:print("成年人")
else:print("未成年人")

if-elif-else语句

# 相当于C的else if
if score >= 90:print("A")
elif score >= 80:    print("B")
elif score >= 70:print("C")
else:print("D")

嵌套if语句

if x > 0:if y > 0:print("第一象限")else:print("第四象限")
else:print("第二或第三象限")

三元表达式

// C 语言的三元运算符
int max = (a > b) ? a : b;
char* result = (score >= 60) ? "及格" : "不及格";# Python 的三元表达式
max_value = a if a > b else b
result = "及格" if score >= 60 else "不及格"

空值检查

# Python 简洁写法（利用空值为False的特性）
if name:print(f"Hello, {name}")

Python循环

for循环

# 不需要初始化、条件、递增，用range（）代替计数器
for i in range(5):print(i,end=' ')  # 0 1 2 3 4# 直接遍历列表，而C语言需要索引
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
for number in numbers:print(number,end=' ')

while循环

i = 0
while i < 5:print(i,end=" ")  # 0 1 2 3 4i += 1# python中没有do-while，但可以模拟
j = 0
while True:print(j,end=" ")  # 0 1 2 3 4j += 1if j >= 5:break

range()函数

# 指定起始值,默认从0开始,范围左闭右开。下面相当于for(int i=1;i<5;i++)
for i in range(1,5):print(i,end =" ")  # 1 2 3 4# 指定步长，默认步长为1。下面相当于for(int i=1;i<5;i+=2)
for i in range(1,5,2):print(i,end =" ")  # 1 3# 反向遍历。下面相当于for(int i=5;i>1;i--)
for i in range(5,1,-1):print(i,end =" ")  # 5 4 3 2

遍历各数据结构

# 遍历列表
fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']
# 直接遍历
for fruit in fruits:print(fruit)# 遍历字典
person = {'name':'Lown', 'age':20, 'gender':'male'}
# 遍历键
for key in person:print(f"键：{key}")
# 遍历值
for value in person.values():print(f"值：{value}")
# 遍历键值对
for key, value in person.items():print(f"{key} : {value}")# 遍历字符串
text = "Hello World!"for char in text:print(char,end="")

enumerate枚举遍历

fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']
# 使用 enumerate 同时获取索引和值
for index, fruit in enumerate(fruits):print(f"第{index}个水果是{fruit}")
# 第0个水果是apple
# 第1个水果是banana
# 第2个水果是cherry# 指定起始索引
for index, fruit in enumerate(fruits, start=1):print(f"第{index}个水果是{fruit}")
# 第1个水果是apple
# 第2个水果是banana
# 第3个水果是cherry

循环控制语句

# break
# 找到第一个偶数后停止
numbers = [1, 3, 5, 7, 8, 9]
for num in numbers:if num % 2 == 0:print(f"找到偶数：{num}")break# continue
# 跳过奇数，只打印偶数
for num in range(10):if num % 2 != 0:continueprint(f"偶数：{num}")

循环的else子句

# else子句在循环正常完成时执行，即循环没有被break中断
numbers = [1, 3, 5, 7, 9]
for num in numbers:if num % 2 == 0:print(f"找到偶数: {num}")break
else:print("没有找到偶数")

嵌套循环的简化

# 生成坐标对
points = [(x, y) for x in range(3) for y in range(2)]
print(points)  # [(0, 0), (0, 1), (1, 0), (1, 1), (2, 0), (2, 1)]

zip()函数并行遍历

# 并行遍历就是同时遍历多个列表
for name, age in zip(names, ages):print(f"{name} : {age}")
# Lown : 20
# Charles : 19
# Joey : 22

列表推导式

# 传统方式：计算平方
squares = []
for x in range(5):squares.append(x ** 2)
print(squares)  # [0, 1, 4, 9, 16]# 列表推导式，还可以在range()函数后面带条件
squares = [x**2 for x in range(5)]
print(squares)  # [0, 1, 4, 9, 16]# 字典推导式
squares_dict = {x: x**2 for x in range(5)}
print(squares_dict)  # {0: 0, 1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16}# 集合推导式
unique_squares = {x**2 for x in [1, 2, 3, 3, 2]}
print(unique_squares)  # {1, 4, 9}

Python字符串

字符串创建

# 字符串创建后不能修改，不需要手动分配和释放内存str1 = "Hello"           # 不可变，自动内存管理
str2 = 'World'           # 单引号也可以
str3 = """多行
字符串"""                # 三引号用于多行字符串# 自动 Unicode 支持
chinese = "你好世界"      # 直接支持中文
emoji = "Python 🐍"     # 支持表情符号

字符串连接

str1 = "Hello"
str2 = "World"
# 用 + 运算符连接
result1 = str1 + " " + str2  # Hello World
# 用join()方法高效连接
result2 = " ".join([str1,str2])  # Hello World
# 重复操作符 *
repeat = "Ha" * 3  # HaHaHa
#格式化字符串
result3 = f"{str1} {str2}"  # Hello World

字符串索引

text = "Python"# 正向索引（从0开始）
print(text[5])    # 'n'# 负向索引（从-1开始）
print(text[-1])   # 'n'（最后一个）# 字符串不可变，不能修改
# text[0] = 'J'  # TypeError: 'str' object does not support item assignment

字符串切片

text = "Hello World"# 基本切片：[start:end:step]
print(text[0:5])      # Hello（索引0到4）
print(text[6:11])     # World（索引6到10）
print(text[6:])       # World（从6到结尾）
print(text[:5])       # Hello（从开头到4）
print(text[::2])      # HloWrd（每隔一个字符）# 负索引切片
print(text[-5:])      # World（最后5个字符）
print(text[::-1])     # dlroW olleH（反转字符串）

大小写转换方法

text = "Hello World"
print(text.upper())  # HELLO WORLD，所有字符转换成大写
print(text.lower())  # hello world，所有字符转换成小写
print(text.capitalize())  # Hello world，仅字符串首字母大写，其余字符小写
print(text.title())  # Hello World，每个单词的首字母大写，以空格分隔的视为不同单词
print(text.swapcase())  # hELLO wORLD，大写转小写，小写转大写

查找和替换方法

text = "Hello World"#查找
print(text.find("World"))  # 6，返回索引
print(text.find("Python"))  # -1，没找到返回-1
print(text.index("World"))  # 6，没找到会报错print(text.count("l"))        # 3，字符出现的次数
print(text.startswith("Hello")) # True，检查字符串是否以括号内字符串开头
print(text.endswith("World"))   # True，检查字符串是否以括号内字符串结尾#替换
print(text.replace("Hello", "Python"))   # Python World
print(text.replace("l","L", 1))   # HeLlo World，数字参数指定最大替换次数，默认所有

分割和连接方法

text = "apple,banana,orange,grape"# split()分割
fruits = text.split(',')
print(fruits)  # ['apple', 'banana', 'orange', 'grape']
# 限制分割次数
limited = text.split(',',2)
print(limited)  # ['apple', 'banana', 'orange,grape']
#行分割
lines = "Line1\nLine2\nLine3\nLine4\nLine5".splitlines()
print(lines)  # ['Line1', 'Line2', 'Line3', 'Line4', 'Line5']
#连接
joined = "-".join(fruits)
print(joined)  # apple-banana-orange-grape

去除空白字符方法

text = "   Hello World   \n"
print(text.strip())  # Hello World，去除两端空白
print(text.lstrip())  # Hello World   \n，去除左边空白
print(text.rstrip())  #    Hello World，去除右边空白# 去除特定字符
text2 = "***Hello World***"
print(text2.strip("*"))  # Hello World

字符串验证方法

text = "Hello123"
print(text.isalpha())  # False,是否全为字母
print(text.isalnum())  # True，是否全为字母或数字
print(text.isdigit())  # False，是否全为数字
print(text.islower())  # False，是否全为小写
print(text.isupper())  # False，是否全为大写
print(text.isspace())  # False，是否全为空白字符print("123".isdigit())    # True，字符串后可以直接跟方法

转义字符

# 常见转义字符
print("换行:\n新行")
print("制表符:\t缩进")
print("退格:Hello\b")      # Hell
print("回车:\r覆盖")        # "覆盖"字符串回到行首
print("双引号: \"")
print("单引号: \'")
print("反斜杠: \\")

防止转义的原始字符串

# 原始字符串
path = r"C:\Users\Name\Documents"  # r：不解析任何转义字符
print(path)  # C:\Users\Name\Documents# 对比普通字符串
normal_path = "C:\\Users\\Name\\Documents"  # 也是一种方式
print(normal_path)  # C:\Users\Name\Documents