自学-python-基础-注释、数据类型、运算符、判断、循环

从认识Python开始，首先了解它的特点和用途是一个很好的起点。让我们从基础开始，逐步深入了解：

1. Python简介

Python是一种高级编程语言，由Guido van Rossum于1991年发布。它的设计哲学强调代码的可读性，语法简洁，易于学习，因此非常适合初学者使用。

2. 为什么选择Python？

• 易学易用：Python的语法简单、直观，不需要编写大量的冗余代码。
• 强大的库和框架：Python拥有广泛的第三方库，能够支持从数据科学到网页开发等各种应用。
• 跨平台：Python可以在多种操作系统（如Windows、MacOS、Linux）上运行。

3. 安装Python

要开始使用Python，首先需要安装它：

• 前往Python官网下载并安装最新版本的Python。
• 安装时确保勾选了"Add Python to PATH"选项，这样你就可以在命令行中直接运行Python。

4. Python的第一个程序

安装好Python后，你可以通过命令行（Windows的命令提示符，按键盘的win+r，输入python进入python的命令窗口）运行Python，也可以使用集成开发环境（IDE）来写代码。

你可以先尝试输入以下代码：

print("Hello, World!")

这是Python中的一个经典示例。print()是一个内置函数，用来输出字符串或其他数据。运行后，你会看到屏幕上打印出“Hello, World!”。

5. Python的基本概念

• 变量和数据类型：
  在Python中，你可以为变量赋值，变量的类型会根据所赋值的内容自动推导。例如：

  x = 10       # 整数类型
  y = 3.14     # 浮点数类型
  name = "John"  # 字符串类型
  is_active = True  # 布尔类型
  

** 更多数据类型**

• 运算符：

  • 算术运算符：+（加）、-（减）、*（乘）、/（除）
  • 比较运算符：==（等于）、!=（不等于）、>（大于）、<（小于）
  • 逻辑运算符：and、or、not

  例如：

  a = 5
  b = 10
  print(a + b)  # 输出 15
  print(a > b)  # 输出 False
  

6. Python的控制流

- 条件语句

可以根据条件执行不同的代码块。用if、elif和else来实现条件判断：
Python中常见的条件控制语句用于根据不同的条件来决定程序的执行路径。以下是Python中常见的条件控制结构：

1. if 语句

• if语句用于根据条件表达式的真假来决定是否执行某个代码块。

语法：

if condition:
    # 如果条件为真，执行该代码块

示例：

x = 10
if x > 5:
    print("x is greater than 5")

2. if-else 语句

• if-else语句在条件为True时执行if后的代码块，条件为False时执行else后的代码块。

语法：

if condition:
    # 如果条件为真，执行该代码块
else:
    # 如果条件为假，执行该代码块

示例：

x = 3
if x > 5:
    print("x is greater than 5")
else:
    print("x is less than or equal to 5")

3. if-elif-else 语句

• if-elif-else语句允许检查多个条件。当第一个条件为True时，执行相应的代码块；如果第一个条件为False，则检查下一个elif条件，直到找到True的条件。如果所有条件都为False，则执行else代码块。

语法：

if condition1:
    # 如果condition1为真，执行该代码块
elif condition2:
    # 如果condition1为假，且condition2为真，执行该代码块
else:
    # 如果所有条件都为假，执行该代码块

示例：

x = 8
if x > 10:
    print("x is greater than 10")
elif x == 8:
    print("x is equal to 8")
else:
    print("x is less than 8")

4. 嵌套 if 语句

• if语句可以嵌套在另一个if语句中，允许进行更复杂的条件判断。

语法：

if condition1:
    if condition2:
        # 如果condition1和condition2都为真，执行该代码块

示例：

x = 5
if x > 0:
    if x < 10:
        print("x is between 0 and 10")

5. 条件表达式（Ternary Operator）

• 条件表达式（也叫三元运算符）是一种简洁的方式，根据条件判断选择值。其语法为：value_if_true if condition else value_if_false

语法：

result = value_if_true if condition else value_if_false

示例：

x = 10
result = "Positive" if x > 0 else "Non-positive"
print(result)

6. 逻辑运算符

• 在条件语句中，逻辑运算符用于组合多个条件。常见的逻辑运算符有：
  • and：所有条件都为真时返回True
  • or：有至少一个条件为真时返回True
  • not：反转条件的真假

示例：

x = 10
y = 5
if x > 5 and y < 10:
    print("x is greater than 5 and y is less than 10")

if not x == 15:
    print("x is not equal to 15")

7. 短路求值

• 在条件判断中，Python会根据短路原则决定是否继续求值：
  • 对于and运算符，当第一个条件为False时，后面的条件不会被求值。
  • 对于or运算符，当第一个条件为True时，后面的条件不会被求值。

示例：

x = 0
if x > 0 and 10 / x > 1:  # 因为 x > 0 是 False，后面的 10 / x 不会被执行
    print("x is positive and 10 / x is greater than 1")

这些条件控制语句可以帮助你根据不同的情况控制程序的流程，实现条件分支、选择和循环等功能。

- 循环

Python中有两种常用的循环：for循环和while循环。

• for循环：用于遍历序列（如列表、元组、字符串）：

  for i in range(5):#从零开始取五位
      print(i)
  

• while循环：根据条件执行循环：

  i = 0
  while i < 5:
      print(i)
      i += 1
  

Python的控制流涉及条件语句、循环、异常处理等。常见的控制流问题包括：

1. 条件语句错误

• 使用if、elif、else时，常见问题包括缩进错误、条件判断逻辑错误等。
• 解决方法：确保条件语句的正确书写和逻辑判断，如使用合适的运算符（==、<、>等）进行比较。

示例问题：

if x = 10:  # 错误，应使用 '==' 比较运算符
    print("x is 10")

修正：

if x == 10:  # 正确
    print("x is 10")

2. 循环中的无限循环

• 循环中忘记更新循环条件，导致程序进入无限循环。

示例问题：

while True:
    print("Hello")
    # 忘记退出条件，导致无限循环

修正：

while x < 10:
    print("Hello")
    x += 1  # 正确的退出条件

3. break 和 continue 的误用

• 在循环中使用 break 和 continue 时，有时会导致意外跳过循环或提前退出。

示例问题：

for i in range(10):
    if i == 5:
        break  # 想跳出循环
    elif i == 2:
        continue  # 跳过本次循环
    print(i)

• 有时需要对条件判断进行调整，以确保break和continue按预期工作。

4. 异常处理不当

• 使用try...except时，可能出现捕获过于宽泛的异常或没有捕获特定异常的情况。

示例问题：

try:
    x = 1 / 0  # 除零错误
except:
    print("Something went wrong")

修正：

try:
    x = 1 / 0
except ZeroDivisionError:
    print("Cannot divide by zero")  # 捕获特定异常

5. else在循环中的应用

• else子句在for或while循环中使用时，若没有遇到break语句，else部分会被执行。因为格式的问题导致无法正常执行

示例问题：

for i in range(5):
    if i == 3:
        break
else:
    print("Loop completed successfully")

修正：

for i in range(5):
    if i == 3:
        break
    else:
        print("Loop completed successfully")  # 只有循环正常结束时才执行

6. return 和 continue 的混用

• 在函数中使用return和continue时，可能会导致逻辑问题。return会直接退出函数，而continue用于跳过当前循环的剩余部分。

示例问题：

def process_numbers(numbers):
    for number in numbers:
        if number < 0:
            continue  # 处理负数时跳过
        return number  # 仅返回第一个有效的数字

• 在这种情况下，函数会在第一个有效数字时返回，无法继续处理后面的数字。

7. 未考虑边界条件

• 在使用for或while循环时，未考虑到数据的边界条件，可能导致索引越界或空循环。

示例问题：

nums = []
for i in range(len(nums)):
    print(nums[i])  # 空列表时会出错

修正：

nums = []
if nums:
    for i in range(len(nums)):
        print(nums[i])
else:
    print("List is empty")

这些是Python控制流中常见的错误和问题，通过认真检查逻辑和语法，可以避免这些常见陷阱。

7. Python的函数

函数是Python程序的基本组成部分，可以封装一段代码，使其复用。例如：

def greet(name):
    print(f"Hello, {name}!")

greet("Alice")  # 输出 "Hello, Alice!"
greet("Bob")    # 输出 "Hello, Bob!"

8. 注释

在Python中，注释用于向代码中添加解释或说明，帮助开发者理解代码的目的。Python提供了两种主要的注释方法：单行注释和多行注释。以下是详细讲解：

1. 单行注释

单行注释用于注释掉一行代码中的某些内容。它是通过在行首添加#符号来实现的。

语法：

# 这是一个单行注释
print("Hello, World!")  # 这里是行尾的注释

示例：

# 输出"Hello, World!"到控制台
print("Hello, World!")  # 这行代码打印文本

• 在#后面可以添加解释文字，这部分内容不会被Python执行。

2. 多行注释

在Python中，并没有专门的多行注释语法，但我们可以使用三引号（''' 或 """）来创建多行注释。这种方式通常用于注释较大块的文本或多行文档。

语法：

'''
这是多行注释的一种方式
可以注释多行文字
'''

或者：

"""
这也是一种多行注释的方式
它用三个双引号包裹注释内容
"""

示例：

"""
这是一段多行注释
用于解释以下代码的功能
例如，下面这段代码将输出"Hello, World!"到控制台
"""
print("Hello, World!")

• 注意：尽管三引号常用于文档字符串（docstrings），它们也可以用于注释。一般而言，使用#做单行注释，而''' 或 """用于多行注释或文档字符串。

3. 文档字符串（Docstring）

文档字符串（也叫Docstring）是特殊的多行字符串，通常用于模块、函数、类或方法的描述。它位于函数定义后的第一行，并用三引号包围。文档字符串不仅可以作为注释，而且还可以通过help()函数访问。

语法：

def my_function():
    """
    这是一个文档字符串，用于描述函数的作用。
    可以在这里写明函数的参数、返回值等信息。
    """
    pass

示例：

def greet(name):
    """
    这是一个示例函数，它接收一个名字并打印问候语。
    
    参数:
    name: str - 传入的名字
    
    返回:
    无返回值
    """
    print(f"Hello, {name}!")

• 这种注释通常用于函数、类和模块的说明，作为文档生成的来源。
• 你可以通过以下方式查看文档字符串：

  help(greet)  # 输出greet函数的文档字符串
  

---

• 单行注释：使用#符号，注释掉一行内容。
• 多行注释：使用三引号''' 或 """，适合注释多个代码行。
• 文档字符串：用于函数、类、模块的说明，通常位于定义后的第一行，用三引号包围。

注释是编写清晰和可维护代码的重要部分，合理使用注释能够帮助其他开发者（或你自己）更好地理解代码逻辑。如果有任何问题，随时告诉我！

9. 学习资源

• 官方文档：Python的官方文档非常详细，是学习Python最权威的资源：Python官方文档。
• 在线教程：可以通过网上的互动教程来练习，比如Codecademy、LeetCode等。
• 书籍：
  • 《Python编程：从入门到实践》
  • 《简明Python教程》