Python3-7月-笔记

年初学习完七月老师的 Python 课程，使用 Markdown 做得笔记，一直没来及分享，趁着周末回顾下！大家可以参考下

第一章 Python 入门导学

1.1 Python 导学

python 不是一门新兴语言，上世纪 90 年代就已经存在。随着人工智能和大数据的火热，Python 随着成为主流编程语言
以 Python 为技术主导的公司：豆瓣、知乎
Python 更像一个技术的润滑剂，大多数互联网公司或多或少都是会使用
使用 Python3.6 版本，从基础语法到复杂高阶函数

1.2 Python 特征

语法简洁，优雅，人生苦短，我用 Python
易于学习，
万金油语言
即为强大的标准库和第三方库
Python 是面向对象的语言

1.3 我为什么喜欢 Python

简洁、灵活、优雅,java 给人的感受是字正腔圆，大气端正
易于上手难于精通
Python 既有动态脚本的特性，又有面向对象的特性（Java 是要编译的，Python 是可以动态执行的，但是没有 Java 严谨和工整，不用规范变量类型等）

1.4 Python 缺点

慢，相对于 C,C++,Java
（编译型语言 C,C++）由编译器编译成机器码
（解释性语言 javascript,python）由解释权解释语言
（Java 应该被分为在编译基础上进行解释的语言，由编译器编译成字节码，更贴近计算机能直接识别的机器码，需要编译器编译，需要解释器执行）
（为什么有了编译型语言，还要开发解释型语言呢？
运行效率，与开发效率不同）
（语言没有好与坏，只有合适不合适）

1.5 一个经典误区

编程？= web 编程肯定不是呀，编程不等于开发网站或 APP
Python 的应用场景是非常多的
web 是基础，网站开发只是 web 的一部分

1.6 Python 都能做什么（万金油语言）

爬虫（搜索引擎，新闻资讯）
大数据与数据分析（spark）
自动化运维与自动化测试
web 开发:flask,django(读音：粘钩)
机器学习：tensorflow
胶水语言：能够将其他语言制作的模块很轻松联系在一起

1.7 课程内容与特点

基础语法
Pythonic，比如：变量值交互，x,y = y,x
Python 高性能与优化，选择性能最高，又易于理解的写法
数据结构，使用 Python 实现一些常见的数据结构
迷失在了技术海洋之中，回归语言本质，不精进，否则就是会瓶颈

1.8 Python 的前景

第二章 Python 环境安装

2.1 Python 学习建议

入门：《Python 编程从入门到实践》（目前在看，感觉学完课程就没必要看了，如果当做知识回顾也是可以的）
进阶书籍《流畅的 Python》
（不推荐）大量习题 python oj
如何继续学习：数据分析（工具、框架、库是辅助，最主要的是数据模型的建立，所以是数学功底）
AI 人工智能（Python 只是操作工具而已，最主要的是算法和数据模型）
Python 工作中实现场景，比如自己写个小工具，推荐是搜索具体的库来实现

2.2 Python 版本选择

稳定版，3.6，3.8（建议），日常开发，3.6 版本就足够了
Mac 中内置了 Python2

2.3 Python 多版本问题

可以使用虚拟环境

2.4 Python Mac 版本指定

问题是 Mac 自带 Python2，这样 Python2 就是默认版本
切换到 Python3
1. 默认是 python + 文件名，这样 Mac 调用 Python2
所以要用 Python3 + 文件名
2. 虚拟环境
3. 系统默认的 Python 版本更换成 Python3
或将 Python2 卸载
pylint 自动规范化工具

2.5 下载 Python 安装包

Mac 下载 Python3.8 pkg 包
安装
因为我的电脑里，有自带的 2.7, 竟然还有 3.7 版本，而且 3.7 我还删不掉，使用 python -V（2.7）python3 -V（3.7）python3.8 -V（3.8）
所以我修改 python，默认指向 3.8

(1)修改.bash_profile 文件
vi ~/.bash_profile
PATH="/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.8/bin:${PATH}"
export PATH  
(2)修改 bashrc 文件
sudo vi ~/.bashrc           //mac 下需要管理员才能修改此文件  
alias python2='/System/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/2.7/bin/python2.7'
alias python3='/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.8/bin/python3.8'
alias python=python3
// 添加以上三行，如果不知道自己的 python3 安装路径，可以用 which python3 命令进行查看路径
(3)修改的 bash_profile 文件 和 bashrc 文件 生效
source ~/.bash_profile
source ~/.bashrc
(4)查看 Python 当前版本
python -V  //3.8.2

2.6 安装 Python

2.7 IDLE 和第一行 Python 代码

IDLE 是 window 安装包自带的工具
Python 没有分号花括号，主要是利用缩进控制代码格式

第三章 Python 基本数据类型

Python3 六种数据类型

分为两类：不可变数据（number，string,tuple）可变数据(list,dictionary,set)

可变数据类型：当该数据类型对应变量的值发生变化时，对应内存地址并没有开辟新的内存，而是在原来的内存值上进行修改。

不可变数据类型：当该数据类型对应变量的值发生变化时，原来内存中的值不变，而是会开辟一块新的内存，变量指向新的内存地址。

number（数字）

string（字符串）

List（列表）

Tuple（元组）

set (集合)

Dictionary（字典）

数字 number

整数 int 浮点数 float 布尔 bool 复数 complex
python 中没有单精度（float）和双精度（double）
其他语言，整数 int 又分为 short,int,long，Python 中没有
type(2/2)得到的是 float, 单斜杠自动转型成浮点
type(2//2)得到的是 int, 双斜杠是整除
二进制 0b10 => 2
0b11 => 3
八进制 0o10 => 8
0o11 =>9
十六进制 0x10 =>16
0x1F => 31
Python 中，转成二进制，使用 bin()
Python 中，转成十进制，使用 int()
Python 中，转成十六进制，使用 hex()
Python 中，转成八进制，使用 oct()

字符串 string

字符串拼接 +
字符串截取‘hello world'[1]
字符串截取 ‘hello world'[0:5]（开始位置到结束位置 -1）[0:-1]表示第一个元素到倒数第二个元素的切片

列表 list

[1,’hello’,3]

元组

（1，2，3）

集合

集合是无序的、不重复的元素序列
可以使用 {} 或 set() 函数来创建集合
注意：创建空集合只能是 set()，因为 {} 默认是创建空字典
集合虽然定义是不重复的，但是你赋值了重复值，输出的依然是不重复值

   '''集合基本操作'''
    #1. 添加元素，如果元素已存在，则不进行任何操作
    s.add(x)
    #2. 添加元素，一次添加多个, 用逗号隔开
    s.update(x)
    #3. 移除元素(3 种方法)
    s.remove(x)
    s.discard(x)
    s.pop(x) #这个就是随机删除元素
    #4. 计算集合元素个数
    len(s)
    #5. 清空集合
    s.clear()
    #6. 判断元素是否在集合中存在
    x in s

小例子，利用集合特性来检测数据唯一性

   str = [1,2,3,4,5,6,7] 
   str_new = [1,2,2,3,4,5,4]
   def unique(seq):
       if len(str) == len(set(str)):
          print('该列表中元素是唯一的')
       else:
          print('该列表中元素不唯一')

字典

{}
key:value
不允许同一个键出现两次
键必须不可变，所以可以用数字，字符串或元组充当，而用列表、集合就不行

第四章变量与运算符

变量

命名有意义，可读性要强
变量命名规则：字母、数字、下划线组成，首字母不能为数字
系统保留关键字不能用作变量名

值类型与引用类型

值类型：不可变类型（int,string,tuple）
引用类型：可变类型（list,set,dictionary）
如果在元组中的列表，是可以改变的(1,2,[3,4])

a = 'hello'  # id(a)
a = a + 'world' # id(a) 内存地址已经改变，所以是新的内存区域

b = 'python'
b[0] = 'b' # 会报错，因为不可改变，是原有值不可改变
b = 'php'  # 不会报错，因为是重新赋值，开辟新的内存块

# 上述情况，在 PHP 中就不会存在
$a = 'php';
$a[0] = 't';# 单一字符是没问题，但是如果是’python' 就不会替换，应该是内存区块大小限制了
print($a);# 可以正常打印

列表的可变与元组的不可变

稳定性，元组

运算符

算术运算符
+ 加
– 减
* 乘
/ 除
// 整除
% 取余
** 幂
2. 赋值运算符
=
+=
*=
/=
%=
//=
Python 中没有自增自减运算符 ++ —
3. 关系运算符
==
!=
>
<
>=
<=
4. 逻辑运算符
and 且
or 或
not 非
5. 成员运算符
in
not in
字典类型判断是 key
6. 身份运算符
is（比较的是内存地址）
is not
7. 位运算符 (把数字当做二进制数来进行运算)
& 按位与
| 按位或
^ 按位异或
~ 按位取反
<< 左移动
>> 右移动

a = {1,2,3}
b = {2,1,3}
a == b  #true, 集合无序
a is b  #false , 比较的是内存地址

a = (1,2,3)
b = (2,1,3)
a == b #false，元组是有序的
a is b #false，比较内存地址
#比较变量，三方面：值(==)，类型(type)，身份(is)
#isinstance(a,string)

运算符

描述

指数（优先级最高）

* / % //

乘除取余取整

+ –

加减运算

>> <<

右移左移运算符

位 and

^ |

位运算符

<= >= > <

比较运算符

<> != ==

等于运算符

= %= /= //= += -=

赋值运算符

is is not

身份运算符

in not in

成员运算符

not and or

逻辑运算符

Python 运算优先级，大家可以百度一下

第五章分支、循环、条件、枚举

vscode 开发环境与 Python 插件安装

打开控制面板 ctrl + ~
搜索 command + shift + p
sinnpt 代码片段，快速构建代码，直接编辑不用删除，tab 跳转到下一个代码块，shift+tab 调到上一个

注释等语法

单行注释 #
多行注释 ”’
Python 是不可以压缩的，因为是通过空格来辨别语法
变量命名，不要使用驼峰，而是用下划线 user_passwd

流程控制 - 条件控制

常量与 pylint 规范

while

使用场景递归，更多的还是使用 for

for in 与 for else

主要用在遍历、循环序列或者集合、字典
for in 类似 php foreach
注意 break,continue
continue 是此次循环，下面还会运行
break 是结束本次循环，如果外面还有一层循环，是可以正常运行

    a = [['apple','banana','orange'],(1,2,3)]
    for x in a:
        for y in x:
        print(y)

for 与 range

for in range 相当于 php 的 for

    for x in range(0,10,2): #起始，终止，不符
        print(x,end='|')  #已 | 进行分割

第六章包、模块、函数、变量作用域

6.1 包、模块、类

包（类似文件夹）>> 模块（类似文件）>> 类（函数、变量）
在 Java，PHP 中，一个文件最好只写一个类，并且类名和文件名是一致的。但是 Python 中，类是写在模块中，所以可以写多个类
让一个普通文件夹成为一个包，那么包下必须含有__init__.py 文件

6.2 import 导入模块和 from import 导入模块

Python 中的命名空间，要在理解下
包和模块是不会被重复导入的，第一次导入就会将模块名加载到内存中，后续的导入仅仅是对加载到内存中的模块增加了一次引用，不会在重新执行 import 语句
避免循环调用

import pylearn.helloworld.py as learn
print(learn.username)
#导入 pylearn 包下 helloworld.py 文件，重命名为 learn，打印其中的 username 变量

from pylearn.helloworld.py import username
print(username)
#也可以 from import * 表示引入模块下所有的类或变量，如果被引入的文件不希望所有都被引入，可以使用__all__=['username','password'] 限制可导出的类、变量、函数等
#如果一次想引入多个类或变量，可以 import（username,password）逗号隔开

6.3 init.py 的用法

控制包里哪些模块可以导出
批量引入公共类库

6.4 模块内置变量

通过 dir() 查看所有变量
入口文件和普通模块内置变量是有区别的

    #内置变量
    __name__ #命名空间，包名 + 模块名
    __package__ #包名
    __FILE__  #模块的路径
    __doc__   #表示模块中的注释

6.5 再深入理解顶级包的概念

入口文件不可用使用相对路径导入模块
7- 7 到 7 -15 可多看

第七章 Python 函数

7.1 函数定义及特点

    def get_userinfo(username,password):
        
        return username,password
        return (username,password)
        #返回多个结果，可以直接使用, 隔开，返回的结果类型也是元组, 或者可以将多个结果组合成列表或元组
    #结果接收采用序列解包，让各参数有意义。不推荐使用元素索引的方式
    username,password = getuserinfo('laravelvue','123')

7.2 序列解包与链式赋值

序列解包，可以是 list,set,tuple
序列封包：程序把多个值赋给一个变量时，Python 会自动将多个值封装成元组
序列解包：程序允许将序列（字符串、元组、列表等）直接赋值给多个变量，此时序列的各元素会被依次赋值给每个变量（要求序列的元素个数和变量个数相等）

res = 1, 2, 3 # 序列封包，封包成一个元组赋值给 res 变量
print(res)    # 输出是序列：(1, 2, 3)
print(type(res))# 查看类型是元组类型
x, y, z = res  # 序列解包，序列中的元素依次赋值给 xyz 三个变量
x,y,z = 1,2,3  # 链式赋值

7.3 函数参数

形参
实参
关键字参数，是为了提高代码可读性
默认参数
可变参数
关键字可变参数

    #形参
    def get_userinfo(username,password):
        pass
    #实参    
    get('laravelvue','123') 
    #关键字参数
    get(username='laravelvue',password='123')
    #默认参数
    def get_ipinfo(ip,address='0.0.0.0')
    #可变参数
    def get_equipmentinfo(*param)
    #可以传递多个参数
    get_equipmentinfo('app','mobile')
    #如果传递元组、列表等，需要加上星号
    info = ('wxapp','mobile')
    get_equipmentinfo(*info)# 加上星号相当于解包成单个参数，所以函数获取到的就是一个一维元组，如果不加星号，那么得到的是二维元组
    #可变关键字参数
    #想要传可变关键字，必须有两个星号，如果不加，就不能传递可变关键字参数
    def city_temp(**param):
        #打印字典，要调用 items()方法
        for key,value in param.items():
        print(key,':',value)
        
    city_temp(bj='31c',sh='36') #传递的是元组，函数接收解析之后是字典
    #如果想直接传递一个字典，必须需要加上两个星号。如果不加星号就会是一个被元组包裹的字典，还是元组
    info = {'bj':'31c','sh':'36c'}
    city_temp(**info)

7.4 变量作用域，全局变量，局部变量

函数体里可以使用全局变量，函数体外不可使用局部变量，但也不绝对，看具体函数

    c = 10
    def demo():
        print(c)# 函数体里可以使用全局变量,c 变量的作用域是整个代码块
        for i in range(0,9):
            a = '未预定义变量'
            c += i
        print(a)# 竟然是可以打印的，不需要预定义，因为在 Python 中，一个代码块，或者一个 for 循环，是不能成为一个作用域的，一个函数是有作用域的。真心不习惯，PHP，Java 是直接报错的
        print(c)
    #作用域链，作用域有个逐级寻找的。在 PHP，Java 中下面的代码一定是错的，因为变量未定义是不可使用的，而且未定义变量就调用，即使 Python 可以节省一行代码，但是可读性差    
    c  = 1
    def func1():
        c = 2
        def func2():
            c = 3
            print(c)
        func2()
    func1() 
    #一次把 c =3,c= 2 注释，打印结果为 3-2-1

7.5 global 全局变量

可以在外部调用内部的局部变量（当然加上 global 就是全部变量了）
global 定义全局变量
global db
db = 'mysql'

第八章面向对象

8.1 类的定义

python 实例化类，不用 new , 直接调用即可
student = Student()
而且通过. 来调用方法，而不是 ->
字符串拼接用 + 很像 js
类中方法，括号中要加 self
类的最基本作用，封装代码

   class Student():
       name = 'laravelvue' #数据成员
       homework = 'python'
       def student_homework(self):
           print(self.name,'|',self.homework)
   student = Student()
   student.student_homework()

8.2 函数与方法的区别

没有绝对区别。在类中更多的应该叫方法, 如果在一些公共文件中编写的, 应该叫函数。
类下的变量的我习惯叫成员属性，python 叫数据成员

8.3 类、对象和实例化

8.4 构造函数

构造函数自动调用

    class Student():
    name = 'laravelvue'
    homework = 'python'
        def __init__(self,name,homework):
            self.name = name
            self.homework = homework
        def student_homework(self):
            print(self.name,'|',self.homework)


    student = Student('laravelchen','python')
    print(student.homework)

8.5 区别类变量与实例变量

类变量 – 相当于成员属性
实例变量 – 就是对象的变量
类变量与实例变量查找顺序 – 刚开始是会在实例中查找，如果没有会在父类中查找, 如果没有会去查找类变量

8.6 self 与实例方法

self 实质是一个指向实例本身的引用
形参 self 比不可少，必须位于其他形参之前。
解释 self：例如 python 在调用__init__构造函数创建实例时，将自动传入实参 self。每个与类相关联的方法调用都自动传递实参 self，self 实质是一个指向实例本身的引用，让实例能够访问类中的属性和方法。
self 就像 PHP、Java 中的 this
只是 Python 中的 self 必须在形参中强制要求写出来，叫显示调用，像 PHP 的 this 就不用写，可以直接用，叫隐式调用

8.7 类方法，静态方法，实例方法

Python 面向对象过程中，类属性可细分为类属性和实例属性，那么类中的方法可分为类方法、实例方法、静态方法
实例方法：一般情况下类中定义的方法 / 函数默认是实例方法
实例方法最大的特点就是最少含有一个 self 参数，该 self 参数是为了绑定调用此方法的实例对象
类方法：
①类方法至少包含一个参数，默认 cls
②Python 会自动将类本身绑定到 cls 参数，所以在调用类方法时，无需显式为 cls 参数传递参数
③类方法需要使用装饰器 @classmethod
静态方法：
①静态方法没有 slf,cls 这些特殊形参，故 Python 解释器不会对其包含的参数做任何类或对象的绑定
②通过类直接调用，不需要创建对象
③静态方法主要用于存放逻辑性的代码，主要是一些逻辑属于类，但是和类本身没有交互。所以在静态方法中，不会涉及到类的属性和方法的操作

    #@classmethod 叫 装饰器
    #cls 是 class 简写
    @classmethod
    def get_info(cls):
        pass
    
    @staticmethod
    def add(x,y):
        pass
    def __get_user(self):        
        pass

8.9 访问控制 public,private,protected

通过成员方法来修改成员属性
Python 没有 private 和 public，直接在前面设置双下划线__表示私有方法和属性

8.10 继承

多继承
from import 文件之后，在类名括号中引入父类
class Student(Homuman)
PHP 中是继承分为两步，第一 use 引入; 第二 extends 继承
super 是子类用来调用父类方法的
子类和父类方法重名，默认会执行子类方法
其实下面的代码是 Python2 的继承方式
super(Student,self).dohomework()

第九章正则表达式与 JSON

9.1 Python 中使用正则表达式

正则表达式的本质就是规则

‘’‘引入 Python 正则库’‘’import re
    str = 'Python|PHP|Java|C|C++'
    #方法一：使用 re.findall 返回结果为列表
    res = re.findall('Python',str)
    #方法二：使用 index()
    res = str.index('Python')
    #方法三：使用 in
    print('Python' in str)
    if len(res) >0：print('Yes')
    else:
        print('No')

9.2 正则表达式规则

模式

描述

匹配字符串开头

匹配字符串结尾

匹配任意字符，除了换行符

[…]

用来表示一组字符，[abc]匹配 a 或 b 或 c

[^…]

不在 [] 中的字符，[^abc]匹配除了 abc 的其他字符

re*

匹配 0 个或多个表达式

re+

匹配一个或多个表达式

re?

匹配 0 个或一个符合前面正则表达式片段，非贪婪模式

re{n}

匹配 n 个前面正则表达式

re{n,}

精确匹配 n 个前面正则表达式，a{1,}相当于 a +，a{0,}相当于 a *

re{n,m}

匹配 n 到 m 次由前面的正则表达式匹配的片段，贪婪模式

a|b

a 或 b

(re)

匹配括号内的表达式，也表示一个组

匹配数字字母下划线

匹配非数字字母下划线

匹配任意空白字符，相当于[\t\n\r\f]

匹配任意非空字符

匹配任意数字, 相当于[0-9]

匹配任意非数字

* 匹配 0 次或无限次
+ 匹配 1 次或无限次
? 匹配 0 次或 1 次
[] 中括号之间是或关系
() 小括号之间是且关系

9.3 re.sub()正则替换

re.sub(正则规则，替换成的字符，原始字符串，替换次数 0 是无限次)

    import re
    str = 'A12CED23412398075'
    def convert(value):
        matched = value.group()
        if int(matched) >= 6:
            return '9'
        else:
            return '0'
    #将函数当做参数传入函数中            
    res = re.sub('\d',convert,str)  
    print(res)

9.4 re.search()和 re.match()

search 与 match 之匹配一次，非贪婪
findall 会自动匹配所有

9.5 group 分组

9.6 JSON, 序列号，反序列号

web 时代 - 移动端时代 -AI 时代
反序列号，从 json 到 Python 或某个语言转换
序列号，Python 转化成 json

    import json
    #json 对象
    json_str = '{"name":"laravelvue","age":18}'
    #json 数组
    json_arr = '[{"name":"laravelvue","age":18},{"name":"lc","age":18}]'
    #Python 将 json 对象转换成字典
    student1  = json.loads(json_str)
    #Python 将 json 数组转换成列表
    student2  = json.loads(json_arr)

json

python 格式

object

dict

array

list

string

str

number

int