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Python 教程学习笔记

通过之前的学习，我们已经对Python了解了一些。现在，根据官网文档我们继续补充一些Python的知识。

代码流的控制

type

print(type(1))

<class 'int'>

print(type('a'))

<class 'str'>

type函数很有用，来打印对象的类型。

range

range 函数是非常很有用的。

foriinrange(5):
print(i, end=' ')

0 1 2 3 4

foriinrange(2, 6, 2):
print(i, end=' ')

2 4

看range函数的定义。

classrange(Sequence[int]):
start: intstop: intstep: int

可见是一个类。

print(range(5))

range(0, 5)

而不是：

[0,1,2,3,4]

继续。

print(list(range(5)))

[0, 1, 2, 3, 4]

为什么。看list的定义。

classlist(MutableSequence[_T], Generic[_T]):

list 的定义是list(MutableSequence[_T], Generic[_T]):。而range的定义是class range(Sequence[int])。 list 继承了MutableSequence。range继承了Sequence。

继续往下找是这样的。

Sequence=_alias(collections.abc.Sequence, 1)
MutableSequence=_alias(collections.abc.MutableSequence, 1)

这里我们不明白它俩的关系。但大概我们知道了为什么可以这样写list(range(5))。

函数参数

来看函数的补充知识。

deffn(a=3):
print(a)
fn()

3

这是给参数一个默认值。

deffn(end: int, start=1):
i=starts=0whilei<end:
s+=ii+=1returnsprint(fn(10))

45

end是必须要有的参数。注意到要把必须要有的参数写在最前面。

deffn(start=1, end: int):

 def fn(start = 1, end: int):
^
SyntaxError: non-default argument follows default argument

注意到end是non-default argument。start是default argument。意思是说，非默认参数跟在了默认参数后面。就是说必须把非默认参数放在所有默认参数前面。start是默认参数，即是如果不传递的话，默认已经有值了。

deffn(a, /, b):
print(a+b)
fn(1, 3)

这里/来把参数类型分隔。有两种形式的传递参数方式。一种是靠位置来传递，一种是靠指定关键词来传递。

deffn(a, /, b):
print(a+b)
fn(a=1, 3)

 fn(a=1, 3)
^
SyntaxError: positional argument follows keyword argument

这样写就不行。a=1表示这是靠关键词来传递参数。这把它当做了一个关键词参数。而b则是位置参数。

deff(pos1, pos2, /, pos_or_kwd, *, kwd1, kwd2):
-------------------------------||||Positionalorkeyword||-Keywordonly--Positionalonly

注意这里定义函数时，用上/和*已经隐含了各参数的传递类型。所以得按规则传递。

deffn(a, /, b):
print(a+b)
fn(1, b=3)

上面这样就没报错。

deffn(a, /, b, *, c):
print(a+b+c)
fn(1, 3, 4)

 fn(1, 3, 4)
TypeError: fn() takes 2 positional arguments but 3 were given

fn只能接收2个位置参数，但是给了3个。

deffn(a, /, b, *, c):
print(a+b+c)
fn(a=1, b=3, c=4)

 fn(a = 1, b=3, c=4)
TypeError: fn() got some positional-only arguments passed as keyword arguments: 'a'

fn有一些参数只能靠位置传递的现在则是用关键词来传递。

映射形式的参数

deffn(**kwds):
print(kwds)
fn(**{'a': 1})

{'a': 1}

deffn(**kwds):
print(kwds['a'])
d= {'a': 1}
fn(**d)

1

可见**就是把参数展开。

deffn(a, **kwds):
print(kwds['a'])
d= {'a': 1}
fn(1, **d)

TypeError: fn() got multiple values for argument 'a'

像fn(1, **d)这样调用函数时，展开就是fn(a=1, a=1)。所以会出错。

deffn(**kwds):
print(kwds['a'])
d= {'a': 1}
fn(d)

TypeError: fn() takes 0 positional arguments but 1 was given

如果像fn(d)这样调用函数，会被当成是位置参数，而不是展开成关键词参数。

deffn(a, / , **kwds):
print(kwds['a'])
d= {'a': 1}
fn(1, **d)

这样却行。说明位置参数和映射形式的参数可以同名。

deffn(a, / , a):
print(a)
d= {'a': 1}
fn(1, **d)

SyntaxError: duplicate argument 'a'infunctiondefinition

这样就出错了。注意这几种情况的微妙关系。

deffn(a, / , **kwds):
print(kwds['a'])
fn(1, **[1,2])

TypeError: __main__.fn() argument after ** must be a mapping, not list

**后面必须跟着映射。

可迭代类型的参数

deffn(*kwds):
print(kwds)
fn(*[1,2])

(1, 2)

deffn(*kwds):
print(kwds)
fn(*1)

TypeError: __main__.fn() argument after * must be an iterable, not int

*必须跟着iterable。

deffn(a, *kwds):
print(type(kwds))
fn(1, *[1])

<class 'tuple'>

打印一下类型。这也是为什么上面输出(1,2)，而不是[1,2]。

deffn(*kwds):
print(kwds)
fn(1, *[1])

(1, 1)

注意到这里调用fn(1, *[1])时，就把参数展开了，成了fn(1,1)。然后在fn(*kwds)解析的时候，kwds又把1,1变成了元组(1,1)。

defconcat(*args, sep='/'):
returnsep.join(args)
print(concat('a','b','c', sep=','))

a,b,c

Lambda 表达式

lambda就是把函数当做变量来保存。还记得在「解谜计算机科学」一文中所说的吗。

defincrementor(n):
returnlambdax: x+nf=incrementor(2)
print(f(3))

5

再看一个例子。

pairs= [(1, 4), (2,1), (0, 3)]
pairs.sort(key=lambdapair: pair[1])
print(pairs)

[(2, 1), (0, 3), (1, 4)]

pairs= [(1, 4), (2,1), (0, 3)]
pairs.sort(key=lambdapair: pair[0])
print(pairs)

[(0, 3), (1, 4), (2, 1)]

pair[0]时，就按第一个数排序。pair[1]时，就按第二个数排序。

文档注释

defadd():
"""add something """passprint(add.__doc__)

add something

函数签名

defadd(a:int, b:int) ->int:
print(add.__annotations__)
returna+badd(1, 2)

{'a': <class 'int'>, 'b': <class 'int'>, 'return': <class 'int'>}

数据结构

列表

a= [1,2,3,4]
a.append(5)
print(a) # [1, 2, 3, 4, 5]a[len(a):] = [6]
print(a) # [1, 2, 3, 4, 5, 6]a[3:] = [6]
print(a) # [1, 2, 3, 6]a.insert(0, -1)
print(a) # [-1, 1, 2, 3, 6]a.remove(1)
print(a) # [-1, 2, 3, 6]a.pop()
print(a) # [-1, 2, 3]a.clear() print(a) # []a[:] = [1, 2]
print(a.count(1)) # 1a.reverse()
print(a) # [2, 1]b=a.copy()
a[0] =10print(b) # [2, 1]print(a) # [10, 1]b=aa[0] =3print(b) # [3, 1]print(a) # [3, 1]

列表构造

print(3**2) # 9print(3**3) # 27

先来学一种运算，**。这表示次方的意思。

sq= []
forxinrange(10):
sq.append(x**2)
print(sq) # [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

接着试试用map。

a=map(lambdax:x, range(10))
print(a)
# <map object at 0x103bb0550>print(list(a))
# [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

sq=map(lambdax: x**2, range(10))
print(list(sq))
# [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

sq= [x**2forxinrange(10)]
print(sq)
# [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

可见for是很灵活的。

a= [iforiinrange(5)]
print(a)
# [0, 1, 2, 3, 4]a= [i+jforiinrange(3) forjinrange(3)]
print(a)
# [0, 1, 2, 1, 2, 3, 2, 3, 4]a= [iforiinrange(5) ifi%2==0]
print(a)
# [0, 2, 4]a= [(i,i) foriinrange(3)]
print(a)
# [(0, 0), (1, 1), (2, 2)]

嵌套列表构造

matrix= [[(i+j*4) foriinrange(4)] forjinrange(3)]
print(matrix)
# [[0, 1, 2, 3], [4, 5, 6, 7], [8, 9, 10, 11]]t= []
forjinrange(3):
t.append([(i+j*4) foriinrange(4)])
print(t)
# [[0, 1, 2, 3], [4, 5, 6, 7], [8, 9, 10, 11]]

注意这两段代码的方式。即是说：

[[(i+j*4) foriinrange(4)] forjinrange(3)]

也就相当于：

forjinrange(3):
[(i+j*4) foriinrange(4)]

也即相当于：

forjinrange(3):
foriinrange(4):
(i+j*4) 

所以这方便用来做矩阵转置。

matrix= [[(i+j*4) foriinrange(4)] forjinrange(3)]
print(matrix)
# [[0, 1, 2, 3], [4, 5, 6, 7], [8, 9, 10, 11]]mt= [[row[j] forrowinmatrix] forjinrange(4)]
print(mt)
# [[0, 4, 8], [1, 5, 9], [2, 6, 10], [3, 7, 11]]print(list(zip(*matrix)))
[(0, 4, 8), (1, 5, 9), (2, 6, 10), (3, 7, 11)]

del

a= [1, 2, 3, 4]
dela[1]
print(a) # [1, 3, 4]dela[0:2]
print(a) # [4]delaprint(a) # NameError: name 'a' is not defined

字典

ages= {'li': 19, 'wang': 28, 'he' : 7}
forname, ageinages.items():
print(name, age)
# li 19# wang 28# he 7 fornameinages:
print(name)
# li# wang# he forname, ageinages:
print(name)
ValueError: toomanyvaluestounpack (expected2) fori, nameinenumerate(['li', 'wang', 'he']):
print(i, name)
# 0 li# 1 wang# 2 he print(reversed([1, 2, 3]))
# <list_reverseiterator object at 0x10701ffd0>print(list(reversed([1, 2, 3])))
# [3, 2, 1]

模块

脚本方式调用模块

importsysdeff(n):
ifn<2:
returnnelse:
returnf(n-1) +f(n-2)
if__name__=="__main__":
r=f(int(sys.argv[1]))
print(r)

% python fib.py 3
2

% python -m fib 5
5

dir

importfibprint(dir(fib))

['__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'f', 'sys']

importbuiltinsprint(dir(builtins))
['ArithmeticError', 'AssertionError', 'AttributeError', 'BaseException', 'BlockingIOError', 'BrokenPipeError', 'BufferError', 'BytesWarning', 'ChildProcessError', 'ConnectionAbortedError', 'ConnectionError', 'ConnectionRefusedError', 'ConnectionResetError', 'DeprecationWarning', 'EOFError', 'Ellipsis', 'EnvironmentError', 'Exception', 'False', 'FileExistsError', 'FileNotFoundError', 'FloatingPointError', 'FutureWarning', 'GeneratorExit', 'IOError', 'ImportError', 'ImportWarning', 'IndentationError', 'IndexError', 'InterruptedError', 'IsADirectoryError', 'KeyError', 'KeyboardInterrupt', 'LookupError', 'MemoryError', 'ModuleNotFoundError', 'NameError', 'None', 'NotADirectoryError', 'NotImplemented', 'NotImplementedError', 'OSError', 'OverflowError', 'PendingDeprecationWarning', 'PermissionError', 'ProcessLookupError', 'RecursionError', 'ReferenceError', 'ResourceWarning', 'RuntimeError', 'RuntimeWarning', 'StopAsyncIteration', 'StopIteration', 'SyntaxError', 'SyntaxWarning', 'SystemError', 'SystemExit', 'TabError', 'TimeoutError', 'True', 'TypeError', 'UnboundLocalError', 'UnicodeDecodeError', 'UnicodeEncodeError', 'UnicodeError', 'UnicodeTranslateError', 'UnicodeWarning', 'UserWarning', 'ValueError', 'Warning', 'ZeroDivisionError', '__build_class__', '__debug__', '__doc__', '__import__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'abs', 'all', 'any', 'ascii', 'bin', 'bool', 'breakpoint', 'bytearray', 'bytes', 'callable', 'chr', 'classmethod', 'compile', 'complex', 'copyright', 'credits', 'delattr', 'dict', 'dir', 'divmod', 'enumerate', 'eval', 'exec', 'exit', 'filter', 'float', 'format', 'frozenset', 'getattr', 'globals', 'hasattr', 'hash', 'help', 'hex', 'id', 'input', 'int', 'isinstance', 'issubclass', 'iter', 'len', 'license', 'list', 'locals', 'map', 'max', 'memoryview', 'min', 'next', 'object', 'oct', 'open', 'ord', 'pow', 'print', 'property', 'quit', 'range', 'repr', 'reversed', 'round', 'set', 'setattr', 'slice', 'sorted', 'staticmethod', 'str', 'sum', 'super', 'tuple', 'type', 'vars', 'zip']

包

包，即pakages。

pk.py
fibp
├── cal
│ └── cal.py
└── pt
└── pt.py

cal.py:

deff(n):
ifn<2:
returnnelse:
returnf(n-1) +f(n-2)
deffl(n):
returnlist(map(f, range(5)))

pt.py:

defp(l):
print(l, end=' ')
defpln(l):
print(l) 

pk.py:

importfibp.cal.calimportfibp.pt.ptfibp.pt.pt.p(fibp.cal.cal.fl(10))

pk.py也可以写成这样：

fromfibp.calimportcalfromfibp.ptimportptpt.p(cal.fl(10))