Python基础 - 1.基础知识

1.1 Python简介

Python是由荷兰人吉多·范罗苏姆（Guido van Rossum）发明的一种编程语言，是目前世界上最受欢迎和拥有最多用户群体的编程语言。

Python历史：
1989年圣诞节：Guido开始写Python语言的编译器。
1991年2月：第一个Python解释器诞生，它是用C语言实现的，可以调用C语言的库函数。
1994年1月：Python 1.0正式发布。
2000年10月：Python 2.0发布，Python的整个开发过程更加透明，生态圈开始慢慢形成。
2008年12月：Python 3.0发布，引入了诸多现代编程语言的新特性，但并不完全兼容之前的Python代码。
2020年1月：在Python 2和Python 3共存了十一年之后，官方停止了对Python 2的更新和维护，希望用户尽快过渡到Python 3。

Python优缺点：
Python的优点如下：
1) 简单明确，跟其他很多语言相比，Python更容易上手。
2) 能用更少的代码做更多的事情，提升开发效率。
3) 开放源代码，拥有强大的社区和生态圈。
4) 能够做的事情非常多，有极强的适应性。
5) 能够在Windows、macOS、Linux等各种系统上运行。

Python最主要的缺点是执行效率低，但是当我们更看重产品的开发效率而不是执行效率的时候，Python就是很好的选择。

 
Python应用领域：
在Web服务器应用开发、云基础设施开发、网络数据采集（爬虫）、数据分析、量化交易、机器学习、深度学习、自动化测试、自动化运维等领域都有用武之地。

1.2注释

概述

从小我们知道看书时，可以做一些笔记，能够把当时的灵感想法记录下来，以便在以后再次阅读时快速想起来。同样，Python编程语言是由英文编写的，很多时候怕忘记这些代码的作用以及注意点等，也需要写一点笔记，此时这些帮助我们的信息就称为注释。

注释的分类

(1)单行注释：

# 我是一个注释。以#开头，#右边的所有的内容当做说明，起辅助说明作用
print('Hello')  # 我是单行注释 在代码右侧从 # 开始都不当做程序，只能当做说明

(2)多行注释：

"""
在三引号中的注释被称之为多行注释
可以写很多行的功能说明
"""

1.3常量与变量

引入

程序中肯定需要用到各种数据，例如我们的工资要计算个人所得税，此时就用到各种数学的公式进行计算，从而得出个税；再例如想要计算圆的面积，就需要用到圆周率π。程序中也有两种量，一种是可以变的，一种是不能变的，我们将它们成为变量、常量。

常量的定义

6699  # 6699就是一个常量
print(100)  # 这个100就是常量
print(3.1415926)  # 3.1415926也是一个常量

num1 = 100  # num1就是一个变量
num2 = 87  # num2也是一个变量
pi = 3.14  # pi也是一个变量

常量与变量的区别

常量：就是一个值，至于这个值是整数100，还是小数3.14甚至是其它的类型都行。
变量：就是一个可以存储数据的空间。

1.4 数据类型

概述

在数学中我们知道有整数、小数、复数等，简言之数据是有类型之分。同样，在Python编程语言中，数据也是有类型的。

数据为什么要分类型？

举个例子：从药店购买的眼药水与我们从商店购买的矿泉水，瓶子的大小为什么不一样大呢？说到底还是为了节省空间，试想如果用矿泉水瓶来存储那么少的眼药水虽然是可以的，但会造成极大的浪费。因此，设计程序时要充分考虑既能存的下这个数据，而且还要尽可能压缩内存空间，此时也就诞生了不同的数据类型。

数据类型的分类

检查数据类型

在python中，只要有数据，那么一定有它的数据类型，可以使用type(常量或者变量)，来查看数据类型。

print(type(100))  # 先用type检查100的类型，然后用print输出这个信息
print(type(3.14))
print(type("hello world"))

# 运行结果
<class 'int'>
<class 'float'>
<class 'str'>

1.5标识符与关键字

请看如下代码：

age = 18

在上述变量定义时，age就是变量的名字，实际上它就是标识符，如果在程序中需要获取18，那么就使用age这个标识符就可以了。因此，标识符到底有什么用？估计大家也有了答案。

答：标识符是自己定义的符号，例如变量名 、函数名、类名等，可以快速找到我们用的数据或者功能。

标识符的规则

标识符由字母、下划线和数字组成，且不能以数字开头。Python中的标识符是区分大小写的！

命名规则

(1)驼峰命名法
小驼峰式命名法： 第一个单词以小写字母开始，第二个单词的首字母大写。例如：myName、aDog
大驼峰式命名法： 每一个单字的首字母都采用大写字母。例如：FirstName、LastName

(2)下划线命名法
用_来连接所有的单词，比如send_msg

关键字

总结来说：Python中具有特殊含义的英文单词就是所谓的关键字。注意：关键字是python已经在使用的特殊含义的单词，所以不允许开发者自己定义和关键字相同的名称的标识符。

# Python中的常见关键字
False, None, True, and, as, assert, async, await, break, class, continue, def, del
elif, else, except, finally, for, from, global, if, import, in, is, lambda, nonlocal
not, or, pass, raise, return, try, while, with, yield

1.6输出

在Python中，如果我们需要打印出一些数据以便能够知道数据的多少，此时用print即可，会在终端中打印出对应的数据。

简单用法

# 直接将已经定义的变量名放到()中即可

age = 18
print(age)

进阶用法

如果想要一次性输出多个数据，可以用英文逗号(,)进行分隔。

print(100, 200, 300)  # 此时会输出 100 200 300
print("hello", 200, "abc")  # 此时会输出 hello 200 abc
print(100 + 200 + 300, 500)  # 此时会输出 600 500

a = 100
b = 200
c = 300
print(a, b, c)  # 此时会输出100 200 300

格式化输出

看如下代码：

age = 10
print("我今年%d岁" % age)

age += 1
print("我今年%d岁" % age)

age += 1
print("我今年%d岁" % age)

...

在程序中，看到了%这样的操作符，这就是Python中的格式化输出。

常用的格式符号

转义字符

什么是转义字符？运行如下代码，看看结果是什么：

print("abcnABC");
print("abc\nABC");

# 结果
abcnABC
abc
ABC

仔细观察会发现，第二个打印的字母中n没有输出，而第一个的打印有字母n，为什么？

答：有些特殊的字母像n，如果在前面加上了一个反斜杠(\)，那么此时\n就有了特殊功能：换行。除了 \n 表示换行以外，常用的还有 \t 表示一个tab键的间距。

1.7输入

引入

在银行ATM机器前取钱时，肯定需要输入密码，对不？那么怎样才能让程序知道咱们刚刚输入的是什么呢？？

大家应该知道了，如果要完成ATM机取钱这件事情，需要先从键盘中输入一个数据，然后用一个变量来保存，最后根据这个变量保存的值进行密码校验。

在Python中，获取键盘输入的数据的方法是采用 input函数。（至于什么是函数，我们在以后的章节中讲解）

使用示例如下：

password = input("请输入密码:")
print('您刚刚输入的密码是:%s' % password)

获取多个数据

如果一个程序需要获取多个数据，例如想要获取用户名以及密码，那么此时就要用两个input

name = input("请输入用户名：")
password = input("请输入密码：")

print("您的用户名是：%s" % name)
print("您的密码是：%s" % password)

1.8运算符

概述

所谓运算符，就是在Python编程语言中，能够实现操作的符号，像+能够实现加法，-能够实现减法。Python中的运算符有很多种，我们慢慢来学习：算术运算符、赋值运算符、比较运算符、关系运算符、.....

(1)算数运算符

★下表以a=10, b=20为例进行计算

(2)赋值运算符：