Python 学习笔记 (1)：基础语法、条件与循环
Introduction and Elements
Constants(常量)
数字常量即为本身，字符常量需要加 '' 或者 ""
Reserved words (保留字)
Python 自带的一些保留字不能直接作为变量名、函数名或类名。可以先按用途粗略记忆：
| 类型 | 常见关键词 |
|---|---|
| 布尔与空值 | True、False、None |
| 条件与循环 | if、elif、else、for、while、break、continue |
| 函数与类 | def、return、lambda、class、yield |
| 异常处理 | try、except、finally、raise、assert |
| 导入与作用域 | import、from、as、global、nonlocal |
| 逻辑与成员判断 | and、or、not、is、in |
| 上下文与异步 | with、async、await |
另外，match 和 case 是模式匹配语法中的软关键字，只在特定语境下具有特殊含义。
Sentences or Lines (语句或行)
语句 x = 2 非数学表达式，意为把常数2存到内存中某个位置并命名为x
Numeric Expressions (数学符号)
- + Addition
- - Subtraction
- * Multiplication
/Division//Quotient- ** Power (次方)
- % Remainder
None 变量
类似于空变量，在变量无法提前赋值时使用
下例便是利用空变量寻找列表最小值的实现方式：
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smallest = None # 因不确定初始最小值的设置范围，先设为 None 变量
for value in [9,41,12,3,74,15] :
if smallest is None : # 使用条件语句讨论为 None 情况并初始化为第一个值
smallest = value
elif value < smallest :
smallest = value
print('最小值为', smallest)
is 的作用
is 的判断要求高于 ==，== 仅要求数值相等，is 同时要求两者指向同一个对象
例如：
0 和 0.0
- is
- ==
故在使用时，is 尽量仅用于 None 变量和 Bool 变量，其余均使用 ==
in 的作用
-
与 for 搭配时可作为循环范围
-
与 if 搭配时可作为运算符，比如检验某元素是否属于某个列表
布尔逻辑运算符的作用
- not 表示否定，常与保留字连用，例如
if not,is not - and 表示和
- or 表示或
PS：Python中为明确声明为 global 或 nonlocal 的变量默认为局部变量，例如函数内无法直接调用未显式声明的全局变量
例如：
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n = 0
def fun():
global n #缺少此句会报错
n += 1
return n
复数
用 complex(_ + _j) 来表示一个复数
例如：
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a = complex(1 + 2j)
>>> b = 2 * a
>>> b
(2+4j)
Conditionals
if 结构
与C/C++差异的地方为：
- 缩进代替{ }包含内容
- 条件语句无括号
- 条件语句末需要加 :
- else if简写为 elif
例如：
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if x < 5 :
if x < 3 :
print('Too small')
else:
print('Small')
elif x < 10 :
print('Medium')
else :
print('Large')
match 结构
match 结构类似于 C 语言的 switch 结构
区别如下：
- 可以按一定格式表示一个区间
- 表示例外情况使用
case _（ C 语言为default）
例如：
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age = 15
match age:
case x if x < 10:
print(f'< 10 years old: {x}')
case 10:
print('10 years old.')
case 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18: #case x if x <= 18 and x >= 11:
print('11~18 years old.')
case 19:
print('19 years old.')
case _:
print('not sure.')
此外还可以匹配列表
例如：
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args = ['gcc', 'hello.c', 'world.c'] #仅匹配gcc开头且含有文件名的列表
# args = ['clean']
# args = ['gcc']
match args:
# 如果仅出现gcc，报错:
case ['gcc']:
print('gcc: missing source file(s).')
# 出现gcc，且至少指定了一个文件:
case ['gcc', file1, *files]:
print('gcc compile: ' + file1 + ', ' + ', '.join(files))
# 仅出现clean:
case ['clean']:
print('clean')
case _:
print('invalid command.')
try / except 结构
用于检测结果是否正确，若 try 语句正确执行，则忽略 except 语句。否则将会执行 except 语句
例如：
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num = 'Bob'
try :
num = int(num)
except :
num = -1
print('First', num)
num = '123'
try :
num = int(num)
except :
num = -1
print('Second', num)
>>>First -1
>>>Second 123
由于执行到错误语句后直接转而执行 except 语句，因此错误语句后的正确语句可能造成短路
一个常见应用：
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rawstr = input('Enter a number:')
try :
ival = int(rawstr)
except :
ival = -1
if ival > 0 :
print('Nice work!')
else :
print('Not a number！')
Loops and Iteration
while 循环
条件语句格式与 python 中的 if 语句类似
break 和 continue 的用法与 C 类似
恒为真时使用 True （非0数值均为 True ），反之使用 False
例如:
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while True :
line = input('>')
if line[0] == '#' :
continue
if line == 'done' :
break
print(line)
print('Done!')
>>hello
>>>hello
>>#don't print it
>>done
>>>Done!
for 循环
可以设定一个列表为 for 的循环变量范围
如此 for 语句就会依次遍历所有变量然后结束
例如：
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for friend in ['Peter', 'Alice', 'Kate'] :
print("Hello", friend)
也可以提前设置一个列表来作为循环变量范围
例如：
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friends = ['Peter', 'Alice', 'Kate']
for friend in friends :
print("Hello", friend)
range 函数
可以使用 range() 函数实现 for 遍历（左闭右开）
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range(stop) #0 -- stop-1
range(start, stop) #strat -- stop-1
range(start, stop, step) #步长为step
range(start, stop, -1) #可以实现倒数
for _ in range(n): #不需要使用参数，只需要计数
for i in range(n): #需要使用参数
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