Python基本语法介绍

变量

Python中的变量不需要声明，直接赋值即可。变量的类型会根据赋值自动确定。

a = 1
b = "hello"
c = True

数据类型

Python中数据类型：

• int 整型
• float 浮点型
• str 字符串
• bool 布尔型
• list 列表
• tuple 元组
• dictionary 字典
• set 集合

还有通过numpy库引入的类array数组类型。
类型会根据初始值自动推断而无须手动声明，反之若是没有初始值则需要手动声明。

num = 1  # 整型
_num: int = 1  # 以上等同
type(num) # 获取数据类型
flo = 1.0  # 浮点型
_flo: float = 1.0  # 以上等同
str = "hello"  # 字符串
_str: str = "hello"  # 以上等同
is_true = True  # 布尔型
_is_true: bool = True  # 以上等同
the_tuple = (1, 2, 3)  # 元组，与列表的区别在于元组是只读类型，长度固定，元素不可修改，常用于函数多返回值和将静态资源缓存在内存中使用
_the_tuple: tuple[int, ...] = (1, 2, 3)  # 以上等同
the_dictionary = {"name": "Tom", "age": 18}  # 字典
_the_dictionary: dictionary = {"name": "Tom", "age": 18}  # 以上等同

列表 list

列表不是数组，列表每一项都可以是不同类型的值，而数组是都为同类项，且需要另外导入库才能使用的。

添加

添加3到末尾：

list = [1]
list.append(3)

添加可迭代对象到末尾，方便一次性添加多个元素：

list = [1]
list.extend([4, False])

插入字符串元素"10"到索引1位置：

list = [1, 2, 3]
list.insert(1, "10")

删除

从列表删除指定字符串元素"10"：

list = [1, "10", 2, 3]
del list["10"]

从列表删除指定索引1位置的元素，若不指定索引值则默认删除最后一个：

list = [1, 2, 3]
list.pop(1)

从列表删除第一个出现的元素3：

list = [1, 2, 3, 3]
list.remove(3)

统计分析

返回列表长度：

list = [1, 2, 3]
len(list)

统计元素3出现次数：

list = [1, 2, 3, 3]
list.count(3)

以下是数值型列表可用：

list = [1, 2, 3, 3]
min(list) # 求最小值
max(list) # 求最大值
sum(list) # 求和

切片器

切片器语法方便对列表/元组/数组进行索引与数量的筛选返回新切片列表。
语法是list[startindex:endindex:sort]，可以只加冒号而不填具体数值。
多维则使用逗号区分行列list[r_startindex,c_startindex:r_endindex,c_endindex:sort]
返回列表索引1开始，到3之前的元素列表（包头不包尾，索引1所在的元素会被包含在切片里，而索引3所在的元素不会被放入切片）：

list = [1, 2, 3, 5, 7, 10, 30]
sub_list = list[1:3]

返回最后三个元素的列表切片：

list = [1, 2, 3, 5, 7, 10, 30]
sub_list_last = list[-3:]

返回反转整个列表的切片：

list = [1, 2, 3, 5, 7, 10, 30]
sub_list_reverse = list[::-1]

set 集合

set集合代表是不可重复的变量集合，例如不能同时存储两个1，但集合不一定有序。

the_set = {"joker", "king", "queen"} # set 无重复集合
_the_set: set = {"joker", "king", "queen"} # 以上等同

添加

添加新数据，可以是单个元素或者元组

the_set = {}
the_set.add("kiva")

添加一组数据，可以是元组、列表、字典等，如果添加字符串会自动拆分成多个单独字符

the_set = {}
list1 = [1, 2, 3]
the_set.update(list1)

判断是否存在

if "king" in the_set:print("it's in.")

删除

删除数据，若数据不存在则报错

the_set = {}
the_set.remove("joker")

删除数据，但即使数据不存在也不报错

the_set = {}
the_set.discard("joker")

删除最后添加的数据

the_set = {"joker", "queen"}
the_set.add("king")
the_set.pop()

清空数据

the_set = {"joker", "queen", "king"}
the_set.clear()

数组 array

python本身没有数组类型，需要借助第三方库numpy使用，学习python一般就是用于人工智能数据分析，而数据分析就需要使用numpy库中的众多方法。
其中array方法非常像其他开发语言所使用的数组，也支持索引index、索引值index_key、多维特性，也能与list列表、tuple元组、diconary字典互相转化等

import numpy as nplist = [4, 5, 6]
arr = np.array(list) # 列表转数组
list2 = arr.tolist() # 数组转列表
arr.append(3)  # 采用append添加新数据
arr.count(3)  # 获取元素3出现的次数
arr.extend([4, 5])  # 添加可迭代对象到数组
arr.index(2)  # 获取元素2所在的首个索引
arr.insert(1, 10)  # 插入元素10到索引1位置
arr.pop(1)  # 删除指定索引的元素
arr.remove(3)  # 删除首个出现的指定元素
arr.reverse()  # 反转数组

运算符

Python中常见的运算符有算术运算符、比较运算符、逻辑运算符等。

a = 1 + 2  # 加法运算
b = 3 - 2  # 减法运算
c = 2 * 3  # 乘法运算
d = 4 / 2  # 除法运算
e = 5 % 2  # 取模运算
f = 2 ** 3  # 幂运算
g = 3 > 2  # 大于运算
h = 3 == 2  # 等于运算
i = not True  # 非运算
j = True and False  # 与运算
k = True or False  # 或运算

控制语句

Python中常见的控制语句有if语句、for循环、while循环等。

if/else

# if语句
if a > b:print("a > b")
elif a == b:print("a == b")
else:print("a < b")

for循环

e = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
for i in e:print(i)

注意内部块无法直接修改外部块变量的值，因为会被当作是定义新值

a = 1
for i in range(10):a = a + i
print(a)

这里a依旧等于1，因为for循环里的a会被当作是重新声明的内部变量，a+i一直是赋值给内部变量a，而不是外部变量a。
解决方式是使用类属性或者自加运算：

a = 1
for i in range(10):

while

condition = True
while condition:
# do something

Python中使用def关键字定义函数，函数可以接受参数，也可以返回值。

def add(a, b):return a + bresult = add(1, 2)
print(result)

类

class关键字用于定义类，类可以包含独有的属性和方法，并根据参数生成不同的实例来使用。
其中类构造器使用指定方法名__init__进行定义，成员方法直接定义，静态方法则需要加上装饰器staticmethod声明

class Person:def __init__(self, name, age):self.name = nameself.age = agedef say_hello(self):print("Hello, my name is", self.name)@staticmethoddef print():print("hello, this is class Person.")p = Person("Tom", 18)
Person.print()
p.say_hello()

异常处理

Python中可以使用try…except…finally语句来处理异常。

try:
# do something
except Exception as e:
# handle exception
finally:
# do something finally

文件操作

Python中可以使用open函数来打开文件，使用with语句在内部块执行文件操作，可以自动关闭文件。

with open("file.txt", "r") as f:content = f.read()print(content)

模块

Python中可以使用import语句来导入模块，也可以使用from…import语句来导入模块中的指定内容。

import math
from cmd import Cmdresult = math.sqrt(2)
print(result)from datetime import datetimenow = datetime.now()
print(now)
cmd = Cmd(now)

剩余参数/参数元组/参数字典

用星号加变量名*args和双星号加变量名**kwargs可以创建位置参数元组和关键字参数字典

# 此处的星号*表示将所有参数收入args作为元组
def sayhello(*args):# 可以不展开直接使用，类型将是元组，参数数量只有一位print(args)# 此处的星号*表示将所有参数展开填入作为实参，参数数量根据实际而定，print(*args)# 此处的双星号**表示将所有参数收入kwargs作为字典，带有变量名和变量值
def saybai(**kwargs):for key in kwargs:print(key, kwargs[key])def main():list = ["mimi", "jiji", "kuuga", "mandala"]sayhello(*list)sayhello("mimi", "jiji", "kuuga", "mandala")saybai(mimi="再见", jiji="See you", kunga="Sa yo na la", mandala="hen")

装饰器

装饰器的用法与大部分开发语言一样，是作为一个寄生方式尝试去接管被装饰的对象（类、函数）的前后状态。

def decorater(func):print("define decorate!!!")def wrap(*args):print("prev decorating!!!")result = func(*args)print("next decorating:" + result)return resultreturn wrap@decorater
def handler(a, b) -> int:return a * 2 + b

使用Python做数据分析

参考来源：

• 数据分析之工具库numpy和pandas
• 数据分析之可视化库matplotlib
• 数据分析案例实践

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