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Python 学习笔记

1. Python 简介

Python 是一种高级、解释型、通用编程语言。它以简洁、易读的语法著称,非常适合编程初学者入门。Python 支持多种编程范式,包括面向对象、函数式和过程式编程。

特点:

  • 语法简洁清晰
  • 拥有丰富的标准库和第三方库
  • 跨平台(Windows、macOS、Linux 等)
  • 社区活跃,文档齐全

2. 安装 Python

  1. 访问 Python 官网
  2. 下载适合你操作系统的最新版本(推荐 Python 3.9 或更高)
  3. 安装时务必勾选 Add Python to PATH(Windows 用户)
  4. 打开终端(命令提示符 / Terminal),输入 python --version 验证安装是否成功

3. 第一个 Python 程序

创建一个名为 hello.py 的文件,输入以下内容:

python
print("Hello, World!")

在终端运行:

bash
python hello.py

输出:

Hello, World!

4. 基本语法

注释

使用 # 添加单行注释:

python
# 这是一条注释
print("这条语句会被执行")

多行注释可以用三个引号(虽然不是官方注释语法,但常用于文档字符串):

python
"""
这是一个多行字符串,
通常用作文档说明。
"""

缩进

Python 使用缩进来表示代码块(而不是大括号 {})。一般使用 4 个空格作为一级缩进。

python
if True:
    print("条件为真")
    print("仍在 if 块中")
print("不在 if 块中")

5. 变量与数据类型

变量命名规则

  • 只能包含字母、数字和下划线(_)
  • 不能以数字开头
  • 区分大小写
  • 不能使用 Python 关键字(如 if, for, while 等)

常见数据类型

类型示例说明
int42, -7整数
float3.14, -0.001浮点数
str"hello", 'Python'字符串
boolTrue, False布尔值
NoneTypeNone表示“无”或空值

变量赋值示例

python
name = "Alice"      # 字符串
age = 25            # 整数
height = 1.75       # 浮点数
is_student = True   # 布尔值
nothing = None      # 空值

Python 是动态类型语言,变量类型在运行时自动确定,无需声明。

6. 基本输入与输出

输出:print()

python
print("你好")
print("结果是:", 42)
print("A", "B", "C", sep="-")  # 使用 sep 指定分隔符
print("不换行", end=" ")       # 使用 end 控制结尾字符
print("继续")

输入:input()

python
name = input("请输入你的名字: ")
print("你好,", name)

注意:input() 返回的是字符串类型,如需数字需转换:

python
age = int(input("请输入年龄: "))

7. 运算符

算术运算符

  • +
  • -
  • *
  • / 除(结果为浮点数)
  • // 整除(向下取整)
  • % 取余
  • ** 幂运算
python
a = 10
b = 3
print(a / b)   # 3.333...
print(a // b)  # 3
print(a % b)   # 1
print(2 ** 3)  # 8

比较运算符

  • == 等于
  • != 不等于
  • ><>=<=

逻辑运算符

  • and
  • or
  • not
python
x = 5
print(x > 3 and x < 10)  # True
print(not (x == 5))      # False

8. 控制结构

条件语句:ifelifelse

python
score = 85

if score >= 90:
    grade = "A"
elif score >= 80:
    grade = "B"
elif score >= 70:
    grade = "C"
else:
    grade = "D"

print("你的成绩等级是:", grade)

循环语句

while 循环

python
count = 0
while count < 5:
    print("计数:", count)
    count += 1

for 循环

python
# 遍历列表
fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子"]
for fruit in fruits:
    print(fruit)

# 使用 range()
for i in range(5):        # 0 到 4
    print(i)

for i in range(2, 6):     # 2 到 5
    print(i)

for i in range(0, 10, 2): # 0, 2, 4, 6, 8
    print(i)

循环控制:breakcontinue

python
for i in range(10):
    if i == 3:
        continue  # 跳过本次循环
    if i == 7:
        break     # 退出整个循环
    print(i)

9. 数据结构

列表(List)

有序、可变、允许重复元素。

python
numbers = [1, 2, 3, 4]
mixed = [1, "hello", 3.14, True]

# 常用操作
numbers.append(5)        # 添加元素
numbers[0] = 10          # 修改元素
print(numbers[1:3])      # 切片 [2, 3]
print(len(numbers))      # 长度

元组(Tuple)

有序、不可变。

python
point = (10, 20)
print(point[0])  # 10
# point[0] = 5   # 错误!元组不可修改

字典(Dict)

键值对集合,无序(Python 3.7+ 保持插入顺序)。

python
person = {"name": "Bob", "age": 30}
print(person["name"])      # Bob

person["city"] = "北京"    # 添加/修改
del person["age"]          # 删除

for key in person:
    print(key, ":", person[key])

集合(Set)

无序、不重复元素的集合。

python
colors = {"红", "绿", "蓝"}
colors.add("黄")
colors.discard("绿")
print("红" in colors)  # True

10. 函数

使用 def 定义函数:

python
def greet(name):
    """打印问候语"""
    print("你好,", name)

greet("小明")

带返回值的函数

python
def add(a, b):
    return a + b

result = add(3, 5)
print(result)  # 8

默认参数

python
def say_hello(name="朋友"):
    print("你好,", name)

say_hello()          # 你好, 朋友
say_hello("李华")    # 你好, 李华

多返回值(实际返回一个元组)

python
def get_name_age():
    return "张三", 28

name, age = get_name_age()

11. 模块与包

导入模块

python
import math
print(math.sqrt(16))  # 4.0

from random import randint
print(randint(1, 10))

常用标准库

  • math:数学运算
  • random:随机数
  • datetime:日期时间
  • os:操作系统接口
  • sys:系统相关参数

12. 异常处理

使用 try...except 捕获错误:

python
try:
    num = int(input("请输入一个整数: "))
    result = 10 / num
    print("结果:", result)
except ValueError:
    print("输入的不是整数!")
except ZeroDivisionError:
    print("不能除以零!")
except Exception as e:
    print("发生了其他错误:", e)
else:
    print("没有发生异常")
finally:
    print("无论是否出错都会执行")

13. 文件操作

读取文件

python
with open("example.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    content = f.read()
    print(content)

写入文件

python
with open("output.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("这是写入的内容。\n")

使用 with 语句可自动关闭文件,推荐使用。

14. 小练习建议

  1. 编写一个程序,计算用户输入的两个数的和、差、积、商。
  2. 编写一个猜数字游戏(使用 random.randint)。
  3. 创建一个通讯录(用字典存储姓名和电话)。
  4. 读取一个文本文件,统计其中单词的数量。

15. 学习资源推荐