Python 基础知识全面总结

Python 是一种广泛应用的编程语言，具有简洁、易读、功能强大等特点。本文将对 Python 的基础知识进行全面梳理，涵盖从入门必备知识到各类模块和编程概念等内容。

一、Python基础语法

（一）标识符

定义：用于给变量、函数、类等命名。
规则：由字母、数字和下划线组成，不能以数字开头，区分大小写。
特殊标识符：
- 单下划线开头（如 _xxx）：表示不能直接访问的类属性。
- 双下划线开头（如 __xx）：表示私有成员。
- 双下划线开头和结尾（如 __init__）：表示Python内置的特殊方法。

（二）关键字

常用关键字：
- exec：执行字符串中的Python语句。
- assert：测试条件，条件为假时抛出异常。
- raise：抛出异常。
- del：删除变量。
- with：常用于文件操作。
- lambda：匿名函数。
- yield：使函数可以在循环中迭代。

（三）引号

单引号（'）、双引号（"）、三引号（'''或"""）：
- 用于定义字符串。
- 三引号可以包含多行文本。

（四）编码

Python 2：默认编码为ASCII，需手动指定编码（如UTF-8）。
Python 3：默认编码为UTF-8。

二、输入输出与数据类型

（一）输入输出

缩进：用缩进来表示代码块，而不是{}。

输入输出：

多行语句：用\将语句分多行，或使用括号[]、{}、()。

注释：单行注释用#，多行注释用三引号。

（二）数据类型

整数：任意大小，包含负数。
浮点数：小数。
字符串：用单引号、双引号或三引号定义。
布尔值：True和False。
空值：用None表示。
变量：可变。
常量：不可变。

三、运算符与基本语句

（一）运算符

常用运算符：加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）、取余（%）等。
优先级：遵循数学运算规则（先乘除后加减）。

（二）基本语句

条件语句：
- if、elif、else用于逻辑判断。

循环语句：
- for循环：遍历序列（如字符串、列表）。

while循环：满足条件时重复执行。

break：终止循环。

continue：跳过当前循环。

pass：空语句，占位符。

四、数值类型与数学运算

（一）数值类型

整型（int）：正整数和负整数。
浮点型（float）：包含小数部分。
复数（complex）：由实数和虚数组成。

（二）数学运算

基本运算：加、减、乘、除、乘方（**）等。
数学模块：math模块提供高级数学运算，如sqrt()、sin()、cos()等。
随机函数：random。

五、字符串操作

（一）字符串定义

使用单引号、双引号或三引号定义。

（二）基本操作

访问字符：通过索引访问单个字符或切片访问范围内的字符。

转义字符：使用反斜杠\。

格式化：
- 使用%格式化字符串（如"%s"、"%d"）。
- 使用format()方法（如"Hello {0}"）。

六、序列、列表与元组

（一）序列

定义：连续内存空间，按顺序排列。
操作：
- 索引访问（正索引从0开始，负索引从-1开始）。
- 切片操作（seq[start:end]）。
- 相加（+）和相乘（*）。

（二）列表

特点：可变，可存储不同类型的数据。
操作：
- 创建：[1, 2, 3]。
- 访问：通过索引或切片。
- 更新：使用append()、extend()等方法。
- 删除：使用del或remove()。

（三）元组

特点：不可变，常用于固定数据。
操作：
- 创建：(1, 2, 3)。
- 访问：与列表类似。
- 修改：需重新赋值。
- 删除：只能删除整个元组。

七、字典与集合

（一）字典

特点：键值对结构，键不可重复。
操作：
- 创建：{"key": "value"}。
- 访问：通过键访问值。
- 更新：直接覆盖键对应的值。
- 删除：使用del或pop()。

（二）集合

特点：无序，元素不可重复。
操作：
- 创建：{1, 2, 3}或set()。
- 添加：使用add()或update()。
- 删除：使用remove()或discard()。
- 清空：使用clear()。

八、时间模块与日期处理

（一）`time`模块

功能：提供时间相关的函数。
常用方法：
- time.time()：获取当前时间戳。
- time.sleep()：暂停程序执行。

（二）`datetime`模块

功能：处理日期和时间。
常用类：
- datetime.date：表示日期。
- datetime.time：表示时间。
- datetime.datetime：表示日期和时间。
方法：
- datetime.now()：获取当前日期和时间。
- date.today()：获取当前日期。

（三）`calendar`模块

功能：生成日历。
常用方法：
- calendar.month()：生成某月的日历。
- calendar.TextCalendar()：生成文本日历。

九、函数与模块

（一）函数

定义：使用def关键字。

参数：
- 普通参数、默认参数、不定长参数（*args、**kwargs）。
匿名函数：使用lambda定义。

（二）模块

定义：.py文件。
导入：
- import module。
- from module import function。
标准库：如math、random、os等。

（三）包

定义：文件夹，包含__init__.py（Python 3.3后可省略）。
创建：在文件夹中放置模块文件。
导入：使用import package.module。

十、面向对象编程

（一）类与对象

类：描述具有相同属性和方法的对象集合。
对象：类的实例。
定义：使用class关键字。
构造方法：__init__()，在实例化时自动调用。

（二）封装

私有属性：在属性名前加__，外部无法直接访问。
访问：通过类方法访问私有属性。

（三）继承

单继承与多继承：子类继承父类的属性和方法。
重写：子类可以覆盖父类的方法。

（四）多态

定义：父类引用可以指向子类对象。
优势：提高程序的扩展性和灵活性。

十一、文件操作

（一）打开文件

使用open()函数：
- 参数：文件路径、模式（r、w、a等）。
- 示例：open("file.txt", "r")。

（二）读写文件

读取：read()、readline()、readlines()。
写入：write()、writelines()。
关闭：使用close()或with语句自动关闭。

（三）文件定位

使用seek()和tell()方法。

十二、异常处理

（一）异常类型

常见异常：SyntaxError、ValueError、IOError等。
基类：BaseException和Exception。

（二）异常处理

try-except：捕获并处理异常。

示例：

Python复制

try:# 可能引发异常的代码
except Exception as e:print(e)

else：无异常时执行。
finally：无论是否异常，都会执行。

（三）抛出异常

使用raise关键字抛出自定义异常。

十三、迭代器与生成器

（一）迭代器

定义：具有__iter__()和__next__()方法的对象。
作用：可以记住遍历的位置。

（二）生成器

定义：使用yield关键字的函数。
特点：按需生成值，节省内存。

十四、装饰器

（一）闭包

定义：引用了自由变量的函数。
特点：可以保留外部变量的状态。

（二）装饰器

功能：在不修改函数代码的情况下，增加函数功能。
使用：通过@decorator语法。

十五、其他重要模块

（一）`os`模块

功能：操作文件和目录。
常用方法：
- os.getcwd()：获取当前路径。
- os.listdir()：列出目录内容。
- os.mkdir()：创建目录。

（二）`sys`模块

功能：与Python解释器交互。
常用属性：
- sys.argv：命令行参数。
- sys.version：Python版本信息。

（三）`random`模块

功能：生成随机数。
常用方法：
- random.random()：生成[0, 1)范围内的随机浮点数。
- random.randint(a, b)：生成[a, b]范围内的随机整数。

（四）`argparse`模块

功能：处理命令行参数。
特点：自动生成帮助信息。

（五）正则表达式

模块：re。
功能：强大的字符串处理工具。
常用方法：
- re.search()：搜索匹配项。
- re.findall()：查找所有匹配项。
- re.sub()：替换字符串。

十六、总结

Python的基础知识涵盖了从语法到高级特性的方方面面。无论是标识符、关键字、数据类型，还是面向对象、异常处理、模块与包，每一个知识点都是构建Python程序的基石。希望这份总结能帮助你更好地掌握Python的核心概念，提升编程能力。如果你对某个部分还有疑问，欢迎留言交流！

👏觉得文章对自己有用的宝子可以收藏文章并给小编点个赞！

👏想了解更多统计学、数据分析、数据开发、数据治理、机器学习算法、深度学习等有关知识的宝子们，可以关注小编，希望以后我们一起成长！