【第二节】python编程基础语法

目录

一、运算符介绍

1.1 算术运算符

1.2 比较运算符

1.3 赋值运算符

1.4 位运算符

1.5 逻辑运算符

1.6 成员运算符

1.7 身份运算符

二、python运算符优先级

三、三大流程结构

四、列表

五、元组

六、字典

一、运算符介绍

1.1 算术运算符

1.2 比较运算符

1.3 赋值运算符

1.4 位运算符

下表中变量 a 为 60，b 为 13，二进制格式如下：

a = 0011 1100b = 0000 1101-----------------a&b = 0000 1100a|b = 0011 1101a^b = 0011 0001~a  = 1100 0011

1.5 逻辑运算符

1.6 成员运算符

        除了以上的一些运算符之外，Python还支持成员运算符，测试实例中包含了一系列的成员，包括字符串，列表或元组。

1.7 身份运算符

        身份运算符用于比较两个对象的存储单元

二、python运算符优先级

        以下表格列出了从最高到最低优先级的所有运算符：

三、三大流程结构

        在Python编程中，三大流程结构是控制程序执行流程的基本方式。它们分别是：

1. **顺序结构**：
   - 顺序结构是程序中最基本的执行流程，按照代码书写的顺序依次执行。
   - 例如：

     x = 10y = 20z = x + yprint(z)  # 输出 30

2. **选择结构（条件结构）**：
   - 选择结构用于根据条件判断来决定执行哪一段代码。
   - 主要通过 `if`、`elif` 和 `else` 语句实现。
   - 例如：
 

     age = 18if age >= 18:print("成年人")else:print("未成年人")

if语句运行过程如下动图：

3. **循环结构**：
   - 循环结构用于重复执行某段代码，直到满足某个条件为止。
   - 主要通过 `while` 和 `for` 语句实现。
   - 例如：

 # while 循环count = 0while count < 5:print(count)count += 1# for 循环for i in range(5):print(i)

while循环过程图示：

4. 循环控制语句

        循环控制语句可以更改语句执行的顺序。Python支持以下循环控制语句：

        在Python中，循环控制语句用于控制循环的执行流程。主要有以下几种：

1）. **`break` 语句**：
   - `break` 语句用于立即终止当前循环，跳出循环体。
   - 常用于在满足某个条件时提前结束循环。
   - 例如：
 

     for i in range(10):if i == 5:breakprint(i)  # 输出 0 到 4

2）. **`continue` 语句**：
   - `continue` 语句用于跳过当前循环的剩余语句，并继续下一次循环。
   - 常用于在满足某个条件时跳过当前迭代。
   - 例如：
 

     for i in range(10):if i % 2 == 0:continueprint(i)  # 输出 1, 3, 5, 7, 9

3）. **`pass` 语句**：
   - `pass` 语句是一个空操作语句，用于在语法上需要语句但实际不需要执行任何代码的地方。
   - 常用于占位，表示稍后会添加代码。
   - 例如：
 

     for i in range(10):if i % 2 == 0:passelse:print(i)  # 输出 1, 3, 5, 7, 9

4）. **`else` 子句**：
   - `else` 子句可以与 `for` 和 `while` 循环一起使用，当循环正常结束（即没有遇到 `break` 语句）时执行。
   - 常用于在循环结束后执行某些操作。
   - 例如：
 

     for i in range(5):print(i)else:print("循环正常结束")  # 输出 0, 1, 2, 3, 4 和 "循环正常结束"

四、列表

        在Python中，列表（List）是一种非常灵活且强大的数据结构，用于存储一组有序的元素。列表可以包含不同类型的数据，如整数、字符串、浮点数，甚至是其他列表。以下是一些关于列表的基本操作和特性：

### 创建列表
你可以使用方括号 `[]` 来创建一个列表，并用逗号分隔其中的元素：

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
print(my_list)  # 输出: [1, 2, 3, 4, 5]

### 访问元素
你可以通过索引来访问列表中的元素，索引从0开始：

print(my_list[0])  # 输出: 1
print(my_list[3])  # 输出: 4

### 修改元素
你可以通过索引来修改列表中的元素：

my_list[1] = 10
print(my_list)  # 输出: [1, 10, 3, 4, 5]

### 列表切片
你可以使用切片操作来获取列表的子集：

print(my_list[1:4])  # 输出: [10, 3, 4]
print(my_list[:3])   # 输出: [1, 10, 3]
print(my_list[2:])   # 输出: [3, 4, 5]

### 列表方法
Python提供了许多内置方法来操作列表：

- `append(item)`：在列表末尾添加一个元素。

  my_list.append(6)print(my_list)  # 输出: [1, 10, 3, 4, 5, 6]

- `insert(index, item)`：在指定位置插入一个元素。

  my_list.insert(2, 20)print(my_list)  # 输出: [1, 10, 20, 3, 4, 5, 6]

- `remove(item)`：移除列表中第一个匹配的元素。

  my_list.remove(10)print(my_list)  # 输出: [1, 20, 3, 4, 5, 6]

- `pop(index)`：移除并返回指定位置的元素，如果不指定索引，则移除并返回最后一个元素。

  popped_item = my_list.pop(2)print(popped_item)  # 输出: 3print(my_list)      # 输出: [1, 20, 4, 5, 6]

- `index(item)`：返回第一个匹配元素的索引。

  index = my_list.index(4)print(index)  # 输出: 2

- `count(item)`：返回元素在列表中出现的次数。

  count = my_list.count(5)print(count)  # 输出: 1

- `sort()`：对列表进行排序。

  my_list.sort()print(my_list)  # 输出: [1, 4, 5, 6, 20]

- `reverse()`：反转列表中的元素。

  my_list.reverse()print(my_list)  # 输出: [20, 6, 5, 4, 1]

### 列表推导式
列表推导式是一种简洁的创建列表的方式：

squares = [x**2 for x in range(5)]
print(squares)  # 输出: [0, 1, 4, 9, 16]

五、元组

        在Python中，元组（Tuple）是一种有序且不可变的数据类型，用于存储一组元素。元组与列表类似，但元组一旦创建，其内容就不能被修改。以下是一些关于元组的基本操作和特性：

### 创建元组
你可以使用圆括号 `()` 来创建一个元组，并用逗号分隔其中的元素：

my_tuple = (1, 2, 3, 4, 5)
print(my_tuple)  # 输出: (1, 2, 3, 4, 5)

### 访问元素
你可以通过索引来访问元组中的元素，索引从0开始：

print(my_tuple[0])  # 输出: 1
print(my_tuple[3])  # 输出: 4

### 元组切片
你可以使用切片操作来获取元组的子集：

print(my_tuple[1:4])  # 输出: (2, 3, 4)
print(my_tuple[:3])   # 输出: (1, 2, 3)
print(my_tuple[2:])   # 输出: (3, 4, 5)

### 元组的不可变性
元组一旦创建，其内容就不能被修改。这意味着你不能添加、删除或修改元组中的元素：
 

# 尝试修改元组中的元素会引发 TypeError
# my_tuple[1] = 10  # 这行代码会引发 TypeError

### 元组方法
虽然元组是不可变的，但Python提供了一些内置方法来操作元组：

- `count(item)`：返回元素在元组中出现的次数。

  count = my_tuple.count(3)print(count)  # 输出: 1

- `index(item)`：返回第一个匹配元素的索引。

  index = my_tuple.index(4)print(index)  # 输出: 3

### 元组的优点
- **不可变性**：元组的不可变性使得它们在某些情况下比列表更安全，特别是在需要确保数据不被意外修改的场景中。
- **性能**：由于元组是不可变的，它们的访问速度通常比列表更快，占用的内存也更少。

### 元组的使用场景
- 当你需要一个不可变的数据集合时，可以使用元组。
- 元组常用于函数返回多个值的场景。
### 示例

def get_user_info():name = "Alice"age = 30city = "New York"return name, age, city  # 返回一个元组user_info = get_user_info()
print(user_info)  # 输出: ('Alice', 30, 'New York')

六、字典

        在Python中，字典（Dictionary）是一种无序、可变且可嵌套的数据类型，用于存储键值对（key-value pairs）。字典中的每个键（key）必须是唯一的，而值（value）可以是任意类型的数据。以下是一些关于字典的基本操作和特性：

### 创建字典
你可以使用花括号 `{}` 来创建一个字典，并用冒号 `:` 分隔键和值，用逗号分隔键值对：

my_dict = {"name": "Alice", "age": 30, "city": "New York"}
print(my_dict)  # 输出: {'name': 'Alice', 'age': 30, 'city': 'New York'}

### 访问元素
你可以通过键来访问字典中的值：

print(my_dict["name"])  # 输出: Alice
print(my_dict["age"])   # 输出: 30

### 修改元素
你可以通过键来修改字典中的值：

my_dict["age"] = 31
print(my_dict)  # 输出: {'name': 'Alice', 'age': 31, 'city': 'New York'}

### 添加元素
你可以通过新的键来添加新的键值对：

my_dict["country"] = "USA"
print(my_dict)  # 输出: {'name': 'Alice', 'age': 31, 'city': 'New York', 'country': 'USA'}

### 删除元素
你可以使用 `del` 语句或 `pop` 方法来删除字典中的键值对：

del my_dict["city"]
print(my_dict)  # 输出: {'name': 'Alice', 'age': 31, 'country': 'USA'}popped_value = my_dict.pop("age")
print(popped_value)  # 输出: 31
print(my_dict)       # 输出: {'name': 'Alice', 'country': 'USA'}

### 字典方法
Python提供了许多内置方法来操作字典：

- `keys()`：返回字典中所有键的视图对象。

  keys = my_dict.keys()print(keys)  # 输出: dict_keys(['name', 'country'])

- `values()`：返回字典中所有值的视图对象。

  values = my_dict.values()print(values)  # 输出: dict_values(['Alice', 'USA'])

- `items()`：返回字典中所有键值对的视图对象。

  items = my_dict.items()print(items)  # 输出: dict_items([('name', 'Alice'), ('country', 'USA')])

- `get(key, default)`：返回指定键的值，如果键不存在，则返回默认值。

  value = my_dict.get("name", "Unknown")print(value)  # 输出: Alicevalue = my_dict.get("age", "Unknown")print(value)  # 输出: Unknown

- `update(other_dict)`：将另一个字典的键值对更新到当前字典中。

  other_dict = {"age": 31, "city": "New York"}my_dict.update(other_dict)print(my_dict)  # 输出: {'name': 'Alice', 'country': 'USA', 'age': 31, 'city': 'New York'}

### 字典推导式
字典推导式是一种简洁的创建字典的方式：
 

squares = {x: x**2 for x in range(5)}
print(squares)  # 输出: {0: 0, 1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16}

字典的特性：

  • 键的唯一性：字典中的键是唯一的，重复的键会覆盖之前的值。

  • 访问不存在的键：访问不存在的键会引发 KeyError，可以使用 get 方法避免。

  • 键的限制：字典的键必须是不可变的类型，如数字、字符串、元组，不能是列表或其他可变类型。

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