小洋的Python入門筆記😀

岁月月宝贝發表於2024-11-20

小洋的python入門筆記

起因：發現自己前三年做的Python專案很多都是現做先學的，修改理解語法錯誤多依仗對C/C++的理解，對python缺乏一個系統的學習。趁此有空，補上！

特別鳴謝：B站找到的“Python課程推薦”UP主的1039.8萬播放量的課程《【2025】Python小白零基礎如何正確入門？這期影片手把手教你從零開始，入門到起飛！》；以及原作者Mosh Hamedani的課程《[Complete Python Mastery](Complete Python Mastery)》😃；還有Python 3的官方文件《[Python Documentation contents](Python Documentation contents — Python 3.13.0 documentation)》😸

執行環境：pycharm + python 3.8(conda自建的虛擬環境)

小洋的python入門筆記
- - 1.輸出
  - 2.變數
  - 3.輸入接收
  - 4.型號轉換
  - 5.字串
  - 6.格式化字串
  - 7.字串方法
    - 1）len函式
    - 2）全部轉換為大寫/小寫方法
    - 3）find方法
    - 4)replace方法
    - 5）in函式
  - 8.算術運算
  - 9.運算子優先順序
  - 10.數學函式
  - 11.if條件分支
  - 12.邏輯運算子
  - 13.比較運算子
  - 14.重量轉換器
  - 15.while迴圈
    - 1)猜謎遊戲
    - 2）汽車遊戲
  - 16.for迴圈
  - 17.巢狀迴圈
  - 18.列表方法
  - 19.二維列表
  - 20.列表方法
  - 21.元組
  - 22.拆包
  - 23.字典

1.輸出

print("He Yang")#裡面是單引號也可以！

輸出結果：

He Yang

2.變數

變數定義：

price = 10 #全域性變數,也是整數
rating = 4.9#float型浮點數
name = 'HeYang'#字串
is_published = False#bool型，注意python是大小寫敏感的
#尤其是bool變數對應的值，它是關鍵字，有“False”和“True”兩種型別
print(price)#10

練習：

age = 20
name = "John"
new_or_not = True
print(age,name,new_or_not)

輸出結果：

20 John True

3.輸入接收

name = input('What is your name? ')
print('Hi '+ name)#表示式：使用一個變數的程式碼
#上面這串程式碼連線了兩個字串

PS：注意上面的？後面加了一個“ ”，便於讓終端中我們的輸入不和問題挨在一起

輸出結果：

練習：

person_name = input("What's your name? ")
fav_color = input("What's your favourite color? ")
print(person_name +" likes "+fav_color)

輸出結果：

4.型號轉換

birth_year = input('Birth year: ')#注意birth_year是字串
print(type(birth_year))
age = 2019 - int(birth_year)
#下面是其他型別變數轉換為相應型別變數的函式
#int()
#float()
#bool()
print(type(age))
print(age)

練習：

pounds=input('weight: ')
kilograms=int(pounds)*0.45359237
print(kilograms)
print(type(kilograms))

輸出結果：

5.字串

#假如你想打出不換行的內部帶引號的內容
course = "Python's Course for Beginners"#內部只有單引號
print(course)#Python's Course for Beginners
course = 'Python for "Beginners"'
print(course)#Python for "Beginners"

#假如你想打內部跨越多行的
course='''
Hi John,

Here is our first email to you.

Thank you,
The support team

'''
print(course)
#
#Hi John,
#
#Here is our first email to you.
#
#Thank you,
#The support team
#
#
#

#python的索引
course = 'Python for Beginners'
print(course[0])#P
print(course[1])#y
print(course[-1])#s
print(course[-2])#r
print(course[0:3])#包含前，不包含後#Pyt
print(course[0:])#等價於print(course[0:字串的長度值])#Python for Beginners
print(course[1:])#ython for Beginners
print(course[:5])#等價於print(course[0:5])#Pytho
print(course[:])#Python for Beginners
another = course[:]#等價於複製
print(another)#Python for Beginners

name = 'Jennifer'
print(name[1:-1])#ennife

6.格式化字串

#用文字變數動態生成某些字串
#生成目標：John [Smith] is a coder
first = 'John'
last = 'Smith'
message = first + ' [' + last + '] is a coder'#不適用於複雜文字
print(message)

msg = f'{first} [{last}] is a coder'
print(msg)

輸出結果：

7.字串方法

1）len函式

course = 'Python for Beginner'
print(len(course))#len不僅僅用於字串，傳說還可以用於計算列表中專案的個數
#19

我們還有專門用於字串的函式

當一個函式針對某種特定的型別或物件，就是方法

下面的方法特定於字串，上面的函式len,print是通用方法

2）全部轉換為大寫/小寫方法

course.upper()不會改變原有字串，會創造一個新字串並返回它

course = 'Python for Beginner'
print(course.upper())#PYTHON FOR BEGINNER
print(course.lower())#python for beginner
print(course)#Python for Beginner

3）find方法

course = 'Python for Beginner'
print(course.find('P'))#會返回P在這個字串中第一次出現的索引#0
print(course.find('o'))#會返回o在這個字串中第一次出現的索引#4

#find方法是大小寫敏感的，如果找不到對應字母會返回-1
#比如找大寫O
print(course.find('O'))#-1

#我們還可以找字串
print(course.find('Beginner'))#返回11，因為Beginner是從第11個索引開始的#11

4)replace方法

course = 'Python for Beginner'
#我們還能替換字元/字串
print(course.replace('Beginner','Absolute Beginners'))
#Python for Absolute Beginners
#但是如果被替換的部分找不到，就會返回原字串，replace方法也是大小寫敏感的
print(course.replace('beginner','Absolute Beginners'))
#Python for Beginner
print(course.replace('P','J'))
#Jython for Beginner

5）in函式

course = 'Python for Beginner'
#當我們查詢原字串中是否包含某字串時，我們用in它會返回bool值
print('python' in course)
#False

8.算術運算

#算術運算
print(10+3)
print(10-3)
print(10*3)
print(10/3)#3.3333333333333335
print(10//3)#3
print(10%3)#1,表示取餘
print(10**3)#指數運算,1000

#增廣賦值運算子
x=10
x=x+2#等價於x+=2
x-=3#等價於x=x-3
print(x)#9

9.運算子優先順序

x=10+3*2**2
print(x)#22
#先是括號
#接著是指數 eg.2**3
#然後是乘法/除法
#最後是加減法

x=(2+3)*10-3
print(x)#47

10.數學函式

x=2.9
print(round(x))#四捨五入函式#3
print(abs(-2.9))#絕對值#2.9

import math
print(math.ceil(2.9))#上限函式#3
print(math.floor(2.9))#下限函式#2

round函式還可以指定四捨五入的位數，

# 四捨五入到小數點後兩位
print(round(3.14159, 2))  # 輸出: 3.14

所有數學函式 math — 數學函式 — Python 3.13.0 文件,如下：

數論和表示函式

函式	解釋
ceil(x)	x 的上限，大於或等於 x 的最小整數
comb(n,k)	從 n 個專案中選擇 k 個專案的方法數，不重複且無序
copysign(x,y)	x 的絕對值，帶有 y 的符號
fabs(x)	x 的絕對值
factorial(n)	n 的階乘
floor(x)	x 的下限，小於或等於 x 的最大整數
fma(x,y,z)	融合乘加操作：(x*y)+z
fmod(x,y)	x 除以 y 的餘數
frexp(x)	x 的尾數和指數
fsum(iterable)	輸入可迭代物件中值的總和
gcd(*integers)	整數引數的最大公約數
isclose(a,b, rel_tol, abs_tol)	檢查 a 和 b 的值是否彼此接近
isfinite(x)	檢查 x 是否既不是無窮大也不是 NaN
isinf(x)	檢查 x 是否是正無窮或負無窮大
isnan(x)	檢查 x 是否是 NaN（不是一個數字）
isqrt(n)	非負整數 n 的整數平方根
lcm(*integers)	整數引數的最小公倍數
ldexp(x,i)	x(2*i)，frexp() 函式的逆函式
modf(x)	x 的小數部分和整數部分
nextafter(x,y, steps)	用於計算浮點數`x`之後朝向`y`的下一個浮點數
perm(n,k)	從 n 個專案中選擇 k 個專案的方法數，不重複且有序
prod(iterable, start)	輸入可迭代物件中元素的乘積，具有起始值
remainder(x,y)	x 相對於 y 的餘數
sumprod(p,q)	兩個可迭代物件 p 和 q 的乘積之和
trunc(x)	x 的整數部分
ulp(x)	x 的最低有效位的值

冪函式和對數函式

函式	解釋
cbrt(x)	x 的立方根
exp(x)	e 的 x 次冪
exp2(x)	2 的 x 次冪
expm1(x)	e 的 x 次冪減去 1
log(x, base)	以給定底數（預設為 e）計算 x 的對數
log1p(x)	1+x 的自然對數（底數為 e）
log2(x)	以 2 為底數計算 x 的對數
log10(x)	以 10 為底數計算 x 的對數
pow(x, y)	x 的 y 次冪
sqrt(x)	x 的平方根

三角函式

函式	解釋
acos(x)	x 的反餘弦
asin(x)	x 的反正弦
atan(x)	x 的反正切
atan2(y, x)	atan(y / x)
cos(x)	x 的餘弦
dist(p, q)	兩點 p 和 q 之間的歐幾里得距離，給定為一個座標可迭代物件
hypot(*coordinates)	一個座標可迭代物件的歐幾里得範數
sin(x)	x 的正弦
tan(x)	x 的正切

其他函式

函式分類	函式名稱	描述/定義
角度轉換	degrees(x)	將角度x從弧度轉換為度數
	radians(x)	將角度x從度數轉換為弧度
雙曲函式	acosh(x)	x的反餘弦雙曲函式
	asinh(x)	x反正弦雙曲函式
	atanh(x)	x反切線雙曲函式
	cosh(x)	x的雙曲餘弦函式
	sinh(x)	x的雙曲正弦函式
	tanh(x)	x的雙曲正切函式
特殊函式	erf(x)	x處的誤差函式
	erfc(x)	x處的補誤差函式
	gamma(x)	x處的伽馬函式
	lgamma(x)	伽馬函式在x處絕對值的自然對數
常數	pi	π = 3.141592...
	e	e = 2.718281...
	tau	τ = 2π = 6.283185...
	inf	正無窮大
	nan	"Not a number" (NaN)

11.if條件分支

is_hot = False
is_cold = True

if is_hot:
    print("It's a hot day")
    print("Drink plenty of water")
elif is_cold:
    print("It's a cold day")
    print("Wear warm clothes")
else:
    print("It's a lovely day!")

print("Enjoy your day!")

輸出結果：

練習：

price=1000000#1M
good_credict = False

if good_credict:
    down_payment = price * 0.1
    print(price*0.1)
else:
    down_payment = price * 0.2
    print(price*0.2)
print(f"Down payment: ${down_payment}")#down_payment意為首付

輸出結果：

12.邏輯運算子

and or not

has_high_income = True
has_good_credict = True
if has_high_income and has_good_credict:#and:both
    print("Eligible for loan")

if has_high_income or has_good_credict:#or:at least one
    print("Eligible for loan 2")

has_criminal_record = True
if has_good_credict and not has_criminal_record:#not
    print("Eligible for loan 3")

輸出結果：

13.比較運算子

#比較運算子
temperature = 30

if temperature>30:#> < >= <= == != 沒有=，因為賦值不會生成bool值
    print("It's a hot day")
else:
    print("It's not a hot day")

輸出結果：

練習：

name = input("your name: ")
if len(name)<3:
    print("name must be at least 3 characters")
elif len(name)>50:
    print("name can be a maxinum of 50 characters")
else:
    print("name looks good!")

輸出結果：

14.重量轉換器

weight = input("Weight: ")#也可以直接float(input("……"))
danwei = input("(L)bs or (K)g: ")
if danwei == "L" or danwei == "l":#磅轉KG,也可以 if danwei.upper()=="L"
    ans = float(weight)*0.45
    print(f"You are {ans} KG")
elif danwei == "K" or danwei == "k":#KG轉磅
    ans = float(weight)*2.20#也可以ans=float(weight)/0.45
    print(f"You are {ans} pounds")

輸出結果：

15.while迴圈

i = 1
while i<=5:
    print('*'* i)
    i = i + 1
print("Done")

輸出結果：

小技巧：變數的重新命名方法

1)猜謎遊戲

secret_number = 9
guess_count = 0
guess_limit = 3
while guess_count < guess_limit:
    guess = int(input('Guess: '))
    guess_count += 1
    if guess == secret_number:
        print('You won!')
        break
else:#在while迴圈中，可以選擇性含有else部分,當while迴圈中的條件不被滿足時會執行它
    print('Sorry! You failed!')

輸出結果：

2）汽車遊戲

promot = input(">")
while promot.lower() != "quit":
    if promot.lower() == "help":
        print('''
        start - to start the car
        stop - to stop the car
        quit - to exit
        ''')
    elif promot.lower() == "start":
        print("Car started...Ready to go!")
    elif promot.lower() == "stop":
        print("Car stopped.")
    else:
        print("I don't understand that...")
    promot = input(">")

輸出結果：

改進一：簡化指令版

promot = input(">").lower()
while promot!= "quit":
    if promot == "help":
        print('''
        start - to start the car
        stop - to stop the car
        quit - to exit
        ''')
    elif promot == "start":
        print("Car started...Ready to go!")
    elif promot == "stop":
        print("Car stopped.")
    else:
        print("I don't understand that...")
    promot = input(">").lower()#也可以提前把promot定義為空字串"",然後把這個判斷條件放在迴圈最前面

改進二：縮排調整版

command = ""#定義為空字串
started = False
while True:#這表示如果我們不主動break，迴圈會一直執行
    command = input("> ").lower()
    if command == "start":
        if started:
            print("Car is already started!")
        else:
            started = True
            print("Car started...")
    elif command == "stop":
        if not started:
            print("Car is already stopped!")
        else:
            started = False
            print("Car stopped.")
    elif command == "help":
        print('''
start - to start the car
stop - to stop the car
quit - to exit
        ''')#當我們輸入三引號時，輸出會完全按照原樣列印，所以會多出縮排
    elif command == "quit":
        break
    else:
        print("Sorry,I don't understand that...")

16.for迴圈

for 用於迭代集合中的專案

1)迭代字串

for item in 'Python':
    print(item)

輸出

P
y
t
h
o
n

2）迭代列表元素

列表中元素為字串：

for item in ['Mosh','John','Sarah']:
    print(item)

輸出

Mosh
John
Sarah

列表中元素為數字：

for item in [1,2,3,4]:
    print(item)

輸出

3）迭代range

for item in range(10):#從0開始，到10(但是不含10)
    print(item)
#0
#1
#...
#8
#9

for item in range(5,10):#從5開始，到10(但是不含10)
    print(item)
#5
#6
#7
#8
#9

for item in range(5,10,2):#這裡還設定了step
    print(item)
#5
#7
#9

練習：

prices = [10,20,30]
sum = 0
for price in prices:
    sum += price
print(f"sum:{sum}")

輸出：

17.巢狀迴圈

#巢狀迴圈
for x in range(4):
    for y in range(3):
        print(f"({x},{y})")

輸出：

練習（輸出F）：

#在python中，可以拿數字×一個字串
numbers = [5,2,5,2,2]
for number in numbers:
    print('x'* number )
print("Done")

#方法二：(需要定義一個空字串)
for number in numbers:
    output = ''
    for item in range(number):
        output += 'x'#這個補充字串的方法好奇妙！
    print(output)
print("Done")

在python中，可以拿數字×一個字串，字串=字串+字串

輸出：

18.列表方法

names = ['John','Bob','Mosh','Sarah','Mary']
print(names[0])
print(names[2])
print(names[-1])
print(names[-2])
print("Done")
print(names[2:])
print(names[2:4])#含前不含後
print(names[0:])#等價於names[:]
#另外，這個就像字串一樣，這個的方括號不會修改最初的列表，他們只是返回一個新的列表
print(names)
print("lalala")
#當然，我們也能輕而易舉修改列表中的內容
names[0] = 'Jon'
print(names)

輸出：

練習（找到列表中最大的元素）：

numbers = [3,6,2,8,4,10]
max = numbers[0]
for number in numbers:
    if number > max :
        max = number
print(f"max is {max}")

輸出：

19.二維列表

1）訪問

matrix = [
    [1,2,3],
    [4,5,6],
    [7,8,9]
]
#訪問
print(matrix[0][1])
#2

2）修改

matrix = [
    [1,2,3],
    [4,5,6],
    [7,8,9]
]
matrix[0][1]=20
print(matrix[0][1])
#20

3）遍歷

for row in matrix:
    for item in row:
        print(item)

輸出：

網址:Code with Mosh🃏講真好！(❤ ω ❤)

20.列表方法

1）尾部加數

numbers = [5,2,1,7,4]
numbers.append(20)
print(numbers)#[5, 2, 1, 7, 4, 20]

2）中間加數

numbers = [5,2,1,7,4]
numbers.insert(0,10)
print(numbers)#[10, 5, 2, 1, 7, 4]

3）列表刪數

numbers = [5,2,1,7,4]
numbers.remove(5)#這個remove每次只能刪一個
print(numbers)#[2, 1, 7, 4]

4）清空列表

numbers = [5,2,1,7,4]
numbers.clear()
print(numbers)#[]

5）彈出最後一個元素

numbers = [5,2,1,7,4]
numbers.pop()
print(numbers)#[5, 2, 1, 7]

6）查詢元素是否在某個列表中，在則返回索引

numbers = [5,2,1,7,4]
print(numbers.index(5))#0
#print(numbers.index(50))#ValueError: 50 is not in list

#返回bool值的方法,in,和字串中的用法差不多
print(50 in numbers)#False

7）你想知道一個元素在裡面的個數

numbers = [5,2,1,5,7,4]
print(numbers.count(5))#2
print(numbers.count(0))#0

8）列表排序

numbers = [5,2,1,5,7,4]
#print(numbers.sort())#None
#升序
numbers.sort()
print(numbers)#[1, 2, 4, 5, 5, 7]
#降序
numbers.reverse()
print(numbers)#[7, 5, 5, 4, 2, 1]

9）獨立複製列表

numbers = [5,2,1,5,7,4]
numbers2 = numbers.copy()
numbers.append(10)
print(numbers)#[5, 2, 1, 5, 7, 4, 10]
print(numbers2)#[5, 2, 1, 5, 7, 4]

練習(移除列表中的重複項）

我的方法：

numbers = [2,2,4,6,3,4,1,7]
for number in numbers:
    if numbers.count(number)>1:
        numbers.remove(number)
print(numbers)

輸出：

老師的方法：

numbers = [2,2,4,6,3,4,1,7]
uniques = []
for number in numbers:
    if number not in uniques:
        uniques.append(number)
print(uniques)

輸出：

21.元組

元組與列表不同的點在於，我們不能修改它們，這意味著我們不能新增新專案/刪除現有專案，或者彈出。

numbers = (1,2,3,1)
print(numbers.count(1))#返回此元素的個數#2

print(numbers.index(1))#返回此元素第一次出現時的索引#0

#其他有兩個下劃線的方法叫做魔術方法

#另外，元組不支援元素修改
#numbers[0]=10#'tuple' object does not support item assignment

#僅支援訪問
print(numbers[0])#1

22.拆包

不僅適用於元組，還適用於列表。

1）元組

coordinates = (1,2,3)
x = coordinates[0]
y = coordinates[1]
z = coordinates[2]
#上面三行等價於
x, y, z = coordinates
print(x)#1
print(y)#2

2）列表

coordinates = [1,2,3]
x, y, z = coordinates
print(y)#2

23.字典

注意字典中的鍵都應該是唯一的。

1）元素訪問

customer = {
    "name": "John Smith",
    "age":30,
    "is_verified":True
}

#鍵除了字串還可以是數字
#但是值可以是任何東西，比如字串、數字、布林值、列表...

print(customer["name"])#John Smith

#如果使用不存在的鍵
#print(customer["birthdate"]) #KeyError: 'birthdate'

#同樣，字典也是大小寫敏感的
#print(customer["Name"])#KeyError: 'Name'

#get方法：不會在一個鍵不存在時向我們警告
print(customer.get("name"))#John Smith
print(customer.get("birthdate"))#None
#也可若未查到則返回預設值
print(customer.get("birthdate","Jan 1 1980"))#Jan 1 1980

2）元素更新

#另外，也可以更新字典中鍵對應的值
customer = {
    "name": "John Smith",
    "age":30,
    "is_verified":True
}
customer["name"] = "Jack Smith"
print(customer["name"])#Jack Smith
#當然，我們還能新增新的鍵值對
customer["birthdate"] = "Jan 1 1980"
print(customer["birthdate"])#Jan 1 1980

練習（電話號碼翻譯）：

phone_number = {
    '0':"Zero",
    '1':"One",
    '2':"Two",
    '3':"Three",
    '4':"Four",
    '5':"Five",
    '6':"Six",
    '7':"Seven",
    '8':"Eight",
    '9':"Nine"
}
output = ''
phone = input("Phone: ")
for item in phone:
    #output += phone_number[item] + " "
    #為了避免使用者輸入字典中沒有的鍵程式警告，我們使用get方法會更好
    output +=phone_number.get(item,"!") + " "
print(output)

輸出1：

輸出2：

！正在更新中...

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1.輸出

2.變數

3.輸入接收

4.型號轉換

5.字串

6.格式化字串

7.字串方法

1）len函式

2）全部轉換為大寫/小寫方法

3）find方法

4)replace方法

5）in函式

8.算術運算

9.運算子優先順序

10.數學函式

11.if條件分支

12.邏輯運算子

13.比較運算子

14.重量轉換器

15.while迴圈

1)猜謎遊戲

2）汽車遊戲

16.for迴圈

17.巢狀迴圈

18.列表方法

19.二維列表

20.列表方法

21.元組

22.拆包

23.字典

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