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1. 基礎語法

1.1 註釋

在編寫程式碼的時候，有些程式碼不需要執行或增加程式碼說明，那麼就需要用到註釋了。

被註釋的文字或程式碼是不會被執行的。

註釋可以使用如下三種方式：

• # 號

# 第一個註釋，本行程式碼不會執行
print("hello world!") # 第二個註釋

• ‘’’ 三個單引號

也叫塊註釋，支援換行。

'''
第一行註釋，本行程式碼不會執行
第二行註釋，本行程式碼不會執行
第三行註釋，本行程式碼不會執行
'''
print('hello world!')

• “”" 三個雙引號

也叫塊註釋，支援換行。

"""
第一行註釋，本行程式碼不會執行
第二行註釋，本行程式碼不會執行
第三行註釋，本行程式碼不會執行
"""
print('hello world!')

1.2 跳脫字元

常用的轉義符：

• 行尾，用於續行

>>> print("www
.python.
org")
# 輸出結果
www.python.org

• ‘’\"，兩個反雙斜槓，轉義為1個反斜槓

  非正常結果 示例：

  >>> str = 'c:windowsnote'
  >>> print(str)
  # 輸出結果：' n '當作換行來用了，才會出現如下情況
  c:windows
  ote
  

  正常結果 示例：

  #把'n'改成'\n'就可以解決了
  >>> str = 'c:windows\note'
  >>> print(str)
  # 修改後輸出結果：
  c:windowsnote
  

1.3 縮排

嚴格約定使用4個 空格 和一個 製表符 (tab)作為縮排，切記不能混用，否則報錯IndentationError

def fun():
	print('hello world')
	print('hello world')

1.4 識別符號

識別符號的本質是對應具體資料結構的值，因該值不能被程式設計師直接訪問，所以需要透過呼叫識別符號來訪問。

識別符號格式定義的要求：

• 由字母(a_{z)、數字(0}9)、下劃線(_)組成；
• 不能以數字開頭；
• 不能與python內建相同名；
• 字母大小敏感；
• 不能使用中文、也不建議用拼音

錯誤識別符號 示例：

# 報語法錯誤，識別符號不能以數字開頭
>>> 123 = '123'
  File "<stdin>", line 1
SyntaxError: can't assign to literal
    
# 報語法錯誤，class是python語言類用到的，不能作為識別符號
>>> class = 'abc'
  File "<stdin>", line 1
    class = 'abc'
          ^
SyntaxError: invalid syntax

• 保留識別符號

1.5 語言型別

• python是動態語言、強型別語言。

  

  動態編譯語言

  • 不用事先宣告資料型別，可以隨意賦值其他資料型別；
  • 程式設計時不知道時什麼型別，很難推斷，這也是python的不好的地方，v3.8嚴格在這方便做改進；

  # 識別符號隨意切換資料型別
  x = 123		# 定義x為整數
  x = '123'	# 定義x變為字串
  

  強型別語言

  不同型別之間進行變數賦值時，需要顯示地（強制）進行型別轉換

  >>> x = 123		# 定義x為整數
  >>> y = '456'	# 定義y為字串
  # 報型別錯誤，不同型別不能相加
  >>> print(x + y)
  Traceback (most recent call last):
    File "<stdin>", line 1, in <module>
  TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'	
  # 重新強制修改下為同型別        
  >>> print(str(x) + y)
  123456
  

1.6 運算子

1.6.1 算術運算子

常見的算術運算子：加(+)、減(-)、乘(*)、除(/)、取整(//)、取模(%)、冪(**)

• 加(+) 示例：

  >>> test = 1 + 1
  >>> print(test)
  # 輸出結果如下：
  2
  

• 減(-) 示例：

  >>> test = 1 - 1
  >>> print(test)
  # 輸出結果如下：
  0
  

• 乘(*) 示例：

  >>> test = 1 * 1
  >>> print(test)
  # 輸出結果如下：
  1
  

• 除(/) 示例：

  >>> test = 4 / 2
  >>> print(test)
  # 輸出結果如下：
  2.0    #結果是一個浮點型別
  

  備註：注意python2.x /和//都是取整。

• 取整(//) 示例：
  說明：又叫做向下取整、地板除（往數值小的方向取整數）

  >>> test1 = 5 // 2
  >>> test2 = -5 // 2
  >>> print('test1的結果：',test1)
  >>> print('test2的結果：',test2)
  # 輸出結果如下：
  test1的結果： 2		# 實際結果為2.5，靠近2，所以取2
  test2的結果： -3	# 實際結果為-2.5，靠近-3，所以取-3
  

• 取模(%) 示例：
  如果都是正數，那麼取餘和取模都是餘數，但特別要注意的地方是使用到正負數，這就要藉助一個公式：

*模值*=x % y=x - [x // y] * y

>>> test1 =  5 % 3
>>> test2 = -5 % 3	#模值=-5 % 3=(-5)-[-5//3]*3=(-5)-(-2)*3=-5+6=1
>>> test3 =  5 % -3	#模值=5 % (-3)=5-[5//(-3)]*(-3)=5-(-2)*(-3)=5-6=-1
>>> test4 = -5 % -3	#模值=-5 % (-3)=-5-[-5//(-3)]*(-3)=-5-(1)*(-3)=-5+3=-2
>>> print('test1的結果：',test1)
>>> print('test2的結果：',test2)
>>> print('test3的結果：',test3)
>>> print('test4的結果：',test4)
# 輸出結果如下：
test1的結果：  2
test2的結果：  1
test3的結果： -1
test4的結果： -2

• 冪(**) 示例：

  >>> test =  2 ** 2
  >>> print('tests的結果：',test)
  # 輸出結果如下：
  test的結果： 4
  

1.6.2 位運算子

位與(&)、位或(|)、異或(^)、左移(<<)、右移(>>)

計算機的語言都是0 ,1 表示的二進位制，位運算也是以二進位制來計算的。

以下示例採用如下兩個識別符號進行計算:

x = 18	#10進位制轉為二進位制：0001 0010
y = 20 	#10進位制轉為二進位制：0001 0100

• 位與(&) 示例：

  說明：位與(&)是以二進位制計算兩者位都是 1 得 1 ,否則都是 0

  

  >>> x = 18
  >>> y = 20
  >>> print('x & y 結果是：', x & y)
  # 輸出結果如下：
  x & y 結果是： 16
  

• 位或(|)
  說明：位或(|)是以二進位制計算兩者位有一個 1 得 1 ,否則都是 0

  

  >>> x = 18
  >>> y = 20
  >>> print('x | y 結果是：', x | y)
  # 輸出結果如下：
  x | y 結果是： 22
  

• 異或(^)
  說明：異或(^)是以二進位制計算兩者位都有 1 得 0 ,有一個 1得1,其他為 0

  

  >>> x = 18
  >>> y = 20
  >>> print('x ^ y 結果是：', x ^ y)
  # 輸出結果如下：
  x ^ y 結果是： 6
  

• 左移(<<)
  左移(<<)是整體向最高位(左邊)移動位數。

  

  >>> x = 18
  >>> y = 20
  >>> print('x 左移1位的結果是：', x << 1)
  >>> print('y 左移2位的結果是：', y << 2)
  # 輸出結果如下：
  x 左移1位的結果是： 36
  y 左移2位的結果是： 80
  

• 右移(>>)
  右移(>>)是整體向最低位(右邊)移動位數。

  

  >>> x = 18
  >>> y = 20
  >>> print('x 右移1位的結果是：', x >> 1)
  >>> print('y 右移2位的結果是：', y >> 2)
  # 輸出結果如下：
  x 右移1位的結果是： 9
  y 右移2位的結果是： 5
  

1.6.3 比較運算子

常見的比較運算子：等於(==)、不等於(!=)、大於(>)、大於等於(>=)、小於(<)、小於等於(<=)，返回的結果是布林(bool)型別。

比較運算只能用於同一資料型別比較(除了==和!=)，比如：同數值型別比較、同字串比較等。

>>> x = '18'
>>> y = 20
>>> print('比較的結果是：', x < y)
# 輸出結果如下：不同型別不能比較
TypeError: '<' not supported between instances of 'str' and 'int'

• 等於(==) 示例：

  >>> x = 18
  >>> y = 20
  >>> print('比較的結果是：', x == y)
  # 輸出結果如下：
  比較的結果是： False
  

• 不等於(!=) 示例：

  >>> x = 18
  >>> y = 20
  >>> print('比較的結果是：', x != y)
  # 輸出結果如下：
  比較的結果是： True
  

• 大於(>) 示例：

  >>> x = 18
  >>> y = 20
  >>> print('比較的結果是：', x > y)
  # 輸出結果如下：
  比較的結果是： False
  

• 大於等於(>=) 示例：

  >>> x = 18
  >>> y = 20
  >>> print('比較的結果是：', x >= y)
  # 輸出結果如下：
  比較的結果是： False
  

• 小於(<) 示例：

  >>> x = 18
  >>> y = 20
  >>> print('比較的結果是：', x < y)
  # 輸出結果如下：
  比較的結果是： True
  

• 小於等於(<=) 示例：

  >>> x = 18
  >>> y = 20
  >>> print('比較的結果是：', x <= y)
  # 輸出結果如下：
  比較的結果是： True
  

1.6.4 邏輯運算子

常見的邏輯運算子：與(and)、或(or)、非(not)

邏輯運算子返回的不一定是布林型別(bool)，比如：1 and 'abc’返回的是‘abc’

另外，先提前瞭解下為假(False)物件有如下這些，易於理解：

• 與(and) 示例：

說明：所有條件為真(True)，返回結果才為真，否則為假(False)

x = 1
y = -1	#負數物件都是真(True)
if x and y:
    print('x and y 均為真')
else:
	print('x and y 其中有一個為假')
# 輸出結果如下：
x and y 均為真
######################################
x = 1
y = ''	#空字串物件都是假(False)
if x and y:
	print('x and y 均為真')
else:
    print('x and y 其中有一個為假')
# 輸出結果如下：
x and y 其中有一個為假

• 或(or) 示例：
  說明：只要有一個條件為真(True)，返回結果為真，否則為假(False)

  x = 1
  y = []
  if x or y:
      print('x or y 為真')
  else:
      print('x or y 都為假')
  #輸出結果如下：
  'x or y 為真
  ######################################
  x = 0
  y = []
  if x or y:
      print('x or y 為真')
  else:
      print('x or y 都為假')  
  #輸出結果如下：
  x or y 都為假
  

• 非(not) 示例：
  說明：將真假物件置為相反，比如not 物件為True，則變為False，not 物件為False，則變為True

  x = 1
  if not x:
      print('其實x物件為假')
  else:
      print('其實x物件為真')
  #輸出結果如下：
  其實x物件為真
  ######################################
  x = {}
  if not x:
      print('其實x物件是假的')
  else:
      print('其實x物件是真的')
  #輸出結果如下：
  其實x物件為假
  

1.6.5 賦值運算子

先來個示例：x = 1, 賦值就是=號右邊的數值1賦值給左邊的變數x（記住始終先執行右邊表示式）。

常見的運算子：=、+=、-=、*=、=、%=、**=、=

另外，還可以使用鏈式賦值：x=y=z=1，即x=1,y=1,z=1

簡單賦值示例：

>>> x = 1	#右邊數值1賦值給了左邊X
>>> y = 'hello'	#右邊字串'hello'賦值給了左邊y

複雜賦值示例：

>>> x = 1
>>> x += 1	#等價於：x = x + 1，先執行=號右邊表示式，在賦值給左邊X
>>> print('x的結果是：',x)
#輸出結果如下：
2

1.6.6 成員運算子

常見的成員運算子：in 和 not in 。

in 表示x的成員是否在目標y物件裡面，如果有則返回True，否則返回False。

>>> x = 'a'
>>> y = 'abcdefg'
>>> print('x的成員在y裡面：', x in y)	
#輸出結果如下：
x的成員在y裡面： True	# x的成員字串'a'在y的成員字串裡面，所以結果為True

not in 表示x的成員不在目標y物件裡面，如果不在返回True，否則返回False。

>>> x = 'a1'
>>> y = 'abcdefg'
>>> print('x的成員不在y裡面：', x not in y)
#輸出結果如下：
x的成員不在y裡面： True	# x的成員字串'a'在y的成員字串裡面，所以結果為True

1.6.7 身份運算子

身份運算子使用is 和 is not來判斷識別符號是否在記憶體地址引用同一物件。

身份運算子經常在字面上容易讓大家踩坑，首先要區分下==和 is的區別：

• ==：指的是賦值的內容是否一樣；

• is：指的是識別符號引用記憶體地址同一物件,使用id()函式來識別;

這裡透過邏輯圖演示一下，方便理解：

示例如下：

>>> x = ['a','b','c']
>>> y = ['a','b','c']
>>> print('x的ID是:',id(x))
>>> print('y的ID是:',id(y))
>>> print('x 和 y是否等價(=):',x == y)
>>> print('x 和 y是否在記憶體地址引用同一物件(id):',x is y)
#輸出結果如下：
x的ID是: 1986422101448
y的ID是: 1986422101960
x 和 y是否等價(=): True
x 和 y是否在記憶體地址引用同一物件(id): False

1.6.8 運算優先順序

我們先來看一個運算子例子,請問下該從哪一步算起、第二步…到最後返回的結果是啥？

-1 + 10 > 5 and 2 < 1
# 輸出結果如下：
False

運算優先順序，從上往下，優先順序高到低：

1.7 內建函式

常見的內建函式：

• print 示例：

  >>> print('www','python','org',sep='.',end='')	#字串之間用sep='.'分割，end=''不換行
  # 輸出結果如下：
  www.python.org
  

• input 示例：

  

• int 示例：

  >>> x = '123'	# '123'為字串
  >>> y = int(x)	# int將字串'123'轉換為整數 123
  >>> print('字串轉換為整數：',type(y), y)
  # 輸出結果如下：
  字串轉換為整數： <class 'int'> 123
  

• str 示例：

  >>> x = 123
  >>> y = str(x)
  >>> print('整數轉換為字串：',type(y), y)
  # 輸出結果如下：
  整數轉換為字串： <class 'str'> 123
  

• type 示例：

  >>> x = '123'
  >>> y = 123
  >>> print('x是什麼型別',type(x))
  >>> print('y是什麼型別',type(y))
  # 輸出結果如下：
  x是什麼型別 <class 'str'>
  y是什麼型別 <class 'int'>
  

• isinstance 示例：

  >>> x = '123'
  >>> y = 123
  >>> print('x是整數嗎？',isinstance(x, int))
  >>> print('y是整數嗎？',isinstance(y,(int,str))	#(int,str)位元組，或關係
  # 輸出結果如下：
  x是整數嗎？ False
  y是整數嗎？ True
  

1.8 迴圈語句

一個程式能否正常執行，必須的有順序、分支、迴圈執行，如果條件控制不對就會導致死迴圈。

正常的順序：從上到下一條條執行；

分支：分單分支和多分支，如條件滿足則執行條件下的語句；

• 單分支

  if 條件:
      程式碼塊
  
  # 示例：
  x = 1
  if x > 0:	#如條件為真，執行下面程式碼塊
      print('hello world!')
  

• 多分支

  if 條件1:
      程式碼塊
  elif 條件2:
      程式碼塊
  elif 條件3:
      程式碼塊
  ...
  else:
      程式碼塊
      
  # 示例：
  x = 1
  if x < 0:
      print("x是負數")
  elif x==0:
      print('x是零')
  else:
      print('x是正數')
  

迴圈：條件滿足就反覆執行，不滿足就不執行；

常見的迴圈語句：for語句、while語句、continue語句、break語句；

• for 語句
  標準格式：

  for [元素] in [可迭代物件]:
      程式碼塊
  

  for 語句結合range()函式 示例：

  說明：range() 是惰性物件，需要去撥動它，撥一下便返回一個值

  #range(stop)，range(5)表示[0,5)前包後不包,返回（0,1,2,3,4）序列，
  for i in range(5):
      print(i)
  # 輸出結果如下：
  0
  1
  2
  3
  4
  #################################################
  #range(start,stop,step),step表示步長
  for i in range(0,10,2):
      print(i)
  # 輸出結果如下：
  0
  2
  4
  6
  8
  

• while 迴圈

  說明：多用於死迴圈或不明確知道迴圈次數的場景。
  標準語句：

  while 條件:
      程式碼塊
  

  死迴圈 示例：

  #死迴圈
  while 1:
      print('這是死迴圈')
  

  正常迴圈 示例：

  x = 3
  while x:
      print(x)
      x -= 1
  # 輸出結果如下：
  3
  2
  1
  

  另外，思考下，上面結果為啥只有3 2 1。

• continue

  說明：continue是跳過當前迴圈的當次迴圈，繼續下一次迴圈

  

  for x in range(10):
      if x % 2 == 0:
          continue
          print('這是不會執行的')	#永遠都不會執行
      print(x)
      x -= 1
  # 輸出結果如下：
  1
  3
  5
  7
  9
  

• break
  說明：結束當前迴圈

  x = 0
  while True:
      x += 1
      if x > 3:
          break
      print(x)
  # 輸出結果如下：
  1
  2
  3
  

  如果遇到迴圈有多層巢狀，要注意break隻影響當前迴圈

  

  ---