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python语言整理

2023-10-30

目录

一、python

1.python的基础语法

1.python的介绍

概述
Python 是一个高层次的结合了解释性、编译性、互动性和面向对象的脚本语言。

Python 的设计具有很强的可读性，相比其他语言经常使用英文关键字，其他语言的一些标点符号，它具有比其他语言更有特色语法结构。

Python 是一种解释型语言： 这意味着开发过程中没有了编译这个环节。类似于PHP和Perl语言。
Python 是交互式语言： 这意味着，你可以在一个Python提示符，直接互动执行写你的程序。
Python 是面向对象语言: 这意味着Python支持面向对象的风格或代码封装在对象的编程技术。
Python 是初学者的语言：Python 对初级程序员而言，是一种伟大的语言，它支持广泛的应用程序开发，从简单的文字处理到 WWW 浏览器再到游戏

2.python的注释方法

1.单行注释：#

单行注释常以#开头
windows的快捷键是 Ctrl + /
实例：

# -太棒了

print ("hello world!");     #您好，世界
2.多行注释：三个单引号（’’’）或者三个双引号（”””）

注释使用三个单引号（’’’）或者三个双引号（”””）来标记，而实际上这是多行字符串的书写方式，并不是Python本身提倡的多行注释方法
实例：

'''

这是多行注释，使用单引号。

这是多行注释，使用单引号。

'''

"""

这是多行注释，使用双引号。

这是多行注释，使用双引号。

"""

3.python的数据类型

# int
a = 3
#float
a = 3.3
# str
a = 'str'
# bytes
a = b'4'
# complex
a = 2 + 3j
# bool
a = True
# None
a = None

Python语法比较松散，语句的最后不强制要求加’;’，在定义变量时，不需要声明变量的数据类型，Python会根据变量的赋值自动给定数据类型

如果在定义一个变量时不确定他的类型，可以使用None来进行赋值，此时的类型也是None Type

4.面向对象

面向对象编程是一种封装代码的方法；代码封装就是隐藏实现功能的具体代码，仅留给用户使用的接口。
Python中也支持面向对象的三大特征：封装、继承、多态。

面向对象的相关术语
类：可以理解是一个模板，通过它来创建出无数个具体的实例；类是抽象一类事物的总称，
对象：类时不可以直接使用的，需要通过类创建的实例才能使用，这个实例也就是对象。
属性：类中的所有变量称为属性
方法：类中的所有函数通常叫做方法

这里的重点就是类和对象。
类的命名规则首字母最好大写，可以采用驼峰写法，例如：StudentName
python中的类也是通过用class来定义，并且他也可以下成“class student(object)”的方式来定义，括号内的是class所继承的父类，如果不知道又想写的话写object就行。

2.python的构造函数

1.python中构造函数的格式为：__init__()

想让类定义不同对象，我们需要构造函数。不同的构造函数能赋予不同的属性

#c9_1.cy
class Array1:
    '''
    类里面的变量我们称做
    类变量
    '''
    data = 'ring01'
    size = 1

    # def __init__(self):
    def __init__(self):
        '''
        构造函数,基本是通用的，包括php，java都有构造函数
        '''
        print('Array1')

    def get_size(self):
        print('get_size')

1.上述中class Array1后面的父类是默认跟object。class Array1(父类）:
2.其中python当中的self如同java等其他语言的this，可以进行修改但是不建议这样做。
3.python中类实例化后一瞬间自动执行

实例化后自动执行例如：

from c9_1 import Array1, Array2
arr = Array1()

结果
在这里插入图片描述
在运行python后我们发现它自动打出了Array1，但是我们没有进行print的显示语句

2.python查看变量内存地址：id

如果实例化对象是相同的，这里的相同只是内部变量值，方法相同但计算机中但内存地址不同。

from c9_1 import Array1, Array2
 arr = Array1()
 arr1 = Array1()
 arr2 = Array1()
#
 print(id(arr), id(arr1), id(arr2))

结果：三个内存地址不同
在这里插入图片描述

3.显式调用构造函数，会变成普通函数

from c9_1 import Array1, Array2
arr = Array1()
arr.__init__()

结果：虽然这里显示了，但是这个构造函数已经变成了普通函数。【显示两次，一次实例化显示一次print调用构造函数显示】
在这里插入图片描述

为什么打印出了两次
构造函数的特性：
1.构造函数在类实例化的同时，就已经自动运行了
2.构造函数能不能显式调用，明显是可以的 但在编程中不要这样调用

4.构造函数的返回值

from c9_1 import Array1, Array2
arr = Array1()
a = arr.__init__()
print(a)
print(type(a))

结果：
在这里插入图片描述
结果中两个 Array1 已经解释过了，但是为什么有None的数据类型

解释：
1.没有return ？
在这里插入图片描述
2.构造函数应该返回none而不是int。
在这里插入图片描述
根本原因；本身是构造函数，在对其进行调用的时候使它变为普通函数。而普通函数需要返回值，构造函数不需要。但是我们没有返回return
value所以函数默认返回None。

重点：构造函数不能，也不需要返回任何值

5.self保存不同对象的特征值

定义实例方法时，需要有self这个参数。调用时候不需要对self传参。

class Array2:
    '''
    类里面的变量我们称做
    类变量
    '''
    data = 'ring02'
    size = 2

    def __init__(self, data, size):
        '''
        构造函数,基本是通用的，包括php，java都有构造函数
        构造函数作用，初始化对象属性
        对象中的变量，方法都属于属性
        data,size都是实例变量
        '''
        data = data
        size = size
    def get_size(self):
        print('get_size')

from c9_1 import Array1, Array2
arr2 = Array2([1,2,3,4,5], 5)

print(Array2.data)

结果：这里没有显示值
在这里插入图片描述

首先我们可以看值有没有传出，添加print查看
在这里插入图片描述
再次运行【打印出来值的，所有传出值了的】
在这里插入图片描述
造成上述情况原因；没有使用self保存传递的值
为此：

from c9_1 import Array2,Array3,Array4
arr3 = Array3([1,2,3,4], 4)
arr3.get_size()

arr3 = Array3([1,2,3,4,5,6], 6)

class Array3:
    data = 'ring03'
    size = 2
    age = 11
    def __init__(self, data1, size1):
 
        self.data = data1
        self.size = size1
        """
        打印对象的属性
        """
    def get_size(self):
        print('data is {}'.format(self.data))
        print('size is %d' % self.size)

    def get_data(self):
        print(self.data)

结果：
在这里插入图片描述

既然我们在类实例化的时候 传递进来不同对象的特征值
那么我们就需要保存不同对象的特征值
使用self保存对象的属性
self只和对象有关
谁调用了这个方法，self就与谁有关
self只和对象有关
和类无关

6.类变量和实例变量具体区别

from c9_1 import Array2,Array3,Array4
arr3 = Array3([1,2,3,4,5,6], 6)
print(arr3.__dict__)
print(arr3.size)
print(arr3.data)

class Array3:
    data = 'ring03'
    size = 2
    age = 11
    def __init__(self, data1, size1):

        self.data = data1
        self.size = size1

    def get_size(self):
        print('data is {}'.format(self.data))
        print('size is %d' % self.size)

    def get_data(self):
        print(self.data)

在这里插入图片描述
dict：显示对象保存的所有属性

思考
在我们Array3数组类中定义，一个data和size是否合适？
我们Array3是一个类，这是一个模版
一个大而空的东西
在大而空的东西里面定义具体的data和size
这样明显是不合适的

7.动态添加与修改变量

class Array2:
    '''
    类里面的变量我们称做
    类变量
    '''
    data = 'ring02'
    size = 2

    def __init__(self, data, size):
        '''
        构造函数,基本是通用的，包括php，java都有构造函数
        构造函数作用，初始化对象属性
        对象中的变量，方法都属于属性
        data,size都是实例变量
        '''
        data = data
        size = size

    def get_size(self):
        print('get_size')

from c9_1 import Array2,Array3,Array4
arr2 = Array3([1,2,3], 3)
# arr2对象动态添加lens变量

arr2.lens = 3
Array3.data = 'ring033'
print(arr2.__dict__)
print(Array3.__dict__)
print(arr2.data,arr2.size,arr2.lens, Array3.data)

结果：
在这里插入图片描述

发现对象属性本身是没有lens的变量的，但是添加了
另外Array3.data的值手动更改了后，显示的值也发送改变了
上述中 data = 'ring02’与size = 2 ；这两个属性与变量关系小时可以定义到类中，对象关系比较紧密就最好在构造函数中。

补充
想在对象里面（构造函数也算）访问类变量可以：print(self.class.data)

8.__name__在Python中的作用

python程序中一般都会有一个if条件句

if __name__ == '__main__':

当在有这个if条件句的模块中时，该程序会作为程序的入口，name__会强制改为__main

当在其他模块调用该模块时，__name__的值是该模块的文件名

9.构造方法也可以看作特殊实例方法

调用构造方法直接在类的实例化时候就可以调用，而调用实例方法，是通过（对象.方法）进行点用
arr.get_size

思考下在构造函数里面打印
实例变量self.data与data
结果是相同的吗

解释：
self.data与data真的是打印的同一个变量吗
尝试将形参data改为data1，再次进行尝试
self.data打印的对象中的实例变量 data打印的只是我们的形参

3.装饰器

lass Array5:
    # 统计数组中所有元素的和
    """
    AOP思想
    """
    sum = 1
    # 类变量，实例变量
    def __init__(self, data, size):
        '''
        self.__class__.sum
        Array5.sum
        :param data: 
        :param size: 
        '''
        self.data = data
        self.size = size
    @classmethod
    def class_arr(cls):
        cls.sum += 1
        # print(self.data)
        print(cls.sum)
    """
    装饰器
    """
    @staticmethod
    def static_func1():
        print('static')

    def get_size(self):
        # print(self.__class__.sum)
        print('data is %s' % self.data)
        print('size is %d' % self.size)

1.@classmethod：类方法

传递类：cls

from c9_1 import Array5
	arr = Array5([1,2,3],3)
arr.get_size()
Array5.class_arr()

在这里插入图片描述

类方法
1.在实例方法中操作类变量
2.定义类方法(classmethod)
3.类方法作用顾名思义就是操作类变量 类方法中cls可以更改，但并不建议
4.类方法关联我们类本身，实例方法关联我们对象

各类方法

  1. __ new ()方法：是一种负责创建类实例的静态方法，他不需要使用staticmethod装饰器修饰，并且它优点于 init __ ()初始化方法被调用。
    2.     repr __()方法：显示属性
  2. __ del __()方法：销毁对象
  3. __ dir ()用法：列出地所有属性名
    5.     dict __()属性：查看对象内部所有属性名和属性值组成的字典

2.@staticmethod：静态方法

和类与对象关联小，基本为单个方法。【使用比较少】
在这里插入图片描述

3.公开，保护与私有

protected：保护，可以被子类进行调用
private：私有方法，只可以被自己调用，子类也不行。
public：公有的

保护与私有区别： 保护被子类调用 私有只能自己用
__【两个下划线默认为私有属性】】

class Array6:
    '''
    类里面的变量我们称做
    类变量
    '''
    data = 'ring02'
    size = 2
    def __init__(self, data, size):
        '''
        构造函数,基本是通用的，包括php，java都有构造函数
        构造函数作用，初始化对象属性
        对象中的变量，方法都属于属性
        data,size都是实例变量
        '''
        self.data = data
        self.size = size
        self.__price = 0
        # self.price = 0
        # desc我不希望别人在外部直接更改
    def __modify_price(self, index):
        if index < 0 or index > 100:
            raise ValueError('range index error')
        self.__price = index
        print(self.__price)
    def get_size(self):
        print('data is %s' % self.data)
        print('size is %d' % self.size)
    def get_capacity(self):
        print('capacity')

访问私有变量调用函数

from c9_1 import Array6
arr6 = Array6([1,2,3], 3)
print(arr6.__dict__)
print(Array6.__dict__)
arr6._Array6__price = 2
print(arr6.__dict__)

在这里插入图片描述

错误的修改方式
print(arr6.price)
arr6.get_size()
print(arr6.dict)
print(Array6.dict)
正确的修改方式
arr6.modify_price(2)
arr6.get_size()
私有方法，无法直接调用
print(arr6.dict)
print(Array6.dict)
arr6._Array6__modify_price(3)

4.子类给父类传值，需要使用super关键字

class Student1(Person):
    def __init__(self, organization, name, skill):
        self.organization = organization
        """
        子类给父类传值，需要使用super关键字
        """
        super().__init__(name, skill)
    # def __init__(self, organization, name, skill):
    #     self.organization = organization
    #     super().__init__(name, skill)
    def do_kill_monster(self):
        pass

stu1 = Student1('英雄', 'king', '心脏引擎')
print(stu1.name)
print(stu1.skill)
print(stu1.organization)

如果我们子类完全继承父类 那么子类存在没任何意义
我们子类需要有一些不同于父类的变量，方法 这样才能最大程度发挥好继承作用

5.闭包

定义了函数和外部环境变量的结构为闭包，环境变量必须在函数外，且不可是全局变量，且外面一个函数的返回值是里面一个函数。它记住了自由变量的状态

闭包 = 函数+环境变量(函数定义时候)
注意：环境变量一定要在定义函数的外部，而且不能是全局变量

def demo1():
    a = 3
    def demo2(x):
        return a*x*x
    return demo2

a = 10
d = demo1()

上述函数d = demo1()，其实是用demo1()函数，把demo2(x)赋给d

添加函数print(d.__closure__)闭包返回的是一个对象object，是将函数和环境变量都返回了
在这里插入图片描述

查看是否是闭包，还可以通过a.closure[index].cell_contents查看闭包中每个元组的值
添加函数print(d.__closure__[0].cell_contents)返回的闭包的环境变量a = 3在这里插入图片描述

对d赋值，
以下格式就是闭包：有外部环境变量，自由变量，内部的函数，引用自由变量，返回内部函数名称

def demo1():
    a = 3
    def demo2(x):
        return a*x*x
    return demo2

a = 10
d = demo1()
print(d(2))

在这里插入图片描述

6.列表生成式

列表常用的方法
1.append()方法：用于在列表末尾添加型的对象—语法：list.appandd()
2.count()方法：用于统计某个元素在列表中出现的次数—语法：list.count()
3.extend()方法：用于在列表末尾异性追加另一个序列中的多个值—语法:list.extend(seq)
4.index()方法：用于从列表中找出某个值第一个匹配项的索引位置—语法：list.index(x[, start[, end]])-----x:查找的对象；start：开始位置，end：结束位置
5.pop()方法：用于移除列表中的一个元素，默认为列表中的最后一个元素，并且返回该元素的值—语法：list.pop([index=-1])
6.remove()方法：用于移除李彪中某个值的第一个匹配项----语法：list.remove(obj)
7.reverse()方法：将元素倒序排列

列表生成式本质上就是for循环

aa = [i * i for i in range(1,5)]
print(aa)

在这里插入图片描述

遇见if else不能把if x % 2 == 0 else -x放后面只能放前面

fff = [x if x % 2 == 0 else -x for x in range(1,10)]
print(fff)

7.生成器generator

将列表[]改为()即可称为生成器
只要把一个列表生成式的[]改成()，就创建了一个generator

generator保存的是算法 每次调用next(g)，就计算出g的下一个元素的值，
直到计算到最后一个元素，没有更多的元素时，抛出StopIteration的错误
一直用next调用【一步一步的调用】，一定不是一个好办法,我们需要用for来调用 for可以将StopIteration处理 因为生成器也是一个可迭代对象，它进行惰性匹配

惰性匹配，循环一次算一次。这样循环时开始计算节省内部空间

ll = (x * x for x in range(10))

print(next(ll))
print(next(ll))
print(next(ll))
print(next(ll))

在这里插入图片描述
上述表达可以改为for循环

ll = (x * x for x in range(10))
for i in ll:
     print(i)

在这里插入图片描述
使用循环好处在，它会在范围超过的时候会捕获错误不会报错会直接输出。
报错实例：

ll = (x * x for x in range(3))

print(next(ll))
print(next(ll))
print(next(ll))
print(next(ll)

在这里插入图片描述

yield命令：可以将正常数列变成生成器，他可以从中断的位置继续运行。

generator函数和普通函数的执行流程不同，普通函数遇到return语句或者最后一行函数语句就直接返回，但是generator函数再用next()调用执行的时候，遇到yield语句也会返回，但是再次执行的时候会从上此次返回的yield语句处执行。

对于yield的理解，可以理解为是特殊的return关键字
当执行到yield i时，返回了i的值，并保存了此时函数的状态，当使用next调用这个生成器函数时，就会从刚刚返回值的时候继续函数的执行

8.迭代器

迭代对象和迭代器next
可迭代对象，可以被for循环的数据-----迭代器iter(),iter(),-------生成器 yield [] ()
可迭代对象：字符串、元组、列表、字典、set（在定义中最好放一个数组；set最主要的功能是可以去重）
生成器就是一种迭代器，可以被next调用并不断返回下一个值的对象称为迭代器：iterator。
优先级：generator生成器 > itertor > iterable

9.高阶函数

1）匿名函数

使用lambda关键字修饰的简单函数

lambda x,y: x>y?x:y

def add_demo(x,y):
    return x + y

def print_str(x):
    return  x


f = lambda x, y : x + y
print(f(2,3))

在这里插入图片描述

2）map(__func, __iter1)

__func函数：传入函数值与函数名
__iter1函数：处理
map传入第一个参数式接受一个函数，第二个参数式一个可迭代对象，结果返回一个迭代器。
即：使用__iter1迭代器执行__func函数

3）reduce(__func, __iter1)

与map相似都是使用__iter1迭代器执行__func函数
不同与map：将上一次计算的结果作为下一次计算的参数

4）filter(__function,__iterable)

用__function函数过滤，__iterable中的元素

5）sorted(__iterable,key,reverse)

依据key的值排序__iterable中的元素，reverse决定是否逆序

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