Python 基本语法指南

基本概念

注释

# 单行注释

"""
多行注释
可以写多行内容
"""

'''
也可以用单引号
'''

缩进

if True:
    print("缩进很重要")
    print("必须保持一致的缩进")

变量与数据类型

变量定义

# 变量不需要声明类型
name = "张三"
age = 25
height = 1.75
is_student = True

基本数据类型

# 数字类型
integer_num = 10          # 整数
float_num = 3.14          # 浮点数
complex_num = 1 + 2j      # 复数

# 字符串
string = "Hello"
string2 = 'World'
string3 = """多行字符串"""

# 布尔值
boolean = True
boolean2 = False

# None类型
none_value = None

运算符

算术运算符

# 基本运算符
a = 10
b = 3
print(a + b)  # 加法
print(a - b)  # 减法
print(a * b)  # 乘法
print(a / b)  # 除法
print(a // b) # 整除
print(a % b)  # 取余
print(a ** b) # 幂运算

比较运算符

# 比较运算符
a = 10
b = 20
print(a == b)  # 等于
print(a != b)  # 不等于
print(a > b)   # 大于
print(a < b)   # 小于
print(a >= b)  # 大于等于
print(a <= b)  # 小于等于

逻辑运算符

# 逻辑运算符
a = True
b = False
print(a and b)  # 与
print(a or b)   # 或
print(not a)    # 非

控制结构

条件语句

# if语句
score = 85
if score >= 90:
    print("优秀")
elif score >= 80:
    print("良好")
else:
    print("需要努力")

# 嵌套条件
age = 20
if age >= 18:
    if age >= 60:
        print("退休年龄")
    else:
        print("成年人")

循环语句

# for循环
for i in range(5):
    print(i)

# while循环
count = 0
while count < 5:
    print(count)
    count += 1

# break和continue
for i in range(10):
    if i == 5:
        break  # 跳出循环
    if i % 2 == 0:
        continue  # 跳过当前迭代
    print(i)

数据结构

列表(List)

# 创建列表
fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子"]
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]

# 访问元素
print(fruits[0])     # 第一个元素
print(fruits[-1])    # 最后一个元素

# 列表操作
fruits.append("葡萄")        # 添加元素
fruits.remove("香蕉")        # 删除元素
print(len(fruits))          # 获取长度
print(fruits[1:3])          # 切片操作

元组(Tuple)

# 创建元组
coordinates = (10, 20)
rgb_color = (255, 128, 0)

# 元组特性（不可变）
# coordinates[0] = 15  # 这会报错

字典(Dictionary)

# 创建字典
person = {
    "name": "张三",
    "age": 25,
    "city": "北京"
}

# 访问和修改
print(person["name"])     # 张三
person["age"] = 26        # 修改值

# 字典方法
keys = person.keys()      # 获取键
values = person.values()  # 获取值
items = person.items()    # 获取键值对

集合(Set)

# 创建集合
unique_numbers = {1, 2, 3, 4, 5}
colors = {"红色", "蓝色", "绿色"}

# 集合运算
set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}
print(set1 & set2)  # 交集: {3}
print(set1 | set2)  # 并集: {1, 2, 3, 4, 5}

# 集合操作
unique_numbers.add(6)    # 添加元素
unique_numbers.remove(3) # 删除元素

函数

定义函数

# 基本函数
def greet(name):
    return f"你好, {name}!"

# 带默认参数的函数
def introduce(name, age=18):
    return f"我是{name}, 今年{age}岁"

# 可变参数函数
def sum_all(*numbers):
    total = 0
    for num in numbers:
        total += num
    return total

# 关键字参数
def create_profile(**info):
    return info

# 调用函数
print(greet("李四"))
print(introduce("王五"))
print(sum_all(1, 2, 3, 4))
print(create_profile(name="赵六", age=20, city="上海"))

Lambda 函数

# 简单的匿名函数
square = lambda x: x ** 2
print(square(5))  # 输出: 25

# 常用于高阶函数
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
squared = list(map(lambda x: x**2, numbers))
print(squared)  # 输出: [1, 4, 9, 16, 25]

模块与包

导入模块

# 导入整个模块
import math
print(math.sqrt(16))

# 导入特定函数
from math import sqrt, pi
print(sqrt(16))
print(pi)

# 导入所有函数（不推荐）
from math import *

# 重命名导入
import numpy as np

创建自己的模块

# my_module.py
def hello():
    return "Hello from module!"

def add(a, b):
    return a + b

# main.py
import my_module
print(my_module.hello())

面向对象编程

类的定义

class Person:
    # 类变量
    species = "人类"
  
    # 构造函数
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name  # 实例变量
        self.age = age
  
    # 方法
    def introduce(self):
        return f"我是{self.name}，今年{self.age}岁"
  
    def __str__(self):
        return f"Person(name='{self.name}', age={self.age})"

# 创建对象
person1 = Person("张三", 25)
person2 = Person("李四", 30)

print(person1.introduce())
print(str(person1))

继承

class Student(Person):
    def __init__(self, name, age, school):
        super().__init__(name, age)  # 调用父类构造函数
        self.school = school
  
    def study(self):
        return f"{self.name}正在{self.school}学习"

student = Student("王五", 20, "大学")
print(student.introduce())
print(student.study())

文件操作

读取文件

# 读取整个文件
with open('file.txt', 'r', encoding='utf-8') as file:
    content = file.read()
    print(content)

# 逐行读取
with open('file.txt', 'r', encoding='utf-8') as file:
    for line in file:
        print(line.strip())  # strip()去除换行符

# 读取所有行
with open('file.txt', 'r', encoding='utf-8') as file:
    lines = file.readlines()

写入文件

# 写入文本
with open('output.txt', 'w', encoding='utf-8') as file:
    file.write("Hello World!\n")
    file.write("这是第二行\n")

# 追加写入
with open('output.txt', 'a', encoding='utf-8') as file:
    file.write("追加的内容\n")

异常处理

基本异常处理

try:
    number = int(input("请输入一个数字: "))
    result = 10 / number
    print(f"结果是: {result}")
except ValueError:
    print("输入的不是有效数字!")
except ZeroDivisionError:
    print("不能除以零!")
except Exception as e:
    print(f"发生错误: {e}")
else:
    print("没有发生异常")
finally:
    print("总是会执行的代码")

自定义异常

class CustomError(Exception):
    def __init__(self, message):
        self.message = message
        super().__init__(self.message)

def divide(a, b):
    if b == 0:
        raise CustomError("除数不能为零!")
    return a / b

try:
    result = divide(10, 0)
except CustomError as e:
    print(f"自定义错误: {e}")

Python 特性小结

列表推导式

# 简单列表推导式
squares = [x**2 for x in range(5)]
print(squares)  # [0, 1, 4, 9, 16]

# 带条件的列表推导式
even_squares = [x**2 for x in range(10) if x % 2 == 0]
print(even_squares)  # [0, 4, 16, 36, 64]

字典推导式

# 字典推导式
squares_dict = {x: x**2 for x in range(5)}
print(squares_dict)  # {0: 0, 1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16}

集合推导式

# 集合推导式
unique_chars = {char for char in "hello"}
print(unique_chars)  # {'e', 'h', 'o', 'l'}

常用内置函数

数值函数

# 数值相关函数
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
print(max(numbers))   # 最大值
print(min(numbers))   # 最小值
print(sum(numbers))   # 求和
print(abs(-5))        # 绝对值
print(round(3.14159, 2))  # 四舍五入

序列函数

# 序列相关函数
fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子"]
print(len(fruits))      # 长度
print(sorted(fruits))   # 排序
print(reversed(fruits)) # 反转

类型转换函数

# 类型转换
num_str = "123"
num_int = int(num_str)
num_float = float("3.14")

str_list = ["1", "2", "3"]
int_list = [int(x) for x in str_list]

print(type(num_int))   # <class 'int'>
print(type(str_list))  # <class 'list'>

实用技巧

字符串操作

# 字符串常用方法
text = "Hello World"
print(text.upper())        # 转大写
print(text.lower())        # 转小写
print(text.strip())        # 去除空白
print(text.replace("World", "Python"))  # 替换
print(text.split(" "))     # 分割

列表操作技巧

# 列表常用操作
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]

# 复制列表
copy_numbers = numbers.copy()
copy_numbers = numbers[:]  # 切片复制

# 扩展列表
numbers.extend([6, 7])
numbers += [8, 9]  # 等价于extend

# 查找元素
index = numbers.index(3)  # 获取索引
count = numbers.count(3)  # 计数

文件处理最佳实践

# 安全的文件读取
def read_file_safe(filename):
    try:
        with open(filename, 'r', encoding='utf-8') as file:
            return file.read()
    except FileNotFoundError:
        print(f"文件 {filename} 不存在")
        return None
    except Exception as e:
        print(f"读取文件时出错: {e}")
        return None

# 转换为列表
def read_file_lines(filename):
    try:
        with open(filename, 'r', encoding='utf-8') as file:
            return [line.strip() for line in file.readlines()]
    except Exception as e:
        print(f"读取文件时出错: {e}")
        return []

这个完整的Python教程涵盖了编程的基础知识和进阶用法，适合初学者快速入门和进阶学习。通过实践这些代码示例，可以更好地理解和掌握Python编程的各个方面。

Python 基本语法指南

目录

基本概念

注释

缩进

变量与数据类型

变量定义

基本数据类型

运算符

算术运算符

比较运算符

逻辑运算符

控制结构

条件语句

循环语句

数据结构

列表(List)

元组(Tuple)

字典(Dictionary)

集合(Set)

函数

定义函数

Lambda 函数

模块与包

导入模块

创建自己的模块

面向对象编程

类的定义

继承

文件操作

读取文件

写入文件

异常处理

基本异常处理

自定义异常

Python 特性小结

列表推导式

字典推导式

集合推导式

常用内置函数

数值函数

序列函数

类型转换函数

实用技巧

字符串操作

列表操作技巧

文件处理最佳实践