Python初识--基础

Posted 2020-10-17 树上的waltsmith

碎碎念

1. 最初想写一些机器学习算法的实现类的文章，但发现自己工作经验不足，即使写出来，也只是一些应用场景十分狭隘的小实验；
2. 了解到身边有些朋友和同学也想了解学习一下脚本语言Python（毕竟是后起之秀），纸质、电子资源大家都有，可是总感觉学起来么劲，就是没有小伙伴一起学嘛；
3. 综上，我打算写一个系列的Python教程，侧重点是为机器学习和深度学习打下基础。
4. 这或许在别人看起来可能是微不足道的工作，但对我而言，要全面、系统且有侧重点地整理Python知识，这不仅是对我过去Python学习的检验，也是对我现在的时间管理的一个挑战。
5. 我会坚持下去！欢迎大家留言骚扰，不亦乐乎，能力所限，欢迎指教。

前言

• 实验环境: Python 3.6；
• 本文完整示例：下载示例

基本知识

Python的特点

• 面向对象的解释性语言；
• 简单易学；
• 丰富的库；
• 强制使用制表符作为语句缩进（white space）。

Python的优缺点

• 优点
  • 简单、易学；
  • 免费、开源；
  • 可扩展性、可嵌入性；
  • 丰富的库。
• 缺点
  • 运行速度较慢；
  • 中文资料匮乏；
  • 代码不能加密。

Anaconda安装与配置

十分推荐Anaconda，它是一个集成开发环境，集成了众多常用Python库，免去了开发环境配置的繁琐，让我们更专心地去学习真正的技术。大赞

• 下载地址：
  国内清华镜像，速度很快滴。
  注意选择好自己电脑对应的版本号。
  安装方法：一路next。
• jupyter notebook相关配置
  • 配置默认启动目录:配置方法

Pycharm的安装与配置

• 下载安装
  官方下载地址
  安装方法：一路next。
• 注册服务器：
  server选项里边输入 http://elporfirio.com:1017/
  或者：server选项里边输入 http://idea.imsxm.com/
  使用激活码的小伙伴点这里复制激活码。
• Pycharm汉化
  如果英文水平ok，就不建议汉化了。
  Pycharm汉化包下载地址
  复制resources_cn.jar放在PyCharm安装目录下的lib文件夹。

Python注释语法

• 注释的作用
  • 增加程序的可读性；
  • 作为调试时使用；
  • 提高团队的合作效率。
• 注释的分类
  • 单行注释；
    以符号#开头，表示当前行其后的内容为注释。
  • 多行注释；
    • 采用三对单引号表示‘‘‘多行注释‘‘‘。

Python中的变量

Python中的变量

• 什么是变量？
  用来存储数据的量。
• 什么是标识符？
  标识符是用户自定义的，如变量名、函数名等。
• 标识符的命名规则
  1. 只能包含字母、数字和下划线；
  2. 只能以字母或下划线开头，开头不能使用数字；
  3. 不能包含空格，可使用下划线分割单词；
  4. 不能使用Python中的关键字作为变量名；
  5. Python严格区分大小写；
  6. 建议使用驼峰命名法:
     • 大驼峰：VariableName；
     • 小驼峰：variableName。
• 常用关键字
  在Python中查看Python关键字

In[2] : import keyword
In[3] : keyword.kwlist
Out[3]: 
[‘False‘, ‘None‘,‘True‘, ‘and‘, ‘as‘, ‘assert‘, ‘break‘,
 ‘class‘, ‘continue‘, ‘def‘, ‘del‘, ‘elif‘, ‘else‘, ‘except‘,
 ‘finally‘, ‘for‘, ‘from‘, ‘global‘, ‘if‘, ‘import‘, ‘in‘, ‘is‘,
 ‘lambda‘, ‘nonlocal‘, ‘not‘, ‘or‘, ‘pass‘, ‘raise‘, ‘return‘,
 ‘try‘, ‘while‘, ‘with‘, ‘yield‘]

Python中的数据类型

数据类型

• Number数字
  • int 整数；
  • float 浮点型；
  • complex 复数；
  • bool 布尔。
• string字符串
  • str = “abcd”;
  • str = ‘ab‘ + ‘cd‘;加号可实现字符串的拼接；
  • string可以被索引和切片；切片遵循“左开右闭”。
• list列表
  1. list放在方括号之间，元素使用逗号隔开；
  2. 和字符串一样，list可以被索引和切片；切片遵循“左开右闭”；
  3. list可以使用加号（+）操作进行拼接；
  4. list中的元素可以被改变。
• tuple元组
  1. 元组的元素不可被改变；
  2. 元组可以包含可变的对象，如，list；
  3. 构成0个或1个元素的元组的特殊语法:
     • tuple1=() #空元祖
     • tuple2=(1,) #一个元素，需要在元素后添加逗号
• sets集合
  1. 确定性；
  2. 互异性；
  3. 无序性。
• Dictionary字典
  1. 字典是一种映射类型，元素为键值对；
  2. 键（key）必须使用不可改变的数据类型（字符串、数值、元组），在同一个字典中键（key）必须唯一；

Python中的运算符

运算符

• 算术运算符
  • 加+ ： 两个数相加；c = a + b
  • 减- ： 两个数相减； c = a - b
  • 乘* ： 两个数相乘； c = a * b
  • 除/ ： 两个数相除； c = a / b
  • 取模（取余）% ： 返回两个数除法的余数； c = a % b
  • 幂** ： 幂运算；相当于内置函数pow(a, b);c = a ** b
  • 取整除// ：取两个数除法的整数部分。 c = a // b
• 赋值运算符
  • 等号= ： 等值赋值；
  • 加法赋值+=： 先做加法运算再赋值；
  • 减法赋值+=： 先做减法运算再赋值；
  • 乘法赋值*=： 先做乘法运算再赋值；
  • 除法赋值/=： 先做除法运算再赋值；
  • 取余赋值%=： 先做取余运算再赋值；
  • 幂赋值**=： 先做幂运算再赋值；
  • 取整除赋值//=： 先整除再赋值。
• 比较运算符
  • 等于==
  • 大于>
  • 小于<
  • 大于等于>=
  • 小于等于<=
• 逻辑运算符
  • 与：and
    if condition1 and condition2:
  • 或：or
    if condition1 or condition2:
  • 非：not
    if not condition:

Python中的位运算

• 位运算符
  • 按位与运算& ：二进制位中，对应位置都为1得1，其他情况都为0；
  • 按位或运算| ： 二进制位中，对应位置都为0得0，其他情况都得1；
  • 按位异或运算^ ： 二进制位中，对应位置相同得0，不同得1；
  • 按位取反运算~ ：按位取反；注意，负数以补码形式存储，转化为十进制时，首位（符号位）不变，其他位按位取反，末位+1。
  • 左移位运算<< ： a << b表示a左移b位，高位丢弃，低位补0；
  • 右移位运算>> ： a >> b表示a右移b位，左边空出的位用0或者1填补。
    • 正数用0填补，负数用1填补。
• 示例：
  下面只给出左移与右移运算示例哈

### 左移与右移运算
## 输出二进制数字
a = 15
b = 3
print("%d的二进制为：%s" % (a, "{:b}".format(a).rjust(8, ‘0‘)) )
print("%d的二进制为：%s" % (b, "{:b}".format(b).rjust(8, ‘0‘)) )
# 将a左移b位
print(‘=*‘*10, ‘将a左移b位‘, ‘=*‘*10)
l3 = a << b
print("%d的二进制为：%s" % (l3, "{:b}".format(l3).rjust(8, ‘0‘)) )
# 将a右移b位
print(‘=*‘*10, ‘将a右移b位‘, ‘=*‘*10)
r3 = a >> b
print("%d的二进制为：%s" % (r3, "{:b}".format(r3).rjust(8, ‘0‘)) )

## 负数的左右移操作
c = -7
print("\n%d的二进制为：%s" % (b, "{:b}".format(b).rjust(8)) )
print("%d二进制为：%s" % (c, "{:b}".format(c).rjust(8)) )
# 将c左移b位
print(‘=*‘*10, ‘将c左移b位‘, ‘=*‘*10)
nl3 = c << b
print("%d的二进制为：%s" % (nl3, "{:b}".format(nl3).rjust(8)) )
# 将c右移b位
print(‘=*‘*10, ‘将c右移b位‘, ‘=*‘*10)
nr3 = c >> b
print("%d的二进制为：%s" % (nr3, "{:b}".format(nr3).rjust(8)) )

输出：

========== 左移与右移运算 ==========
15的二进制为：00001111
3的二进制为：00000011
========== 将a左移b位 ==========
120的二进制为：01111000
========== 将a右移b位 ==========
1的二进制为：00000001
3的二进制为： 11
-7二进制为： -111
========== 将c左移b位 ==========
-56的二进制为： -111000
========== 将c右移b位 ==========
-1的二进制为： -1

总结

1. 本文完整示例：下载示例
2. 本文给大家介绍了环境的搭建与配置，推荐Anaconda，讲解了Python中最基础的一些概念、数据类型、算数运算符和逻辑运算符等。光说不练假把式，所以，多多动手，撸代码！加油。
3. 能力有限，欢迎指错交流；如果感觉不错，右下角支持下哈。^-^

欢迎关注个人微信公众号WaltSmithML或新浪微博WaltSmith，本人主要方向为机器学习和深度学习。非常热烈欢迎一起交流学习哈，除了学习，还可免费帮忙download论文或者书籍哈==============
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