Python学习

Posted 2021-02-03 从头再来，不要慌

参考资料：https://github.com/lijin-THU/notes-python（相应实体书为：《自学Python——编程基础、科学计算及数据分析》）

1. Python之禅：import this

2. iPython使用

• %lsmagic　　//查看所有magic命令；line magic % 作用于一行，cell magic %% 作用于整个cell
• %pylab　　//导入numpy和matplotlib两个包
• %matplotlib inline　　//页面内嵌画图，非弹窗 + import matplotlib + import matplotlib.pyplot as plt
• ?　　//使用 ? 查看函数的帮助，如sum?
• ??　　//使用 ?? 查看函数帮助和函数源代码，sum??
• !ping baidu.com　　//使用 ! 来执行一些系统命令
• _　　// _ 上个cell的输出结果
• %run、%timeit、%%writefile

3. Python支持链式比较：x = 2; 1 < x <= 3　　输出True

4. list.append()：每次只添加一个元素，并不会因为这个元素是序列而将其展开（不展开）

5. list.exentd(lst)：将序列lst的元素依次添加到列表list的最后，相当于list += lst

6. 数据类型

• 不可变类型：基本类型（整型、长整型、浮点数等）+ 复数 + 元组 + 字符串 +不可变集合（frozen set）；
• 可变类型：列表 + 字典 + 集合 + numpy数组 + 用户自定义类型；

7. 赋值机制（02.13 how-python-assignment-works）

（1）对于简单类型而言，python会为每个出现的对象进行赋值（分配内存），哪怕它们的值是一样的；不过，为了提高内存利用效率，对于一些简单的对象，如一些数值较小的int对象，python采用了重用对象内存的办法；　　//可以使用 id() 函数查看内存地址，如id(x)返回变量x的内存地址；或者使用 is 来判断是不是指向同一个事物（内存地址），如 x is y 返回True或False

（2）对于容器类型而言，python给新对象赋值时，仅仅是指向同一块内存空间（不分配新内存），如 x = [500, 501, 502]; y = x;　　//改变列表数据时，会分配新的内存空间给新值，而旧值则会python自动调用垃圾处理机制回收

8. 生成随机数函数：range(), xrange()　　//xrange效果与range函数相同，但是xrange并不会一次性的产生所有的数据，可以节省时间和内存消耗

• %timeit for i in xrange(1000000): i = i　　//运行时间较快
• %timeit for i in range(1000000): i = i　　//运行时间较慢，一次性产生所有数据

9. 列表推导式 x = range(1000000)

• %timeit total = sum([i**2 for i in x])　　//运行时间较慢，python会一次性生成整个临时列表，再进行求和，临时列表会被垃圾回收机制回收
• %timeit total = sum(i**2 for i in x)　　//运行时间较快，类似上述xrange()

10. map方法生成序列：map(aFun, aSeq)　　//将函数 aFun 应用到序列 aSeq 上的每一个元素上，返回一个列表，不管这个序列原来是什么类型

1 def sqr(x): 
2     return x ** 2
3 
4 a = [2, 3, 4]
5 print map(sqr, a)
输出：[4 9 6]

注：根据函数参数的多少，map 可以接受多组序列，将其对应的元素作为参数传入函数

1 def add(x, y): 
2     return x + y
3 
4 a = (2, 3, 4)
5 b = [10, 5, 3]
6 print map(add, a, b)
输出：[12 8 7]

11. 函数通过元组和字典传入参数　　//结合可变参数的函数定义方式进行思考def func(arg1, *arg2, **arg3):　　位置参数在前，键值对参数在后

1 def add(x, y):
2     """Add two numbers"""
3     a = x + y
4     return a
5     
6 z = (2, 3)
7 print add(*z)　　#传入元组参数z，其中 * 必不可少
输出：5

1 def add(x, y):
2     """Add two numbers"""
3     a = x + y
4     return a
5 
6 w = {‘x‘: 2, ‘y‘: 3}
7 print add(**w)　　#传入字典参数w，其中 ** 必不可少
输出：5

12. 模块

• import：载入模块，在导入时，python会执行一遍模块中的所有内容，包括输出语句print

　　注：为了提高效率，python只会载入模块一次，已经载入的模块再次载入时，Python并不会真正执行载入操作，哪怕模块的内容已经改变

• reload：强制重新载入模块

 #利用__name__属性，使得.py文件既能当作脚本，又能当作模块用
 1 PI = 3.1416
 2 
 3 def sum(lst):
 4     """ Sum the values in a list
 5     """
 6     tot = 0
 7     for value in lst:
 8         tot = tot + value
 9     return tot
10 
11 def add(x, y):
12     " Add two values."
13     a = x + y
14     return a
15 
16 def test():
17     w = [0,1,2,3]
18     assert(sum(w) == 6)
19     print ‘test passed.‘
20     
21 if __name__ == ‘__main__‘:　　#当文件被当作脚本执行时，__name__的值为"__main__"，会执行test()函数，当做模块导入是，test()不执行
22     test()

13. 常用的标准库

• re 正则表达式
• copy 复制
• math, cmath 数学
• decimal, fraction
• sqlite3 数据库
• os, os.path 文件系统
• gzip, bz2, zipfile, tarfile 压缩文件
• csv, netrc 各种文件格式
• xml
• htmllib
• ftplib, socket
• cmd 命令行
• pdb
• profile, cProfile, timeit
• collections, heapq, bisect 数据结构
• mmap
• threading, Queue 并行
• multiprocessing
• subprocess
• pickle, cPickle
• struct

14. 警告warnings：出现了一些需要让用户知道的问题，但又不想停止程序，可以使用警告

1 import warnings
2 
3 def month_warning(m):
4     if not 1<= m <= 12:
5         msg = "month (%d) is not between 1 and 12" % m
6         warnings.warn(msg, RuntimeWarning)　　#警告函数
7 
8 month_warning(13)
输出：RuntimeWarning: month (13) is not between 1 and 12

#设置忽略特定类型的警告
1 warnings.filterwarnings(action = ‘ignore‘, category = RuntimeWarning)
2 
3 month_warning(13)　　#没有警告出现