13個Python必備的知識，建議收藏！

大家好，我是小F。

Python在編程語言流行指數PYPL中已多次排名第一。

由於其代碼可讀性和更簡單的語法，它被認為是有史以來最簡單的語言。

NumPy、Pandas、TensorFlow等各種AI和機器學習庫的豐富性，是Python核心需求之一。

如果你是數據科學家或 AI/機器學習的初學者，那麼Python是開始你的旅程的正確選擇。

本次，小F會帶著大家探索一些Python編程的基礎知識，雖然簡單但都很有用。

• 目錄

  • 數據類型

  • 變量

  • 列表

  • 集合

  • 字典

  • 注釋

  • 基本功能

  • 條件語句

  • 循環語句

  • 函數

  • 異常處理

  • 字符串操作

  • 正則表達式

▍1、數據類型

數據類型是可以存儲在變量中的數據規范。解釋器根據變量的類型為變量分配內存。

下面是Python中的各種數據類型。

▍2、變量

變量是存放數據值的容器。

變量可以使用短名稱（如x和y）或更具描述性的名稱（age、carname、total_volume）。 

Python 變量命名規則：

• 變量名必須以字母或下劃線字符開頭

• 變量名稱不能以數字開頭

• 變量名只能包含字母數字字符和下劃線（A-z、0-9和_）

• 變量名稱區分大小寫（age、Age和AGE是三個不同的變量）

var1 = 'Hello World'
var2 = 16
_unuseful = 'Single use variables'

輸出結果如下。

▍3、列表

列表（List）是一種有序和可更改的集合，允許重復的成員。

它可能不是同質的，我們可以創建一個包含不同數據類型（如整數、字符串和對象）的列表。‍

>>> companies = ["apple","google","tcs","accenture"]
>>> print(companies)
['apple', 'google', 'tcs', 'accenture']
>>> companies.append("infosys")
>>> print(companies)
['apple', 'google', 'tcs', 'accenture', 'infosys']
>>> print(len(companies))
5
>>> print(companies[2])
tcs
>>> print(companies[-2])
accenture
>>> print(companies[1:])
['google', 'tcs', 'accenture', 'infosys']
>>> print(companies[:1])
['apple']
>>> print(companies[1:3])  
['google', 'tcs']
>>> companies.remove("infosys")
>>> print(companies)
["apple","google","tcs","accenture"]
>>> companies.pop()
>>> print(companies)
["apple","google","tcs"]

▍4、集合

集合（Set）是一個無序和無索引的集合，沒有重復的成員。

對於從列表中刪除重復條目非常有用。它還支持各種數學運算，例如並集、交集和差分。

>>> set1 = {1,2,3,7,8,9,3,8,1}
>>> print(set1)
{1, 2, 3, 7, 8, 9}
>>> set1.add(5)
>>> set1.remove(9)
>>> print(set1)
{1, 2, 3, 5, 7, 8}
>>> set2 = {1,2,6,4,2} 
>>> print(set2)
{1, 2, 4, 6}
>>> print(set1.union(set2))        # set1 | set2
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}
>>> print(set1.intersection(set2)) # set1 & set2
{1, 2}
>>> print(set1.difference(set2))   # set1 - set2
{8, 3, 5, 7}
>>> print(set2.difference(set1))   # set2 - set1
{4, 6}

▍5、字典

字典是作為鍵值對的可變無序項集合。

與其他數據類型不同，它以【鍵:值】對格式保存數據，而不是存儲單個數據。此功能使其成為映射JSON響應的最佳數據結構。

>>> # example 1
>>> user = { 'username': 'Fan', 'age': 20, 'mail_id': '[email protected]', 'phone': '18650886088' }
>>> print(user)
{'mail_id': '[email protected]', 'age': 20, 'username': 'Fan', 'phone': '18650886088'}
>>> print(user['age'])
20
>>> for key in user.keys():
>>>     print(key)
mail_id
age
username
phone
>>> for value in user.values():
>>>  print(value)
[email protected]
20
Fan
18650886088
>>> for item in user.items():
>>>  print(item)
('mail_id', '[email protected]')
('age', 20)
('username', 'Fan')
('phone', '18650886088')
>>> # example 2
>>> user = {
>>>     'username': "Fan",
>>>     'social_media': [
>>>         {
>>>             'name': "Linkedin",
>>>             'url': "https://www.linkedin.com/in/codemaker2022"
>>>         },
>>>         {
>>>             'name': "Github",
>>>             'url': "https://github.com/codemaker2022"
>>>         },
>>>         {
>>>             'name': "QQ",
>>>             'url': "https://codemaker2022.qq.com"
>>>         }
>>>     ],
>>>     'contact': [
>>>         {
>>>             'mail': [
>>>                     "[email protected]",
>>>                     "[email protected]"
>>>                 ],
>>>             'phone': "18650886088"
>>>         }
>>>     ]
>>> }
>>> print(user)
{'username': 'Fan', 'social_media': [{'url': 'https://www.linkedin.com/in/codemaker2022', 'name': 'Linkedin'}, {'url': 'https://github.com/codemaker2022', 'name': 'Github'}, {'url': 'https://codemaker2022.qq.com', 'name': 'QQ'}], 'contact': [{'phone': '18650886088', 'mail': ['[email protected]', '[email protected]']}]}
>>> print(user['social_media'][0]['url'])
https://www.linkedin.com/in/codemaker2022
>>> print(user['contact']) 
[{'phone': '18650886088', 'mail': ['[email protected]', '[email protected]']}]

▍6、注釋

單行注釋，以井字符(#)開頭，後面帶有消息並在行尾結束。

# 定義用戶年齡
age = 27
dob = '16/12/1994' # 定義用戶生日

多行注釋，用特殊引號(""")括起來，你可以將消息放在多行中。

"""
Python小常識
This is a multi line comment
"""

▍7、基本功能

print()函數在控制台中打印提供的消息。此外你還可以提供文件或緩沖區輸入作為在屏幕上打印的參數。

print(object(s), sep=separator, end=end, file=file, flush=flush)
print("Hello World")               # prints Hello World 
print("Hello", "World")            # prints Hello World?
x = ("AA", "BB", "CC")
print(x)                           # prints ('AA', 'BB', 'CC')
print("Hello", "World", sep="---") # prints Hello---World

input()函數用於收集來自控制台的用戶輸入 。

這裡需要注意，input()會把你輸入的任何內容轉換為字符串。

因此，如果你將年齡作為整數值提供，但input()方法將其作為字符串返回，此時就需要手動將其轉換為整數。

>>> name = input("Enter your name: ")
Enter your name: Codemaker
>>> print("Hello", name)
Hello Codemaker

len()可以查看對象的長度。如果你輸入一個字符串，則可以獲取指定字符串中的字符數。

>>> str1 = "Hello World"
>>> print("The length of the string  is ", len(str1))
The length of the string  is 11

str()用於將其他數據類型轉換為字符串值。

>>> str(123)
123
>>> str(3.14)
3.14

int()用於將字符串轉換為整數。

>>> int("123")
123
>>> int(3.14)
3

▍8、條件語句

條件語句是用於根據特定條件更改程序流程的代碼塊。這些語句只有在滿足特定條件時才會執行。

在Python中，我們使用if，if-else，循環(for，while)作為條件語句根據某些條件來改變程序的流程。

if-else語句。

>>> num = 5
>>> if (num > 0):
>>>    print("Positive integer")
>>> else:
>>>    print("Negative integer")

elif語句。

>>> name = 'admin'
>>> if name == 'User1':
>>>     print('Only read access')
>>> elif name == 'admin':
>>>     print('Having read and write access')
>>> else:
>>>     print('Invalid user')
Having read and write access

▍9、循環語句

循環是一個條件語句，用於重復某些語句（在其主體中），直到滿足某個條件。

在Python中，我們通常使用for和while循環。

for循環。

>>> # loop through a list
>>> companies = ["apple", "google", "tcs"]
>>> for x in companies:
>>>     print(x)
apple
google
tcs
>>> # loop through string
>>> for x in "TCS":
>>>  print(x)
T
C
S

range()函數返回一個數字序列，它可以用作for循環控制。

它基本上需要三個參數，其中第二個和第三個是可選的。參數是開始值、停止值和步進數。步進數是每次迭代循環變量的增量值。

>>> # loop with range() function
>>> for x in range(5):
>>>  print(x)
0
1
2
3
4
>>> for x in range(2, 5):
>>>  print(x)
2
3
4
>>> for x in range(2, 10, 3):
>>>  print(x)
2
5
8

我們還可以使用else關鍵字在循環結束時執行一些語句。

在循環結束時提供else語句以及循環結束時需要執行的語句。

>>> for x in range(5):
>>>  print(x)
>>> else:
>>>  print("finished")
0
1
2
3
4
finished

while循環。

>>> count = 0
>>> while (count < 5):
>>>  print(count)
>>>  count = count + 1
0
1
2
3
4

我們可以在while循環的末尾使用else，類似於for循環，當條件為假時執行一些語句。

>>> count = 0
>>> while (count < 5):
>>>  print(count)
>>>  count = count + 1
>>> else:
>>>  print("Count is greater than 4")
0
1
2
3
4
Count is greater than 4

▍10、函數

函數是用於執行任務的可重用代碼塊。在代碼中實現模塊化並使代碼可重用，這是非常有用的。

>>> # This prints a passed string into this function
>>> def display(str):
>>>  print(str)
>>>  return
>>> display("Hello World")
Hello World

▍11、異常處理

即使語句在語法上是正確的，它也可能在執行時發生錯誤。這些類型的錯誤稱為異常。我們可以使用異常處理機制來避免此類問題。 

在Python中，我們使用try,except和finally關鍵字在代碼中實現異常處理。

>>> def divider(num1, num2):
>>>     try:
>>>         return num1 / num2
>>>     except ZeroDivisionError as e:
>>>         print('Error: Invalid argument: {}'.format(e))
>>>     finally:
>>>         print("finished")
>>>
>>> print(divider(2,1))
>>> print(divider(2,0))
finished
2.0
Error: Invalid argument: division by zero
finished
None

▍12、字符串操作

字符串是用單引號或雙引號(',")括起來的字符集合。

我們可以使用內置方法對字符串執行各種操作，如連接、切片、修剪、反轉、大小寫更改和格式化，如split()、lower()、upper()、endswith()、join()和ljust()、rjust()、format()。

>>> msg = 'Hello World'
>>> print(msg)
Hello World
>>> print(msg[1])
e
>>> print(msg[-1])
d
>>> print(msg[:1])
H
>>> print(msg[1:])
ello World
>>> print(msg[:-1])
Hello Worl
>>> print(msg[::-1])
dlroW olleH
>>> print(msg[1:5])
ello
>>> print(msg.upper())
HELLO WORLD
>>> print(msg.lower())
hello world
>>> print(msg.startswith('Hello'))
True
>>> print(msg.endswith('World'))
True
>>> print(', '.join(['Hello', 'World', '2022']))
Hello, World, 2022
>>> print(' '.join(['Hello', 'World', '2022']))
Hello World 2022
>>> print("Hello World 2022".split())
['Hello', 'World', '2022']
>>> print("Hello World 2022".rjust(25, '-'))
---------Hello World 2022
>>> print("Hello World 2022".ljust(25, '*'))
Hello World 2022*********
>>> print("Hello World 2022".center(25, '#'))
#####Hello World 2022####
>>> name = "Codemaker"
>>> print("Hello %s" % name)
Hello Codemaker
>>> print("Hello {}".format(name))
Hello Codemaker
>>> print("Hello {0}{1}".format(name, "2022"))
Hello Codemaker2022

▍13、正則表達式

• 導入regex模塊，import re。 

• re.compile()使用該函數創建一個Regex對象。 

• 將搜索字符串傳遞給search()方法。 

• 調用group()方法返回匹配的文本。

>>> import re
>>> phone_num_regex = re.compile(r'\d\d\d-\d\d\d-\d\d\d\d')
>>> mob = phone_num_regex.search('My number is 996-190-7453.')
>>> print('Phone number found: {}'.format(mob.group()))
Phone number found: 996-190-7453
>>> phone_num_regex = re.compile(r'^\d+$')
>>> is_valid = phone_num_regex.search('+919961907453.') is None
>>> print(is_valid)
True
>>> at_regex = re.compile(r'.at')
>>> strs = at_regex.findall('The cat in the hat sat on the mat.')
>>> print(strs)
['cat', 'hat', 'sat', 'mat']

好了，本期的分享就到此結束了，有興趣的小伙伴可以自行去實踐學習。

萬水千山總是情，點個  行不行。

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