python学习：python的正式介绍

在下面的例子中通过提示符（>>>与...）的出现与否来区分输入和输出：如果你想复现这些例子，当提示符出现后，你必须在提示符后键入例子中的每一个词；不以提示符开头的那些行是解释器的输出。之一例子中某行出现第二个提示符意味着你必须键入一个空白行；这是用来结束多行命令的。

这个例子中的许多例子是包含注释的，甚至交互性命令也有。python中的注释是以#开头，并且一直延申到该文本结束为止。注释可以出现在一行的开头或者是空白和代码的后边，但是不能出现在字符串中间。字符串中的井号就是井号。应因为注释是用来阐明代码的，不会被python解释，所以在键入这些例子时候，注释是可以忽略的。

# this is the first comment
spam = 1    # and this is the second comment
            # ... and now a third
text = "# this is not a comment because it is inside quotes."

Python最为计算器使用

让我们尝试一些简单的Python命令。启动解释器，等待界面中的提示符，>>>

1. 数字

解释器就像一个简单的计算器一样：你可以在里面输入表达式然后它会写出答案。表达式的语法很直接：运算符+、-、*、/的用法和其他大部分语言相同；括号()用来分组。比如：

>>> 2 + 2
4
>>> (50 - 5 * 6) / 4
5.0
>>> 8 / 5
1.6

整数有int（比如2，4，20）类型，有小数部分的（比如5.0，1.6）有float类型。
除法运算（/）永远发挥浮点数类型。如果要做floor division得到一个整数结果(忽略小数部分)你可以使用//运算符；如果要计算余数，可以使用%

>>> 17 / 3
5.666666666666667
>>> 17 // 3
5
>>> 17 % 3
2
>>> 5 * 3 + 2
17

在python中可以使用**运算符来计算乘方

>>> 5 ** 2
25
>>> 2 ** 7
128

等号用于给一个变量赋值。然后在下一个交互提示符之前不会有结果显示出来：

>>> width = 20
>>> height = 5 * 9
>>> width * height
900

如果一个变量为定义（未赋值），试图使用它时会向你提示错误：

>>> n
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'n' is not defined

python中提供浮点数的完整支持：包含多种混合类型运算符数的运算会把整数转换为浮点数：

>>>4 * 3.75 - 1
14.0

在交互模式中。上一次打印出来的表达式被赋值给变量_。这意味着当你把python用作桌面计算器时候，继续计算会相对简单，比如：

>>> tax = 12.5 / 100
>>> price = 100.50
>>> price * tax
12.5625
>>> price + _
113.0625
>>> round(_, 2)
113.06

这个变量应该被使用者当作是只读类型。不要向它显式的赋值-你会创建一个名字和它相同的独立的本地变量，它会使用魔法行为屏蔽内部变量。

除了数字，python也可以操作字符串。字符串有多种形式，可以使用单引号('....')，双引号("......")都可以获得同样的结果。反斜杠可以用来转义：

>>>'spam eggs'
'spam eggs'
>>>'doesn\'t'
"doesn\'t"
>>> '"Yes," they said.'
'"Yes," they said.'
>>>  "\"Yes,\" they said."
'"Yes," they said.'

在交互模式解释器中，输出的字符串外面会加引号，特殊字符会使用反斜杠来转义。虽然这有时候看起来会与输入不一样（外面所加的引号可能会改变），但是两个字符串是相同的。如果字符串中有单引号而没有双引号，该字符串外将加双引号来表示，否则就加单引号。print会产生可读性更强的输出，即略去两边的引号，并且打印出经过转义的特殊字符：

>>> '"Isn\'t," they said.'
'"Isn\'t," they said.'
>>> print('"Isn\'t," they said.')
"Isn't," they said.
>>> s = 'First line.\nSecond line.'  # \n means newline
>>> s  # without print(), \n is included in the output
'First line.\nSecond line.'
>>> print(s)  # with print(), \n produces a new line
First line.
Second line.

如果你不希望前置了 的字符转义成特殊字符，可以使用原始字符串方式，在引号前添加 r 即可:

>>> print('C:\some\name')  # here \n means newline!
C:\some
ame
>>> print(r'C:\some\name')  # note the r before the quote
C:\some\name

字符串字面值可以跨行连续输入。一种方式是用三重引号："""...""" 或 '''...'''。字符串中的回车换行会自动包含到字符串中，如果不想包含，在行尾添加一个 即可。如下例:

print("""\
Usage: thingy [OPTIONS]
     -h                        Display this usage message
     -H hostname               Hostname to connect to
""")

将产生如下输出（注意最开始的换行没有包括进来）:

Usage: thingy [OPTIONS]
     -h                        Display this usage message
     -H hostname               Hostname to connect to

字符串可以用 + 进行连接（粘到一起），也可以用 * 进行重复:

>>>3 * 'un' + 'ium'
'unununium'

相邻的两个或者多个字符串字面值（引号引起来的字符串）将会自动连接到一起。

>>>'Py' 'thon'
Python

把很长的字符串拆开分别输入的时候尤其有用:

>>> text = ('Put several strings within parentheses '
...         'to have them joined together.')
>>> text
'Put several strings within parentheses to have them joined together.'

只能对两个字面值这样操作，变量或者表达式不可以：

>>> prefix = 'Py'
>>> prefix 'thon'  # can't concatenate a variable and a string literal
  File "<stdin>", line 1
    prefix 'thon'
                ^
SyntaxError: invalid syntax
>>> ('un' * 3) 'ium'
  File "<stdin>", line 1
    ('un' * 3) 'ium'
                   ^
SyntaxError: invalid syntax

如果你想连接变量，或者连接变量和字面值，可以使用 + 号：

>>> prefix + 'thon'
'Python'

字符串是可以被索引（下标访问）的，第一个字符串索引是0，单个字符并没有特殊的类型，只是一个长度为一的字符串：

>>> word = 'Python'
>>> word[0]  # character in position 0
'P'
>>> word[5]  # character in position 5
'n'

索引也可以使用负值，这样会从右边开始：

>>> word[-1]  # last character
'n'
>>> word[-2]  # second-last character
'o'
>>> word[-6]
'P'

注意-0和0是一样的，所以负数索引从-1开始。

除了索引，字符串还支持切片。索引可以获得单个字符，而切片可以获得子字符串：

>>> word[0:2]  # characters from position 0 (included) to 2 (excluded)
'Py'
>>> word[2:5]  # characters from position 2 (included) to 5 (excluded)
'tho'

注意切片的开始总是被包括在结果中，而结束不被包括。这使得s[:i] + s[i:] = s

>>> word[:2] + word[2:]
'Python'
>>> word[:4] + word[4:]
'Python'

切片的索引有默认值：省略开始索引时默认为0，省略结束索引时默认到字符串的结束：

>>> word[:2]   # character from the beginning to position 2 (excluded)
'Py'
>>> word[4:]   # characters from position 4 (included) to the end
'on'
>>> word[-2:]  # characters from the second-last (included) to the end
'on'

记住切片如何工作的一种方法是将索引视为指向字符之间，第一个字符的左边缘编号为0.然后，n个字符串的最后一个字符的右边缘具有索引n，例如：

+---+---+---+---+---+---+
 | P | y | t | h | o | n |
 +---+---+---+---+---+---+
 0   1   2   3   4   5   6
-6  -5  -4  -3  -2  -1

第一行标注了字符串非负的索引位置，第二行标注了对应的负索引。那么从i到j的切片就包括了标有i到j位置之间的所有字符。

对于非负索引的切片，如果索引不越界，那么得到的切片长度就是起止索引之差。例如：word[1:3]的长度为2.
使用过大的索引会产生一个错误

>>> word[42]  # the word only has 6 characters
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: string index out of range

但是在切片中，越界索引会被自动处理

>>> word[4:42]
'on'
>>> word[42:]
''

Python 中的字符串不能被修改，它们是 immutable 的。因此，向字符串的某个索引位置赋值会产生一个错误:

>>> word[0] = 'J'
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'str' object does not support item assignment
>>> word[2:] = 'py'
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'str' object does not support item assignment

如果需要一个不同的字符串，应当新建一个:

>>> 'J' + word[1:]
'Jython'
>>> word[:2] + 'py'
'Pypy'

内建函数 len() 返回一个字符串的长度:

>>> s = 'supercalifragilisticexpialidocious'
>>> len(s)
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列表

Python 中可以通过组合一些值得到多种 复合 数据类型。其中最常用的 列表 ，可以通过方括号括起、逗号分隔的一组值得到。一个 列表 可以包含不同类型的元素，但通常使用时各个元素类型相同:

>>> squares = [1, 4, 9, 16, 25]
>>> squares
[1, 4, 9, 16, 25]

像字符串（以及所有其他内置序列类型）一样，列表可以被索引和切片：

>>> squares[0]  # indexing returns the item
1
>>> squares[-1]
25
>>> squares[-3:]  # slicing returns a new list
[9, 16, 25]

所有的切片操作都返回一个新列表，这个新列表包含所需要的元素。就是说，如下的切片会返回列表的一个新的(浅)拷贝:

>>> squares[:]
[1, 4, 9, 16, 25]

列表同样支持拼接操作:

>>> squares + [36, 49, 64, 81, 100]
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

与 immutable 的字符串不同, 列表是一个 mutable 类型，就是说，它自己的内容可以改变:

>>> cubes = [1, 8, 27, 65, 125]  # something's wrong here
>>> 4 ** 3  # the cube of 4 is 64, not 65!
64
>>> cubes[3] = 64  # replace the wrong value
>>> cubes
[1, 8, 27, 64, 125]

你也可以在列表结尾，通过 append() 方法 添加新元素 (我们会在后面解释更多关于方法的内容):

>>> cubes.append(216)  # add the cube of 6
>>> cubes.append(7 ** 3)  # and the cube of 7
>>> cubes
[1, 8, 27, 64, 125, 216, 343]

给切片赋值也是可以的，这样甚至可以改变列表大小，或者把列表整个清空:

>>> letters = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']
>>> letters
['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']
>>> # replace some values
>>> letters[2:5] = ['C', 'D', 'E']
>>> letters
['a', 'b', 'C', 'D', 'E', 'f', 'g']
>>> # now remove them
>>> letters[2:5] = []
>>> letters
['a', 'b', 'f', 'g']
>>> # clear the list by replacing all the elements with an empty list
>>> letters[:] = []
>>> letters
[]

内置函数 len() 也可以作用到列表上:

>>> letters = ['a', 'b', 'c', 'd']
>>> len(letters)
4

也可以嵌套列表 (创建包含其他列表的列表), 比如说:

>>> a = ['a', 'b', 'c']
>>> n = [1, 2, 3]
>>> x = [a, n]
>>> x
[['a', 'b', 'c'], [1, 2, 3]]
>>> x[0]
['a', 'b', 'c']
>>> x[0][1]
'b'