《Python编程:从入门到实践》笔记(一)

一、字符串

1.修改字符串大小写

title()以首字母大写的方式显示每个单词，即将每个单词的首字母都改为大写，其他的改为小写。
upper()将字母都改为大写，lower()将字母都改为小写。

2.合并(拼接)字符串

Python使用加号(+)来合并字符串。这种合并字符串的方法称为拼接。

3.使用制表符或换行符来添加空白

在编程中，空白泛指任何非打印字符，如空格、制表符和换行符，可使用空白来组织输出，以使其更易读。

4.删除空白

Python能够找出字符串开头和末尾多余的空白。要确保字符串末尾没有空白，可使用方法rstrip()。要永久删除这个字符串中的空白，必须将删除操作的结果存回到变量中。

你还可以剔除字符串开头的空白，或同时剔除字符串两端的空白。为此，可分别使用方法lstrip()和strip()。

二、数字

1.浮点数

Python将带小数点的数字都称为浮点数。大多数编程语言都使用了这个术语，它指出了这样一个事实：小数点可出现在数字的任何位置。但需要注意的是，结果包含的小数位数可能是不确定的。

2.使用函数str()避免类型错误

这是一个类型错误，意味着Python无法识别你使用的信息。在这个示例中，Python发现你使用了一个值为整数（int）的变量，但它不知道该如何解读这个值。Python知道，这个变量表示的可能是数值23，也可能是字符2和3。像上面这样在字符串中使用整数时，需要显式地指出你希望Python将这个整数用作字符串。为此，可调用函数str()，它让Python将非字符串值表示为字符串。

大多数情况下，在Python中使用数字都非常简单。如果结果出乎意料，检查Python是否按你期望的方式将数字解读为了数值或字符串。

三、列表

1.列表是什么

列表由一系列按特定顺序排列的元素组成。你可以创建包含字母表中所有字母、数字0~9或所有家庭成员姓名的列表；也可以将任何东西加入列表中，其中的元素之间可以没有任何关系。鉴于列表通常包含多个元素，一般给列表指定一个表示复数的名称（如letters、digits或names）。
在Python中，用方括号（[]）来表示列表，并用逗号来分隔其中的元素。

2.访问列表元素

列表是有序集合，因此要访问列表的任何元素，只需将该元素的位置或索引告诉Python即可。要访问列表元素，可指出列表的名称，再指出元素的索引，并将其放在方括号内。

Python为访问最后一个列表元素提供了一种特殊语法。通过将索引指定为-1，可让Python返回最后一个列表元素。

这种语法很有用，因为你经常需要在不知道列表长度的情况下访问最后的元素。这种约定也适用于其他负数索引，例如，索引-2返回倒数第二个列表元素，索引-3返回倒数第三个列表元素，以此类推。

3.修改、添加和删除元素

修改列表元素的语法与访问列表元素的语法类似。要修改列表元素，可指定列表名和要修改的元素的索引，再指定该元素的新值。

在列表中添加新元素时，最简单的方式是将元素附加到列表末尾。

方法append()将元素'ducati'添加到了列表末尾，而不影响列表中的其他所有元素。

使用方法insert()可在列表的任何位置添加新元素。为此，你需要指定新元素的索引和值。

在这个示例中，值'ducati'被插入到了列表开头；方法insert()在索引0处添加空间，并将值'ducati'存储到这个地方。这种操作将列表中既有的每个元素都右移一个位置。

如果知道要删除的元素在列表中的位置，可使用del语句。使用del可删除任何位置处的列表元素，条件是知道其索引。使用del语句将值从列表中删除后，你就无法再访问它了。

有时候，你要将元素从列表中删除，并接着使用它的值。方法pop()可删除列表末尾的元素，并让你能够接着使用它。术语弹出（pop）源自这样的类比：列表就像一个栈，而删除列表末尾的元素
相当于弹出栈顶元素。

实际上，你可以使用pop()来删除列表中任何位置的元素，只需在括号中指定要删除的元素的索引即可。每当你使用pop()时，被弹出的元素就不再在列表中了。如果你要从列表中删除一个元素，且不再以任何方式使用它，就使用del语句；如果你要在删除元素后还能继续使用它，就使用方法pop()。

有时候，你不知道要从列表中删除的值所处的位置。如果你只知道要删除的元素的值，可使用方法remove()。方法remove()只删除第一个指定的值。如果要删除的值可能在列表中出现多次，就需要使用循环来判断是否删除了所有这样的值。

四、列表排序

1.使用方法sort()对列表进行永久性排序

方法sort()永久性地修改了列表元素的排列顺序，还可以按与字母顺序相反的顺序排列列表元素，为此，只需向sort()方法传递参数reverse=True。

2.使用函数sorted()对列表进行临时排序

要保留列表元素原来的排列顺序，同时以特定的顺序呈现它们，可使用函数sorted()。函数sorted()让你能够按特定顺序显示列表元素，同时不影响它们在列表中的原始排列顺序。如果你要按与字母顺序相反的顺序显示列表，也可向函数sorted()传递参数reverse=True。

3.倒着打印列表

要反转列表元素的排列顺序，可使用方法reverse()。注意，reverse()不是指按与字母顺序相反的顺序排列列表元素，而只是反转列表元素的排列顺序。方法reverse()永久性地修改列表元素的排列顺序，但可随时恢复到原来的排列顺序，为此只需对列表再次调用reverse()即可。

4.确定列表的长度

使用函数len()可快速获悉列表的长度。Python计算列表元素数时从1开始，因此确定列表长度时，你应该不会遇到差一错误。

五、操作列表

首先，我们像第3章那样定义了一个列表。接下来，我们定义了一个for循环；这行代码让Python从列表magicians中取出一个名字，并将其存储在变量magician中。最后，我们让Python打印前面存储到变量magician中的名字。

1.学习循环

在前面使用的简单循环中，Python将首先读取其中的第一行代码：

for magician in magicians:

这行代码让Python获取列表magicians中的第一个值（'alice'），并将其存储到变量magician中。接下来，Python读取下一行代码：

    print(magician)

它让Python打印magician的值——依然是'alice'。鉴于该列表还包含其他值，Python返回到循环的第一行。Python获取列表中的下一个名字——'david'，并将其存储到变量magician中，再执行下面一行代码，Python再次打印变量magician的值——当前为'david'。接下来，Python再次执行整个循环，对列表中的最后一个值——'carolina'进行处理。至此，列表中没有其他的值了，因此Python接着执行程序的下一行代码。在这个示例中，for循环后面没有其他的代码，因此程序就此结束。

另外，编写for循环时，对于用于存储列表中每个值的临时变量，可指定任何名称。然而，选择描述单个列表元素的有意义的名称大有帮助。

在for循环中，想包含多少行代码都可以。在代码行for magician in magicians后面，每个缩进的代码行都是循环的一部分，且将针对列表中的每个值都执行一次。因此，可对列表中的每个值执行任意次数的操作。

2.创建数字列表

Python函数range()让你能够轻松地生成一系列的数字。

函数range()让Python从你指定的第一个值开始数，并在到达你指定的第二个值后停止，因此输出不包含第二个值。

要创建数字列表，可使用函数list()将range()的结果直接转换为列表。如果将range()作为list()的参数，输出将为一个数字列表。

使用函数range()时，还可指定步长。

使用函数range()几乎能够创建任何需要的数字集，例如，如何创建一个列表，其中包含前10个整数（即1~10）的平方呢？在Python中，两个星号（**）表示乘方运算。

有几个专门用于处理数字列表的Python函数。例如，你可以轻松地找出数字列表的最大值、最小值和总和。

3.列表解析

前面介绍的生成列表squares的方式包含三四行代码，而列表解析让你只需编写一行代码就能生成这样的列表。列表解析将for循环和创建新元素的代码合并成一行，并自动附加新元素。

要使用这种语法，首先指定一个描述性的列表名，如squares；然后，指定一个左方括号，并定义一个表达式，用于生成你要存储到列表中的值。在这个示例中，表达式为value**2，它计算平方值。接下来，编写一个for循环，用于给表达式提供值，再加上右方括号。在这个示例中，for循环为for value in range(1,11)，它将值1~10提供给表达式value**2。注意，这里的for语句末尾没有冒号。

六、使用列表的一部分

1.切片

处理列表的部分元素——Python称之为切片。要创建切片，可指定要使用的第一个元素和最后一个元素的索引。与函数range()一样，Python在到达你指定的第二个索引前面的元素后停止。

如果你没有指定第一个索引，Python将自动从列表开头开始。

要让切片终止于列表末尾，也可使用类似的语法。负数索引返回离列表末尾相应距离的元素，
因此你可以输出列表末尾的任何切片。

2.遍历切片

如果要遍历列表的部分元素，可在for循环中使用切片。

3.复制列表

要复制列表，可创建一个包含整个列表的切片，方法是同时省略起始索引和终止索引（[:]）。这让Python创建一个始于第一个元素，终止于最后一个元素的切片，即复制整个列表。

倘若我们只是简单地将my_foods赋给friend_foods，就不能得到两个列表。

这里将my_foods赋给friend_foods，而不是将my_foods的副本存储到friend_foods。这种语法实际上是让Python将新变量friend_foods关联到包含在my_foods中的列表，因此这两个变量都指向同一个列表。

七、元组

1.基础操作

列表非常适合用于存储在程序运行期间可能变化的数据集。列表是可以修改的，然而，有时候你需要创建一系列不可修改的元素，元组可以满足这种需求。Python将不能修改的值称为不可变的，而不可变的列表被称为元组。

元组看起来犹如列表，但使用圆括号而不是方括号来标识。定义元组后，就可以使用索引来访问其元素，就像访问列表元素一样。

2.修改元组变量

虽然不能修改元组的元素，但可以给存储元组的变量赋值。

相比于列表，元组是更简单的数据结构。如果需要存储的一组值在程序的整个生命周期内都不变，可使用元组。

八、if语句

每条if语句的核心都是一个值为True或False的表达式，这种表达式被称为条件测试。

1.检查是否相等时不考虑大小写

在Python中检查是否相等时区分大小写，如果大小写很重要，这种行为有其优点。但如果大小写无关紧要，而只想检查变量的值，可将变量的值转换为小写，再进行比较。

2.检查是否不相等

要判断两个值是否不等，可结合使用惊叹号和等号（!=），其中的惊叹号表示不，在很多编程语言中都如此。

3.检查多个条件

（1）使用and检查多个条件

要检查是否两个条件都为True，可使用关键字and将两个条件测试合而为一；如果每个测试都通过了，整个表达式就为True；如果至少有一个测试没有通过，整个表达式就为False。

（2）使用or检查多个条件

关键字or也能够让你检查多个条件，但只要至少有一个条件满足，就能通过整个测试。仅当两个测试都没有通过时，使用or的表达式才为False。

（3）检查特定值是否包含在列表中

要判断特定的值是否已包含在列表中，可使用关键字in。

（4）检查特定值是否不包含在列表中

还有些时候，确定特定的值未包含在列表中很重要；在这种情况下，可使用关键字not in。

术语布尔表达式，它不过是条件测试的别名。与条件表达式一样，布尔表达式的结果要么为True，要么为False。布尔值通常用于记录条件。

4.简单的if语句

在if语句中，缩进的作用与for循环中相同。如果测试通过了，将执行if语句后面所有缩进的代码行，否则将忽略它们。

5.if-else语句

经常需要在条件测试通过了时执行一个操作，并在没有通过时执行另一个操作；在这种情况下，可使用Python提供的if-else语句。

6.if-elif-else结构

经常需要检查超过两个的情形，为此可使用Python提供的if-elif-else结构。Python只执行if-elif-else结构中的一个代码块，它依次检查每个条件测试，直到遇到通过了的条件测试。测试通过后，Python将执行紧跟在它后面的代码，并跳过余下的测试。

7.使用if语句处理列表

（1）检查特殊元素

（2）确定列表不是空的

在if语句中将列表名用在条件表达式中时，Python将在列表至少包含一个元素时返回True，并在列表为空时返回False。

（3）使用多个列表