Python学习（三）—— 基础语法（下）

一，函数

二，列表和元组

2.1 列表基础操作

2.2 切片

2.3 列表的增删查改

2.4 连接链表

2.5 元组

三，字典

3.1 关于字典

3.2 字典的增删查改操作

3.3 遍历字典元素

3.4 合法的key类型

四，文件操作

4.1 打开关闭文件

4.2 读写文件

4.3 关于中文的处理

一，函数

Python 的函数和 C/C++ 的大体规则一致，但也有几点不同：

Python 的函数由def 开头，后面跟上函数名和参数列表，不需要在前面带上返回值类型
Python 的函数没有花括号，以def开头，return结尾，并且 Python 可以一次返回多个值，以逗号隔开
Python 的参数可以设定默认值，这点和 C++ 缺省参数一样

def Range(begin=1, end=100): #参数可以设置默认值
    sum = 0
    for i in range(begin, end+1):
        sum += i
    return begin, end, sum #可以一次返回多个参数

x = input('请输入第一个数 x：')
y = input('请输入第二个数 y：')
x = int(x)
y = int(y)

a, b, sum = Range(x, y)
print(f'x({a}) 与 y({b}) 中间所有数的和为：{sum}')

其它的像变量作用域，链式和嵌套调用以及递归等方面，Python对这些内容的定义和C++是一样的，这里不再赘述

二，列表和元组

2.1 列表基础操作

直接看代码，学习一门语言最简单粗暴的方式就是直接分析代码：

alist = [1, 'hello', True, 1.11] #允许往列表存放不同类型的元素
alist[2] = 'world' #可以通过下标访问和修改
print(alist[2])
print(alist[-1]) #下标为负数时表示倒数第几个值

可以用for或while来遍历列表元素：

alist = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
# 直接打印
for elem in alist:
    print(elem)

# 通过下标访问打印
for i in range(0, len(alist)):
    print(alist[i])

# 使用while打印
i = 0
while i < len(alist):
    print(alist[i])
    i += 1

2.2 切片

下标访问是一次访问一个元素，通过切片可以一次访问一组连续的元素，相当于得到一个子列表：

alist = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
print(alist[1:3]) #表示的是[1, 3) 这样的前闭后开区间，所以最终结果只有2，3
print(alist[1:])        # 省略后边界, 表示获取到列表末尾
print(alist[:-1])       # 省略前边界, 表示从列表开头获取
print(alist[:])         # 省略两个边界, 表示获取到整个列表.

#切片操作还可以指定 "步长" , 也就是 "每访问一个元素后, 下标自增几步"
print(alist[::2])
print(alist[::5])

#步长可以是负数，表示从后往前访问，下标自减几步
print(alist[::-2])
print(alist[::-5])

2.3 列表的增删查改

直接看代码：

alist = [1, 2, 3, 4]
# 1，增加操作
alist.append(5) #append 在末尾新增一个元素，俗称“尾插”
alist.insert(1, 'hello') #insert 表示在指定位置插入
print(alist)

# 2，删除操作
alist.pop() # 不加参数表示删除最后一个元素，俗称“尾删”
alist.pop(1) # 按照下标删除元素
alist.remove(3) # 按照值删除元素
print(alist)

# 3，查找操作
print(2 in alist) #in操作符表示判断该元素是否在列表中，返回值是布尔类型
print(10 in alist)

print(alist.index(2)) #index方法表示查找元素在列表中的下标，返回值是一个整数，如果元素不存在，则抛异常
print(alist.index(10))

2.4 连接链表

直接看代码：

from string import printable

alist1 = [1, 2, 3, 4, 5]
alist2 = [6, 7, 8, 9, 10]

print(alist1 + alist2) # +结果会生成一个新的列表，而不会影响到旧列表

alist1.extend(alist1)
print(alist1)
print(alist2)

2.5 元组

元组的功能和列表基本是一致的，但也有几点不同：

元组用 ( ) 来表示
元组不能修改里面的元素, 列表则可以修改里面的元素
因此, 像读操作,比如访问下标, 切片, 遍历, in, index, + 等, 元组也是一样支持的.
但是, 像写操作, 比如修改元素, 新增元素, 删除元素, extend 等, 元组则不能支持
另外, 元组在 Python 中很多时候是默认的集合类型. 例如, 当一个函数返回多个值的时候，返回的元素类型其实是元组

atuple = (1, 2, 3, 4)

def getPoint():
    return 10, 20
result = getPoint()

print(atuple)
print(type(atuple))
print(type(result))

问题：有列表了为什么还要有元组？

解答：

你有一个列表，现在需要调用一个函数进行一些处理；但是你有不是特别确认这个函数是否会把你的列表数据弄乱，那么这时候传一个元组就安全很多
我们马上要讲的字典，是一个键值对结构。要求字典的键必须是 "可hash对象" (字典本质上也是一个hash表)，而一个可hash对象的前提就是不可变，因此元组可以作为字典的键，但是列表不行

三，字典

3.1 关于字典

字典是一种键值对的结构，如下代码：

a = { } #创建空的字典
b = dict()
print(type(a))
print(type(b))

也可以在创建的同时指定初始值，键值对之间用逗号分开，如下代码：

student = {'id': 1, 'name': '张三'}

# 为了美观，我们创建字典时，分成多行来写
student1 = {
    'id': 2,
    'name': '李四' #最后一个键值对的逗号可写可不写
}

print(student)
print(student1)

3.2 字典的增删查改操作

student = {
    'id': 1,
    'name': '张三'
}

#新增/修改：使用 [] 根据key来新增/修改 value
student['score'] = 90 # 如果key不存在，则在后面新增键值对
print(student)

student['score'] = 100 # 如果key存在，则修改键值对的value
print(student)

# 查询操作
print('id' in student) # 判定key是否在字典中，返回类型是布尔
print(['id']) # 使用[]来根据key查找对应的value，如果不存在会抛异常

# 删除操作
student.pop('score') # 使用pop方法根据key删除键值对
print(student)

3.3 遍历字典元素

student = {
    'id': 1,
    'name': '张三',
    'score': 100
}

# 直接用for循环获取所有的key，进而获得 value
for key in student:
    print(key, student[key])

#可以使用 keys 方法获取到字典中所有的 key
print(student.keys())

#使用 values 方法可以获取到字典所有的value
print(student.values())

#使用 items 方法可以获取字典所有的键值对
print(student.items())

此处的dict_keys，dict_values，dict_items都是一种特殊的类型，专门用来表示字典的值的

3.4 合法的key类型

不是所有的类型都可以作为字典的key，字典本质是一个哈希表，哈希表的 key 要求是“可哈希的”，也就是可以计算出一个哈希值

可以使用 hash 函数计算某个对象的哈希值.
但凡能够计算出哈希值的类型, 都可以作为字典的 key.
列表和字典都无法计算哈希值

print(hash(0))
print(hash(3.14))
print(hash('hello'))
print(hash(True))
print(hash(()))

四，文件操作

4.1 打开关闭文件

打开和关闭文件用到的函数是open和close，这两个库函数的参数和使用是和C一样的，可以参照往期博客：C语言进阶——文件操作_如果文件名随时间变更,怎么通过c打开文件-CSDN博客

f = open('123.txt', 'r')
f.close()

可以先在项目目录建一个txt文件

4.2 读写文件

读写操作和也基本和C一致，如下代码：

# 往文件写数据
f = open('123.txt', 'w')
f.write('hello world1')
f.close()

f = open('123.txt', 'a') # a 是追加写，如果是w，就是把文件的旧数据全删除再重新写入
f.write('hello world2')
f.write('hello world3')
f.close()

读取文件也有多种方式，我们可以先往123.txt里添加部分值：

# 读取文件数据
f = open('123.txt', 'r')
print(f.read(12)) #read读取指定长度的数据
f.close()

f = open('123.txt', 'r')
# 可以使用for一次循环读取一行
for line in f:
    print(f'line = {line}')
f.close()

f = open('123.txt', 'r')
# readlines 是直接把文件整个内容读取出来，返回一个列表，每个元素为一行
lines = f.readlines()
print(lines)
f.close()

# 至于这里要打开文件三次是因为：
# 在一个open和close之间，每次读取时，下次读取都会从上次读取的结尾位置开始读取

4.3 关于中文的处理

上面的操作在处理字母和数字时就没问题，但是在处理中文时，就会有报错或者乱码问题

我们知道, 计算机只能表示二进制数据. 要想表示英文字母, 或者汉字, 或者其他文字符号, 就都要通过编码.
最简单的字符编码就是 ascii. 使用一个简单的整数就可以表示英文字母和阿拉伯数字.
但是要想表示汉字, 就需要一个更大的码表.
一般常用的汉字编码方式, 主要是 GBK 和 UTF-8
必须要保证文件本身的编码方式, 和 Python 代码中读取文件使用的编码方式匹配, 才能避免出现问题.
Python3 中默认打开文件的字符集跟随系统, 而 Windows 简体中文版的字符集采用了 GBK, 所以如果文件本身是 GBK 的编码, 直接就能正确处理.
如果文件本身是其他编码(比如 UTF-8), 那么直接打开就可能出现上述问题

此时修改打开文件的代码, 给 open 方法加上 encoding 参数, 显式的指定为和文本相同的字符集, 问题即可解决，如下代码：

# 读取文件数据
f = open('123.txt', 'r', encoding='utf8')

lines = f.readlines()
print(lines)
f.close()