第2章Python語法基礎

Python程序組成Python程序由一個或多個模塊(后綴為.py的源文件等)組成。模塊包含語句，語句是Python程序的基本構成元素。語句通常包含表達式，表達式由操作數和運算符構成，用于創建和處理對象。

例2.1已知兩條直角邊，求三角形周長。2Python語言編碼規范標識符命名:由字母、數字、下劃線、漢字等字符組成。不能使用系統關鍵字，首字母不能用數字，區分大小寫。選取的名稱應該能夠清楚地說明該變量、函數、類、模塊等所包含的意義。代碼縮進：一種是采用制表符(Tab鍵)，另一種是采用若干個空格。a=0if

a<1:a=33語句分隔：一般一條語句一行。如果在一行中要書寫多條語句，就必須使用分號進行分隔。 x=3;y=4一條語句分多行書寫，需要使用反斜杠(\)添加到行末來續行。 print("C1center:%sraidus:%s"%\ (c1.getCenterPosition(),cl.getRadius()))注釋：單行：#多行：三引號4Python基本數據類型1數值類型Python數值類型用于存儲數值。整型(int)：通常被稱為是整型或整數，是正或負整數，不帶小數點。浮點型(float)：浮點型由整數部分與小數部分組成，浮點型也可以使用科學計數法表示（2.78e2就是2.78x102=278）在混合計算時，Python會把整型轉換成為浮點數。復數(complex)：復數由實數部分和虛數部分構成，可以用a+bj,或者complex(a,b)表示，復數的虛部以字母j或J結尾。如：2+3j。52.字符串型Python使用單引號、雙引號、三引號來表示字符串。（字符串常量）Python中的字符串常量值不能改變。需要在字符中使用特殊字符時，Python用反斜杠(\)轉義字符63.

布爾類型布爾類型只有True和False兩種值。在Python中，布爾類型還可以與其他數據類型做and、or和not運算，這時下面的幾種情況會被認為是FALSE：為0的數字，包括0,0.0；空字符串‘’，“”；表示空值的None；空集合，包括空元組(),空序列[],空字典{}；其他的值都為TRUE。例如：a='python'print(aandTrue)#結果是Trueb=''print(borFalse)#結果是False7在Python中，邏輯值True和False作為數值，則分別是整型值1和0參與運算。例如：>>>x=False>>>a=x+(5>4)#結果a是1>>>b=x+5#結果b是54.空值

空值是Python里一個特殊的值，用None表示。它不支持任何運算也沒有任何內置函數方法。None和任何其他的數據類型比較永遠返回False。在Python中未指定返回值的函數會自動返回None。8常量和變量常量就是值不能變的量，比如常用的數學常數π就是一個常量。在Python中，通常用大寫字母命名常量，如：PI=3量變量在程序運行中，值可以發生變化。變量使用前需要命名。變量名必須是英文字母、數字和_的組合，且不能用數字開頭，比如：a,a123,a_9,_abc,123a(錯誤)在Python中，可以把任意數據類型賦值給變量，同一個變量可以反復賦值，而且可以是不同類型的變量，例如：a=123 #a是整數

注：此處等號=是賦值a='ABC' #a變為字符串9運算符與表達式Python語言支持運算符有以下幾種類型。?算術運算符?比較(即關系)運算符?賦值運算符?邏輯運算符?位運算符?成員操作符?標識操作符10運算符與表達式1．算術運算符算術運算符實現數學運算，Python語言算術運算符如表2-5所示。假設其中變量a=10和變量b=20。112．關系運算符關系運算符用于兩個值進行比較，運算結果為True（真）或False（假）。Python中的關系運算符如表2-6所示。假設其中變量a=10和變量b=20。123．邏輯運算符Python中提供了三種邏輯運算符，它們是：and（邏輯與，二元運算符）or（邏輯或，二元運算符）not（邏輯非，一元運算符）134．賦值運算符1）賦值：變量=表達式2）復合賦值:+=,-=,*=,/=,//=,%=,**=等 x+=5等價于x=x+53）多變量賦值鏈式賦值：變量1=變量2=……=變量n=表達式

例如：a=b=c=1

同步賦值：變量1,變量2,……,變量n＝表達式1,表達式2,……,表達式n

例如：a,b,c=1,2,"runoob"

特別注意：同步賦值可以實現交換：a,b=b,a14

5．位運算符

位（bit）是計算機中表示信息的最小單位，位運算符作用于位和位操作。Python中位運算符如下：按位與（&）、按位或（|）、按位異或（＾）、按位求反（~）、左移（<<）、右移（>>）。位運算符是對其操作數按其二進制形式逐位進行運算。a= 00111100b= 00001101a&b= 00001100a|b= 00111101a^b= 00110001~a= 11000011156．Python成員運算Python成員運算符判斷序列中是否有某個成員。成員運算符如表2-9所示。167.Python標識運算符標識符比較兩個對象的內存位置。

17表達式表達式是一個或多個運算的組合。Python語言的表達式與其他語言的表達式沒有顯著的區別。每個符合Python語言規則的表達式的計算都是一個確定的值。對于常量、變量的運算和對于函數的調用都可以構成表達式。在后續章節中介紹的序列、函數、對象都可以成為表達式一部分。18運算符優先級在一個表達式中出現多種運算時，將按照預先確定的順序計算并解析各個部分，這個順序稱為運算符優先級。19內置函數函數就是程序中一段包裝起來的具有特定功能的代碼。內置函數(也稱內建函數)指的是不需要導入任何模塊即可直接使用的函數。函數通過函數名和參數列表進行調用，通過返回值向外部返回結果。類型轉換函數：chr(97)ord(‘a’)str(3.15)int(3.3)數學運算函數：abs(x)max(3,2,5,1)pow(x,y)eval函數eval(expression)，接收運行一個字符串表達式，返回表達式的結果值。使用方法：（1）簡單的計算用法 例：eval("2+3")，運行結果為5（2）與其它函數結合使用，比如結合input函數使用。 例：m=eval(input(“”))，可以將用input函數輸入的字符串轉為對應的數據類型。20模塊與函數Python使用模塊將代碼封裝起來。除了Python的內置函數之外，Python標準庫所提供的函數均被封裝在各個模塊中。要調用模塊中的函數(非內置函數)，需要在代碼頂部使用import語句導入該模塊。(1)import模塊名(2)from模塊名import函數名/*math模塊random模塊21標準輸入／輸出1.標準輸入

input([提示字符串])2.標準輸出

(1)print(表達式)(2)print([輸出項1,輸出項2,……,輸出項n)][,sep=分隔符][,end=結束符])223.格式化輸出（簡單介紹，詳細信息請參考教材相應內容）

(1)利用字符中格式化運算符%print(‘這個商品的價格是￥%.2f’%7.8)保留2位小數

(2)利用format()內置函數

print(format(15,“x”)）,十六進制輸出

print(format(65,“c”)),輸出字符

print(format(3.145,“f”))輸出浮點數

(3)利用字符串的format()方法

print(‘{0:.2f},{1}’.format(3.145,500))，第0個數保留2位小數，第1個數格式不變3.15,50023Python字符串字符串是一個字符序列。在Python中，字符串常量是用單引號、雙引號或三引號括起來的若干個字符，字符串變量是用來存放字符串常量的變量。字符串數據中的字符可以是計算機系統中允許使用的任何字符。字符串數據在應用中是大量存在的，例如統計一篇英文文章中不同英文字母出現的次數、按姓名排序、查找關鍵字等。下面介紹幾個字符串相關操作和方法。24字符串操作1.字符串長度使用len()函數，可以確定字符串包含的字符個數，即字符串的長度。例如：>>>len("Hello")5>>>len("中國")2252.字符串連接操作(1)基本連接操作s1+s2(2)重復連接操作s*n或n*s例：

s1+s2+…+sn

其中，s1，s2，…sn，均是一個字符串，表達式的值也是一個字符串。

例如： >>>"Sub"+"String" 'SubString’ >>>'ABCD’*2 'ABCDABCD'263.字符串的索引為了實現索引，需要對字符串中的字符進行編號，最左邊字符的編號為0，最右邊字符的編號比字符串的長度小1。Python還支持在字符串中使用負數從右向左進行編號，最右邊的字符(即倒數第1個字符)的編號為-1，字符串變量名后接用中括號括起來的編號即可實現字符串的索引。例如：>>>s="Hello">>>print(s[0],s[-4])He274.字符串的分片字符串的分片(或切片)就是從給定的字符串中分離出部分字符，這時可以使用以下形式的字符串索引編號。

i:j:k其中，i是索引起始位置，j是索引結束位置但不包括位置上的字符，索引編號每次增加的步長為k。例如：>>>s="HelloWorld!">>>print(s[0:5:2])Hlo28例利用字符串分片方法將一個字符串中的字符按逆序打印出來。程序如下：s1=input("pleaseenterastring:")s2=s1[::-1]print(s2)程序輸出結果如下：pleaseenterastring:ABCDEFFEDCBA295.字符串邏輯操作字符串的邏輯操作是指字符串參與邏輯比較，其操作的結果是一個邏輯量，通常用于表達字符處理的條件。(1)關系操作（比較）(2)成員關系操作字符串的成員關系操作包括in和notin操作，一般格式為：字符串1［not］in字符串2該操作用于判斷字符串1是否屬于字符串2，其返回值為True或False。例如：>>>"SHANGHAI"<"SHANKONG"True#因為第5個字符“G”小于“K”，所以前一字符串小于后一字符串。>>>'a'in'abc'#True>>>'a'notin'abc'#False30字符串方法方法(method)和前面提到的函數(function)類似，都是由若干語句組成的可完成一定功能的程序段。函數是面向過程程序設計的概念，方法是面向對象程序設計的概念。方法本質上也是函數，但方法要依附于對象。函數可以通過函數名直接調用，如ord('A')，而方法則要通過對象名和方法名組合來調用，一般形式為：對象名.方法名(參數)。在Python中，一個具體的字符串可以看成一個對象。字符串對象是不可改變的，也就是說在Python創建一個字符串后，不能改變這個字符串中的某一部分。使用任何字符串方法改變字符串后，都會返回一個新的字符串，原字符串并沒有變化。如：對于字符串"ab"，"ab".upper()的運算結果是"AB"，但原字符串"ab"并不改變。31假設s是一個字符串。其方法的引用形式：s.方法名([參數])(1)字母大小寫轉換s.upper()：全部轉換為大字字母。s.lower()：全部轉換為小寫字母。s.swapcase()：字母大小寫互換。s.capitalize()：句子首字母大寫，其余小寫。s.title()：單詞首字母大寫。32例

字母大小寫轉換函數使用示例。s='PythonProgram'print(s.lower())#變小寫pythonprogramprint(s.upper())#變大寫PYTHONPROGRAMprint(s.swapcase())#大小寫互換pYTHONpROGRAMprint(s.capitalize())#句子開始字母大寫Pythonprogram#下條語句中使用了格式化輸出，功能是單詞首字母大寫print('{:s}title={:s}'.format(s,s.title()))#結果PythonProgramtitle=PythonProgram33假設s是一個字符串。其方法的引用形式：s.方法名([參數])(2)字符串搜索①s.find(substr,[start,[end]])：返回s中出現substr的第1個字符的編號，如果s中沒有substr則返回-1。start和end作用就相當于在s[start:end]中搜索。②s.index(substr,[start,[end]])：與find()相同，只是在s中沒有substr時，會返回一個運行錯誤。③s.rfind(substr,[start,[end]])：返回s中最后出現的substr的第1個字符的編號，如果s中沒有substr則返回-1，也就是說從右邊算起的第1次出現的substr的首字符編號。④s.rindex(substr,[start,[end]])：與rfind()相同，只是在s中沒有substr時，會返回一個運行時錯誤。⑤s.count(substr,[start,[end]])：計算substr在s中出現的次數。⑥s.startswith(prefix,[start,[end]])：是否以prefix開頭，若是返回True，否則返回False。⑦s.endswith(suffix,[start[end]])：以suffix結尾，若是返回True，否則返回False。34例

字符串搜索函數使用示例。程序如下：s='PythonProgram'print('{:s}findnono={:d}'.format(s,s.find('nono')))print('{:s}findt={:d}'.format(s,s.find('t')))print('{:s}findtfrom{:d}={:d}'.format(s,1,s.find('t',1)))print('{:s}findtfrom{:d}to{:d}={:d}'.format(s,1,2,s.find('t',1,2)))print('{:s}rfindt={:d}'.format(s,s.rfind('t')))print('{:s}countt={:d}'.format(s,s.count('t')))35(3)字符串替換

s.replace(oldstr,newstr,[count])：把s中的oldster替換為newstr，count為替換次數。這是替換的通用形式，還有一些函數進行特殊字符的替換。s.strip([chars])：把s中前后chars中有的字符全部去掉，可以理解為把s前后chars替換為None。默認去掉前后空格。s.lstrip([chars])：把s左邊chars中有的字符全部去掉。默認去掉左邊空格。s.rstrip([chars])：把s右邊chars中有的字符全部去掉。默認去掉右邊空格。s.expandtabs([tabsize])：把s中的tab字符替換為空格，每個tab替換為tabsize個空格，默認是8個。36例字符串替換函數使用示例。程序如下：s='PythonProgram'print('{:s}replacetto*={:s}'.format(s,s.replace('t','*')))print('{:s}replacetto*={:s}'.format(s,s.replace('t','*',1)))print('{:s}strip={:s}'.format(s,s.strip()))print('{:s}strip={:s}'.format(s,s.strip('Pm')))運行結果如下：PythonProgramreplacetto*=Py*honProgramPythonProgramreplacetto*=Py*honProgramPythonProgramstrip=PythonProgramPythonProgramstrip=ythonProgra37(4)字符串的拆分與組合

s.split([sep,[maxsplit]])：以sep為分隔符，把字符串s拆分成一個列表。默認的分隔符為空格。maxsplit表示拆分的次數，默認取-1，表示無限制拆分。s.rsplit([sep,[maxsplit]])：從右側把字符串s拆分成一個列表。s.splitlines([keepends])：把s按行拆分為一個列表。keepends是一個邏輯值，如果為True，則每行拆分后會保留行分隔符。s.partition(sub)：從sub出現的第1個位置起，把字符串s拆分成一個3元素的元組(sub左邊字符，sub，sub右邊字符)。如果s中不包含sub，則返回(s,",")。s.rpartition(sub)：從右側開始，把字符串s拆分成一個3元素的元組(sub左邊字符，sub，sub右邊字符)。如果s中不包含sub，則返回(",",s)。

s.join(seq)：把seq代表的序列組合成字符串，用s將序列各元素連接起來。字符串中的字符是不能修改的，如果要修改，通常的方法是，用list()函數把字符串s變為以單個字符為成員的列表(使用語句s=list(s))，再使用給列表成員賦值的方式改變值(如s[3]='a')，最后再使