安裝Python

前往官網(wǎng)下載對應(yīng)平臺對應(yīng)工具。另外Python2.7版本和3.3版本并不兼容，所以開發(fā)時請注意使用Python的版本。

作為Mac OS X使用者，其實(shí)更推薦PyCharm IDE。安裝之后直接使用即可。

數(shù)據(jù)類型

計(jì)算機(jī)顧名思義就是可以做數(shù)學(xué)計(jì)算的機(jī)器，因此，計(jì)算機(jī)程序理所當(dāng)然地可以處理各種數(shù)值。但是，計(jì)算機(jī)能處理的遠(yuǎn)不止數(shù)值，還可以處理文本、圖形、音頻、視頻、網(wǎng)頁等各種各樣的數(shù)據(jù)，不同的數(shù)據(jù)，需要定義不同的數(shù)據(jù)類型。在Python中，能夠直接處理的數(shù)據(jù)類型有以下幾種：

整數(shù)

Python可以處理任意大小的整數(shù)，當(dāng)然包括負(fù)整數(shù)，在Python程序中，整數(shù)的表示方法和數(shù)學(xué)上的寫法一模一樣，例如：1，100，-8080，0，等等。

計(jì)算機(jī)由于使用二進(jìn)制，所以，有時候用十六進(jìn)制表示整數(shù)比較方便，十六進(jìn)制用0x前綴和0-9，a-f表示，例如：0xff00，0xa5b4c3d2，等等。

浮點(diǎn)數(shù)

浮點(diǎn)數(shù)也就是小數(shù)，之所以稱為浮點(diǎn)數(shù)，是因?yàn)榘凑湛茖W(xué)記數(shù)法表示時，一個浮點(diǎn)數(shù)的小數(shù)點(diǎn)位置是可變的，比如，1.23×10^9 和 12.3×10^8 是相等的。浮點(diǎn)數(shù)可以用數(shù)學(xué)寫法，如1.23，3.14，-9.01，等等。但是對于很大或很小的浮點(diǎn)數(shù)，就必須用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示，把10用e替代，1.23×10^9 就是1.23e9，或者12.3e8，0.000012可以寫成1.2e-5，等等。

整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲的方式是不同的，整數(shù)運(yùn)算永遠(yuǎn)是精確的（除法難道也是精確的？是的！），而浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算則可能會有四舍五入的誤差。

字符串

字符串是以’’或””括起來的任意文本，比如’abc’，”xyz”等等。請注意，’’或””本身只是一種表示方式，不是字符串的一部分，因此，字符串’abc’只有a，b，c這3個字符。

布爾值

布爾值和布爾代數(shù)的表示完全一致，一個布爾值只有True、False兩種值，要么是True，要么是False，在Python中，可以直接用True、False表示布爾值（請注意大小寫），也可以通過布爾運(yùn)算計(jì)算出來。

布爾值可以用and、or和not運(yùn)算。

and運(yùn)算是與運(yùn)算，只有所有都為 True，and運(yùn)算結(jié)果才是 True。

or運(yùn)算是或運(yùn)算，只要其中有一個為 True，or 運(yùn)算結(jié)果就是 True。

not運(yùn)算是非運(yùn)算，它是一個單目運(yùn)算符，把 True 變成 False，F(xiàn)alse 變成 True。

空值

空值是Python里一個特殊的值，用None表示。None不能理解為0，因?yàn)?是有意義的，而None是一個特殊的空值。

此外，Python還提供了列表、字典等多種數(shù)據(jù)類型，還允許創(chuàng)建自定義數(shù)據(jù)類型。

print 語句

print語句可以向屏幕上輸出指定的文字。比如輸出’hello, world’，用代碼實(shí)現(xiàn)如下：

>>> print 'hello, world'

注意：

1.當(dāng)我們在Python交互式環(huán)境下編寫代碼時，>>>是Python解釋器的提示符，不是代碼的一部分。

2.當(dāng)我們在文本編輯器中編寫代碼時，千萬不要自己添加 >>>。

print語句也可以跟上多個字符串，用逗號“,”隔開，就可以連成一串輸出：

>>> print 'The quick brown fox', 'jumps over', 'the lazy dog'The quick brown fox jumps over the lazy dog

print會依次打印每個字符串，遇到逗號“,”會輸出一個空格，因此，輸出的字符串是這樣拼起來的：

print也可以打印整數(shù)，或者計(jì)算結(jié)果：

>>> print 300300 #運(yùn)行結(jié)果>>> print 100 + 200300 #運(yùn)行結(jié)果

因此，我們可以把計(jì)算100 + 200的結(jié)果打印得更漂亮一點(diǎn)：

>>> print '100 + 200 =', 100 + 200100 + 200 = 300 #運(yùn)行結(jié)果

注意: 對于100 + 200，Python解釋器自動計(jì)算出結(jié)果300，但是，’100 + 200 =’是字符串而非數(shù)學(xué)公式，Python把它視為字符串，請自行解釋上述打印結(jié)果。

Python的注釋

任何時候，我們都可以給程序加上注釋。注釋是用來說明代碼的，給自己或別人看，而程序運(yùn)行的時候，Python解釋器會直接忽略掉注釋，所以，有沒有注釋不影響程序的執(zhí)行結(jié)果，但是影響到別人能不能看懂你的代碼。

Python的注釋以#開頭，后面的文字直到行尾都算注釋

# 這一行全部都是注釋...print 'hello' # 這也是注釋

注釋還有一個巧妙的用途，就是一些代碼我們不想運(yùn)行，但又不想刪除，就可以用注釋暫時屏蔽掉：

# 暫時不想運(yùn)行下面一行代碼: # print 'hello, python.'

變量

在Python中，變量的概念基本上和初中代數(shù)的方程變量是一致的。

例如，對于方程式y(tǒng)=x*x，x就是變量。當(dāng)x=2時，計(jì)算結(jié)果是4，當(dāng)x=5時，計(jì)算結(jié)果是25。

只是在計(jì)算機(jī)程序中，變量不僅可以是數(shù)字，還可以是任意數(shù)據(jù)類型。

在Python程序中，變量是用一個變量名表示，變量名必須是 大小寫英文、數(shù)字和下劃線（_）的組合，且不能用數(shù)字開頭 ，比如：

a = 1

變量a是一個整數(shù)。

t_007 = 'T007'

變量t_007是一個字符串。

在Python中，等號=是賦值語句，可以把任意數(shù)據(jù)類型賦值給變量，同一個變量可以反復(fù)賦值，而且可以是不同類型的變量，例如：

a = 123 # a是整數(shù)print a a = 'Chars' # a變?yōu)樽址畃rint a

這種變量本身類型不固定的語言稱之為動態(tài)語言，與之對應(yīng)的是靜態(tài)語言。

靜態(tài)語言在定義變量時必須指定變量類型，如果賦值的時候類型不匹配，就會報錯。例如Java是靜態(tài)語言，賦值語句如下（// 表示注釋）：

int a = 123; // a是整數(shù)類型變量a = "Chars"; // 錯誤：不能把字符串賦給整型變量

和靜態(tài)語言相比，動態(tài)語言更靈活，就是這個原因。

請不要把賦值語句的等號等同于數(shù)學(xué)的等號。比如下面的代碼：

x = 10x = x + 2

如果從數(shù)學(xué)上理解x = x + 2那無論如何是不成立的，在程序中，賦值語句先計(jì)算右側(cè)的表達(dá)式x + 2，得到結(jié)果12，再賦給變量x。由于x之前的值是10，重新賦值后，x的值變成12。

最后，理解變量在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的表示也非常重要。當(dāng)我們寫：a = 'ABC'時，Python解釋器干了兩件事情：

在內(nèi)存中創(chuàng)建了一個’ABC’的字符串；

在內(nèi)存中創(chuàng)建了一個名為a的變量，并把它指向’ABC’。

也可以把一個變量a賦值給另一個變量b，這個操作實(shí)際上是把變量b指向變量a所指向的數(shù)據(jù)，例如下面的代碼：

a = 'ABC'b = a a = 'XYZ'print b

最后一行打印出變量b的內(nèi)容到底是'ABC'呢還是'XYZ'？如果從數(shù)學(xué)意義上理解，就會錯誤地得出b和a相同，也應(yīng)該是'XYZ'，但實(shí)際上b的值是'ABC'，讓我們一行一行地執(zhí)行代碼，就可以看到到底發(fā)生了什么事：

執(zhí)行a = 'ABC'，解釋器創(chuàng)建了字符串'ABC'和變量a，并把a(bǔ)指向'ABC'：

執(zhí)行b = a，解釋器創(chuàng)建了變量 b，并把b指向 a 指向的字符串'ABC'：

執(zhí)行a = 'XYZ'，解釋器創(chuàng)建了字符串'XYZ'，并把a(bǔ)的指向改為'XYZ'，但b并沒有更改：

所以，最后打印變量b的結(jié)果自然是'ABC'了。

字符串

定義字符串

前面我們講解了什么是字符串。字符串可以用''或者""括起來表示。

如果字符串本身包含’怎么辦？比如我們要表示字符串I'm OK，這時，可以用" "括起來表示：

"I'm OK"

類似的，如果字符串包含”，我們就可以用’ ‘括起來表示：

'Learn "Python" in Chars's Blog'

如果字符串既包含’又包含”怎么辦？

這個時候，就需要對字符串的某些特殊字符進(jìn)行“轉(zhuǎn)義”，Python字符串用進(jìn)行轉(zhuǎn)義。

要表示字符串Bob said "I'm OK".

由于 ‘ 和 “ 會引起歧義，因此，我們在它前面插入一個表示這是一個普通字符，不代表字符串的起始，因此，這個字符串又可以表示為

'Bob said "I'm OK".'

注意：轉(zhuǎn)義字符 不計(jì)入字符串的內(nèi)容中。

常用的轉(zhuǎn)義字符還有：

表示換行 表示一個制表符 表示 字符本身

raw字符串與多行字符串

如果一個字符串包含很多需要轉(zhuǎn)義的字符，對每一個字符都進(jìn)行轉(zhuǎn)義會很麻煩。為了避免這種情況，我們可以在字符串前面加個前綴r，表示這是一個 raw 字符串，里面的字符就不需要轉(zhuǎn)義了。例如：

r'(~_~)/ (~_~)/'

但是r'...'表示法不能表示多行字符串，也不能表示包含'和"的字符串（為什么？）

如果要表示多行字符串，可以用'''...'''表示：

'''Line 1 Line 2 Line 3'''

上面這個字符串的表示方法和下面的是完全一樣的：

'Line 1 Line 2 Line 3'

還可以在多行字符串前面添加r，把這個多行字符串也變成一個raw字符串：

r'''Python is created by "Guido". It is free and easy to learn. Let's start learn Python in Chars's Blog!'''

Unicode字符串

字符串還有一個編碼問題。

因?yàn)橛?jì)算機(jī)只能處理數(shù)字，如果要處理文本，就必須先把文本轉(zhuǎn)換為數(shù)字才能處理。最早的計(jì)算機(jī)在設(shè)計(jì)時采用8個比特（bit）作為一個字節(jié)（byte），所以，一個字節(jié)能表示的最大的整數(shù)就是255（二進(jìn)制11111111=十進(jìn)制255），0 – 255被用來表示大小寫英文字母、數(shù)字和一些符號，這個編碼表被稱為ASCII編碼，比如大寫字母 A 的編碼是65，小寫字母 z 的編碼是122。

如果要表示中文，顯然一個字節(jié)是不夠的，至少需要兩個字節(jié)，而且還不能和ASCII編碼沖突，所以，中國制定了GB2312編碼，用來把中文編進(jìn)去。

類似的，日文和韓文等其他語言也有這個問題。為了統(tǒng)一所有文字的編碼，Unicode應(yīng)運(yùn)而生。Unicode把所有語言都統(tǒng)一到一套編碼里，這樣就不會再有亂碼問題了。

Unicode通常用兩個字節(jié)表示一個字符，原有的英文編碼從單字節(jié)變成雙字節(jié)，只需要把高字節(jié)全部填為0就可以。

因?yàn)镻ython的誕生比Unicode標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布的時間還要早，所以最早的Python只支持ASCII編碼，普通的字符串’ABC’在Python內(nèi)部都是ASCII編碼的。

Python在后來添加了對Unicode的支持，以Unicode表示的字符串用u’…’表示，比如：

print u'中文'中文

注意: 不加 u ，中文就不能正常顯示。

Unicode字符串除了多了一個 u 之外，與普通字符串沒啥區(qū)別，轉(zhuǎn)義字符和多行表示法仍然有效：

轉(zhuǎn)義：

u'中文 日文 韓文'

多行：

u'''第一行 第二行'''

raw+多行：

ur'''Python的Unicode字符串支持"中文", "日文", "韓文"等多種語言'''

如果中文字符串在Python環(huán)境下遇到UnicodeDecodeError，這是因?yàn)?py文件保存的格式有問題。可以在第一行添加注釋

# -*- coding: utf-8 -*-

目的是告訴Python解釋器，用UTF-8編碼讀取源代碼。然后用Notepad++ 另存為… 并選擇UTF-8格式保存。

List

創(chuàng)建list

Python內(nèi)置的一種數(shù)據(jù)類型是列表：list。list是一種有序的集合，可以隨時添加和刪除其中的元素。

比如，列出班里所有同學(xué)的名字，就可以用一個list表示：

>>> ['Michael', 'Bob', 'Tracy'] ['Michael', 'Bob', 'Tracy']

list是數(shù)學(xué)意義上的有序集合，也就是說，list中的元素是按照順序排列的。

構(gòu)造list非常簡單，按照上面的代碼，直接用 [ ] 把list的所有元素都括起來，就是一個list對象。通常，我們會把list賦值給一個變量，這樣，就可以通過變量來引用list：

>>> classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']>>> classmates # 打印classmates變量的內(nèi)容['Michael', 'Bob', 'Tracy']

由于Python是動態(tài)語言，所以list中包含的元素并不要求都必須是同一種數(shù)據(jù)類型，我們完全可以在list中包含各種數(shù)據(jù)：

>>> L = ['Michael', 100, True]

一個元素也沒有的list，就是空list：

>>> empty_list = []

按照索引訪問list

由于list是一個有序集合，所以，我們可以用一個list按分?jǐn)?shù)從高到低表示出班里的3個同學(xué)：

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

那我們?nèi)绾螐膌ist中獲取指定第 N 名的同學(xué)呢？方法是通過索引來獲取list中的指定元素。

需要特別注意的是，索引從 0 開始，也就是說，第一個元素的索引是0，第二個元素的索引是1，以此類推。

因此，要打印第一名同學(xué)的名字，用 L[0]:

>>> print L[0] Adam

要打印第二名同學(xué)的名字，用 L[1]:

>>> print L[1] Lisa

要打印第三名同學(xué)的名字，用 L[2]:

>>> print L[2] Bart

要打印第四名同學(xué)的名字，用 L[3]:

>>> print L[3] Traceback (most recent call last): File "", line 1, in IndexError: list index out of range

報錯了！IndexError意思就是索引超出了范圍，因?yàn)樯厦娴膌ist只有3個元素，有效的索引是 0，1，2。

所以，使用索引時，千萬注意不要越界。

倒序訪問list

我們還是用一個list按分?jǐn)?shù)從高到低表示出班里的3個同學(xué)：

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

這時，老師說，請分?jǐn)?shù)最低的同學(xué)站出來。

要寫代碼完成這個任務(wù)，我們可以先數(shù)一數(shù)這個 list，發(fā)現(xiàn)它包含3個元素，因此，最后一個元素的索引是2：

>>> print L[2] Bart

有沒有更簡單的方法？有！

Bart同學(xué)是最后一名，俗稱倒數(shù)第一，所以，我們可以用 -1 這個索引來表示最后一個元素：

>>> print L[-1] Bart

Bart同學(xué)表示躺槍。

類似的，倒數(shù)第二用 -2 表示，倒數(shù)第三用 -3 表示，倒數(shù)第四用 -4 表示：

>>> print L[-2] Lisa >>> print L[-3] Adam >>> print L[-4] Traceback (most recent call last): File "", line 1, in IndexError: list index out of range

L[-4] 報錯了，因?yàn)榈箶?shù)第四不存在，一共只有3個元素。

使用倒序索引時，也要注意不要越界。

添加新元素

現(xiàn)在，班里有3名同學(xué)：

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

今天，班里轉(zhuǎn)來一名新同學(xué) Paul，如何把新同學(xué)添加到現(xiàn)有的 list 中呢？

第一個辦法是用 list 的 append() 方法，把新同學(xué)追加到 list 的末尾：

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']>>> L.append('Paul')>>> print L ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']

append()總是把新的元素添加到 list 的尾部。

如果 Paul 同學(xué)表示自己總是考滿分，要求添加到第一的位置，怎么辦？

方法是用list的 insert()方法，它接受兩個參數(shù)，第一個參數(shù)是索引號，第二個參數(shù)是待添加的新元素：

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']>>> L.insert(0, 'Paul')>>> print L ['Paul', 'Adam', 'Lisa', 'Bart']

L.insert(0, ‘Paul’) 的意思是，’Paul’將被添加到索引為 0 的位置上（也就是第一個），而原來索引為 0 的Adam同學(xué)，以及后面的所有同學(xué)，都自動向后移動一位。

刪除元素

Paul同學(xué)剛來幾天又要轉(zhuǎn)走了，那么我們怎么把Paul 從現(xiàn)有的list中刪除呢？

如果Paul同學(xué)排在最后一個，我們可以用list的pop()方法刪除：

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']>>> L.pop()'Paul'>>> print L ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

pop()方法總是刪掉list的最后一個元素，并且它還返回這個元素，所以我們執(zhí)行 L.pop() 后，會打印出 ‘Paul’。

如果Paul同學(xué)不是排在最后一個怎么辦？比如Paul同學(xué)排在第三：

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Paul', 'Bart']

要把Paul踢出list，我們就必須先定位Paul的位置。由于Paul的索引是2，因此，用 pop(2)把Paul刪掉：

>>> L.pop(2)'Paul'>>> print L ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

替換元素

假設(shè)現(xiàn)在班里仍然是3名同學(xué)：

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

現(xiàn)在，Bart同學(xué)要轉(zhuǎn)學(xué)走了，碰巧來了一個Paul同學(xué)，要更新班級成員名單，我們可以先把Bart刪掉，再把Paul添加進(jìn)來。

另一個辦法是直接用Paul把Bart給替換掉：

>>> L[2] = 'Paul'>>> print L L = ['Adam', 'Lisa', 'Paul']

對list中的某一個索引賦值，就可以直接用新的元素替換掉原來的元素，list包含的元素個數(shù)保持不變。

由于Bart還可以用 -1 做索引，因此，下面的代碼也可以完成同樣的替換工作：

>>> L[-1] = 'Paul'

Tuple

創(chuàng)建tuple

tuple是另一種有序的列表，中文翻譯為“ 元組 ”。tuple 和 list 非常類似，但是，tuple一旦創(chuàng)建完畢，就不能修改了。

同樣是表示班里同學(xué)的名稱，用tuple表示如下：

>>> t = ('Adam', 'Lisa', 'Bart')

創(chuàng)建tuple和創(chuàng)建list唯一不同之處是用( )替代了[ ]。

現(xiàn)在，這個 t 就不能改變了，tuple沒有 append()方法，也沒有insert()和pop()方法。所以，新同學(xué)沒法直接往 tuple 中添加，老同學(xué)想退出 tuple 也不行。

獲取 tuple 元素的方式和 list 是一模一樣的，我們可以正常使用 t[0]，t[-1]等索引方式訪問元素，但是不能賦值成別的元素，不信可以試試：

>>> t[0] = 'Paul'Traceback (most recent call last): File "", line 1, in TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

創(chuàng)建單元素tuple

tuple和list一樣，可以包含 0 個、1個和任意多個元素。

包含多個元素的 tuple，前面我們已經(jīng)創(chuàng)建過了。

包含 0 個元素的 tuple，也就是空tuple，直接用 ()表示：

>>> t = ()>>> print t ()

創(chuàng)建包含1個元素的 tuple 呢？來試試：

>>> t = (1)>>> print t1

好像哪里不對！t 不是 tuple ，而是整數(shù)1。為什么呢？

因?yàn)?)既可以表示tuple，又可以作為括號表示運(yùn)算時的優(yōu)先級，結(jié)果 (1) 被Python解釋器計(jì)算出結(jié)果 1，導(dǎo)致我們得到的不是tuple，而是整數(shù) 1。

正是因?yàn)橛?)定義單元素的tuple有歧義，所以 Python 規(guī)定，單元素 tuple 要多加一個逗號“,”，這樣就避免了歧義：

>>> t = (1,)>>> print t (1,)

可變的tuple

前面我們看到了tuple一旦創(chuàng)建就不能修改。現(xiàn)在，我們來看一個“可變”的tuple：

>>> t = ('a', 'b', ['A', 'B'])

注意到 t 有 3 個元素：’a’，’b’和一個list：[‘A’, ‘B’]。list作為一個整體是tuple的第3個元素。list對象可以通過 t[2] 拿到：

>>> L = t[2]

然后，我們把list的兩個元素改一改：

>>> L[0] = 'X'>>> L[1] = 'Y'

再看看tuple的內(nèi)容：

>>> print t ('a', 'b', ['X', 'Y'])

不是說tuple一旦定義后就不可變了嗎？怎么現(xiàn)在又變了？

別急，我們先看看定義的時候tuple包含的3個元素：

當(dāng)我們把list的元素’A’和’B’修改為’X’和’Y’后，tuple變?yōu)椋?/p>

表面上看，tuple的元素確實(shí)變了，但其實(shí)變的不是 tuple 的元素，而是list的元素。

tuple一開始指向的list并沒有改成別的list，所以，tuple所謂的“不變”是說，tuple的每個元素，指向永遠(yuǎn)不變。即指向’a’，就不能改成指向’b’，指向一個list，就不能改成指向其他對象，但指向的這個list本身是可變的！

理解了“指向不變”后，要創(chuàng)建一個內(nèi)容也不變的tuple怎么做？那就必須保證tuple的每一個元素本身也不能變。

條件判斷和循環(huán)

條件判斷

計(jì)算機(jī)之所以能做很多自動化的任務(wù)，因?yàn)樗梢宰约鹤鰲l件判斷。

if語句

比如，輸入用戶年齡，根據(jù)年齡打印不同的內(nèi)容，在Python程序中，可以用if語句實(shí)現(xiàn)：

age = 20if age >= 18: print 'your age is', age print 'adult'print 'END'

注意: Python代碼的縮進(jìn)規(guī)則。具有相同縮進(jìn)的代碼被視為代碼塊，上面的3，4行 print 語句就構(gòu)成一個代碼塊（但不包括第5行的print）。如果 if 語句判斷為 True，就會執(zhí)行這個代碼塊。

縮進(jìn)請嚴(yán)格按照Python的習(xí)慣寫法：4個空格，不要使用Tab，更不要混合Tab和空格，否則很容易造成因?yàn)榭s進(jìn)引起的語法錯誤。

注意: if 語句后接表達(dá)式，然后用:表示代碼塊開始。

如果你在Python交互環(huán)境下敲代碼，還要特別留意縮進(jìn)，并且退出縮進(jìn)需要多敲一行回車：

>>> age = 20>>> if age >= 18:... print 'your age is', age... print 'adult'... your age is 20adult

if-else語句

當(dāng) if 語句判斷表達(dá)式的結(jié)果為 True 時，就會執(zhí)行 if 包含的代碼塊：

if age >= 18: print 'adult'

如果我們想判斷年齡在18歲以下時，打印出 ‘teenager’，怎么辦？

方法是再寫一個 if:

if age < 18: ? ?print 'teenager'

或者用 not 運(yùn)算：

if not age >= 18: print 'teenager'

細(xì)心的讀者可以發(fā)現(xiàn)，這兩種條件判斷是“非此即彼”的，要么符合條件1，要么符合條件2，因此，完全可以用一個if ... else ...語句把它們統(tǒng)一起來：

if age >= 18: print 'adult'else: print 'teenager'

利用if ... else ...語句，我們可以根據(jù)條件表達(dá)式的值為 True 或者 False ，分別執(zhí)行 if 代碼塊或者 else 代碼塊。

注意: else 后面有個“:”。

if-elif-else語句

有的時候，一個if ... else ...還不夠用。比如，根據(jù)年齡的劃分：

條件1：18歲或以上：adult 條件2：6歲或以上：teenager 條件3：6歲以下：kid

我們可以用一個 if age >= 18 判斷是否符合條件1，如果不符合，再通過一個 if 判斷 age >= 6 來判斷是否符合條件2，否則，執(zhí)行條件3：

if age >= 18: print 'adult'else: if age >= 6: print 'teenager' else: print 'kid'

這樣寫出來，我們就得到了一個兩層嵌套的if ... else ...語句。這個邏輯沒有問題，但是，如果繼續(xù)增加條件，比如3歲以下是 baby：

if age >= 18: print 'adult'else: if age >= 6: print 'teenager' else: if age >= 3: print 'kid' else: print 'baby'

這種縮進(jìn)只會越來越多，代碼也會越來越難看。

要避免嵌套結(jié)構(gòu)的if ... else ...，我們可以用if ...多個elif ... else ...的結(jié)構(gòu)，一次寫完所有的規(guī)則：

if age >= 18: print 'adult'elif age >= 6: print 'teenager'elif age >= 3: print 'kid'else: print 'baby'

elif 意思就是 else if。這樣一來，我們就寫出了結(jié)構(gòu)非常清晰的一系列條件判斷。

特別注意: 這一系列條件判斷會從上到下依次判斷，如果某個判斷為 True，執(zhí)行完對應(yīng)的代碼塊，后面的條件判斷就直接忽略，不再執(zhí)行了。

循環(huán)

for循環(huán)

list或tuple可以表示一個有序集合。如果我們想依次訪問一個list中的每一個元素呢？比如 list：

L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']print L[0]print L[1]print L[2]

如果list只包含幾個元素，這樣寫還行，如果list包含1萬個元素，我們就不可能寫1萬行print。

這時，循環(huán)就派上用場了。

Python的 for 循環(huán)就可以依次把list或tuple的每個元素迭代出來：

L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']for name in L: print name

注意: name 這個變量是在 for 循環(huán)中定義的，意思是，依次取出list中的每一個元素，并把元素賦值給 name，然后執(zhí)行for循環(huán)體（就是縮進(jìn)的代碼塊）。

這樣一來，遍歷一個list或tuple就非常容易了。

while循環(huán)

和 for 循環(huán)不同的另一種循環(huán)是 while 循環(huán)，while 循環(huán)不會迭代 list 或 tuple 的元素，而是根據(jù)表達(dá)式判斷循環(huán)是否結(jié)束。

比如要從 0 開始打印不大于 N 的整數(shù)：

N = 10x = 0while x < N: ? ?print x ? ?x = x + 1

while循環(huán)每次先判斷 x < N，如果為True，則執(zhí)行循環(huán)體的代碼塊，否則，退出循環(huán)。

在循環(huán)體內(nèi)，x = x + 1 會讓 x 不斷增加，最終因?yàn)?x < N 不成立而退出循環(huán)。

如果沒有這一個語句，while循環(huán)在判斷 x < N 時總是為True，就會無限循環(huán)下去，變成死循環(huán)，所以要特別留意while循環(huán)的退出條件。

break退出循環(huán)

用 for 循環(huán)或者 while 循環(huán)時，如果要在循環(huán)體內(nèi)直接退出循環(huán)，可以使用 break 語句。

比如計(jì)算1至100的整數(shù)和，我們用while來實(shí)現(xiàn)：

sum = 0x = 1while True: sum = sum + x x = x + 1 if x > 100: breakprint sum

咋一看， while True 就是一個死循環(huán)，但是在循環(huán)體內(nèi)，我們還判斷了 x > 100 條件成立時，用break語句退出循環(huán)，這樣也可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)的結(jié)束。

continue繼續(xù)循環(huán)

在循環(huán)過程中，可以用break退出當(dāng)前循環(huán)，還可以用continue跳過后續(xù)循環(huán)代碼，繼續(xù)下一次循環(huán)。

假設(shè)我們已經(jīng)寫好了利用for循環(huán)計(jì)算平均分的代碼：

L = [75, 98, 59, 81, 66, 43, 69, 85] sum = 0.0n = 0for x in L: sum = sum + x n = n + 1print sum / n

現(xiàn)在老師只想統(tǒng)計(jì)及格分?jǐn)?shù)的平均分，就要把 x < 60 的分?jǐn)?shù)剔除掉，這時，利用 continue，可以做到當(dāng) x < 60的時候，不繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體的后續(xù)代碼，直接進(jìn)入下一次循環(huán)：

for x in L: if x < 60: ? ? ? ?continue ? ?sum = sum + x ? ?n = n + 1

多重循環(huán)

在循環(huán)內(nèi)部，還可以嵌套循環(huán)，我們來看一個例子：

for x in ['A', 'B', 'C']: for y in ['1', '2', '3']: print x + y

x 每循環(huán)一次，y 就會循環(huán) 3 次。

Dict類型

我們已經(jīng)知道，list 和 tuple 可以用來表示順序集合，例如，班里同學(xué)的名字：

['Adam', 'Lisa', 'Bart']

或者考試的成績列表：

[95, 85, 59]

但是，要根據(jù)名字找到對應(yīng)的成績，用兩個 list 表示就不方便。

如果把名字和分?jǐn)?shù)關(guān)聯(lián)起來，組成類似的查找表：

'Adam' ==> 95'Lisa' ==> 85'Bart' ==> 59

給定一個名字，就可以直接查到分?jǐn)?shù)。

Python的 dict 就是專門干這件事的。用 dict 表示“名字”-“成績”的查找表如下：

d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59}

我們把名字稱為key，對應(yīng)的成績稱為value，dict就是通過 key 來查找 value。

花括號 {} 表示這是一個dict，然后按照 key: value, 寫出來即可。最后一個 key: value 的逗號可以省略。

由于dict也是集合，len() 函數(shù)可以計(jì)算任意集合的大小：

>>> len(d)3

注意: 一個 key-value 算一個，因此，dict大小為3。

訪問Dict

我們已經(jīng)能創(chuàng)建一個dict，用于表示名字和成績的對應(yīng)關(guān)系：

d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59}

那么，如何根據(jù)名字來查找對應(yīng)的成績呢？

可以簡單地使用 d[key] 的形式來查找對應(yīng)的 value，這和 list 很像，不同之處是，list 必須使用索引返回對應(yīng)的元素，而dict使用key：

>>> print d['Adam']95>>> print d['Paul'] Traceback (most recent call last): File "index.py", line 11, in print d['Paul']KeyError: 'Paul'

注意: 通過 key 訪問 dict 的value，只要 key 存在，dict就返回對應(yīng)的value。如果key不存在，會直接報錯：KeyError。

要避免 KeyError 發(fā)生，有兩個辦法：

一是先判斷一下 key 是否存在，用 in 操作符：

if 'Paul' in d: print d['Paul']

如果 ‘Paul’ 不存在，if語句判斷為False，自然不會執(zhí)行 print d[‘Paul’] ，從而避免了錯誤。

二是使用dict本身提供的一個 get 方法，在Key不存在的時候，返回None：

>>> print d.get('Bart')59>>> print d.get('Paul')None

Dict特點(diǎn)

dict的第一個特點(diǎn)是查找速度快，無論dict有10個元素還是10萬個元素，查找速度都一樣。而list的查找速度隨著元素增加而逐漸下降。

不過dict的查找速度快不是沒有代價的，dict的缺點(diǎn)是占用內(nèi)存大，還會浪費(fèi)很多內(nèi)容，list正好相反，占用內(nèi)存小，但是查找速度慢。

由于dict是按 key 查找，所以，在一個dict中，key不能重復(fù)。

dict的第二個特點(diǎn)就是存儲的key-value序?qū)κ菦]有順序的！這和list不一樣：

d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59}

當(dāng)我們試圖打印這個dict時：

>>> print d {'Lisa': 85, 'Adam': 95, 'Bart': 59}

打印的順序不一定是我們創(chuàng)建時的順序，而且，不同的機(jī)器打印的順序都可能不同，這說明dict內(nèi)部是無序的，不能用dict存儲有序的集合。

dict的第三個特點(diǎn)是作為 key 的元素必須不可變，Python的基本類型如字符串、整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)都是不可變的，都可以作為 key。但是list是可變的，就不能作為 key。

可以試試用list作為key時會報什么樣的錯誤。

不可變這個限制僅作用于key，value是否可變無所謂：

{ '123': [1, 2, 3], # key 是 str，value是list 123: '123', # key 是 int，value 是 str ('a', 'b'): True # key 是 tuple，并且tuple的每個元素都是不可變對象，value是 boolean}

最常用的key還是字符串，因?yàn)橛闷饋碜罘奖恪?/p>

更新Dict

dict是可變的，也就是說，我們可以隨時往dict中添加新的 key-value。比如已有dict：

d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59}

要把新同學(xué)’Paul’的成績 72 加進(jìn)去，用賦值語句：

>>> d['Paul'] = 72

再看看dict的內(nèi)容：

>>> print d {'Lisa': 85, 'Paul': 72, 'Adam': 95, 'Bart': 59}

如果 key 已經(jīng)存在，則賦值會用新的 value 替換掉原來的 value：

>>> d['Bart'] = 60>>> print d {'Lisa': 85, 'Paul': 72, 'Adam': 95, 'Bart': 60}

遍歷Dict

由于dict也是一個集合，所以，遍歷dict和遍歷list類似，都可以通過 for 循環(huán)實(shí)現(xiàn)。

直接使用for循環(huán)可以遍歷 dict 的 key：

>>> d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 }>>> for key in d:... print key... Lisa Adam Bart

由于通過 key 可以獲取對應(yīng)的 value，因此，在循環(huán)體內(nèi)，可以獲取到value的值。

Set類型

dict的作用是建立一組 key 和一組 value 的映射關(guān)系，dict的key是不能重復(fù)的。

有的時候，我們只想要 dict 的 key，不關(guān)心 key 對應(yīng)的 value，目的就是保證這個集合的元素不會重復(fù)，這時，set就派上用場了。

set 持有一系列元素，這一點(diǎn)和 list 很像，但是set的元素沒有重復(fù)，而且是無序的，這點(diǎn)和 dict 的 key很像。

創(chuàng)建 set 的方式是調(diào)用 set() 并傳入一個 list，list的元素將作為set的元素：

>>> s = set(['A', 'B', 'C'])

可以查看 set 的內(nèi)容：

>>> print s set(['A', 'C', 'B'])

請注意，上述打印的形式類似 list， 但它不是 list，仔細(xì)看還可以發(fā)現(xiàn)，打印的順序和原始 list 的順序有可能是不同的，因?yàn)閟et內(nèi)部存儲的元素是無序的。

因?yàn)閟et不能包含重復(fù)的元素，所以，當(dāng)我們傳入包含重復(fù)元素的 list 會怎么樣呢？

>>> s = set(['A', 'B', 'C', 'C'])>>> print s set(['A', 'C', 'B'])>>> len(s)3

結(jié)果顯示，set會自動去掉重復(fù)的元素，原來的list有4個元素，但set只有3個元素。

訪問Set

由于set存儲的是無序集合，所以我們沒法通過索引來訪問。

訪問 set中的某個元素實(shí)際上就是判斷一個元素是否在set中。

例如，存儲了班里同學(xué)名字的set：

>>> s = set(['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'])

我們可以用 in 操作符判斷：

Bart是該班的同學(xué)嗎？

>>> 'Bart' in sTrue

Bill是該班的同學(xué)嗎？

>>> 'Bill' in sFalse

bart是該班的同學(xué)嗎？

>>> 'bart' in sFalse

看來大小寫很重要，’Bart’ 和 ‘bart’被認(rèn)為是兩個不同的元素。

Set的特點(diǎn)

set的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和dict很像，唯一區(qū)別是不存儲value，因此，判斷一個元素是否在set中速度很快。

set存儲的元素和dict的key類似，必須是不變對象，因此，任何可變對象是不能放入set中的。

最后，set存儲的元素也是沒有順序的。

set的這些特點(diǎn)，可以應(yīng)用在哪些地方呢？

星期一到星期日可以用字符串’MON’, ‘TUE’, … ‘SUN’表示。

假設(shè)我們讓用戶輸入星期一至星期日的某天，如何判斷用戶的輸入是否是一個有效的星期呢？

可以用 if 語句判斷，但這樣做非常繁瑣：

x = '???' # 用戶輸入的字符串if x!= 'MON' and x!= 'TUE' and x!= 'WED' ... and x!= 'SUN': print 'input error'else: print 'input ok'

注意：if 語句中的…表示沒有列出的其它星期名稱，測試時，請輸入完整。

如果事先創(chuàng)建好一個set，包含’MON’ ~ ‘SUN’：

weekdays = set(['MON', 'TUE', 'WED', 'THU', 'FRI', 'SAT', 'SUN'])

再判斷輸入是否有效，只需要判斷該字符串是否在set中：

x = '???' # 用戶輸入的字符串if x in weekdays: print 'input ok'else: print 'input error'

這樣一來，代碼就簡單多了。

遍歷Set

由于 set 也是一個集合，所以，遍歷 set 和遍歷 list 類似，都可以通過 for 循環(huán)實(shí)現(xiàn)。

直接使用 for 循環(huán)可以遍歷 set 的元素：

>>> s = set(['Adam', 'Lisa', 'Bart'])>>> for name in s:... print name... Lisa Adam Bart

注意: 觀察 for 循環(huán)在遍歷set時，元素的順序和list的順序很可能是不同的，而且不同的機(jī)器上運(yùn)行的結(jié)果也可能不同。

更新Set

由于set存儲的是一組不重復(fù)的無序元素，因此，更新set主要做兩件事：

一是把新的元素添加到set中，二是把已有元素從set中刪除。

添加元素時，用set的add()方法：

>>> s = set([1, 2, 3])>>> s.add(4)>>> print s set([1, 2, 3, 4])

如果添加的元素已經(jīng)存在于set中，add()不會報錯，但是不會加進(jìn)去了：

>>> s = set([1, 2, 3])>>> s.add(3)>>> print s set([1, 2, 3])

刪除set中的元素時，用set的remove()方法：

>>> s = set([1, 2, 3, 4])>>> s.remove(4)>>> print s set([1, 2, 3])

如果刪除的元素不存在set中，remove()會報錯：

>>> s = set([1, 2, 3])>>> s.remove(4) Traceback (most recent call last): File "", line 1, in KeyError: 4

所以用add()可以直接添加，而remove()前需要判斷。

函數(shù)

我們知道圓的面積計(jì)算公式為：

S = πr2

當(dāng)我們知道半徑r的值時，就可以根據(jù)公式計(jì)算出面積。假設(shè)我們需要計(jì)算3個不同大小的圓的面積：

r1 = 12.34r2 = 9.08r3 = 73.1s1 = 3.14 * r1 * r1s2 = 3.14 * r2 * r2s3 = 3.14 * r3 * r3

當(dāng)代碼出現(xiàn)有規(guī)律的重復(fù)的時候，你就需要當(dāng)心了，每次寫3.14xx不僅很麻煩，而且，如果要把3.14改成3.14159265359的時候，得全部替換。

有了函數(shù)，我們就不再每次寫s = 3.14xx，而是寫成更有意義的函數(shù)調(diào)用 s = area_of_circle(x)，而函數(shù) area_of_circle 本身只需要寫一次，就可以多次調(diào)用。

抽象是數(shù)學(xué)中非常常見的概念。舉個例子：

計(jì)算數(shù)列的和，比如：1 + 2 + 3 + … + 100，寫起來十分不方便，于是數(shù)學(xué)家發(fā)明了求和符號∑，可以把1 + 2 + 3 + … + 100記作：

100 ∑n n=1

這種抽象記法非常強(qiáng)大，因?yàn)槲覀兛吹健凭涂梢岳斫獬汕蠛停皇沁€原成低級的加法運(yùn)算。

而且，這種抽象記法是可擴(kuò)展的，比如：

100 ∑(n2+1) n=1

還原成加法運(yùn)算就變成了：

(1 x 1 + 1) + (2 x 2 + 1) + (3 x 3 + 1) + … + (100 x 100 + 1)

可見，借助抽象，我們才能不關(guān)心底層的具體計(jì)算過程，而直接在更高的層次上思考問題。

寫計(jì)算機(jī)程序也是一樣，函數(shù)就是最基本的一種代碼抽象的方式。

Python不但能非常靈活地定義函數(shù)，而且本身內(nèi)置了很多有用的函數(shù)，可以直接調(diào)用。

調(diào)用函數(shù)

Python內(nèi)置了很多有用的函數(shù)，我們可以直接調(diào)用。

要調(diào)用一個函數(shù)，需要知道函數(shù)的名稱和參數(shù)，比如求絕對值的函數(shù) abs，它接收一個參數(shù)。

可以直接從Python的官方網(wǎng)站查看文檔：

http://docs.python.org/2/library/functions.html#abs

也可以在交互式命令行通過 help(abs) 查看abs函數(shù)的幫助信息。

調(diào)用 abs 函數(shù)：

>>> abs(100)100>>> abs(-20)20>>> abs(12.34)12.34

調(diào)用函數(shù)的時候，如果傳入的參數(shù)數(shù)量不對，會報TypeError的錯誤，并且Python會明確地告訴你：abs()有且僅有1個參數(shù)，但給出了兩個：

>>> abs(1, 2) Traceback (most recent call last): File "", line 1, in TypeError: abs() takes exactly one argument (2 given)

如果傳入的參數(shù)數(shù)量是對的，但參數(shù)類型不能被函數(shù)所接受，也會報TypeError的錯誤，并且給出錯誤信息：str是錯誤的參數(shù)類型：

>>> abs('a') Traceback (most recent call last): File "", line 1, in TypeError: bad operand type for abs(): 'str'

而比較函數(shù) cmp(x, y) 就需要兩個參數(shù)，如果 x y，返回 1：

>>> cmp(1, 2) -1>>> cmp(2, 1)1>>> cmp(3, 3)0

Python內(nèi)置的常用函數(shù)還包括數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換函數(shù)，比如 int()函數(shù)可以把其他數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換為整數(shù)：

>>> int('123')123>>> int(12.34)12

str()函數(shù)把其他類型轉(zhuǎn)換成 str：

>>> str(123)'123'>>> str(1.23)'1.23'

編寫函數(shù)

在Python中，定義一個函數(shù)要使用 def 語句，依次寫出函數(shù)名、括號、括號中的參數(shù)和冒號:，然后，在縮進(jìn)塊中編寫函數(shù)體，函數(shù)的返回值用 return 語句返回。

我們以自定義一個求絕對值的 my_abs 函數(shù)為例：

def my_abs(x): if x >= 0: return x else: return -x

請注意，函數(shù)體內(nèi)部的語句在執(zhí)行時，一旦執(zhí)行到return時，函數(shù)就執(zhí)行完畢，并將結(jié)果返回。因此，函數(shù)內(nèi)部通過條件判斷和循環(huán)可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的邏輯。

如果沒有return語句，函數(shù)執(zhí)行完畢后也會返回結(jié)果，只是結(jié)果為 None。

return None可以簡寫為return。

返回多值

函數(shù)可以返回多個值嗎？答案是肯定的。

比如在游戲中經(jīng)常需要從一個點(diǎn)移動到另一個點(diǎn)，給出坐標(biāo)、位移和角度，就可以計(jì)算出新的坐標(biāo)：

# math包提供了sin()和 cos()函數(shù)，我們先用import引用它：

import mathdef move(x, y, step, angle): nx = x + step * math.cos(angle) ny = y - step * math.sin(angle) return nx, ny

這樣我們就可以同時獲得返回值：

>>> x, y = move(100, 100, 60, math.pi / 6)>>> print x, y151.961524227 70.0

但其實(shí)這只是一種假象，Python函數(shù)返回的仍然是單一值：

>>> r = move(100, 100, 60, math.pi / 6)>>> print r (151.96152422706632, 70.0)

用print打印返回結(jié)果，原來返回值是一個tuple！

但是，在語法上，返回一個tuple可以省略括號，而多個變量可以同時接收一個tuple，按位置賦給對應(yīng)的值，所以，Python的函數(shù)返回多值其實(shí)就是返回一個tuple，但寫起來更方便。

遞歸函數(shù)

在函數(shù)內(nèi)部，可以調(diào)用其他函數(shù)。如果一個函數(shù)在內(nèi)部調(diào)用自身本身，這個函數(shù)就是遞歸函數(shù)。

舉個例子，我們來計(jì)算階乘 n! = 123…n，用函數(shù) fact(n)表示，可以看出：

fact(n) = n! = 1 * 2 * 3 * ... * (n-1) * n = (n-1)! * n = fact(n-1) * n

所以，fact(n)可以表示為 n * fact(n-1)，只有n=1時需要特殊處理。

于是，fact(n)用遞歸的方式寫出來就是：

def fact(n): if n==1: return 1 return n * fact(n - 1)

上面就是一個遞歸函數(shù)。可以試試：

>>> fact(1)1>>> fact(5)120>>> fact(100)93326215443944152681699238856266700490715968264381621468592963895217599993229915608941463976156518286253697920827223758251185210916864000000000000000000000000L

如果我們計(jì)算fact(5)，可以根據(jù)函數(shù)定義看到計(jì)算過程如下：

===> fact(5) ===> 5 * fact(4) ===> 5 * (4 * fact(3)) ===> 5 * (4 * (3 * fact(2))) ===> 5 * (4 * (3 * (2 * fact(1)))) ===> 5 * (4 * (3 * (2 * 1))) ===> 5 * (4 * (3 * 2)) ===> 5 * (4 * 6) ===> 5 * 24 ===> 120

遞歸函數(shù)的優(yōu)點(diǎn)是定義簡單，邏輯清晰。理論上，所有的遞歸函數(shù)都可以寫成循環(huán)的方式，但循環(huán)的邏輯不如遞歸清晰。

使用遞歸函數(shù)需要注意防止棧溢出。在計(jì)算機(jī)中，函數(shù)調(diào)用是通過棧（stack）這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，每當(dāng)進(jìn)入一個函數(shù)調(diào)用，棧就會加一層棧幀，每當(dāng)函數(shù)返回，棧就會減一層棧幀。由于棧的大小不是無限的，所以，遞歸調(diào)用的次數(shù)過多，會導(dǎo)致棧溢出。可以試試計(jì)算 fact(10000)。

定義默認(rèn)參數(shù)

定義函數(shù)的時候，還可以有默認(rèn)參數(shù)。

例如Python自帶的 int() 函數(shù)，其實(shí)就有兩個參數(shù)，我們既可以傳一個參數(shù)，又可以傳兩個參數(shù)：

>>> int('123')123>>> int('123', 8)83

int()函數(shù)的第二個參數(shù)是轉(zhuǎn)換進(jìn)制，如果不傳，默認(rèn)是十進(jìn)制 (base=10)，如果傳了，就用傳入的參數(shù)。

可見，函數(shù)的默認(rèn)參數(shù)的作用是簡化調(diào)用，你只需要把必須的參數(shù)傳進(jìn)去。但是在需要的時候，又可以傳入額外的參數(shù)來覆蓋默認(rèn)參數(shù)值。

我們來定義一個計(jì)算 x 的N次方的函數(shù):

def power(x, n): s = 1 while n > 0: n = n - 1 s = s * x return s

假設(shè)計(jì)算平方的次數(shù)最多，我們就可以把 n 的默認(rèn)值設(shè)定為 2：

def power(x, n=2): s = 1 while n > 0: n = n - 1 s = s * x return s

這樣一來，計(jì)算平方就不需要傳入兩個參數(shù)了：

>>> power(5)25

由于函數(shù)的參數(shù)按從左到右的順序匹配，所以默認(rèn)參數(shù)只能定義在必需參數(shù)的后面：

# OK:def fn1(a, b=1, c=2): pass# Error:def fn2(a=1, b): pass

定義可變參數(shù)

如果想讓一個函數(shù)能接受任意個參數(shù)，我們就可以定義一個可變參數(shù)：

def fn(*args): print args

可變參數(shù)的名字前面有個 * 號，我們可以傳入0個、1個或多個參數(shù)給可變參數(shù)：

>>> fn() () >>> fn('a') ('a',) >>> fn('a', 'b') ('a', 'b') >>> fn('a', 'b', 'c') ('a', 'b', 'c')

可變參數(shù)也不是很神秘，Python解釋器會把傳入的一組參數(shù)組裝成一個tuple傳遞給可變參數(shù)，因此，在函數(shù)內(nèi)部，直接把變量 args 看成一個 tuple 就好了。

定義可變參數(shù)的目的也是為了簡化調(diào)用。假設(shè)我們要計(jì)算任意個數(shù)的平均值，就可以定義一個可變參數(shù)：

def average(*args): ...

這樣，在調(diào)用的時候，可以這樣寫：

>>> average()0>>> average(1, 2)1.5>>> average(1, 2, 2, 3, 4)2.4

切片

對list進(jìn)行切片

取一個list的部分元素是非常常見的操作。比如，一個list如下：

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']

取前3個元素，應(yīng)該怎么做？

笨辦法：

>>> [L[0], L[1], L[2]] ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

之所以是笨辦法是因?yàn)閿U(kuò)展一下，取前N個元素就沒轍了。

取前N個元素，也就是索引為0-(N-1)的元素，可以用循環(huán)：

>>> r = []>>> n = 3>>> for i in range(n): ... r.append(L[i]) ... >>> r ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

對這種經(jīng)常取指定索引范圍的操作，用循環(huán)十分繁瑣，因此，Python提供了切片（Slice）操作符，能大大簡化這種操作。

對應(yīng)上面的問題，取前3個元素，用一行代碼就可以完成切片：

>>> L[0:3] ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

L[0:3]表示，從索引0開始取，直到索引3為止，但不包括索引3。即索引0，1，2，正好是3個元素。

如果第一個索引是0，還可以省略：

>>> L[:3] ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

也可以從索引1開始，取出2個元素出來：

>>> L[1:3] ['Lisa', 'Bart']

只用一個 : ，表示從頭到尾：

>>> L[:] ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']

因此，L[:]實(shí)際上復(fù)制出了一個新list。

切片操作還可以指定第三個參數(shù)：

>>> L[::2] ['Adam', 'Bart']

第三個參數(shù)表示每N個取一個，上面的 L[::2] 會每兩個元素取出一個來，也就是隔一個取一個。

把list換成tuple，切片操作完全相同，只是切片的結(jié)果也變成了tuple。

倒序切片

對于list，既然Python支持L[-1]取倒數(shù)第一個元素，那么它同樣支持倒數(shù)切片，試試：

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']>>> L[-2:] ['Bart', 'Paul']>>> L[:-2] ['Adam', 'Lisa']>>> L[-3:-1] ['Lisa', 'Bart']>>> L[-4:-1:2] ['Adam', 'Bart']

記住倒數(shù)第一個元素的索引是-1。倒序切片包含起始索引，不包含結(jié)束索引。

對字符串切片

字符串 ‘xxx’和 Unicode字符串 u’xxx’也可以看成是一種list，每個元素就是一個字符。因此，字符串也可以用切片操作，只是操作結(jié)果仍是字符串：

>>> 'ABCDEFG'[:3]'ABC'>>> 'ABCDEFG'[-3:]'EFG'>>> 'ABCDEFG'[::2]'ACEG'

在很多編程語言中，針對字符串提供了很多各種截取函數(shù)，其實(shí)目的就是對字符串切片。Python沒有針對字符串的截取函數(shù)，只需要切片一個操作就可以完成，非常簡單。

迭代

在Python中，如果給定一個list或tuple，我們可以通過for循環(huán)來遍歷這個list或tuple，這種遍歷我們成為迭代（Iteration）。

在Python中，迭代是通過 for … in 來完成的，而很多語言比如C或者Java，迭代list是通過下標(biāo)完成的，比如Java代碼：

for (i=0; i

可以看出，Python的for循環(huán)抽象程度要高于Java的for循環(huán)。

因?yàn)?Python 的 for循環(huán)不僅可以用在list或tuple上，還可以作用在其他任何可迭代對象上。

因此，迭代操作就是對于一個集合，無論該集合是有序還是無序，我們用 for 循環(huán)總是可以依次取出集合的每一個元素。

注意: 集合是指包含一組元素的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，我們已經(jīng)介紹的包括：

有序集合：list，tuple，str和unicode；

無序集合：set

無序集合并且具有 key-value 對：dict而迭代是一個動詞，它指的是一種操作，在Python中，就是 for 循環(huán)。

迭代與按下標(biāo)訪問數(shù)組最大的不同是，后者是一種具體的迭代實(shí)現(xiàn)方式，而前者只關(guān)心迭代結(jié)果，根本不關(guān)心迭代內(nèi)部是如何實(shí)現(xiàn)的。

索引迭代

Python中，迭代永遠(yuǎn)是取出元素本身，而非元素的索引。

對于有序集合，元素確實(shí)是有索引的。有的時候，我們確實(shí)想在 for 循環(huán)中拿到索引，怎么辦？

方法是使用 enumerate() 函數(shù)：

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']>>> for index, name in enumerate(L):... print index, '-', name... 0 - Adam1 - Lisa2 - Bart3 - Paul

使用 enumerate() 函數(shù)，我們可以在for循環(huán)中同時綁定索引index和元素name。但是，這不是 enumerate() 的特殊語法。實(shí)際上，enumerate() 函數(shù)把：

['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']

變成了類似：

[(0, 'Adam'), (1, 'Lisa'), (2, 'Bart'), (3, 'Paul')]

因此，迭代的每一個元素實(shí)際上是一個tuple：

for t in enumerate(L): index = t[0] name = t[1] print index, '-', name

如果我們知道每個tuple元素都包含兩個元素，for循環(huán)又可以進(jìn)一步簡寫為：

for index, name in enumerate(L): print index, '-', name

這樣不但代碼更簡單，而且還少了兩條賦值語句。

可見，索引迭代也不是真的按索引訪問，而是由 enumerate() 函數(shù)自動把每個元素變成 (index, element) 這樣的tuple，再迭代，就同時獲得了索引和元素本身。

迭代Dict的value

我們已經(jīng)了解了dict對象本身就是可迭代對象，用 for 循環(huán)直接迭代 dict，可以每次拿到dict的一個key。

如果我們希望迭代 dict 對象的value，應(yīng)該怎么做？

dict 對象有一個 values() 方法，這個方法把dict轉(zhuǎn)換成一個包含所有value的list，這樣，我們迭代的就是 dict的每一個 value：

d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 }print d.values()# [85, 95, 59]for v in d.values(): print v# 85# 95# 59

如果仔細(xì)閱讀Python的文檔，還可以發(fā)現(xiàn)，dict除了values()方法外，還有一個 itervalues() 方法，用 itervalues() 方法替代 values() 方法，迭代效果完全一樣：

d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 }print d.itervalues()# for v in d.itervalues(): print v# 85# 95# 59

那這兩個方法有何不同之處呢？

values() 方法實(shí)際上把一個 dict 轉(zhuǎn)換成了包含 value 的list。

但是 itervalues() 方法不會轉(zhuǎn)換，它會在迭代過程中依次從 dict 中取出 value，所以 itervalues() 方法比 values() 方法節(jié)省了生成 list 所需的內(nèi)存。

打印 itervalues() 發(fā)現(xiàn)它返回一個 對象，這說明在Python中，for 循環(huán)可作用的迭代對象遠(yuǎn)不止 list，tuple，str，unicode，dict等，任何可迭代對象都可以作用于for循環(huán)，而內(nèi)部如何迭代我們通常并不用關(guān)心。

如果一個對象說自己可迭代，那我們就直接用 for 循環(huán)去迭代它，可見，迭代是一種抽象的數(shù)據(jù)操作，它不對迭代對象內(nèi)部的數(shù)據(jù)有任何要求。

迭代Dict的key和value

我們了解了如何迭代 dict 的key和value，那么，在一個 for 循環(huán)中，能否同時迭代 key和value？答案是肯定的。

首先，我們看看 dict 對象的 items() 方法返回的值：

>>> d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 }>>> print d.items() [('Lisa', 85), ('Adam', 95), ('Bart', 59)]

可以看到，items() 方法把dict對象轉(zhuǎn)換成了包含tuple的list，我們對這個list進(jìn)行迭代，可以同時獲得key和value：

>>> for key, value in d.items():... print key, ':', value... Lisa : 85Adam : 95Bart : 59

和 values() 有一個 itervalues() 類似， items() 也有一個對應(yīng)的 iteritems()，iteritems() 不把dict轉(zhuǎn)換成list，而是在迭代過程中不斷給出 tuple，所以， iteritems() 不占用額外的內(nèi)存。

列表

列表生成

要生成list [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]，我們可以用range(1, 11)：

>>> range(1, 11)[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

但如果要生成[1×1, 2×2, 3×3, …, 10×10]怎么做？方法一是循環(huán)：

>>> L = []>>> for x in range(1, 11):... L.append(x * x)... >>> L [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

但是循環(huán)太繁瑣，而列表生成式則可以用一行語句代替循環(huán)生成上面的list：

>>> [x * x for x in range(1, 11)] [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

這種寫法就是Python特有的列表生成式。利用列表生成式，可以以非常簡潔的代碼生成 list。

寫列表生成式時，把要生成的元素 x * x 放到前面，后面跟 for 循環(huán)，就可以把list創(chuàng)建出來，十分有用，多寫幾次，很快就可以熟悉這種語法。

復(fù)雜表達(dá)式

使用for循環(huán)的迭代不僅可以迭代普通的list，還可以迭代dict。

假設(shè)有如下的dict：

d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 }

完全可以通過一個復(fù)雜的列表生成式把它變成一個 HTML 表格：

tds = ['%s%s' % (name, score) for name, score in d.iteritems()]print '

'print ''print ' '.join(tds)print '

Name	Score

'

注：字符串可以通過 % 進(jìn)行格式化，用指定的參數(shù)替代 %s。字符串的join()方法可以把一個 list 拼接成一個字符串。

把打印出來的結(jié)果保存為一個html文件，就可以在瀏覽器中看到效果了：

Name	Score
Lisa	85
Adam	95
Bart	59

Name

Score

Lisa	85
Adam	95
Bart	59

條件過濾

列表生成式的 for 循環(huán)后面還可以加上 if 判斷。例如：

>>> [x * x for x in range(1, 11)] [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

如果我們只想要偶數(shù)的平方，不改動 range()的情況下，可以加上 if 來篩選：

>>> [x * x for x in range(1, 11) if x % 2 == 0] [4, 16, 36, 64, 100]

有了 if 條件，只有 if 判斷為 True 的時候，才把循環(huán)的當(dāng)前元素添加到列表中。

多層表達(dá)式

for循環(huán)可以嵌套，因此，在列表生成式中，也可以用多層 for 循環(huán)來生成列表。

對于字符串 ‘ABC’ 和 ‘123’，可以使用兩層循環(huán)，生成全排列：

>>> [m + n for m in 'ABC' for n in '123'] ['A1', 'A2', 'A3', 'B1', 'B2', 'B3', 'C1', 'C2', 'C3']

翻譯成循環(huán)代碼就像下面這樣：

L = []for m in 'ABC': for n in '123': L.append(m + n)