Python科学计算与数据处理 数据类型 运算符和表达式doc.docx

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Python科学计算与数据处理数据类型运算符和表达式

本节目录Python语言数据类型、运算符和表达式Python数据结构Python流控制Python函数Python模块Python输入、输出异常处理Python语言数据类型、运算符和表达式Python基本Python语法基本文件类型Python程序基本概念Python运算符和表达式文件类型在交互模式下输入任意多的Python命令。

每个命令在输入回车后立即运行。

　　只要我们不重新打开新的解释器，我们都在同一个会话中运行，所以可以使用前面定义的变量后面的语句。

　　一旦解释器会话中的所有变量和类型化语句都被关闭，它们将不再存在。

　　文件类型为了能够永久保存程序并重复执行，我们必须将代码保存在文件中，因此我们需要使用编辑器来编写代码。

Python源代码与其他编程语言一样不同，可以直接执行，而不像编译语言那样被编译成二进制代码。

　　Python源代码文件是普通的文本文件，任何可以编辑文本文件的编辑器都可以用来编写Python程序，比如notepadword。

　　文件类型Python有三种文件类型:

源代码、字节码、优化代码。

　　源代码Python源代码文件或py脚本文件由pythonexe解释，并且可以在控制台下运行。

　　Pyw脚本文件是图形用户界面（Graphicaluserinterface，GraphicalUserInterface）的源文件，专门用于开发图形界面，由pythonwexe解释和运行。

　　文件类型字节码通过编译Python源文件生成的pyc文件是一个字节文件。

　　它与平台无关，所以可以移植到其他系统。

　　以下脚本可以将范例副本编译为范例副本#CompilePytopyImportCompileCompileCompileCompile（#ExamplePy#）运行此脚本以获得范例副本文件类型不能在python的交互界面中运行。

　　它只能在DOS屏幕上运行:

程序中可以调用python。

OSsystem（pytonexamplepyc）优化代码的优化源文件可用于生成扩展名为pyo的文件，即优化文件。

　　下列步骤可以将范例编译成范例启动命令列视窗，并输入范例所在的目录:

D:

CDD:

路径范例档案类型输入pythonOmpycompileexamplepy参数O，产生最佳化的程式码参数M，以命令列中的指令码执行汇入的pycompile模组。

　　编译范例需要在pycompile模块中调用compile（）方法参数范例，这是要编译的文件名。

　　可以在DOS屏幕上运行:

pythonexamplepyo文件类型当程序比较大的时候，程序可以分成多个模块，每个模块可以编写和保存一个文件。

　　模块可以通过导入相互导入。

　　模块也可以导入库中的其他模块。

　　Python是一个可重用的模块，它可以包括类、函数、变量等。

　　编码风格以#符号作为注释开始。

python解释器忽略该行。

　　在Python中，缩进用于区分程序功能块。

缩进长度不受限制，但最好保持功能块的一致缩进。

　　您可以使用空格、制表符等。

，但如果一行中有多条语句用分号（）分隔，则最好保持一致。

　　一个文字常量的例子是一个像、、e或者像lsquothishstringrsquo、它的quosastring这样的数字！

这样一根绳子。

　　它们被称为字面意义，因为它们有字面意义，并根据字面意义使用它们的值。

　　数字总是代表它自己，而不是其他任何东西。

它是常数，因为它不能改变它的值。

　　所有这些都被称为文字常量。

　　Python中Python程序有两种基本概念:

整数、长整数、浮点数和复数。

　　是整数的一个例子。

　　长整数只是大整数。

　　和e是浮点数的例子。

　　e标记代表的功率。

　　这里e的意思是*。

　　（j）和（j）是复数的例子。

Python程序的基本概念字符串是一系列字符。

　　在C语言中，字符数组用来表示字符串，例如charstr=helloPython，它可以表示如下:

单引号（lsquo）:

单引号可以用来表示字符串，就像lsquoHelloworldlsquo一样。

　　所有空格，即空格和制表符，都按原样保留。

　　使用双引号（）:

双引号中的字符串与单引号中的字符串完全相同，例如Whatlsquosyourname。

　　Python程序的基本概念使用三重引号:

三重引号可以用来表示多行字符串。

单引号和双引号可以在三重引号中自由使用。

例如:

###这是一个多行字符串。

你可以写任何字符，甚至单引号#和双引号#。

python程序基本概念转义符号假设您希望在字符串中包含单引号（lsquo）。

如何表示这个字符串？

例如，这个字符串就是Whatrsquosyourname。

　　绝对不可能使用lsquoWhatrsquosyournamelsquo来表示它，因为Python无法理解这个字符串的开始和结束位置。

　　因此，应该用单引号代替字符串的结尾。

　　您可以通过转义字符来完成这项任务。

　　用\u表示单引号。

请注意这个反斜杠。

　　该字符串现在可以表示为lsquoWhatrsquosyournamelsquo。

　　Python程序基本概念表示这个特殊字符串的另一种方法是Whatlsquosyourname，它使用双引号。

　　同样，在双引号字符串中使用双引号时，也可以使用转义字符。

　　此外，转义字符可用于指示反斜杠本身。

　　值得注意的一点是，字符串行尾的一个反斜杠表示该字符串在下一行继续，而不是开始新的一行。

如果您想要指示一些不需要特殊处理的字符串，如转义符号，则需要指定一个自然字符串。

　　自然字符串由字符串的前缀r或r指定。

　　例如，rNewlinesareindicatedbyn比较了以下两个句子之间的差异:

printnewlineareindicatedBynhelloprinewlineareindicatedBynhellopython程序基本概念Unicode字符串Unicode是编写国际文本的标准方法。

　　如果你想写中文、日文、韩文的文本，你需要一个支持Unicode的编辑器。

　　同样，Python只允许在字符串前加前缀U或U来处理Unicode文本。

　　例如，乌齐索破坏。

　　处理文本文件时，请尝试使用Unicode编码，尤其是当文件包含用英语以外的语言编写的文本时。

　　Python程序的基本概念字符串是不可变的，这意味着一旦创建了一个字符串，它就不能被改变。

　　虽然这看起来可能是件坏事，但事实并非如此。

　　我们将在以后的程序中看到为什么它不是一个缺陷。

　　如果两个字符串按字面意思放在一起，那么Python会自动连接连接的字符串。

　　例如，#什么#s##您的名字#将自动转换为什么#syourname#什么#s##您的名字#什么#syournameawhat#syournamepaython程序基本概念变量将很快无法满足我们的需要，仅仅使用文字常量。

我们需要一种能够存储信息并对其进行操作（改变其内容）的方法。

　　这就是引入变量的原因。

　　变量值可以改变，也就是说，它可以用来存储任何东西。

　　变量只是存储信息的计算机内存的一部分。

　　与文字常量不同，需要一些方法来访问这些变量，因此变量应该被命名。

　　Python程序基本概念标识符的命名变量是标识符的例子。

　　标识符是用来识别某物的名称。

　　命名标识符时应遵循以下规则:

标识符的第一个字符必须是字母表中的字母（大写或小写）或下划线（lsquo）。

　　标识符名称的其余部分可以由字母（大写或小写）、下划线（lsquo）或数字（）组成。

　　Python程序的基本概念标识符名称区分大小写。

　　例如，我的名字和我的名字不是标识符。

　　注意前面的小写n和后面的大写n。

　　有效标识符名称的示例有i、myname、name和abc。

　　无效标识符名称的示例有:

thisspaceout、thisspaceout和myname。

　　不会导出Python程序基本概念标识符和Delfromnotwhileseilifeloglobalsorwithasertellseifpassyieldbreakexceptionimportprintclasxecinraisecontinuefanalysisecurityforlambdatrythion程序基本概念标识符命名类保留*:

frommoduleiport*的命名键。

　　交互环境的最后一个表达式的值。

　　*:

系统定义的名称*:

私有变量或方法类Python程序基本概念数据类型每个变量都有自己的类型，可以处理称为数据类型的不同类型的值。

　　基本类型是数字和字符串，我们已经讨论过了。

　　在接下来的章节中，我们将学习如何使用类来创建我们自己的类型。

　　Python中的一切都是一个对象，包括字符串和数字。

　　Python程序基本概念对象Python将程序中使用的任何东西都称为对象。

　　Python是一种完全面向对象的语言。

任何变量都是一个对象，甚至包括它执行的代码:

一个函数。

　　#filename:

varpyi=printii=iprintis=###thisamultinsthisthesecoline###printsypython程序基本概念编写程序时，逻辑线和物理线是可见的。

　　逻辑行是Python看到的一条语句。

　　Python假设每条物理线对应一条逻辑线。

Python希望每行只使用一条语句，以使代码更容易阅读。

如果您想在一个物理行中使用多个逻辑行，您需要使用分号（）来明确表示这种用法。

　　分号表示逻辑行语句的结尾。

　　例如:

i=printii=printii=printiPython程序的基本概念强烈建议坚持每条物理线只写一条逻辑线。

　　当逻辑行太长时，仅在多个物理行上写入一个逻辑行。

　　所有这些都是为了尽可能避免分号，使代码更容易阅读。

　　以下是在多个物理行中写入逻辑行的示例。

　　它被称为显式行连接。

　　s=#thisTertingIsContinuusTestString#PrintHisSastringThisContinutineTestStringPython程序基本概念有一个隐含的假设，即不需要反斜杠。

　　当逻辑行中使用括号、方括号或花括号时，就会出现这种情况。

　　这被称为隐含行连接。

　　在Python中，缩进空格是很重要的。

　　事实上，首先有一个缺口是很重要的。

　　这叫做缩进。

　　逻辑行开头的空格（空格和制表符）用于确定逻辑行的缩进级别，从而确定语句的分组。

　　这意味着同一级别的语句必须具有相同的缩进。

　　每组这样的语句被称为一个块。

　　与使用{}i=打印#值#、I#错误的CC、Java不同，错误缩进会导致错误！

注意:

我重复一遍，值是#的，程序的基本概念如何缩进不要混合制表符和空格来缩进，因为它不能在不同的平台上正常工作。

　　强烈建议在每个缩进级别使用一个制表符或两到四个空格。

　　从三种缩进样式中选择一种。

　　更重要的是选择一种风格，然后始终如一地使用它，也就是说，只使用一种风格。

　　Python程序基本概念Python是迫使程序员编写uniform、简洁可读程序的主要方法之一，这意味着程序代码必须按照程序的逻辑结构以垂直对齐的方式组织。

其结果是使程序更加一致和可读，从而对自己和他人都具有可重用性和可维护性。

　　If（x）if（y）语句elsestementsifx:

ify:

语句else:

语句python程序基本概念Python程序结构程序由模块组成，模块包括语句语句语句语句包括表达式构建和处理对象Python语法基本上由语句和表达式组成。

　　表达式处理对象并将它们嵌套在语句中。

　　语句编程实现了程序操作中更大的逻辑关系。

　　此外，语句也是生成对象的地方。

一些语句将生成新的对象类型（函数、类等。

）。

　　语句总是存在于模块中，模块本身由语句管理。

　　Python程序基本概念Python语法Python添加了什么新的语法组件冒号（:

）？

　　所有复合语句（嵌套在语句中的语句）具有相同的一般形式，即第一行以冒号结尾，嵌套在下一行中的代码通常以缩进格式编写。

　　Python删除括号中可选的终止行是终止语句（分号）如果（xy）{x=y=}ifxy:

x=y=运算符，缩进的结尾是代码块的结尾（}），并且大多数用表达式编写的语句（逻辑行）都包含表达式。

　　简单表达式的一个例子是。

　　表达式可以分解成运算符和操作数。

　　操作者的作用是完成某事。

它们由像这样的符号或其他特定的关键字来表示。

　　操作员需要数据来执行操作。

这种数据称为操作数。

　　在本例中，总和是操作数。

　　在Python中，表达式可以用作语句，但是表达式的结果不会被存储。

　　运算符及其用法运算符名称描述的示例是通过添加两个对象获得的。

　　#a##b#得到#ab#。

　　减去得到一个负数，或者一个数减去另一个数得到一个负数。

　　明白了。

　　*将两个数字相乘，或者返回重复多次的字符串*。

　　#啦#*得到#啦啦#。

　　**乘方将x的乘方乘以y的乘方**得到（即***）x除以y（除以整数得到整数结果）。

　　或者获得可分返回商的整数部分，以获得模返回除法的余数。

　　通过将一个数的位向左移动一个特定的数（每个数在内存中表示为一个位或一个二进制数，即一个和）来获得向左的移动。

　　它是通过根据右移位的比特表示，将若干比特向右移位一定的数目而获得的。

　　向右移动位数后，以十进制表示。

　　运算符及其用法运算符名称描述示例按位和数字按位和获得。

　　根据位或位数或|。

　　按位异或数的按位异或被获得~按位翻转x被（x）~获得。

　　运算符及其用法运算符名称小于的示例返回x是否小于y

　　所有比较运算符返回true，返回false。

　　这分别相当于特殊变量真和假。

　　请注意这些变量名的大小写。

　　返回（即假）和返回（即真）。

　　比较可以任意连接:

返回真。

　　大于返回x大于y返回真。

　　如果两个操作数都是数字，它们首先被转换成一个普通类型。

　　否则它总是返回假。

　　=小于或等于返回x是否小于或等于yx=y=x=y返回真。

　　=大于或等于返回x是否大于或等于yx=y=x=y返回真。

　　==等于比较对象是否相等x=y=x==y返回真。

　　X=#str#y=#stR#x==y返回False。

　　X=#str#y=#str#x==y返回真。

　　！

=不等于比较两个对象是否不相等x=y=x！

=y返回真。

　　运算符及其用法运算符名称描述非布尔值的示例如果X为真，则不返回False。

　　如果x为假，则返回真。

　　X=Truenoty返回False。

　　如果x为假，则返回假，否则返回y的计算值

　　X=假=真返回假，因为x为假。

　　Python在这里不计算y，因为它知道这个表达式的值必须为假（因为x为假）。

　　这种现象称为短路计算。

　　或布尔值，如果x为真，则返回真，否则返回y的计算值

　　X=Truey=Falsexory返回真。

　　运算符优先如果有像*这样的表达式，它是先加还是先乘？

乘法应该首先完成，这意味着乘法运算符优先于加法运算符。

　　下面给出了Python运算符的优先级。

　　运算符优先级由高到低的运算符#expr#字符串转换{{key:

expr，}，dictionaryexpr，exprlist（expr，expr），tuplefunction（expr，）函数调用xidex:

indexslicexidex下标indexvaluexattribute属性引用~x按位逆xx加或减x**y幂x*yxyxy乘法和除法模运算符描述xyxy加或减xyxy按位异或xy按位x|y按位或xyx=yx==yx！

=yx=yxy比较xisyxisnoty等价测试xinyxnoty成员判断notx逻辑Noxandy逻辑vsxory逻辑或LambdaArg:

EXPRLAMBDA匿名函数运算符优先级建议使用括号将运算符和操作数分组，以便清楚地指示运算顺序，并使程序尽可能可读。

　　例如（*）显然比*。

　　同时，圆括号也应该正确使用，不应该过度使用，如:

（（））。

　　运算符优先级计算顺序默认情况下，运算符优先级决定哪个运算符比其他运算符先计算。

　　但是，如果要更改计算顺序，可以使用括号。

　　例如，如果希望在表达式中乘法之前计算加法，可以编写类似（）的代码。

　　组合规则运算符通常从左到右进行组合，即从左到右计算具有相同优先级的运算符。

　　例如，它被计算为（）。

　　一些运算符（如赋值运算符）从右向左组合，即a=b=c被视为a=（b=c）。

　　真值表对象常量值false字符串true=true=true（）空元组false空列表false{}空字典false无false复合表达式，在计算时，如果a为false，则接受一个值；如果a为true，则接受一个值。

python将计算b，整个表达式将接受一个值b

　　或者在计算aorb时，python将计算A。

如果A为真，整个表达式将取A值，如果A为假，表达式将取B值。

　　如果表达式为真，则不返回；如果表达式为假，则不返回。

　　真值表广泛用于判断、循环等句子。

　　分配变量只是简单地分配变量=值。

　　多变量赋值变量，变量，=值，a，b，c=，，a=，，b，c，d=aa=（，）b，c，d=a变量赋值变量赋值也可用于变量交换a，b=b，多目标赋值a=b=变量自变量赋值，如==*=等。

　　在自变赋值中，Python只计算一次，而普通的编写需要计算两个变量，基本的表达式变量用来记录程序中的信息。

它的特点是变量，像对象一样，不需要声明。

在第一次赋值过程中创建的变量在表达式中使用，值变量将被它们替换。

在表达式中，表达式中使用了Python编程语言Python的数据结构Python，这种数据结构必须在之前被赋值过。

python是基本的python数据结构数字字符串列表元组字典数字Python提供了常见的数字类型:

整数、浮点数及其相关的语法和操作。

　　允许八进制、十六进制常量。

　　提供了多种类型。

　　提供了具有无限精度的长度类型（只要内存空间允许它增长为任意位数的整数）。

　　Importsysprintsysmaxint数字常量数字常量通用整数（c语言长整型）Ll长整型（无限大小）eEe浮点数（c语言双精度浮点数）xff八进制、十六进制jjJ复数常量内置数学工具和扩展表达式运算符、、*、**内置数学函数功率、abs公共模块随机、数学和其他专业扩展数字矩阵、数字的基本应用，如向量处理A=B=AAB*BAB****BC*回溯（MOSTRECENTCALLAST）:

FILEINTERACTIVEINPUT，LINE，Inmodulenamerror:

Name#C#isnotDefinedAb（a）printB（a）numDisplayFormatnum=numintnumnum#e#fnum###数学内置函数和内置模块数学模块通用数学函数cmath模块处理复杂模块#acos##fsum##acosh##hypot##asin###isinf##asinh##isnan##atan##ldeXP##atan##log##

　　字符串中可以使用单引号和双引号。

小心匹配它们。

　　例如lsquoboyrsquo，girl等。

　　字符串中的反斜杠可以允许将字符串放在多行上，也可以使用三个，或者字符串可以跨行分布。

　　用*重复字符串，例如:

#hello#*helloheloa=##printaaa=#hello#*printahellohelloaa=printa转义符转义符描述反斜杠符号#单引号a环b退格E转义空V竖线制表符T水平制表符R输入转义符描述N换行符（在行尾）连续字符分页符Oy八进制yy表示字符，例如，0表示换行符xyy十进制yy表示字符，例如，xa表示换行符其他其他常用格式输出的字符当转义字符不想生效时，使用RandR定义原始字符串。

　　例如:

printr#trlsquotrStringBasicOperationStringMerge*StringRepeatingLEN（#ABC#）#ABC###DEF###ABCDEF##ABC###DEF##ABCDEF##Hello#*#Hellohellolsquo#ABC#Traceback（mostrencetcalllast）:

fileinteractiveinput，line，inmoduleTypeerror:

不能连接#str#和#int#对象字符串基本操作可用于语句遍历字符串，并用于表达式运算符测试成员资格。

这实际上是一次搜索。

　　for循环分配一个变量以获取序列中的元素，并对每个元素执行一个或多个语句。

变量c相当于一个在字符串中步进的指针。

　　s=#hello#forins:

printc、HellohinsTruebinsFalse字符串索引和shard字符串是有序的字符集。

Python中字符串中的字符可以通过它们的位置获得。

通过索引提取的索引从一开始可能是负的，但它不同于c语言。

这意味着从末尾提取的最后一个是前一个，依此类推。

考虑从末尾倒计数s=#spam#s#s#p#s#m#s#A#字符串索引和分段:

从字符串中分离和提取的部分内容（子字符串）可用于提取部分数据和分离前缀、后缀等。

　　当使用序列对象（如一对用冒号分隔的偏移索引字符串）时，Python返回一个新对象，该对象包含由该对偏移标识的连续内容。

　　左侧偏移作为下边界（包括下边界），右侧偏移作为上边界（不包括上边界）。

　　如果省略，上边界和下边界的默认值分别对应于和切片对象的长度。

　　s=#spam#s:

#pa#s:

#PAM#s:

#spa#s:

#spam#索引和片段摘要索引（si）具有特定偏移量的元素的第一个元素的偏移量是负偏移量索引，这意味着从最后一个或右反向开始计数。

获取第一个元素。

获取倒数第二个元素索引和片段的摘要片段（si:

j）提取相应的部分作为序列。

不包括上边界的片段的边界默认为和序列的长度。

如果没有给定，则从偏移量到但不包括偏移量获取元素质数S:

从偏移量到结尾获取元素S:

从偏移量到但不包含偏移量到获取元素S:

从偏移量到但不包含最后一个元素之间的元素S:

从偏移量到结尾获取所有元素片段的扩展形式。

在Python之后，片段表达式添加一个可选的第三个索引，作为选择完整形式的步骤，如XI:

J:

K，这意味着:

索引（获取）对象x中的元素，从偏移量I到J，每隔K个元素索引K默认为这个值，这就是为什么通常在切片中从左到右提取每个元素。

步进到负数意味着展开形式x将从右到左而不是从左到右被切割:

在x中的偏移之