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一、Python基础
Python简介、环境搭建及包管理
Python简介
环境搭建
包管理
Python基本语法 缩进(Python有非常严格的要求) 一行多条语句 断行 注释
变量
基本数据类型(6种)
1. 数字Number
2. 字符串String
3. 列表List
4. 元组Tuple
序列相关操作方法
…目录
一、Python基础
Python简介、环境搭建及包管理
Python简介
环境搭建
包管理
Python基本语法 缩进(Python有非常严格的要求) 一行多条语句 断行 注释
变量
基本数据类型(6种)
1. 数字Number
2. 字符串String
3. 列表List
4. 元组Tuple
序列相关操作方法
5. 集合Set
6. 字典Dict
条件/循环
条件判断
循环
文件读写(文本文件)
文件操作方法
文件打开模式
函数/类
函数定义和调用 参数和返回值
函数作为参数(如: 装饰器)
函数嵌套(支持闭包)
函数递归(自己调用自己,直到满足需求) 模块/包
模块
包
常用系统模块
常见算法
冒泡排序
快速排序
二分查找
结语
视图网站推荐
1、Data Structure Visualizations
2、visualgo
3、BinaryTreeVisualiser
4、btree-js
5、Algorithm Visualizer
6、bigocheatsheet
7、Algorithms-DataStructures-BigONotation
8、Vamonos 一、Python基础
大致路线 Python简介、环境搭建及包管理
Python简介
特点Python是一门动态、解释型、强类型语言 动态在运行期间才做数据检查不用提前声明变量- 静态语音(C/Java)编译时检查数据类型编码时需要声明变量类型解释型在执行程序时才一条条解释成机器语言给计算机执行无需编译速度较慢- 编译型语言(C/Java)先要将代码编译成二进制可执行文件再执行强类型类型安全变量一旦被指定了数据类型如果不强制转换那么永远是这种类型严谨避免类型错误速度较慢- 弱类型VBScript/JavaScript: 类型在运行期间会转化如 js中的 1212, 1会由数字转化为string编码原则优雅、明确、简单优点 简单易学开发效率高高级语言可移植、可扩展、可嵌入庞大的三方库缺点 速度慢代码不能加密多线程不能充分利用多核cpu(GIL全局解释性锁同一时刻只能运行一个线程)应用领域 自动化测试UI/接口自动化运维爬虫Web开发Django/Flask/..)图形GUI开发游戏脚本金融、量化交易数据分析大数据人工智能、机器学习、NLP、计算机视觉云计算
环境搭建
Windows Python3环境搭建
下载Python3.*.exe安装包双击安装第一个节目选中Add Python3.*.* to PATH点击Install Now(默认安装pip)一路下一步验证打开cmd命令行输入python应能进入python shell 并显示为Python 3.*.*版本
包管理
pip安装 pip install 包名 - 卸载 pip uninstall 包名pip install 下载的whl包.whlpip install -r requiements.txt(安装requirements.txt中的所有依赖包)查看已安装的三方包pip freeze 已文件格式显示已安装的三方包用于导出requiremnts.txt文件源码安装 下载源码包解压进入解压目录打开命令行执行 python setup.py install验证进入python shell,输入import 包名不报错表示安装成功三方包默认安装路径Python3.*.*/Lib/site-packages/ 下
说明网上有非常多的安装教程大家自由选择这个不像FPGA和Qt那样难安装个人觉得
Python基本语法 缩进(Python有非常严格的要求)
xint(input(请输入一个数\n))
yint(input(请输入一个数\n))
if x 0:print(正数)
elif x 0:print(0)
else:print(负数)def add(x,y):return xy 一行多条语句
x1; y2; print(xy)断行
print(this line is too long, \
so I break it to two lines)注释
# 单行注释
a 1这是一段
多行注释def add(x, y):加法函数这是docstring(函数说明)pass变量
变量类型局部变量、全局变量、系统变量变量赋值 多重赋值xyz1多元赋值x,y y,x变量自增 x1 x-1(不支持x, x--)
Python3中没有常量 基本数据类型(6种)
1. 数字Number
种类 整型int(Python3中没有长整型int长度几乎没有限制)浮点型float布尔型bool False: 0,0.0,,[],(),{}True: 除False以外[]或[[],[]]不是False复数型complex操作符: ,-,*,/,//(地板除),**(乘方) - Python3中的/是真实除1/20.5类型转 str(): 其他类型转为字符串, 如str(12)int(): 字符串数字转为整型(字符串不是纯整数会报错), 如int(12)float(): 字符串转换为浮点数如float(1.23)
2. 字符串String
字符串系统方法 len(): 计算字符串长度如len(abcdefg)find()/index(): 查找字符串中某个字符第一次出现的索引(index()方法查找不到会报错), 如abcdefg.find(b); abcedfgg.index(g)lower()/upper(): 将字符串转换为全小写/大写,如AbcdeF.lower();abcedF.upper()isdigit()/isalpha()/isalnum(): 判断字符串是否纯数字/纯字母/纯数字字母组合, 如isdigit(123),结果为 Truecount(): 查询字符串中某个元素的数量,如aabcabc.count(a)join(): 将列表元素按字符串连接,如.join([a,b,c])会按空字符连接列表元素,得到abcreplace(): 替换字符串中的某已部分,如hello,java.replace(java, python),将java 替换为 pythonsplit(): 和join相反,将字符串按分隔符分割成列表, 如a,b,c,d.split(,)得到[a, b, c, d]strip()/lstrip()/rstrip(): 去掉字符串左右/左边/右边的无意字符(包括空格,换行等非显示字符),如 this has blanks \n.strip()得到this has balnks字符串格式化 %: 如Name: %s, Age: %d % (Lily, 12)或Name: %(name)s, Age: %(age)d % {name: Lily, age: 12}format: 如Name: {}, Age: {}.format(Lily, 12)或Name: {name}, Age: {age}.format(nameLily,age12)substitude(不完全替换会报错)/safe_substitude: 如Name: ${name}, Age: ${age}.safe_substitude(nameLily,age12)案例: 利用format生成自定义html报告 tplhtmlheadtitle{title}/title/headbodyh1{title}/h1table border1pxtrth序号/thth用例/thth结果/th/tr{trs}/table/body/htmltrtrtd{sn}/tdtd{case_name}/tdtd{result}/tdtitle自动化测试报告case_results [(1, test_add_normal, PASS),(2, test_add_negative, PASS), (3, test_add_float, FAIL)]trsfor case_result in case_results:tr_format tr.format(sncase_result[0], case_namecase_result[1], resultcase_result[2])trs tr_formathtml tpl.format(titletitle, trstrs)f open(report.html, w)f.write(html)f.close()运行这个*.html文件 运行就可以在网页看到结果 3. 列表List 列表元素支持各种对象的混合,支持嵌套各种对象,如[a, 1, {b: 3}, [1,2,3]] 列表操作 赋值: l [1, hello, (a, b)]获取: a l[0] # 通过索引获取增: l.append(c);l.extend([d,e]);l[f]删: l.pop() # 按索引删除,无参数默认删除最后一个;l.remove(c) # 按元素删除改:l[1]HELLO # 通过索引修改查: 遍历 for i in l: print(i)列表系统方法 append()/insert()/extend(): 添加/插入/扩展(连接)index(): 获取元素索引count(): 统计元素个数pop()/remove(): 按索引/元素删除sort()/reverse(): 排序/反转案例: 字符串反转sabcdefg; r.join(reversed(a))
4. 元组Tuple
不可改变,常用作函数参数(安全性好)同样支持混合元素以及嵌套只有一个元素时,必须加,号,如a(hello,) - 因为Python中()还有分组的含义,不加,会识别为字符串 字符串/列表/元组统称为序列, 有相似的结构和操作方法 序列相关操作方法
1. 索引 - 正反索引: l[3];l[-1] - 索引溢出(IndexError): 当索引大于序列的最大索引时会报错,如[1,2,3,4]最大索引是3,引用l[4]会报IndexError 2. 切片 - l[1:3] # 从列表索引1到索引3(不包含索引3)进行截取, 如 l [1, 2, 3, 4, 5], l[1:3]为[2, 3] - l[:5:2] # 第一个表示开始索引(留空0), 第二个表示结束索引(留空为最后一个,即-1), 第三个是步长, 即从开头到第5个(不包含第5个),跳一个取一个 - *案例*: 字符串反转 sabcdefg;rs[::-1] 3. 遍历 - 按元素遍历: for item in l: print(item) - 按索引遍历: for index in range(len(l)): print(l[index]) - 按枚举遍历: for i,v in enumerate(l): print((i,v)) 4. 扩展/连接(添加多个元素): extend()/ abc123;[1,2,3][4,5];[1,2,3].extend([4,5,6,7]) 5. 类型互转: str()/list()/tuple() list转str一般用join(), str转list一般用split()
系统函数 len(): 计算长度max()/min(): 求最大/最小元素sorted()/reversed(): 排序/反转并生成新序列(sort()/reverse()直接操作原序列)l_newsorted(l);l_new2reversed(l)
5. 集合Set
集合可以通过序列生成a set([1,2,3])集合无序,元素不重复(所有元素为可哈希元素)集合分为可变集合set和不可变集合frozenset操作方法: 联合|,交集,差集-,对称差分^系统函数: add()/update()/remove()/discard()/pop()/clear()案例1: 列表去重: l[1,2,3,1,4,3,2,5,6,2];llist(set(l)) (由于集合无序,无法保持原有顺序)案例2: 100w条数据,用列表和集合哪个性能更好? - 集合性能要远远优于列表, 集合是基于哈希的, 无论有多少元素,查找元素永远只需要一步操作, 而列表长度多次就可能需要操作多少次(比如元素在列表最后一个位置)
6. 字典Dict
字典是由若干key-value对组成, 字典是无序的, 字典的key不能重复,而且必须是可哈希的,通常是字符串字典操作 赋值: d {a:1, b:2}获取: a d[a]或a d.get(a) # d中不存在a元素时不会报错增: d[c] 3; d.update({d:5, e: 6}删: d.pop(d);d.clear() # 清空查: d.has_key(c)遍历: 遍历key: for key in d:或for key in d.keys():遍历value: for value in d.values():遍历key-value对: for item in d.items():案例: 更新接口参数 api {url: /api/user/login: data: {username: 张三, password: 123456}},将username修改为李四api[data][username] 李四 或 api[data].update({username: 李四}) 哈希与可哈希元素一般来说可哈希就是不可变 哈希是通过计算得到元素的存储地址(映射), 这就要求不同长度的元素都能计算出地址,相同元素每次计算出的地址都一样, 不同元素计算的地址必须唯一, 基于哈希的查找永远只需要一步操作, 计算一下得到元素相应的地址, 不需要向序列那样遍历, 所以性能较好可哈希元素: 为了保证每次计算出的地址相同, 要求元素长度是固定的, 如数字/字符串/只包含数字,字符串的元组, 这些都是可哈希元素 6种类型简单的特点总结 数字/字符串/元祖: 长度固定序列(字符串/列表/元祖): 有序集合/字典: 无序, 不重复/键值不重复 条件/循环
条件判断 示例:
xint(input(请输入))
if x0:print(正数)
elif x0:print(0)
else:print(负数)三元表达式: max a if a b else b 案例: 判断一个字符串是不ip地址 ip_str 192.168.100.3 ip_list ip_str.split(.) # 将字符串按点分割成列表 is_ip True # 先假设ip合法 if len(ip_list) ! 4: is_ip False else: for num in ip_list: if not isdigit(num) or not 0 int(num) 255: is_ip False if is_ip: print(是ip) else: print(不是ip)
使用map函数的实现方法(参考): 循环
for in 循环while 循环
文件读写(文本文件) html/xml/config/csv也可以按文本文件处理 文件操作方法
open(): 打开f open(test.txt)或f open(test.txt,r, encodingutf-8)或with open(test.txt) as f: # 上下文模式,出结构体自动关闭文件read()/readline()/readlines(): 读取所有内容/读取一行/读取所有行(返回列表) - 注意: 内容中包含\n换行符,可以通过strip()去掉f.write()/f.save(): 写文件/保存文件f.seek(): 移动文件指针,如f.seek(0), 移动到文件开头f.close(): 关闭文件(打开文件要记得关闭)
文件打开模式
r/w/a: 只读/只写/追加模式rb/wb/ab: 二进制只读/只写/追加模式(支持图片等二进制文件)r/rb, w/wb, a/ab: 读写,区别在于, r/w会清空文件再写内容, r文件不存在会报错, a不清空原文件,进行追加, w/a文件不存在时会新建文件 文件是可迭代的,可以直接用 for line in f: 遍历 函数/类
函数定义和调用
def add(x, y): # 定义函数return xyprint(add(1,3)) # 调用函数举例: 用户注册/登录函数
users {张三: 123456}def reg(username, password):if users.get(username): # 如果用户中存在username这个keyprint(用户已存在)else:users[username] password # 向users字典中添加元素print(添加成功)def login(username, password)if not users.get(username):print(用户不存在)elif users[username] password:print(登录成功)else:print(密码错误)参数和返回值
函数没有return默认返回None参数支持各种对象,包含数字,支付串,列表,元组,也可以是函数和类参数默认值: 有默认值的参数必须放在最后面, 如def add(x, y1, z2):不定参数: *args和**kwargs, 如def func(*args, **kwargs):可以接受任意长度和格式的参数参数及返回值类型注释(Python3) def add(x:int, y:int) - int: # x,y为int型,函数返回为int型,只是注释,参数格式非法不会报错return xy
函数作为参数(如: 装饰器)
def a():print(Im a)
def deco(func):print(call from deco)func()deco(a) # 输出call from deco并调用a(),输出Im a函数嵌套(支持闭包) def a():a_var 1def b():nonlocal a_vara_var 1b() # 调用函数 bprint(a_var) # 输出结果为 2
函数递归(自己调用自己,直到满足需求)
案例: 求N!
def factorial(n):return 1 if n 0 or n 1 else n * factorial(n-1)print(factorial(39))输入测试 蓝桥杯的填空题我就遇到过遇到这种直接用Py比较好因为py没有大数限制
模块/包
模块
一个py文件为一个模块模块导入 import os # 需要通过os调用相关方法, 如os.mkdir(),form configparser import ConfigParser: 可以直接使用CinfigParser()支持一次导入多个
包
一个文件夹为一个包(Python3,文件夹中不需要建立__init__.py文件)
常用系统模块 os: 与操作系统交互 os.name/os.sep/os.linesep: 系统名称/系统路径分隔符/系统换行符os.makedir()/os.makedirs(): 建立目录/建立多级目录os.getenv(PATH): 获取系统PATH环境变量的设置os.curdir/os.prdir: 获取当前路径/上级路径os.walk(): 遍历文件夹及子文件os.path.basename()/os.path.abspath()/os.path.dirname(): 文件名/文件绝对路径/文件上级文件夹名os.path.join()/os.path.split(): 按当前系统分隔符(os.sep)组装路径/分割路径os.path.exists()/os.path.isfile()/os.path.isdir(): 判断文件(文件夹)是否存在/是否文件/是否文件夹案例: 用例发现, 列出文件夹及子文件夹中所有test开头的.py文件,并输出文件路径2
for root,dirs,files in os.walk(./case/):for file in files:if file.startswith(test) and file.endswith(.py):print(os.path.join(root, file))sys: 与Python系统交互
sys.path: 系统路径(搜索路径)sys.platform: 系统平台,可以用来判断是python2还是3sys.argv: py脚本接受的命令行参数sys.stdin/sys.stdout/sys.stderr: 标准输入/输出/错误
常见算法
冒泡排序
def buddle_sort(under_sort_list):l under_sort_listfor j in range(len(l)):for i in range(len(l)-j-1):if l[i] l[i1]:l[i], l[i1] l[i1], l[i]快速排序
def quick_sort(l):if len(l) 2:return l # 如果列表只有一个元素, 返回列表(用于结束迭代)else:pivot l[0] # 取列表第一个元素为基准数low [i for i in l[1:] if i pivot] # 遍历l, 将小于基准数pivot的全放入low这个列表high [i for i in l[1:] if i pivot ]return quick_sort(low) [pivot] quick_sort(high) # 对左右两部分分别进行迭代二分查找
def bin_search(l, n): # l为有序列表low, high 0, len(l) - 1 # low,high分别初始化为第一个/最后一个元素索引(最小/最大数索引)while low high:mid (high-low) // 2 # 地板除,保证索引为整数if l[mid] n:return midelif l[mid] n: # 中间数大于n则查找前半部分, 重置查找的最大数high mid -1 else: # 查找后半部分, 重置查找的最小数low mid 1return None # 循环结束没有return mid 则说明没找到结语
目前本人也就预习到这里了欢迎各位同学分享交流同时也欢迎大佬给我这个小白推荐路线学习
视图网站推荐
下面推荐几个学习数据结构和算法的可视化工具。
1、Data Structure Visualizations
https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/Algorithms.html
这是一个在线数据可视化工具可以手动创建各种数据结构包括队列、栈、堆、树等等并且支持递归、排序、搜索等算法的动态演示。该工具由旧金山大学开发。
这个工具通过可视化的方式展现了数据结构和算法方便我们理解其中的原理。网站容易操作、内容丰富且容易理解非常nice~虽然网站是英文的不过都是些容易理解的术语英文不好的小伙伴也不会有很大的阅读障碍。 2、visualgo
https://visualgo.net/en
https://visualgo.net/zh
该网站由 Steven Halim 博士开发对于理解数据结构与算法非常有帮助。网站里面包含了排序、链表、哈希表、二叉搜索树、递归树、循环查找等常见算法动画。
在动画执行的过程中还会在网站右下角高亮展示动画的代码逻辑。非常适合初学者学习巩固自己的算法知识。 3、BinaryTreeVisualiser
http://www.btv.melezinek.cz/home.html
一款二叉树可视化的工具可以用来学习二叉树超级好用。 4、btree-js
https://yangez.github.io/btree-js/
这是一个专门演示B树的工具可以在上面插入节点模拟B树的构建过程对于理解B树这种数据结构非常有帮助。 5、Algorithm Visualizer
https://algorithm-visualizer.org/
Algorithm Visualizer 是一个可视化代码算法的交互式平台内含多种算法回溯、动态规划、贪心等并进行了可视化动画呈现让学习算法和数据结构更加直观。
目前支持的算法包括回溯法、动态规划、贪婪算法、排序算法、搜索算法等。 6、bigocheatsheet
https://www.bigocheatsheet.com/
这个网站总结了常用算法的时空Big-O复杂性常见数据结构操作的时间复杂度。
7、Algorithms-DataStructures-BigONotation
http://cooervo.github.io/Algorithms-DataStructures-BigONotation/index.html
这也是一个可以查看算法分析的网站工具功能相比bigocheatsheet更丰富一些。
8、Vamonos
http://rosulek.github.io/vamonos/
http://rosulek.github.io/vamonos/demos/index.html
有常用的数据结构与算法的演示栈、队列、二叉树、红黑树、B树、拓扑排序、广度优先算法。
