Python初学者指南——如何定义和使用变量、方法、类、循环和列表

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Python初学者指南

Python是世界上最流行的编程语言之一。它在每年不同的StackOverflow编程调查中都排名靠前。这篇文章帮助初学者熟悉Python的基本概念。

简介

由于其广泛的库，它是许多开发者的首选编程语言。个人可以使用这些库来创建复杂的应用程序，而不是从头开始构建一切。开发人员喜欢Python的其他原因是它的简单性、灵活性和多功能性。今天，Python正被用于即将到来的领域，如机器学习和人工智能。

你将学到什么

在本教程中，你将学习如何定义和使用以下元素。

  • 变量
  • 方法
  • 循环
  • 列表和数组
  • 类

前提条件

为了简单起见，我们将在本教程中使用IDLE（集成开发和学习环境）。IDLE 是默认的 Python 代码编辑器和编译器。另外，请注意本教程是基于Python 3.9的，而不是3.6版本。

理解变量

变量是简单的声明，用来存储某些值。例如，变量name 可以保存的值是John Smith. 在声明变量名时，需要考虑几条规则。首先，变量名不能以数字开头。

2name = incorrect #incorrect

name = correct #correct

变量名是区分大小写的。这意味着变量school 与School 不一样。

变量可以容纳不同的数据类型。这包括字符串、整数、布尔运算、长、列表和数组。

在 Python 中，我们不需要在编写变量时声明数据类型。这是因为代码会在之后进行编译和解释。在数据类型不匹配的情况下，编译器会抛出一个错误。

让我们来讨论一下不同的数据类型。

  1. 字符串

字符串通常以文本格式呈现。我们将声明一个字符串变量，如下图所示。

name = “john”
school = “Alliance Francaise”

当我们运行print(name) ，输出将是john 。

  1. 整数

这些变量持有数字值，如下图所示。

math = 90
chemistry = 100
biology = 70

我们可以用下面的语句找到上面这些变量的总数。

print(math+chemistry+biology)

总数是260 。

当你试图将一个字符串添加到一个整数中时，会出现一个TypeError，如下图所示。

var1 = "30" #string
var2 = 20 #integer

print(var1+var2)#type error

我们可以通过使用int() 函数将var1 转换为整数，从而将var1 和var2 相加。下面的代码将成功执行。

var1 = "30" #string
var2 = 20 #integer

print(int(var1)+var2) # Output: 50

在使用int()方法之前，请确保该变量存储了一个可以转换为整数的值。

  1. 布尔值

只有两个布尔值：True 和False 。换句话说，有些东西既可以是真的也可以是假的。我们声明这些值，如下所示。请注意，Python是区分大小写的。

isOn = True
isChecked = False

bool() 方法可以帮助将一个值转换为布尔值。下面的代码片断展示了如何使用bool() 函数。

print(bool("abc")) #returns True
print(bool(0))  #returns False

当没有参数时，bool() 函数返回False。

  1. 浮点数

这种数据类型由具有小数位的数字组成。下面强调了一个浮动变量的完美例子。

Bmi = 45.7

了解列表

列表允许我们在一个特定的变量中存储许多元素。例如，我们可以有一个列表来存储一个班级中所有的学生名字。我们使用[] 来定义一个列表。

students = [] #list example

列表中的元素通常用逗号分隔，如下图所示。

students = [“john”, “Mary Thomas”, “John Smith”]

上述students 列表中的每个元素都有一个索引。默认情况下，第一个索引是0。所以索引[0]的项目是john ，而索引1 的值是Mary Thomas 。一个整数的列表将看起来如下。

student_marks = [90, 78, 90, 78]

我们可以使用内置函数访问不同的列表功能。例如，要在student_marks 列表中增加一个值，我们使用append 函数。

student_marks.append("Guardian Angel")
print(student_marks)

上述函数在student_marks 列表的末尾添加Guardian Angel 。

当我们打印该列表时，它显示。

#output
[90, 78, 90, 78, 'Guardian Angel']

我们使用len(student_marks) 来确定列表的长度。我们使用remove() 函数从列表中删除一些东西。例如，我们可以从student_mark 列表中删除90 ，如下图所示。

student_marks.remove(90)
print(student_marks)

在列表中，负指数允许我们从最后一个元素开始计算。例如，在上面的student_marks 列表中，索引为-1 的元素是"Guardian Angel" 。倒数第二个元素78 的索引是-2 。

了解函数或方法

方法在编程中是相当关键的。它们有助于存储可重复使用的代码。这意味着一个人可以调用已经声明的方法，而不是重复地从头开始编写语句。这就节省了大量的时间，这些时间可以投入到其他的生产活动中。

在Python中，我们使用def 关键字来声明一个函数。下面是一个Python方法的例子。

def readData():
    print('success')

上面的函数在被调用时打印出success 。我们也可以把数据传给一个方法，进行一些计算，然后返回结果。这在下面的代码片断中得到了证明。

def calculateTotal(chem, bio):
    return chem+bio

print(calculateTotal(90,80))

calculateTotal 方法接收了两个参数（化学、生物）。然后该函数返回这两个值的总和。在传递参数时，注意数据类型是很重要的。例如，当我们传入一个字符串作为参数时，calculateTotal 方法将无法工作。这是因为程序不能将一个整数和一个字符串相加。如上所示，我们可以在打印语句中直接调用calculateTotal 方法。

print(calculateTotal(90,80))

return 关键字确保该方法执行后返回一个结果。

请注意，一个函数也可以调用另一个方法。这一点在下面有说明。

def readData(chem, bio):
    return chem+bio

def getTotal():
    print(readData(90,80)) #calls the readData method

getTotal()

了解循环

循环很关键，因为它允许我们在列表中迭代，检查不同的条件，并连续执行各种语句。主要的循环是for 和while 。

  1. For 循环 如前所述，我们可以使用for循环来迭代一个列表，如下所示。
student_list = [“John Doore”,”Matu Smith”]
for x in student_list:
    print(x)

上面的for 循环将打印student_list中的每个项目。

  1. While 循环 While 循环可以帮助我们检查一个特定的条件。例如，当某事为真时，可以执行特定的语句。下面是一个关于while循环的例子。
isChecked = false
while isChecked == true:
    print('Hallo there')

注意，上面的while循环将被无限期地执行，直到isChecked被设置为false。你可以按ctrl+c来停止这个循环。

类

类是面向对象编程的一个重要组成部分。当创建一个类时，你必须使用class 关键字。然后其他元素就会嵌套在类中。下面是一个Python类的例子。

class Farmer: # a class with the name farmer
    name = "John" # A variable
    produce = "1000kgs" # A variable

farmer = Farmer() #instatiating the class as an object. 
print(farmer.name) # accessing the properties of the Farmer class.

类可以帮助对具有类似特征的事物进行分组。我们还可以使用init 函数给类的变量赋值。

class Farmer:
  def __init__(self, farmername, produce):
    self.farmername = farmername
    self.produce = produce

farmer = Farmer("Carry Sminson", "10,000kgs")

print(farmer.farmername, farmer.produce)

在上面的Farmer 类中，self 关键字代表一个对象的实例。换句话说，它允许我们访问类中定义的不同方法和属性。

你也可以在类中声明一个方法并在以后使用它，如下图所示。

class Farmer:
  def __init__(self, farmername, produce):
    self.farmername = farmername
    self.produce = produce

  def printDetails(self): # Method
      print(self.farmername, self.produce)

farmer = Farmer("Carry Sminson", "10,000kgs")

farmer.printDetails()

总结

通过本教程，我们已经学会了如何定义和使用变量、方法、类、循环和列表。

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