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# 前言

  • 记录一下学习 Python 过程中的笔记，方便日后查找 / 复习

# 参考教程

# 相关概念

# IO

  • 输入和输出的统称
  • Input：输入
  • Output：输出

# 动态语言、静态语言

# 动态语言在声明变量时不需要指定变量类型，且可以重复赋予不同类型的值，在运行时检查类型
# 动态语言适合快速开发、灵活迭代的项目，如：脚本、Web 前端等
# Python、javascript、Ruby、PHP 等是动态语言
value = 123
value = 'test'
value = True
value = 1.23e5
print(value)        #123000.0
// 静态语言在声明变量时就需要指定变量类型，且后续不能修改为其他类型的值，这会使得程序在编译阶段就会报错
// 静态语言适合需要高性能、高可靠性、大型项目等项目
// Java、C#、C++、GO 等是静态语言
int value = 0;
value="test";        // 报错

# Python 的诞生

  • Python 是著名的 “龟叔” Guido van Rossum 在 1989 年圣诞节期间，为了打发无聊的圣诞节而编写的一个编程语言。

# Paython 的优缺点

# Python 的优点

  • 拥有丰富的生态和大量覆盖各个领域的第三方库，这使得 Python 拥有极高的开发效率
  • 跨平台兼容运行、Windows、macOS、Linux
  • 适用领域：AI 和大模型，网络爬虫，自动化运维，Web 后端，数据分析等

# Python 的缺点

  • Python 是解释型语言，运行性能较低，代码执行前需要翻译成机器码，执行速度约为 C++ 的 1/50、Java 的 1/20，不适合高频交易、实时图像处理等高性能场景
  • 不适用于大型项目，不适用于高并发，不适用于多线程程序，不利于大型项目维护
  • 源码无法加密，解析型语言发布应用相当于发布源码
  • 内存消耗大，处理大量数据时内存占用较高。
  • 移动端开发弱，缺乏主流 APP 原生支持

# Python 解释器

注：同一份 Python 代码在不同的解析器环境中运行结果可能会有所不同

  • CPython ：Python 官网默认安装解释器
  • IPython ：基于 CPython 之上的一个交互式解释器，只是在交互方式上有所增强
  • PyPy ：特点是执行速度，采用 JIT 技术，对 Python 代码进行动态编译（注意不是解释），所以可以显著提高 Python 代码的执行速度
  • Jython ：运行在 Java 平台上的 Python 解释器，可以直接把 Python 代码编译成 Java 字节码执行
  • IronPython ：运行在微软.Net 平台上的 Python 解释器，可以直接把 Python 代码编译成.Net 的字节码

# Python 数据类型

# 整形

# 整形
number = 100
number = -8080
# 十六进制表示
number = 0xff00
# 长数字可以用_分割
number = 10_000_000_000

# 浮点型

# 浮点型
number = 1.23
number = -4.56
# 科学记数法，e 是 exponent (指数) 的简写，1.23x10⁹‌(指数就是这里的 9)，意为 1.23x10 的 9 次方，也叫 9 次幂
number = 1.23e9         # 1230000000
# 同理 0.000012 表示为 1.2x10 的 - 5 次方，小数点位置往左移动，科学记数表示为
number = 1.2e-5         # 0.000012

# 字符串

# 字符串
text = 'abc'
text = "efg"
text = "I'm ok"
# 字符转义
text = 'She said, "I\'m not coming to the party."'
text = "She said, \"I'm not coming to the party.\""
# r (或 R) 定义原始字符串，字符串内的内容不需要再转义
text = r'C:\Users\Name\Desktop'
text = r'''He said, "My mom always reminds me, 'An apple a day keeps the doctor away.'" '''
# 多行字符串
text = '''
Examination subjects:
Mysql
Python
AI and Big data
'''

# 布尔值

# 布尔值
# True、False 首字母必须大写
buer = True
buer = False
buer = 114 > 514
buer = 1919 > 810

# 空值

# 空值
# None 必须首字母大写
value = None
print(value)                #None

# 常量

# Python 常量用全部字母大写命名，但是 Python 没有机制保证常量不能被修改
ADMIN_ID = 1
// C# 用 const 表示常量
const int ADMIN_ID = 1;

# 运算符

# 逻辑运算符

  • 执行优先级：not > and > or
a = False
b = False
c = True
value = a or b and not c
# 等价于
# value = a or (b and (not c))
print(value)                #False
# and
buer = True and True        #True
buer = True and False       #False
buer = False and False      #False
buer = 11 > 4 and 5 > 14    #False
# or
buer = True or True         #True
buer = True or False        #True
buer = False or False       #False
buer = 11 > 4 or 5 > 14     #True
# not
buer = not True             #False
buer = not False            #True
buer = not 1 > 2            #True

# 算术运算符

# 真除法 (/)

# 真除法的结果只返回浮点值
value = 6 / 2               #3.0
value = -1 / 1              #-1.0
value = 10 / 3              #3.3333333333333335
value = 6 / 15              #0.4

# 地板除 (//)

# 先做除法，再向下取整
value = 5 // 2              #结果：2，2.5 向下取整 = 2
value = -7 // 2             #结果:-4，-3.5 向下取整 =-4

# 字符编码

# ASCII 字符集 / 编码

  • 最早时期美国定制的编码，长度为 1 个字节 / 8 Bit，只能表示 255 个字符，只能存放一些英文字母、数字、标点符号、控制字符
  • ASCII 既是编码又是字符集
  • 如：A-->65，a-->97，0-->48

# Unicode 字符集

  • 收录了世界上所有的字符，对每个字符都进行统一编号，如：A--> U+0041 ，中 --> U+4E2D ，😀--> U+1F600
  • 在此之前各国都定制了自己的字符集：中文 --> GB2312 ，日文 --> Shift_JIS ，韩文 --> Euc-kr

# UTF-8 编码

  • UTF-8 是 Unicode 最常用的存储方式
  • 英文符号存储使用 1 个字节，向下兼容 ASCII 编码。如：A 在 ASCII 和 UTF-8 中都是 0x41。
  • 中文 / 日文 / 韩文：3 字节。emoji 或生僻字：4 字节。
  • UTF-8 定义一个 Unicode 字符在二进制中的存储方式：
  • 如：你 -->U+4F60 (Unicode 编码)-->11100100 10111101 10100000 (1110 作为三字节的起始符，10 作为后续字节开头)
  • 如：好 -->U+597D (Unicode 编码)-->11100101 10100101 10111101 (1110 作为三字节的起始符，10 作为后续字节开头)
  • 如：A-->U+0041-->01000001 (0 作为 1 字节的起始符)

# Unicode 编码 UTF-8 的过程

  • 例: '你好'.encode('UTF-8') 输出 b'\xe4\xbd\xa0\xe5\xa5\xbd'
  • 你 --> U+4F60 (对应 Unicode 码点)--> 20320 (对应十进制)--> 01001111 01100000 (对应二进制两字节)
  • 根据 U+4F60 所在 Unicode 范围匹配到 UTF-8 三字节模板： 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
  • 二进制代入到模板：(1110 0100) (10 111101) (10 100000)--> 11100100 10111101 10100000
  • 代入生成的二进制转十六进制： 11100100 10111101 10100000 --> E4 BD A0
  • \x 转义为 python 十六进制字符： E4 BD A0 --> b\xe4\xbd\xa0
  • 好 的编码过程同理，解码过程同理

# Python 编码 / 解码

# ord () 获取字符 Unicode 序号，简记 ordinal (序号)
print(ord('中'))            # 20013
print(ord('A'))             # 65
# chr () 获取序号对应的 Unicode，简记 character (字符)
print(chr(65))              # A
print(chr(20013))           # 中
# Unicode 字符直接表示文本，注意需要引号包含
print('\u4f60\u597d')       # 你好
print('\U0001F600')         # 😀
print(hex(ord('中')))       # 0x4e2d，hex () 获取十六进制值，加 \u 转义表示 Unicode 字符，\u4e2d
x = b'ABCD'                             # Ascii 码字符直接转 byte
print('ABCD'.encode('ascii'))           # b'ABCD'
print('你好'.encode('UTF-8'))           # b'\xe4\xbd\xa0\xe5\xa5\xbd'
print('世界'.encode('ascii'))           # Ascii 编码无法容纳中文字符，报错：UnicodeEncodeError: 'ascii' codec can't encode characters in position 0-1: ordinal not in range (128)
print(b'ABCD'.decode('ascii'))                                          # ABCD
print(b'\xe4\xbd\xa0\xe5\xa5\xbd'.decode('UTF-8'))                      # 你好
print(b'\xe4\xbd\xa0\xe5\xa5\x00'.decode('UTF-8'))                      # 这是一个错误的编码，所以会报错：UnicodeDecodeError: 'utf-8' codec can't decode bytes in position 3-4: invalid continuation byte
print(b'\xe4\xbd\xa0\xe5\xa5\x00'.decode('UTF-8',errors='ignore'))      # 你 (忽略解码错误的部分继续解码)
# 字符串格式化


# 占位符  %s   %d   %f   %x


# % s 字符串占位符
print('Hello %s!' % 'World')                                
print('Hello %s, you have $%s' % ('花园仓鼠',114514))            # 多个参数包含在 () 内
# % d 整数占位符
print('Today is %d-%02d-%02d' % (2026,10,9))                    # Today is 2026-10-09
print('Dear Customer, your Order R%06d is finished' % 12)       # %06d 表示以 0 向左补位到 6 位数
# % f 浮点数占位符
print('The value of π is %f' % 3.1415926)
print('The value of π is %.2f' % 3.1415926)                     # %.2f 表示保留两位小数
# % x 十六进制占位符
print('%x' % 114514)                                            # 1bf52, 小写十六进制
print('%X' % 114514)                                            # 1BF52, 大写十六进制
print('%#x' % 114514)                                           # 0x1bf52,0x 开头的小写十六进制
print('%#08X' %114514)                                          # 0X01BF52, 向左补 8 位 0 的 0X 开头的大写十六进制
# format () 函数


# format () 格式化字符串
print('学号:{0},姓名:{1},{2}岁,是学生,平均分:{3:.2f}'.format('114514','李田所',24,191.9810))
print('来自{city}的{name}今年{age}岁'.format(city='北京',name='小华',age=18))
print('{:*<10}'.format(24))             # * 是占位符，< 是右对齐，10 是总长度，结果：24********
# f-string (最常用)


name = '小明'
age = 25
print(f'我叫{name},今年{age}岁')
price = price=3.14159
print(f'price is {price:.2f}')                              # price is 3.14
student={"name":"小红","score":95}                          # 这是一个字典类型变量
print(f'学生:{student["name"]},成绩:{student["score"]}')    # 学生：小红，成绩：95
a,b = 10,3
print(f'{a}除以{b}等于{(a/b):.2f}')                         # 10 除以 3 等于 3.33
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