Python 核心语法详解：变量、流程控制与函数基础

注意：Python 没有 ++ 和 -- 运算符，自增 / 自减需用 a += 1 或 a -= 1。

优先级避坑：算术运算符 > 比较运算符 > 逻辑运算符 > 赋值运算符。

注释：代码的笔记本

Python 支持两种注释风格：

1. 单行注释：#开头。
2. 多行注释：三引号包裹（"""或'''）。

# 这是一行单行注释
def calc_sum(a, b):
    ''' 计算两个数的和
    参数：a -> 第一个数，b -> 第二个数
    返回值：a + b 的结果
    '''
    return a + b

输入输出：程序的交互窗口

输出：print 函数

print()用于把内容输出到控制台。

# 输出单个 / 多个内容
print("Hello Python")
print(10 + 20)
# 输出多个内容：用逗号分隔，默认用空格隔开
name = "张三"
age = 20
print("姓名：", name, "年龄：", age)

# f-string 格式化
score = 89.5
print(f"平均分：{score}，总分：{score * 3}")

输入：input() 函数

input()读取用户在控制台输入的内容，返回值永远是字符串类型。

# 读取数字输入（需转换类型）
age = input("请输入你的年龄：")
age = int(age)
print(f"明年你{age + 1}岁")

# 案例：输入 4 个小数，求平均分
score1 = float(input("请输入第 1 个分数："))
score2 = float(input("请输入第 2 个分数："))
score3 = float(input("请输入第 3 个分数："))
score4 = float(input("请输入第 4 个分数："))
avg = (score1 + score2 + score3 + score4) / 4
print(f"4 个分数的平均分为：{avg}")

流程控制：让程序做选择、重复做

条件语句

根据条件做选择，缩进是关键（通常是 4 个空格）。

• if 语句：单条件。
• if-else 语句：二选一。
• if-elif-else 语句：多条件。
• 嵌套：条件语句内部可以再写条件语句。
• pass：空语句占位。

year = 2024
if year % 100 == 0:
    if year % 400 == 0:
        print(f"{year}是闰年")
    else:
        print(f"{year}是平年")
else:
    if year % 4 == 0:
        print(f"{year}是闰年")
    else:
        print(f"{year}是平年")

循环语句

• while 循环：条件满足就循环。注意要有让条件变为 False 的语句，否则死循环。
• for 循环：遍历可迭代对象。常用 range() 生成序列。
  • range(n)：0 ~ n-1。
  • range(start, end)：start ~ end-1。
  • range(start, end, step)：步长为 step。

# for 循环打印 1~10
for i in range(1, 11):
    print(i)

# 循环控制：break 和 continue
# break：结束整个循环
# continue：结束本次循环，进入下一次

函数：代码的复用神器

函数将重复的代码封装起来，需要时直接调用。

函数的语法

def 函数名 (形参列表):
    函数体
    [return 返回值]

• def：关键字。
• return：返回结果，执行到 return 时函数结束。

函数的参数

• 形参与实参：个数必须一致。
• 默认值：有默认值的参数必须放在无默认值参数的后面。
• 关键字参数：显式指定实参传给哪个形参。

函数的返回值

• 一个函数可以有多个 return 语句，但执行到第一个 return 时结束。
• 可以返回多个值，接收时用多个变量（或元组）接收。
• 如果没有 return，默认返回 None。

变量作用域

• 局部变量：函数内部定义，出了函数失效。
• 全局变量：函数外部定义。函数内部修改全局变量需用 global 声明。

函数的设计原则

1. 单一职责：一个函数只做一件事。
2. 逻辑与交互分离：函数内部尽量不做控制台输入输出。
3. 注释清晰：用文档字符串说明功能。

列表和元组：批量存储数据的容器

列表（List）：可变的散装辣条容器

列表是可修改的序列结构，用于批量保存任意类型的数据。

创建列表

alist = [1, 'hello', True]  # 带初始值
alist = []                  # 空列表

核心操作

1. 访问与修改：下标从 0 开始，支持负数下标。使用 len() 获取长度。
2. 切片操作：[start:end:step]，前闭后开。
3. 遍历列表：while 循环、按索引遍历、直接遍历元素。
4. 增删操作：
   • 新增：append()（末尾添加）、insert()（指定位置插入）、extend()（合并列表）、+（拼接）。
   • 删除：remove()（按值）、pop()（按索引或末尾）、del。
5. 查找元素：index()、in。

alist = [1, 2, 3, 4]
alist.append('hello')      # 新增
alist.remove(2)            # 删除值为 2 的元素
print(alist.index(3))      # 查找

元组（Tuple）：不可变的包装辣条容器

元组创建后不可修改。当数据集需要只读保护时优先使用。

• 创建：atuple = (1, 'hello')，单个元素需加逗号 (1,)。
• 优势：数据安全（不可变）、可作为字典的 key。

字典：键值对映射的查询表

字典存储键值对（key-value），通过 key 快速查找 value。

• key 唯一，value 可重复。
• key 必须是可哈希对象（不可变类型），如字符串、整数、元组。

student = {'id': 1, 'name': 'zhangsan'}
student['score'] = 90      # 新增或修改
student.pop('score')       # 删除
for key, value in student.items():
    print(f"{key}: {value}")

文件：数据持久化的硬盘容器

文件能将数据持久化存储到硬盘。操作遵循'打开→读写→关闭'流程。

文件路径

• 绝对路径：从盘符开始，如 D:/test.txt。
• 相对路径：以当前程序目录为基准。

文件操作流程

1. 打开文件：open(文件路径，打开方式，encoding=编码方式)。
   • r：只读。
   • w：只写（清空原内容）。
   • a：追加。
2. 读写文件：
   • 写：write(内容)。
   • 读：read(n)、for line in f、readlines()。
3. 关闭文件：close() 方法。推荐使用上下文管理器 with 自动关闭。

with open('D:/test.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    content = f.read()
    print(content)

标准库：Python 自带的工具箱

标准库无需额外安装即可使用。常用模块包括 datetime（时间日期）、math（数学计算）、os（操作系统相关）、json（数据存储）等。

导入模块

import datetime
import os

实战案例

案例 1：日期计算

import datetime
date1 = datetime.datetime(2012, 2, 14)
date2 = datetime.datetime(2022, 7, 12)
print(date2 - date1)

案例 2：字符串操作

字符串内置方法丰富，如 split()、strip()、replace()、format() 等。

案例 3：文件查找工具

import os
inputPath = input('请输入待搜索路径：')
pattern = input('请输入待搜索关键词：')
for dirpath, dirnames, filenames in os.walk(inputPath):
    for f in filenames:
        if pattern in f:
            print(f'{dirpath}/{f}')

第三方库：Python 生态的扩展包

第三方库需额外安装才能使用，覆盖场景远超标准库。

核心使用流程

1. 找库：搜索引擎查询需求。
2. 安装：使用 pip install [库名]。
3. 导入使用：import [库名]。

实战案例

案例 1：生成二维码（qrcode 库）

pip install qrcode[pil]

import qrcode
img = qrcode.make('示例内容')
img.save('qrcode.png')

案例 2：操作 Excel（xlrd 库）

pip install xlrd==1.2.0

import xlrd
xlsx = xlrd.open_workbook('d:/test.xlsx')
table = xlsx.sheet_by_index(0)
nrows = table.nrows
for i in range(1, nrows):
    classId = table.cell_value(i, 1)
    if classId == 101:
        score = table.cell_value(i, 2)
        total += score
        count += 1
print(f'101 班平均分：{total / count}')

本文涵盖了 Python 核心语法的关键知识点，包括变量、运算符、流程控制、函数、数据结构及文件操作。掌握这些基础有助于编写高效的自动化脚本和数据处理程序。