Python 基础语法详解

1. Jupyter Notebook 简单操作

Jupyter Notebook 是常用的交互式编程环境。以下是常用快捷键：

dd: 删除当前行 (delete)
Shift + Enter: 运行当前单元格并移动光标
Ctrl + Enter: 运行当前单元格
M: 将单元格转换为 Markdown 模式
Y: 将单元格转换为代码模式

2. print() 用法

print(1)
print('yi')
print("i'm")
print('i\'m')
print('a'+'b')

输出：

1
yi
i'm
i'm
ab

3. 数学运算示例

# 幂运算
result = 2**3
print(result)  # 8

4. 循环控制与缩进

Python 使用缩进（通常为 4 个空格）来划分代码块。

# While 循环
i = 0
while i < 3:
    print(i)
    i += 1

# For 循环
for i in range(1, 5):
    print(i)

输出： 0 1 2 1 2 3 4

5. 条件判断语句

a = 5
b = 3

if a > b:
    print('a 大于 b')

if a > b:
    print('a 大于 b')
else:
    print('a 小于等于 b')

if a > b:
    print('a 大于 b')
elif a == b:
    print('a 等于 b')
else:
    print('a 小于 b')

注意：比较运算符使用 ==，赋值使用 =。

6. 函数定义

基本格式

def add(a, b):
    x = a + b
    print(x)

add(3, 4)  # 输出：7

默认参数

def default_fun(a, b=3):
    x = a + b
    print(x)

default_fun(2)  # 输出：5

注意： 默认参数必须放在非默认参数之后，否则会报错 SyntaxError: non-default argument follows default argument。

7. 文件操作

创建并写入文件

text = "1,2,3"
file = open('text.txt', 'w')
file.write(text)
file.close()

追加写入

append = "\nhello world"
file = open('text.txt', 'a')
file.write(append)
file.close()

读取文件

with open('text.txt', 'r') as file:
    content = file.read()
    print(content)

推荐使用 with 语句自动管理文件资源。

8. 类与对象

class Calculator:
    price = 18
    brand = "casio"

    def __init__(self, name='e', price=8, brand='u', size=7):
        self.name = name
        self.price = price
        self.brand = brand
        self.size = size

    def add(self, x, y):
        result = x + y
        print(result)

    def show(self):
        print(self.name, self.price, self.brand, self.size)

# 实例化
calc1 = Calculator()
calc1.add(3, 5)  # 输出：8
calc1.show()     # 输出：e 8 u 7

self 代表实例本身，类似于其他语言中的 this。

9. input 函数

a = input()
if a == '1':
    print('yes')
else:
    print('no')

注意： input() 返回的是字符串类型，如需数值需进行类型转换（如 int(input())）。

10. 列表与元组

列表操作

a_list = [7, 6, 5, 4, 3, 2]
a_list.append('a')
a_list.insert(3, 'h')
a_list.remove('h')
print(a_list[-1])          # 最后一个元素
print(a_list[2:4])         # 切片
print(a_list.index('a'))   # 查找索引

b_list = [1, 8, 5, 8, 9, 2]
b_list.sort()              # 升序
b_list.sort(reverse=True)  # 降序

元组

元组是不可变序列。

a_tuple = (1, 2, 3, 4, 5, 6)
for item in a_tuple:
    print(item)

多维列表

multi_list = [
    [1, 2, 3],
    [4, 5, 6],
    [7, 8, 9]
]
print(multi_list[0][0])  # 输出：1

11. 字典

diction = {'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}
print(diction['key2'])
del diction['key2']
print(diction)

字典的 value 可以是任意数据类型。

12. 模块导入

import time as t
print(t.localtime())

13. 流程控制语句

Break 与 Continue

# Break 终止循环
while True:
    b = input()
    if b == '1':
        print('end')
        break
    else:
        print('go on')

# Continue 跳过本次迭代
while True:
    b = input()
    if b == '1':
        print('end')
        continue
    else:
        print('go on')

14. 高阶函数

Zip

a = [1, 2, 3]
b = [4, 5, 6]
print(list(zip(a, b)))  # [(1, 4), (2, 5), (3, 6)]

Lambda 表达式

plus = lambda x, y: x + y
print(plus(2, 6))  # 8

Map

nums = [1, 2, 3]
squared = list(map(lambda x: x**2, nums))
print(squared)  # [1, 4, 9]

15. 异常处理

在程序运行时捕获错误，防止程序崩溃。

try:
    num = int(input("请输入数字："))
    result = 10 / num
    print(f"结果是：{result}")
except ValueError:
    print("输入无效，请输入整数")
except ZeroDivisionError:
    print("不能除以零")
finally:
    print("执行完毕")

16. 列表推导式

用于简洁地创建列表。

squares = [x**2 for x in range(10)]
print(squares)

evens = [x for x in range(10) if x % 2 == 0]
print(evens)

17. 上下文管理器

使用 with 语句确保资源被正确关闭。

with open('data.txt', 'w') as f:
    f.write('Hello World')
# 文件在此处自动关闭

18. 装饰器

装饰器是一种修改函数行为的工具。

def my_decorator(func):
    def wrapper():
        print("Before function call")
        func()
        print("After function call")
    return wrapper

@my_decorator
def say_hello():
    print("Hello!")

say_hello()

本文涵盖了 Python 核心语法的基础到进阶部分，包括变量、控制流、函数、面向对象、文件操作及常用内置功能。掌握这些内容是学习数据分析、Web 开发或人工智能的前提。