Python学习（打基础版）

以前只是大致的了解，现在比较完整的整理一下笔记，以后工作可能会用到。

学习地址如下所示：

黑马程序员python教程，8天python从入门到精通，学python看这套就够了_哔哩哔哩_bilibili

第一章 环境配置

1 初识Python

人生苦短，我用Python。由于Python的含义是蟒蛇，所以Python的Logo使用两个蟒蛇表示。

山东省已经将Python加入小学六年级的信息技术的课程之中。

2 编程语言

编程语言是与计算机进行交流的一种语言，可以将其视为一种编译器，写代码->翻译。

自然语言是比较麻烦的，因此使用编程语言是最简便的方式，使用固定的代码去表示固定的东西。关爱人工智障，人人有责。

3 Python环境安装

一.下载安装包（windows系统）

1.下载：以3.10.4版本为例，官方地址：Welcome to Python.org

2.进行安装

等待一分钟

3.验证是否安装成功

当看到相应的版本就可以得知，相应的python是安装好的。

4 "你好，世界"

win+r，输入cmd

出现的问题：

1.如果输入python并不能够出现版本号，则在进行安装的时候没有选中使用相应的环境变量的过程，需要在网上重新找一下教程，非常简单的。

卸载python的软件，我建议使用geek uninstaller这一款软件，可以卸载相应的注册表，下载地址如下:Geek Uninstaller官方下载_Geek Uninstaller官网下载_Geek Uninstaller电脑版下载

2.出现invaild character的时候，说明括号使用的并不是英文的，需要重新输入字符就可以了。

5 Python解释器

1.Python解释器就是将相应的Python代码解释为二进制，之后进行提交执行的过程。

上面的应用程序.exe文件就是相应的解释器。

2.Python解释器的使用

（1）首先将文档的扩展名展示出来

（2）声明一个.txt结尾的文件

（3）将.txt文件改成.pt文件

（4）出现错误

把刚才文档之中的汉字改为英文就可以了。

6 Python

一.开发环境

1.程序的下载，第三方开发工具PyCharm：JetBrains: Essential tools for software developers and teams

2.程序的安装

安装位置：

点击运行 - 同意 - 不发送

3.程序的环境

4.程序的创建

5.执行

二.配置

1.主题

2.字体大小

字体大小方式2

3.中文版界面

4.翻译 选中单词，右键翻译

5.快捷键

shift + alt + 上/下：移动当前句

shift + alt + f10    ：运行当前代码

第二章 基础语法

（本章节和C、C++、Java差不多，不做过多解释，只写重点）

• 字面量（固定的值）

• 注释

单行注释：#+注释内容，#与注释内容间有空格---规范
多行注释：""" 注释内容 """

• 变量

程序运行的过程中，用来记录数据的。

# 定义一个变量，用来记录
money = 50# 买了一个奶黄包，还剩多少钱
money = money - 10print("还有多少钱:", money, "元")

• 数据类型

type()直接输出相关的数据类型

name = "心若不欺，必然扬眉吐气！"
string_name = type(name)
print(string_name)

• 数据类型转换

int(x) float(x) str(x)，字符串

# 将数字转换为相应的字符串类型
num_str = str(11)
print(type(num_str), num_str)

• 标识符

不建议使用中文，不能够使用数字进行开头，大小写敏感，不可以使用关键字

• 运算符

/：取除法
//：取整除
**：取指数

print("11/2", 11/2)
print("11//2", 11//2)
print("3**2", 3**2)

• 字符串的三种定义

单引号，双引号，三引号定义法

# 单引号定义法
name = '老刘打羽毛球'
print(name)# 双引号定义法
name = "老姚找对象去了"
print(name)# 三引号定义法
name = """
老田这个胖子，
晚上打王者荣耀输了，
坑坑捶墙
"""
print(name)

打印相应的单引号与双引号的方法有两种

# 在字符串内 包含单引号
name = "'老田去了杭州的海康威视'"
# 在字符串内 包含双引号
name = '"老姚去了北京"'
# 转义字符的使用
name = "\"老刘去地下工作了\""

• 字符串的拼接与格式化

1.拼接过程直接使用“+”就是可以的，字符串只能和字符串进行拼接。

2.占位拼接，%：占位，s：将变量变为字符串的地方，d：整数，f：浮点型

class_id = 1701
name_id = 201705090102
message = "我在测控卓越%s班，学号是%s" % (class_id, name_id)
print(message)

3.精度控制：m.n：m是宽度，n为小数

num1 = 11
num2 = 11.345
print("数字11宽度限制5，结果: %5d" % num1)
print("数字11宽度限制1，结果: %1d" % num1)
print("数字11.345宽度限制7，小数精度2，结果 : %7.2f" % num2)
print("数字11.345不限制宽度，小数精度2，结果 : %.2f" % num2)

4.精度控制：快速写法语法：f"内容{变量}"的格式进行快速格式化，不限数据类型，不做精度控制

shazi = 2
print(f"老姚是{shazi}傻子")

• 表达式的格式化

概念比较简单，直接使用

# 定义需要的变量
name = "老姚"
daletou_price = 20
daletou_paper = 2
# 输出
print(f"{name}买了{daletou_paper}张大乐透，花了{(daletou_price*daletou_paper)}元"  )

• 数据输入

input()：你是我是谁，我是没头脑！

print("请告诉我你是谁？")
name = input()
print("我知道了，你是：%s" % name)

第三章 判断语句

（本章节和C、C++、Java差不多，不做过多解释，只写重点）

• 布尔类型和比较运算符

这个地方时比较好理解的，不做过多记录

# 定义的方法
zhen = True
jia = False
print(f"zhen的变量内容是：{zhen}，类型是{type(zhen)}")
print(f"jia的变量内容是：{jia}，类型是{type(jia)}")# 比较运算法
print(f"1000>=50? {1000>=50}")

• if语句的基本格式

if 要判断的条件:
        条件成立时，要做的事情

age = 18
if age >= 18:print("可以考驾照")print("可以写入党申请书")

have_passid = "是"
input_pass = input()
PD = have_passid == input_passprint(f"""
欢迎来到天津大学，有校园卡可以进入，没有校园卡需要申请。
请输入是否有校园卡：{PD}""")
if PD:print("欢迎来到七里台男子职业技术学院")

• if_else组合判断语句

使用方式见下面的代码

age = int(input("请输入你的年龄："))
if age >= 18:print("可以去考驾照了")
else:print("年龄不够，不能考取驾照，去打王者荣耀吧")

• if_elif_else组合使用

1.多条件判断方式

age = int(input("请输入你的年龄："))
if age >= 60:print("可以养老")
elif age >= 23:print("可以找女朋友")
elif age >= 18:print("可以考驾照")
elif age >= 14:print("可以打王者")
else:print("你还小，只能看看天线宝宝")

2.练习题-----自己想的题目
A与B两个人说晚饭要吃啥，A猜想B的心理想的什么，只有三次机会。猜错重新猜，猜对则输出。

dinner_B = "地三鲜"
if str(input("请猜："))=="地三鲜":print("真默契，上来就猜对了")
elif str(input("不对，接着猜：")) == "地三鲜":print("对了")
elif str(input("还不对，接着猜：")) == "地三鲜":print("终于猜对了")
else:print("我想的是地三鲜，没默契，不跟你吃饭了，哈哈哈哈哈")

• 判断语句的综合嵌套

1.嵌套的关系是通过缩进进行区别的

2.嵌套判断代码

age = input("请输入您的您的年龄：")
if int(age) >= 18:print("老紫成年人")if int(age) <= 30:print("青年人")else:print("不是青年人")
else:print("还是个孩子")

3.例题
案例需求:          
定义一个数字（1~10，随机产生），通过3次判断来猜出来数字

案例要求:
1.   数字随机产生，范围1-10
2.   有3次机会猜测数字，通过3层嵌套判断实现
3.   每次猜不中，会提示大了或小了

# 1.构建一个随机的数字
import random
num = random.randint(1,10)# 2.输入猜测的数字
guess_num = int(input("请进行第一次猜测数字："))# 3.if条件语句进行猜测
if guess_num == num:print("恭喜你，第一次就猜对了！")
else:if guess_num > num:print("猜的数字太大了")else:print("猜的数字太小了")guess_num = int(input("请进行第二次猜测数字："))if guess_num == num:print("恭喜你，第二次就猜对了！")else:if (guess_num > num):print("猜的数字太大了")else:print("猜的数字太小了")guess_num = int(input("请进行第三次猜测数字："))if guess_num == num:print("恭喜你，第三次就猜对了！")else:if (guess_num > num):print("猜的数字太大了")else:print("猜的数字太小了")

第四章 循环语句

（本章节和C、C++、Java差不多，不做过多解释，只写重点）

• while循环

1.格式

2.简单的使用

i = 0
while i < 100:print("小美，双面龟喜欢你！")i += 1

3.输出1-100的数量和

i = 1
sum = 0
while i <= 100:sum = sum + ii += 1if i == 101:print(sum)

4.猜数字的案例：

设置一个范围1-100的随机整数变量，通过while循环，配合input语句，判断输入的数字是否等于随机数

• 无限次机会，直到猜中为止
• 每一次猜不中，会提示大了或小了
• 猜完数字后，提示猜了几次
• 无限次机会，终止条件不适合用数字累加来判断
• 可以考虑布尔类型本身（True or False）
• 需要提示几次猜中，就需要提供数字累加功能

# 1.引入随机数字1-100之间的数
import random
num = random.randint(1,100)# 2.定义一个数字，记录猜的次数
count = 0# 3.进行标志位定义
flag = True# 4.进行循环
while flag:guess_num = int(input("请输入猜的数字："))count += 1if guess_num == num:print(f"猜对了，猜的次数为{count}")flag = False # 退出循环else:if guess_num > num:print("猜的数字太大了")else:print("猜的数字太小了")

剩余的几个例题是同样的道理，就不写了

• for循环

1.示例格式

# 定义字符串name
name = "zhuzhuxia"# for循环处理字符串
for x in name:print(x)

2.判断字符串之中存在多少个字母a

# 定义字符串name
name = "itheima is a brand of itcast"# 定义一个变量，看里面有多少个字母a
count = 0# for循环处理字符串
for x in name:if x == "a":count += 1print(f"一共有{count}个字母a")

3.for的嵌套循环

• range语句->序列

1.语法
①range（num）：range（5）->[0,1,2,3,4]
②range（num1,num2）:range（5,10）->[5,6,7,8,9]
③range（num1,num2,step）：range（5,10,2）->[5,7,9]

• continue和break使用

1.continue：结束本次循环，break：结束循环

第五章 函数

（本章节和C、C++、Java差不多，不做过多解释，只写重点）

• 函数

1.定义：已组织好，可重复使用，针对特定功能

① 参数如不需要，可以省略（后续章节讲解）
② 返回值如不需要，可以省略（后续章节讲解）
③ 函数必须先定义后使用

2.举例说明

# 定义一个函数，输出相关的信息
def say_hi():print("学Python，就去哔哩哔哩白嫖黑马程序员")# 调用 
say_hi()

• 函数传入参数

比较简单，直接写代码，不做过多记录

# 定义一个函数，输出相关的信息
def add(x,y):result = x + yprint(f"{x} + {y} = {result}")# 使用函数
add(1,5)

• 函数返回参数

1.定义语法

注意：函数体只要是遇到return，后面的代码是不会进行执行的。

2.函数返回值None

其含义就是在函数之中，无论是否写了return，都是存在返回值的

# 无返回值函数
def return_result():print("返回")result = return_result()# 使用函数
print(f"无返回值函数返回的值：{result}")
print(f"无返回值函数返回的类型：{type(result)}")

注意：None可以视为False，在使用if进行判断时

• 函数说明文档

• 函数嵌套使用

在一个函数之中调用了另一个函数的使用。

• 变量在函数中的作用域

局部变量：出了函数体不能够使用的变量
全局变量：函数体内外都能够正常使用的变量 函数内直接global关键字的使用

第六章 数据容器

• 容器

一种可以容纳多份数据的数据类型，容纳的每一份数据称之为1个元素 每一个元素，可以是任意类型的数据，如字符串、数字、布尔等。

数据容器根据特点的不同，如： 是否支持重复元素、是否可以修改、是否有序

• 列表（list）

1.定义方式

注意：列表可以一次存储多个数据，且可以为不同的数据类型，支持嵌套

2.代码演示

# 定义一个列表
my_list = ["考虫",299,True]# 打印输出
print(f"元素为：{my_list} 类型为：{type(my_list)}")

3.下标索引

两种方式：
方式一：正向遍历

方式二：反向遍历

注意针对于嵌套的而言，可以使用双重索引进行使用，和别的语言是一样的使用方式

4.列表的特定方法

（a）方法的概念

在函数之中，如果要是将函数定义为相应的class类的成员，那么函数就是会称之为方法。使用方法如下所示：

class Student:def add(self,x,y):return x + ystudent = Student()
print(f"1+5={student.add(1,5)}")

（b）查询功能：查找某个元素的下标，在进行查询的时候，需要注意查找最后一个元素的方式为下标[-1]

I.功能：查找指定元素在列表的下标，如果找不到，报错ValueError      
语法：列表.index(元素) ->index就是列表对象（变量）内置的方法（函数）

# 定义一个列表
my_list = ["考虫",299,True]# 打印输出
print(f"考虫的索引为：{my_list.index('考虫')} ")

注意：上述代码中的index之中的考虫需要''索引好，跟视频之中不一样

II.如果查询不到，会报出错误

# 定义一个列表
my_list = ["考虫",299,True]# 打印输出
print(f"考虫的索引为：{my_list.index('小猪佩奇身上纹')} ")

（c）

（c）修改list之中的值

# 定义一个列表
my_list = ["考虫",299,True]# 进行修改的操作
my_list[0]="新东方"# 打印输出
print(f"考虫的索引为：{my_list} ")

（d）在list之中插入值 insert(下标，元素)，在 

# 定义一个列表
my_list = ["考虫",299,True]# 进行插入的操作 第一个元素的含义是在第一个元素前面进行插入
my_list.insert(0,"考研英语")# 打印输出
print(f"考虫的索引为：{my_list} ")

（e）追加元素，将元素插入到末尾的位置 append（元素）

# 定义一个列表
my_list = ["考虫",299,True]# 进行插入的操作 第一个元素的含义是在第一个元素前面进行插入
my_list.append("去哔哩哔哩，白嫖黑马程序员")# 打印输出
print(f"考虫的索引为：{my_list} ")

（f）追加一批元素 extend（[元素]）

# 定义一个列表
my_list = ["考虫",299,True]# 进行插入的操作 第一个元素的含义是在第一个元素前面进行插入
my_list.extend(["新东方",199,False])# 打印输出
print(f"考虫的索引为：{my_list} ")

（g）元素的删除 del 指定元素

# 定义一个列表
my_list = ["考虫",299,True]# 删除元素
del my_list[2]# 打印输出
print(f"考虫的索引为：{my_list} ")

（h）元素的删除，并且可以得到删除的那个元素值 pop（下标）

# 定义一个列表
my_list = ["考虫",299,True]# 删除元素
pop_element = my_list.pop(0)# 打印输出
print(f"删除之后：{my_list}，删除的元素为：{pop_element} ")

（i）元素的删除，制指定的某个元素进行删除 move（元素）

# 定义一个列表
my_list = ["考虫",299,True]# 删除元素
my_list.remove(299)# 打印输出
print(f"删除之后：{my_list} ")

（j）列表的清空 clear（）

# 定义一个列表
my_list = ["考虫",299,True]# 清空元素
my_list.clear()# 打印输出
print(f"清空之后：{my_list} ")

（k）统计某一元素的数量 count（元素）

# 定义一个列表
my_list = ["考虫",299,True,"孙悟空","猪八戒","沙僧","孙悟空"]# 元素个数
count = my_list.count("孙悟空")# 打印输出
print(f"元素个数：{count} ")

（l）统计列表织鬃所有的元素的个数

# 定义一个列表
my_list = ["考虫",299,True,"孙悟空","猪八戒","沙僧","孙悟空"]# 元素个数
count = len(my_list)# 打印输出
print(f"元素个数：{count} ")

5.列表的循环遍历

（a）使用while循环遍历

def list_while_func():"""使用while循环遍历列表:return: None"""my_list = ["考虫",299,True,"孙悟空","猪八戒","沙僧","孙悟空"]index = 0while index  < len(my_list):element = my_list[index]print(f"列表的元素为：{element}")index += 1list_while_func()

（b）使用for循环遍历

def list_for_func():"""使用while循环遍历列表:return: None"""my_list = ["考虫",299,True,"孙悟空","猪八戒","沙僧","孙悟空"]for element in my_list:print(f"列表的元素为：{element}")list_for_func()

• 元组（tuple）

1.元素的定义

元组和列表是一样的，都是可以封装多个、不同类型的元素在内。但是最大的不同点再远：元组一旦定义完成，就不可修改。

2.定义语法

注意：I 元组要是定义单个元素的时候，后面必须要加一个逗号

t1 = ("二傻子")# 定义单个元组
t2 = ("二傻子",)
print(f"t1的类型为{type(t1)},t2的类型为{type(t2)}")

II 同list可以进行嵌套，可以使用取索引取出内容，可以使用index方式查找，count统计，len函数查询长度。

• 字符串（str）

方法之中使用下标的方式取值和index方式取值以及len（）、count()前面已经得知，不做过多记录。

1.替换 replace（被替换的元素，替换成为的元素）

str = ("Hello, it is my honor to paticipate in this interview! My name is Yang and I come from CangZhou")# replace方法
new_str = str.replace("CangZhou","Tianjin")print(f"{new_str}")

2.分割方法 split（元素）

str = ("Hello, it is my honor to paticipate in this interview! My name is Yang and I come from CangZhou")# split方法
new_str = str.split(" ")print(f"{new_str}")

3.去除操作 strip（）

a.字符串.strip（）：直接去除原始字符串前后的空格
b.字符串.strip（字符串）：去除字符串

str = ("123  Hello, it is my honor to paticipate in this interview! My name is Yang and I come from CangZhou  321")# strip方法
new_str = str.strip("132")print(f"{new_str}")

注意：使用的过程中，strip（"字符串"），字符串是单个的字符串，只要单个一致便可以去除。

4.序列

I.定义：序列是指内容连续、有序，可以使用下标进行索引的一类数据容器。

II.语法

# 对list进行切片，从1开始，4结束，步长为1
my_list = [0,1,2,3,4,5,6]
result1 = my_list[1:4] # 步长默认为1，可以省略不写
print(f"结果1：{result1}")# 对tuple进行切片，从头开始，最后结束，步长为1
my_tuple = (0,1,2,3,4,5,6)
result2 = my_tuple[:] # 起始和结束不写表示从头到尾，步长为1可以省略
print(f"结果2：{result2}")# 对str进行切片，从头开始，到最后结束，步长为2
my_str = "0123456"
result3 = my_str[::2]
print(f"结果3：{result3}")# 对str进行切片，从头开始，最后结束，步长为-1
my_str = "0123456"
result4 = my_str[::-1] # 等同于将字符串进行翻转
print(f"结果4：{result4}")# 对列表进行切片，从3开始，到1结束，步长为-1
my_list = [0,1,2,3,4,5,6]
result5 = my_list[3:1:-1] # 步长默认为1，可以省略不写
print(f"结果5：{result5}")# 对元组进行切片，从头开始，到尾结束，步长为-2
my_tuple = (0,1,2,3,4,5,6)
result6 = my_tuple[::-2] # 起始和结束不写表示从头到尾，步长为1可以省略
print(f"结果6：{result6}")

• 集合（set）

1.集合的定义
a.为什么要学习set？

b.集合的特点：内部无序，并且是元素不重复

c.定义过程

# 集合的定义
my_set = {"孙悟空","猪八戒","林黛玉","贾宝玉","林黛玉","贾宝玉"}
my_set_empty = set()
print(f"my_set之中的内容是：{my_set}，类型是：{type(my_set)}")
print(f"my_set_empty之中的内容是：{my_set_empty}，类型是：{type(my_set_empty)}")

2.集合的操作

a.修改 add（元素）

b.移除 remove（元素）

c.随机取出一个元素 pop()

d.清空集合 clear()

e.取出2个集合的差集 .differernce(集合)

# 取2个集合的差集
my_set1 = {"孙悟空","猪八戒","林黛玉","贾宝玉","林黛玉","贾宝玉"}
my_set2 = {"孙悟空","林黛玉","贾宝玉"}
set3 = my_set1.difference(my_set2)
print(f"两个集合的差集为：{set3}")

f.消除差集，集合1.difference_update（集合2）：在集合1内删除掉共有的元素

# 消除差集
my_set1 = {"孙悟空","猪八戒","林黛玉","贾宝玉","林黛玉","贾宝玉"}
my_set2 = {"孙悟空","林黛玉","贾宝玉"}
set3 = my_set1.difference_update(my_set2)
print(f"消除差集为：{set3}")

g.2个集合进行合并 集合1.union（集合2）

# 合并集合
my_set1 = {"孙悟空","猪八戒","林黛玉","贾宝玉","林黛玉","贾宝玉"}
my_set2 = {"孙悟空","林黛玉","贾宝玉","老姚"}
set3 = my_set1.union(my_set2)
print(f"合并集合为：{set3}")

h.统计集合元素的数量 len（集合）

i.集合的遍历 由于不支持下标索引，因此进行索引的时候，只能够使用for

• 字典（dict）

1.字典的定义

2.特点

字典之中的Key是不可以重复的，若重复只保留后面的Key。
不可以使用下标索引。
使用Key进行索引。

3.字典的嵌套

字典的Key和Value都是可以为任意的数据类型，Key是不可以为字典的。

4.字典的常用操作

由于本处是进行Key与Value同时操作，因此，这个地方的代码与前方是不一样的，进行全部记录

"""
演示字典的常用操作
"""
my_dict = {"老姚":82,"老田":80,"老刘":90}# 新增元素
my_dict["老马"] = 85
print(f"字典经过新增元素之后，结果为：{my_dict}")# 更新元素
my_dict["老马"] = 0 # 老马作弊了，成绩直接变为0# 删除元素
Liu = my_dict.pop("老刘")
print(f"字典中被移除了一个元素，结果是：{my_dict}，移除的分数为：{Liu}")# 清空元素，clear（）# 获取全部的Key
keys = my_dict.keys()
print(f"字典之中全部的keys是：{keys}")# 遍历字典
for key in keys:print(f"字典之中的Key是：{key}")print(f"字典之中的Value是：{my_dict[key]}")# 统计字典内的元素数量
num = len(my_dict)
print(f"字典之中的元素有{num}个")

• 容器的拓展

1.数据容器的特点对比

2.字符串比较
字符串进行比较的过程是进行按位比较的

第七章 函数进阶

• 函数的多返回值

1.表示形式

2.函数参数的种类

a.位置参数：调用函数时根据函数定义的参数位置来传递参数

b.关键字参数：函数调用时通过“键=值”形式传递参数
作用: 可以让函数更加清晰、容易使用，同时也清除了参数的顺序需求

c.缺省参数：缺省参数也叫默认参数，用于定义函数，为参数提供默认值，调用函数时可不传该默认参数的值（注意：所有位置参数必须出现在默认参数前，包括函数定义和调用）
作用: 当调用函数时没有传递参数, 就会使用默认是用缺省参数对应的值

d.不定长参数:不定长参数也叫可变参数. 用于不确定调用的时候会传递多少个参数(不传参也可以)的场景
作用: 当调用函数时不确定参数个数时, 可以使用不定长参数

I.位置传递

注意：
①传进的所有参数都会被args变量收集，它会根据传进参数的位置合并为一个元组(tuple)，args是元组类型，这就是位置传递
②位置的不定长传递以*号标记一个形式参数，以元组的形式接受参数，参数的一般命名为args

II.关键字传递

注意：
①参数是“键=值”形式的形式的情况下, 所有的“键=值”都会被kwargs接受, 同时会根据“键=值”组成字典
②关键字不定长传递以**编辑一个形式参数，以字典的形式接受参数，形式参数一般命名为kwargs

• 匿名函数

1.函数作为参数传递

函数作为参数进行使用的过程是比较简单的，是对于计算逻辑进行相应的传递，不做过多记录

2.lambda匿名函数

a.普通函数与lambda函数之间的区别

①函数的定义中 def关键字，可以定义带有名称的函数
②lambda关键字，可以定义匿名函数（无名称）
③有名称的函数，可以基于名称重复使用。
④无名称的匿名函数，只可临时使用一次

b.lambda函数的定义语法

lambda 是关键字，表示定义匿名函数
传入参数表示匿名函数的形式参数，如：x, y 表示接收2个形式参数
函数体，就是函数的执行逻辑->注意：只能写一行，无法写多行代码

c.具体使用对比

                               

第八章 文件操作

• 文件编码

编码技术即：翻译的规则，记录了如何将内容翻译成二进制，以及如何将二进制翻译回可识别内容

编码就是一种规则集合，记录了内容和二进制间进行相互转换的逻辑。 编码有许多中，我们最常用的是UTF-8编码

• 文件读取 r

1.打开文件open（）

name：是要打开的目标文件名的字符串(可以包含文件所在的具体路径)
mode：设置打开文件的模式(访问模式)：只读、写入、追加等
encoding:编码格式（推荐使用UTF-8）

# open（）打开文件
f = open("D:/要长脑子.txt", "r", encoding="gbk") 

2.读取方法

a.read（字节数）

# open（）打开文件
f = open("D:/要长脑子.txt", "r", encoding="gbk") # 读取文件read（）
print(f"读取10个字节：{f.read(7)}") # 读取7个字节
print(f"读取后面的：{f.read()}") # 读取从上个位置开始之后全部的内容

b.readLines（）

# open（）打开文件
f = open("D:/要长脑子.txt", "r", encoding="GBK")# 读取文件readLines（）
lines = f.readlines()
print(f"按照行进行读取：{lines}")
print(f"按照行进行读取的类型为：{type(lines)}")

c.readline（）

# open（）打开文件
f = open("D:/要长脑子.txt", "r", encoding="GBK")# 读取文件readLine（）
line = f.readline()
print(f"按照行进行读取：{line}")
print(f"按照行进行读取的类型为：{type(line)}")

d.for循环读取文件行

# open（）打开文件
f = open("D:/要长脑子.txt", "r", encoding="GBK")# 读取文件for
for line in f:print(f"按照行进行读取：{line}")

e.文件的关闭，直接调用

I.直接调用文件.close（）
II.使用with 函数，使用结束后，自动关闭

import time# 读取文件for
with open("D:/要长脑子.txt", "r", encoding="GBK") as  f:for line in f:print(f"按照行进行读取：{line}")time.sleep(121212)

• 文件的写出 w

直接调用write，内容并未真正写入文件，而是会积攒在程序的内存中，称之为缓冲区
当调用flush的时候，内容会真正写入文件
这样做是避免频繁的操作硬盘，导致效率下降（攒一堆，一次性写磁盘）

注意：
①文件如果不存在，使用”w”模式，会创建新文件
②文件如果存在，使用”w”模式，会将原有内容清空
③close（）内置了flush（）功能

• 文件的追加 a

如果要是加入相应的换行，直接使用一个\n

第九章 异常模块与包

• 异常

1.异常的定义

a.异常（Bug）：当检测到一个错误时，Python解释器就无法继续执行了，反而出现了一些错误的提示

b.为什么异常叫做Bug？
1945年9月9日，下午三点，马克二型计算机无法正常工作了，技术人员试了很多办法，最后定位到第70号继电器出错。负责人哈珀观察这个出错的继电器，发现一只飞蛾躺在中间，已经被继电器打死。她小心地用摄子将蛾子夹出来，用透明胶布帖到“事件记录本”中，并注明“第一个发现虫子的实例。”自此之后，引发软件失效的缺陷，便被称为Bug。

早起的马克二号计算机

c.异常的示例

2.异常的捕获

a.当我们的程序遇到了BUG, 那么接下来有两种情况:      
 ① 整个程序因为一个BUG停止运行      
 ② 对BUG进行提醒, 整个程序继续运行（异常的捕获）

b.语法

c.示例

d.捕获指定异常

e.捕获多个异常

f.捕获所有异常

g.异常else

h.异常finally：有没有异常都要执行

3.异常的传递

利用异常具有传递性的特点, 当我们想要保证程序不会因为异常崩溃的时候, 就可以在main函数中设置异常捕获, 由于无论在整个程序哪里发生异常, 最终都 会传递到main函数中, 这样就可以确保所有的异常都会被捕获
在最顶级的地方进行调用

• 模块

1.模块的定义

模块(Module)，是一个 Python 文件，以 .py 结尾.  模块能定义函数，类和变量，模块里也能包含可执行的代码

2.模块的作用

Python中有很多各种不同的模块, 每一个模块都可以帮助我 们快速的实现一些功能, 比如实现和时间相关的功能就可以使用time模块 我们可以认为一个模块就是一个工具包, 每一个工具包中都有各种不同的 工具供我们使用进而实现各种不同的功能

3.模块的导入

4.基本语法

a.import模块名

b.from 模块名 import 功能名

c.from 模块名 import *

d.as定义别名

5.自定义模块

a.自定义模块

注意事项：当导入多个模块的时候，且模块内有同名功能. 当调用这个同名功能的时候，调用到的是后面导入的模块的功能

b.无论是当前文件，还是其他已经导入了该模块的文件，在运行的时候都会自动执行`test`函数的调用

c.部分导入方式

如果一个模块文件中有`__all__`变量，当使用`from xxx import *`导入时，只能导入这个列表中的元素

• Python包

1.自定义包

a.定义
①从物理上看，包就是一个文件夹，在该文件夹下包含了一个 __init__.py 文件，该文件夹可用于包含多个模块文件
②从逻辑上看，包的本质依然是模块

b.作用：当我们的模块文件越来越多时,包可以帮助我们管理这些模块, 包的作用就是包含多个模块，但包的本质依然是模块

c.创建的过程

d.导入包的方式

方式一：

方式二：必须在`__init__.py`文件中添加`__all__ = []`，控制允许导入的模块列表

2.第三方包

a.演示安装第三方包 numpy
windows+R - 输入cmd - pip install numpy

如果国内的网站太慢的话，可以使用下面的命令链接国内的网站进行包的安装：

pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple 包名称

b.测试安装情况

c.软件之中进行安装

安装中

第十章 数据可视化-折线图

• JSON格式说明

1.JSON格式的说明：

①JSON是一种轻量级的数据交互格式。可以按照JSON指定的格式去组织和封装数据
②JSON本质上是一个带有特定格式的字符串
主要功能：进行各个语言间的数据流通的数据格式，负责不同编程语言中的数据传递和交互。 

2.JSON格式数据转换

3.Python数据和Json数据的相互转化

上面的过程是比较容易理解的，不作过多解释。

"""
演示将JSON格式的数据与Python格式的数据进行相互的转换
"""# 引入相应的JSON库函数
import json# 准备数据 列表形式
data = [{"name":"小土豆","age":"18"}, {"name":"大地瓜","age":22}, {"name":"铁憨憨","age":90},{"name":"大聪明","age":88}]
json_str = json.dumps(data,ensure_ascii=False) # ensure_ascii=False保证输出的为文字
print(type(json_str))
print(json_str)# 准备数据 字典类型
data = {"name":"小土豆","age":"18"}
json_str = json.dumps(data,ensure_ascii=False) # ensure_ascii=False保证输出的为文字
print(type(json_str))
print(json_str)

# 将JSON格式的数据转换为Python格式数据
s = '[{"name":"小土豆","age":"18"}, {"name":"大地瓜","age":22}, {"name":"铁憨憨","age":90},{"name":"大聪明","age":88}]'
l = json.loads(s)
print(type(l))
print(l)# 将JSON格式的数据转换为Python格式数据
s = '{"name":"小土豆","age":"18"}'
l = json.loads(s)
print(type(l))
print(l)

• pyecharts模块

1.简介

Echarts 是个由百度开源的数据可视化，凭借着良好的交互性，精巧的图表设计，得到了众多开发者的认可. 而 Python 是门富有表达力的语言，很适合用于数据处理. 当数据分析遇上数据可视化时pyecharts 诞生了.

2.官方网站

网站一：pyecharts - A Python Echarts Plotting Library built with love.Descriptionhttps://pyecharts.org/#/

网站二：DocumentDescriptionhttps://gallery.pyecharts.org/#/README

3.安装

安装过程爆出错误

解决办法
由于使用终端安装总是存在问题，所以我使用软件进行安装

• 生成折线图

1.基础折线图

# 导包，导入Line功能构建折线图对象
from pyecharts.charts import Line# 得到折线图对象
line = Line()# 添加x轴数据
line.add_xaxis(["中国","美国","英国"])# 添加y轴数据
line.add_yaxis("GDP",["30","20","10"])# 生成折线图表
line.render()

将html文件使用谷歌浏览器打开

2.全局配置 

set_global_opts方法

# 导包，导入Line功能构建折线图对象
from pyecharts.charts import Line
from pyecharts.options import TitleOpts, LegendOpts, ToolboxOpts, VisualMapOpts# 得到折线图对象
line = Line()# 添加x轴数据
line.add_xaxis(["中国","美国","英国"])# 添加y轴数据
line.add_yaxis("GDP",["30","20","10"])# 设置全局全局配置
line.set_global_opts(title_opts=TitleOpts(title="GDP展示",pos_left="center",pos_bottom="1%"),# 标题legend_opts=LegendOpts(is_show=True),toolbox_opts=ToolboxOpts(is_show=True),visualmap_opts=VisualMapOpts(is_show=True),
)# 生成折线图表
line.render()

3.案例使用

"""
演示可视化需求1：折线图开发
"""
import json
from pyecharts.charts import Line
from pyecharts.options import TitleOpts, LabelOpts# 处理数据
f_us = open("D:/美国.txt", "r", encoding="UTF-8")
us_data = f_us.read()   # 美国的全部内容f_jp = open("D:/日本.txt", "r", encoding="UTF-8")
jp_data = f_jp.read()   # 日本的全部内容f_in = open("D:/印度.txt", "r", encoding="UTF-8")
in_data = f_in.read()   # 印度的全部内容# 去掉不合JSON规范的开头
us_data = us_data.replace("jsonp_1629344292311_69436(", "")
jp_data = jp_data.replace("jsonp_1629350871167_29498(", "")
in_data = in_data.replace("jsonp_1629350745930_63180(", "")# 去掉不合JSON规范的结尾
us_data = us_data[:-2]
jp_data = jp_data[:-2]
in_data = in_data[:-2]# JSON转Python字典
us_dict = json.loads(us_data)
jp_dict = json.loads(jp_data)
in_dict = json.loads(in_data)# 获取trend key
us_trend_data = us_dict['data'][0]['trend']
jp_trend_data = jp_dict['data'][0]['trend']
in_trend_data = in_dict['data'][0]['trend']# 获取日期数据，用于x轴，取2020年（到314下标结束）
us_x_data = us_trend_data['updateDate'][:314]
jp_x_data = jp_trend_data['updateDate'][:314]
in_x_data = in_trend_data['updateDate'][:314]# 获取确认数据，用于y轴，取2020年（到314下标结束）
us_y_data = us_trend_data['list'][0]['data'][:314]
jp_y_data = jp_trend_data['list'][0]['data'][:314]
in_y_data = in_trend_data['list'][0]['data'][:314]# 生成图表
line = Line()       # 构建折线图对象
# 添加x轴数据
line.add_xaxis(us_x_data)   # x轴是公用的，所以使用一个国家的数据即可
# 添加y轴数据
line.add_yaxis("美国确诊人数", us_y_data, label_opts=LabelOpts(is_show=False))     # 添加美国的y轴数据
line.add_yaxis("日本确诊人数", jp_y_data, label_opts=LabelOpts(is_show=False))     # 添加日本的y轴数据
line.add_yaxis("印度确诊人数", in_y_data, label_opts=LabelOpts(is_show=False))     # 添加印度的y轴数据# 设置全局选项
line.set_global_opts(# 标题设置title_opts=TitleOpts(title="2020年美日印三国确诊人数对比折线图", pos_left="center", pos_bottom="1%")
)# 调用render方法，生成图表
line.render()
# 关闭文件对象
f_us.close()
f_jp.close()
f_in.close()

第十一章 数据可视化-地图

"""
演示全国疫情可视化地图开发
"""
import json
from pyecharts.charts import Map
from pyecharts.options import *# 读取数据文件
f = open("D:/疫情.txt", "r", encoding="UTF-8")
data = f.read()     # 全部数据
# 关闭文件
f.close()
# 取到各省数据
# 将字符串json转换为python的字典
data_dict = json.loads(data)        # 基础数据字典
# 从字典中取出省份的数据
province_data_list = data_dict["areaTree"][0]["children"]
# 组装每个省份和确诊人数为元组，并各个省的数据都封装入列表内
data_list = []      # 绘图需要用的数据列表
for province_data in province_data_list:province_name = province_data["name"]                   # 省份名称province_confirm = province_data["total"]["confirm"]    # 确诊人数data_list.append((province_name, province_confirm))# 创建地图对象
map = Map()
# 添加数据
map.add("各省份确诊人数", data_list, "china")
# 设置全局配置，定制分段的视觉映射
map.set_global_opts(title_opts=TitleOpts(title="全国疫情地图"),visualmap_opts=VisualMapOpts(is_show=True,           # 是否显示is_piecewise=True,      # 是否分段pieces=[{"min": 1, "max": 99, "lable": "1~99人", "color": "#CCFFFF"},{"min": 100, "max": 999, "lable": "100~9999人", "color": "#FFFF99"},{"min": 1000, "max": 4999, "lable": "1000~4999人", "color": "#FF9966"},{"min": 5000, "max": 9999, "lable": "5000~99999人", "color": "#FF6666"},{"min": 10000, "max": 99999, "lable": "10000~99999人", "color": "#CC3333"},{"min": 100000, "lable": "100000+", "color": "#990033"},])
)
# 绘图
map.render("全国疫情地图.html")

第十二章 数据可视化-动态柱状图

1.基础柱状图

Timeline()-时间线

"""
基础柱状图
"""
from pyecharts.charts import Bar
from pyecharts.options import LabelOpts# 使用Bar构建基础柱状图
bar = Bar()# 添加x轴的数据
bar.add_xaxis(["中国", "美国", "英国"])# 添加y轴数据
bar.add_yaxis("GDP", [30, 20, 10], label_opts=LabelOpts(position="right"))# 反转x和y轴
bar.reversal_axis()# 绘图
bar.render("基础柱状图.html")

2.基础时间线柱状图

"""
带有时间线的柱状图
"""
from pyecharts.charts import Bar, Timeline
from pyecharts.options import LabelOpts
from pyecharts.globals import ThemeTypebar1 = Bar()
bar1.add_xaxis(["中国", "美国", "英国"])
bar1.add_yaxis("GDP", [30, 30, 20], label_opts=LabelOpts(position="right"))
bar1.reversal_axis()bar2 = Bar()
bar2.add_xaxis(["中国", "美国", "英国"])
bar2.add_yaxis("GDP", [50, 50, 50], label_opts=LabelOpts(position="right"))
bar2.reversal_axis()bar3 = Bar()
bar3.add_xaxis(["中国", "美国", "英国"])
bar3.add_yaxis("GDP", [70, 60, 60], label_opts=LabelOpts(position="right"))
bar3.reversal_axis()# 构建时间线对象
timeline = Timeline({"theme": ThemeType.LIGHT})# 在时间线内添加柱状图对象
timeline.add(bar1, "点1")
timeline.add(bar2, "点2")
timeline.add(bar3, "点3")# 自动播放设置
timeline.add_schema(play_interval=1000,is_timeline_show=True,is_auto_play=True,is_loop_play=True
)# 绘图是用时间线对象绘图，而不是bar对象了
timeline.render("基础时间线柱状图.html")

3.动态柱状图的绘制

列表的sort方法

列表.sort(key=选择排序依据的函数, reverse=True|False) 参数key，是要求传入一个函数，表示将列表的每一个元素都传入函数中，返回排序的依据
参数reverse，是否反转排序结果，True表示降序，False表示升序

"""
GDP动态柱状图开发
"""
from pyecharts.charts import Bar, Timeline
from pyecharts.options import *
from pyecharts.globals import ThemeType# 读取数据
f = open("D:/1960-2019全球GDP数据.csv", "r", encoding="GB2312")
data_lines = f.readlines()# 关闭文件
f.close()# 删除第一条数据
data_lines.pop(0)# 将数据转换为字典存储，格式为：
# { 年份: [ [国家, gdp], [国家,gdp], ......  ], 年份: [ [国家, gdp], [国家,gdp], ......  ], ...... }
# { 1960: [ [美国, 123], [中国,321], ......  ], 1961: [ [美国, 123], [中国,321], ......  ], ...... }
# 先定义一个字典对象
data_dict = {}
for line in data_lines:year = int(line.split(",")[0])      # 年份country = line.split(",")[1]        # 国家gdp = float(line.split(",")[2])     # gdp数据# 如何判断字典里面有没有指定的key呢？try:data_dict[year].append([country, gdp])except KeyError:data_dict[year] = []data_dict[year].append([country, gdp])# print(data_dict[1960])# 创建时间线对象
timeline = Timeline({"theme": ThemeType.LIGHT})# 排序年份
sorted_year_list = sorted(data_dict.keys())
for year in sorted_year_list:data_dict[year].sort(key=lambda element: element[1], reverse=True)# 取出本年份前8名的国家year_data = data_dict[year][0:8]x_data = []y_data = []for country_gdp in year_data:x_data.append(country_gdp[0])   # x轴添加国家y_data.append(country_gdp[1] / 100000000)   # y轴添加gdp数据# 构建柱状图bar = Bar()x_data.reverse()y_data.reverse()bar.add_xaxis(x_data)bar.add_yaxis("GDP(亿)", y_data, label_opts=LabelOpts(position="right"))# 反转x轴和y轴bar.reversal_axis()# 设置每一年的图表的标题bar.set_global_opts(title_opts=TitleOpts(title=f"{year}年全球前8GDP数据"))timeline.add(bar, str(year))# for循环每一年的数据，基于每一年的数据，创建每一年的bar对象
# 在for中，将每一年的bar对象添加到时间线中# 设置时间线自动播放
timeline.add_schema(play_interval=1000,is_timeline_show=True,is_auto_play=True,is_loop_play=False
)# 绘图
timeline.render("1960-2019全球GDP前8国家.html")

第十三章 面向对象

（本章学习的时候，可以思考之前学过的C++和Java语言，很相似）

• 对象

# 设计一个类（类比生活中，设计一张登记表）
class Student:name = None    # 记录姓名gender = None  # 记录性别nationality = None # 记录国籍native_place = None# 记录地区age = None # 记录年龄# 创建对象（类比打印登记表）
stu_1 = Student()# 对象赋值（类比填表）
stu_1.name = "老马"
stu_1.gender = "貌似是男生" # 哈哈哈
stu_1.nationality = "中国"
stu_1.native_place = "青海"
stu_1.age = 25# 获取对象之中的信息
print(stu_1.name)
print(stu_1.gender)
print(stu_1.nationality)
print(stu_1.native_place)
print(stu_1.age)

• 类的成员方法

1.类的定义

2.成员变量和成员方法

成员方法访问成员变量需要使用self进行调用。

注意事项：

• 类和对象

• 构造方法

1.定义

__init__()方法，称之为构造方法。

特性：
①在创建类对象（构造类）的时候，会自动执行。
②在创建类对象（构造类）的时候，将传入参数自动传递给__init__方法使用。

2.使用案例

注意：
①构造方法名称：__init__   __init__   __init__ ， 千万不要忘记init前后都有2个下划线
②构造方法也是成员方法，不要忘记在参数列表中提供：self

• 魔术方法

__str__方法：改变为输出转变字符串的行为

class Person:def __init__(self,name,age):self.name = nameself.age = age# __str__魔术方法def __str__(self):return f"{self.name}是一个{self.age}的老男人"person_1 = Person("老刘",27)print(person_1)
print(str(person_1))

__lt__ 小于符号比较方法：

class Person:def __init__(self,name,age):self.name = nameself.age = age# __lt__魔术方法def __lt__(self, other):return self.age < other.ageperson_1 = Person("老刘",27)
person_2 = Person("老姚",26)print(person_1 < person_2)

__le__ 小于等于比较符号方法：

class Person:def __init__(self,name,age):self.name = nameself.age = age# __le__魔术方法def __le__(self, other):return self.age <= other.ageperson_1 = Person("老刘",27)
person_2 = Person("老姚",26)print(person_1 <= person_2)

__eq__比较运算符实现方法：

class Person:def __init__(self,name,age):self.name = nameself.age = age# __eq__魔术方法def __eq__(self, other):return self.age == other.ageperson_1 = Person("老刘",27)
person_2 = Person("老姚",26)print(person_1 == person_2)

• 封装

1.定义

封装表示的是，将现实世界事物的属性、行为，封装到类中，描述为 成员变量 成员方法，从而完成程序对现实世界事物的描述

2.私有成员

a.私有成员变量：变量名以__开头（2个下划线）
私有成员方法：方法名以__开头（2个下划线）

b.使用方式

• 继承

1.格式

单继承

多继承

2.单继承

3.多继承

注意：pass的关键字是用来补全语法的

4.多继承的注意事项

多个父类中，如果有同名的成员，那么默认以继承顺序（从左到右）为优先级（先继承的保留，后继承的被覆盖）

5.复写

在子类中重新定义同名的属性或方法即可

6.调用父类同名成员

一旦复写父类成员，那么类对象调用成员的时候，就会调用复写后的新成员

方式1： 调用父类成员      
使用成员变量：父类名.成员变量      
使用成员方法：父类名.成员方法(self)

方式2： 使用super()调用父类成员      
使用成员变量：super().成员变量      
使用成员方法：super().成员方法()

• 类型注解

1.变量的类型注解

a.基础语法

  变量: 类型

注意：
①元组类型设置类型详细注解，需要将每一个元素都标记出来
②字典类型设置类型详细注解，需要2个类型，第一个是key第二个是value

b.类型注解语法

# type: 类型

类型注解只是一个备注，不会影响程序的执行。

2.函数和方法注解

a.形参注解

b.返回值注解

3.Union联合类型的注解

Union[类型, ......, 类型]

• 多态

1.定义

多种状态，即完成某个行为时，使用不同的对象会得到不同的状态

2.抽象类

抽象类：含有抽象方法的类称之为抽象类
抽象方法：方法体是空实现的（pass）称之为抽象方法