第一章 课程介绍
1.Python的特点
优雅，明确，简单，用Python应该尽量写简单明确的代码，尽量写少的代码
2.Python适合的领域
Web网站和各种网络服务
系统工具和脚本
作为“胶水”语言把其他语言开发的模块包装起来方便使用
3.Python不适合的领域
贴近硬件的代码（首选C）
移动开发：IOS/Android有各自的开发语言（ObjC , Swift/Java）
游戏开发：C/C++
4.Python实际应用
国外：……
国内：豆瓣，搜狐邮箱……
openstack就是用Python编写的开源云计算平台
5.Python与其他语言对比
| 类型 | 运行速度 | 代码量 | |
| C | 编译为机器码 | 非常快 | 非常多 |
| Java | 编译为字节码 | 快 | 多 |
| Python | 解释执行（不需要编译） | 慢 | 少 |
运行速度慢（运行速度的瓶颈往往不在于Python代码，而是数据库的操作和网络调用）
Python源码不能加密
第二章 Python变量和数据类型
2-1 数据类型
计算机程序可以处理各种数值。但是，计算机能处理的远不止数值，还可以处理文本、图形、音频、视频、网页等各种各样的数据，不同的数据，需要定义不同的数据类型。在Python中，能够直接处理的数据类型有以下几种：
一、整数
Python可以处理任意大小的整数，当然包括负整数，在Python程序中，整数的表示方法和数学上的写法一模一样，例如：1，100，-8080，0，等等。
二、浮点数
浮点数也就是小数，一个浮点数的小数点位置是可变的，比如，1.23x10^9和12.3x10^8是相等的。浮点数可以用数学写法，如1.23，3.14，-9.01，等等。但是对于很大或很小的浮点数，就必须用科学计数法表示，把10用e替代，1.23x10^9就是1.23e9，或者12.3e8，0.000012可以写成1.2e-5，等等。
整数和浮点数在计算机内部存储的方式是不同的，整数运算永远是精确的，而浮点数运算则可能会有四舍五入的误差。
三、字符串
字符串是以''或""括起来的任意文本，比如'abc'，"xyz"等等。请注意，''或""本身只是一种表示方式，不是字符串的一部分，因此，字符串'abc'只有a，b，c这3个字符。
四、布尔值
布尔值和布尔代数的表示完全一致，一个布尔值只有True、False两种值，要么是True，要么是False，在Python中，可以直接用True、False表示布尔值（请注意大小写），也可以通过布尔运算计算出来。
布尔值可以用and、or和not运算。
五、空值
空值是Python里一个特殊的值，用None表示。None不能理解为0，因为0是有意义的，而None是一个特殊的空值。
任务：
1. 计算十进制整数 45678 和十六进制整数 0x12fd2 之和。
print 45678+0x12fd2
2. 请用字符串表示出Learn Python in imooc。
print ‘Learn Python in imooc’
3. 请计算以下表达式的布尔值（注意==表示判断是否相等）：
100 < 99
print 100<99
0xff == 255
print 0xff == 255
2-2 print语句
print语句可以向屏幕上输出指定的文字。比如输出'hello, world'，用代码实现如下：
>>>print ‘hello，world’
print语句也可以跟上多个字符串，用逗号“,”隔开，就可以连成一串输出：
>>>print 'The quick brown fox', 'jumps over', 'the lazy dog'
The quick brown fox jumps over the lazy dog
print会依次打印每个字符串，遇到逗号“,”会输出一个空格，因此，输出的字符串是这样拼起来的
print也可以打印整数，或者计算结果：
>>> print 300
3运行结果
>>> print 100 + 200
3运行结果
因此，我们可以把计算100 + 200的结果打印得更漂亮一点：
>>> print '100 + 200 =', 100 + 200
1运行结果
任务：
请用两种方式打印出 hello, python
print 'hello, python',''
print 'hello, python'
2-3 注释
任何时候，我们都可以给程序加上注释。注释是用来说明代码的，给自己或别人看，而程序运行的时候，Python解释器会直接忽略掉注释，所以，有没有注释不影响程序的执行结果，但是影响到别人能不能看懂你的代码。
Python的注释以 # 开头，后面的文字直到行尾都算注释。
任务：
将代码编辑器中的 "print 'hello'" 语句修改成注释语句： print 'hello'
#print ‘hello’
2-4 什么是变量
在Python程序中，变量是用一个变量名表示，变量名必须是大小写英文、数字和下划线（_）的组合，且不能用数字开头，比如：
a = 1
变量a是一个整数。
t_007 = 'T007'
变量t_007是一个字符串。
在Python中，等号=是赋值语句，可以把任意数据类型赋值给变量，同一个变量可以反复赋值，而且可以是不同类型的变量，例如：
a是整数
print a
a变为字符串
print a
这种变量本身类型不固定的语言称之为动态语言，与之对应的是静态语言。
静态语言在定义变量时必须指定变量类型，如果赋值的时候类型不匹配，就会报错。例如Java是静态语言，赋值语句如下（// 表示注释）：
int a = 123; // a是整数类型变量
a = "mooc"; // 错误：不能把字符串赋给整型变量
和静态语言相比，动态语言更灵活，就是这个原因。
理解变量在计算机内存中的表示也非常重要。当我们写：a = 'ABC'时，Python解释器干了两件事情：
1. 在内存中创建了一个'ABC'的字符串；
2. 在内存中创建了一个名为a的变量，并把它指向'ABC'。
也可以把一个变量a赋值给另一个变量b，这个操作实际上是把变量b指向变量a所指向的数据
任务：
等差数列可以定义为每一项与它的前一项的差等于一个常数，可以用变量 x1 表示等差数列的第一项，用 d 表示公差，请计算数列1 4 7 10 13 16 19 ...前 100 项的和。
x1 = 1
d = 3
n = 100
x100 = x1+(n-1)*d
s =100*(x1+x100)/2
print s
2-5 定义字符串
如果字符串本身包含'怎么办？比如我们要表示字符串 I'm OK ，这时，可以用" "括起来表示："I'm OK"
类似的，如果字符串包含"，我们就可以用' '括起来表示：'Learn "Python" in imooc'
如果字符串既包含'又包含"怎么办？
这个时候，就需要对字符串的某些特殊字符进行“转义”，Python字符串用\进行转义。要表示字符串 Bob said "I'm OK".由于 ' 和 " 会引起歧义，因此，我们在它前面插入一
个\表示这是一个普通字符，不代表字符串的起始，因此，这个字符串又可以表示为
'Bob said \\"I\\'m OK\\".'
注意：转义字符 \\ 不计入字符串的内容中。
常用的转义字符还有：
\\n 表示换行
\ 表示一个制表符
\\\\ 表示 \\ 字符本身
任务：
请将下面两行内容用Python的字符串表示并打印出来：
Python was started in 19 by "Guido".
Python is free and easy to learn.
s=’ Python was started in 19 by "Guido".’ +'Python is free and easy to learn.'
print s
2-6 raw字符串与多行字符串
如果一个字符串包含很多需要转义的字符，对每一个字符都进行转义会很麻烦。为了避免这种情况，我们可以在字符串前面加个前缀 r ，表示这是一个 raw 字符串，里面的字符就不需要转义了。例如：r'\\(~_~)/ \\(~_~)/'
但是r'...'表示法不能表示多行字符串，也不能表示包含'和 "的字符串（为什么？）
如果要表示多行字符串，可以用'''...'''表示：
'''Line 1
Line 2
Line 3'''
上面这个字符串的表示方法和下面的是完全一样的：
'Line 1\\nLine 2\\nLine 3'
还可以在多行字符串前面添加 r ，把这个多行字符串也变成一个raw字符串：
r'''Python is created by "Guido".
It is free and easy to learn.
Let's start learn Python in imooc!'''
任务：
请把下面的字符串用r'''...'''的形式改写，并用print打印出来：
'\\"To be, or not to be\\": that is the question.\\nWhether it\\'s nobler in the mind to suffer.'
print r'''"To be, or not to be": that is the question.
Whether it's nobler in the mind to suffer.'''
2-7 Unicode字符串
Unicode通常用两个字节表示一个字符，原有的英文编码从单字节变成双字节，只需要把高字节全部填为0就可以。
因为Python的诞生比Unicode标准发布的时间还要早，所以最早的Python只支持ASCII编码，普通的字符串'ABC'在Python内部都是ASCII编码的。
Python在后来添加了对Unicode的支持，以Unicode表示的字符串用u'...'表示，比如：
print u'中文'
中文
注意: 不加 u ，中文就不能正常显示。
Unicode字符串除了多了一个 u 之外，与普通字符串没啥区别，转义字符和多行表示法仍然有效：
转义：
u'中文\\n日文\\n韩文'
多行：
u'''第一行
第二行'''
raw+多行：
ur'''Python的Unicode字符串支持"中文
"日文
"韩文"等多种语言'''
如果中文字符串在Python环境下遇到 UnicodeDecodeError，这是因为.py文件保存的格式有问题。可以在第一行添加注释
# -*- coding: utf-8 -*-
目的是告诉Python解释器，用UTF-8编码读取源代码。然后用Notepad++ 另存为... 并选择UTF-8格式保存。
任务：
用多行Unicode字符串表示下面的唐诗并打印：
静夜思
床前明月光，
疑是地上霜。
举头望明月，
低头思故乡。
print u'''静夜思
床前明月光，
疑是地上霜。
举头望明月，
低头思故乡。'''
2-8 整数和浮点数
Python支持对整数和浮点数直接进行四则混合运算，运算规则和数学上的四则运算规则完全一致。
使用括号可以提升优先级，这和数算完全一致，注意只能使用小括号，但是括号可以嵌套很多层。
和数算不同的地方是，Python的整数运算结果仍然是整数，浮点数运算结果仍然是浮点数，但是整数和浮点数混合运算的结果就变成浮点数了。
2-9 布尔类型
我们已经了解了Python支持布尔类型的数据，布尔类型只有True和False两种值，但是布尔类型有以下几种运算：
与运算(and)：只有两个布尔值都为 True 时，计算结果才为 True.
或运算(or)：只要有一个布尔值为 True，计算结果就是 True.
非运算(not)：把True变为False，或者把False变为True.
布尔运算在计算机中用来做条件判断，根据计算结果为True或者False，计算机可以自动执行不同的后续代码。
在Python中，布尔类型还可以与其他数据类型做 and、or和not运算，请看下面的代码：
a = True
print a and 'a=T' or 'a=F'
计算结果不是布尔类型，而是字符串 'a=T'，这是为什么呢？
因为Python把0、空字符串''和None看成 False，其他数值和非空字符串都看成 True，所以：
True and 'a=T' 计算结果是 'a=T'
继续计算 'a=T' or 'a=F' 计算结果还是 'a=T'
要解释上述结果，又涉及到 and 和 or 运算的一条重要法则：短路计算.
1. 在计算 a and b 时，如果 a 是 False，则根据与运算法则，整个结果必定为 False，因此返回 a；如果 a 是 True，则整个计算结果必定取决与 b，因此返回 b。
2. 在计算 a or b 时，如果 a 是 True，则根据或运算法则，整个计算结果必定为 True，因此返回 a；如果 a 是 False，则整个计算结果必定取决于 b，因此返回 b。
所以Python解释器在做布尔运算时，只要能提前确定计算结果，它就不会往后算了，直接返回结果。
任务:
请运行如下代码，并解释打印的结果：
a = 'python'
print 'hello,', a or 'world'
b = ''
print 'hello,', b or 'world'
hello, python
hello, world
第三章 List和Tuple类型
3-1 创建list
Python内置的一种数据类型是列表：list。list是一种有序的集合，可以随时添加和删除其中的元素。
比如，列出班里所有同学的名字，就可以用一个list表示：
>>> ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
['Michael', 'Bob', 'Tracy']
list是数学意义上的有序集合，也就是说，list中的元素是按照顺序排列的。
构造list非常简单，按照上面的代码，直接用 [ ] 把list的所有元素都括起来，就是一个list对象。通常，我们会把list赋值给一个变量，这样，就可以通过变量来引用list：
>>> classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
>>> classmates # 打印classmates变量的内容
['Michael', 'Bob', 'Tracy']
由于Python是动态语言，所以list中包含的元素并不要求都必须是同一种数据类型，我们完全可以在list中包含各种数据：
>>> L = ['Michael', 100, True]
一个元素也没有的list，就是空list：
>>> empty_list = []
任务：
假设班里有3名同学：Adam，Lisa和Bart，他们的成绩分别是 95.5，85 和 59，请按照 名字, 分数, 名字, 分数... 的顺序按照分数从高到低用一个list表示，然后打印出来。
L = ['Adam', 95.5, 'Lisa', 85, 'Bart', 59]
print L
3-2 按照索引访问list
由于list是一个有序集合，所以，我们可以用一个list按分数从高到低表示出班里的3个同学：
>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']
那我们如何从list中获取指定第 N 名的同学呢？方法是通过索引来获取list中的指定元素。
需要特别注意的是，索引从 0 开始，也就是说，第一个元素的索引是0，第二个元素的索引是1，以此类推。
因此，要打印第一名同学的名字，用 L[0]:
>>> print L[0]
Adam
要打印第四名同学的名字，用 L[3]:
>>> print L[3]
Traceback (most recent call last):
File " IndexError: list index out of range 报错了！IndexError意思就是索引超出了范围，因为上面的list只有3个元素，有效的索引是 0，1，2。 所以，使用索引时，千万注意不要越界。 任务： 三名同学的成绩可以用一个list表示： L = [95.5, 85, 59] 请按照索引分别打印出第一名、第二名、第三名、第四名的分数。 L = [95.5,85,59] print L[0] print L[1] print L[2] print L[2] 3-3 倒序访问list 我们还是用一个list按分数从高到低表示出班里的3个同学： >>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart'] 这时，老师说，请分数最低的同学站出来。 要写代码完成这个任务，我们可以先数一数这个 list，发现它包含3个元素，因此，最后一个元素的索引是2： >>> print L[2] Bart 有没有更简单的方法？ 有！ Bart同学是最后一名，俗称倒数第一，所以，我们可以用 -1 这个索引来表示最后一个元素： >>> print L[-1] Bart 类似的，倒数第二用 -2 表示，倒数第三用 -3 表示，倒数第四用 -4 使用倒序索引时，也要注意不要越界。 任务： 三名同学的成绩可以用一个list表示： L = [95.5, 85, 59] 请按照倒序索引分别打印出倒数第一、倒数第二、倒数第三、倒数第四的分数。 L = [95.5, 85, 59] print L[-1] print L[-2] print L[-3] print L[-4] 3-4 添加新元素 现在，班里有3名同学： >>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart'] 今天，班里转来一名新同学 Paul，如何把新同学添加到现有的 list 中呢？ 第一个办法是用 list 的 append() 方法，把新同学追加到 list 的末尾： >>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart'] >>> L.append('Paul') >>> print L ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'] append()总是把新的元素添加到 list 的尾部。 如果 Paul 同学表示自己总是考满分，要求添加到第一的位置，怎么办？ 方法是用list的 insert()方法，它接受两个参数，第一个参数是索引号，第二个参数是待添加的新元素： >>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart'] >>> L.insert(0, 'Paul') >>> print L ['Paul', 'Adam', 'Lisa', 'Bart'] L.insert(0, 'Paul') 的意思是，'Paul'将被添加到索引为 0 的位置上（也就是第一个），而原来索引为 0 的Adam同学，以及后面的所有同学，都自动向后移动一位。 任务： 假设新来一名学生Paul，Paul 同学的成绩比Bart好，但是比Lisa差，他应该排到第三名的位置，请用代码实现。 L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart'] L.insert(2,'Paul') print L 3-5 从list删除元素 Paul同学刚来几天又要转走了，那么我们怎么把Paul 从现有的list中删除呢？ 如果Paul同学排在最后一个，我们可以用list的pop()方法删除： >>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'] >>> L.pop() 'Paul' >>> print L ['Adam', 'Lisa', 'Bart'] pop()方法总是删掉list的最后一个元素，并且它还返回这个元素，所以我们执行 L.pop() 后，会打印出 'Paul'。 如果Paul同学不是排在最后一个怎么办？比如Paul同学排在第三： >>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Paul', 'Bart'] 要把Paul踢出list，我们就必须先定位Paul的位置。由于Paul的索引是2，因此，用 pop(2)把Paul删掉： >>> L.pop(2) 'Paul' >>> print L ['Adam', 'Lisa', 'Bart'] 任务： 注意右边编辑器代码中 list 如下： L = ['Adam', 'Lisa', 'Paul', 'Bart'] Paul的索引是2，Bart的索引是3，如果我们要把Paul和Bart都删掉，请解释下面的代码为什么不能正确运行： L.pop(2) L.pop(3) 怎样调整代码可以把Paul和Bart都正确删除掉？ L = ['Adam', 'Lisa', 'Paul', 'Bart'] L.pop(2) L.pop(2) print L 3-6 替换元素 假设现在班里仍然是3名同学： >>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart'] 现在，Bart同学要转学走了，碰巧来了一个Paul同学，要更新班级成员名单，我们可以先把Bart删掉，再把Paul添加进来。 另一个办法是直接用Paul把Bart给替换掉： >>> L[2] = 'Paul' >>> print L L = ['Adam', 'Lisa', 'Paul'] 对list中的某一个索引赋值，就可以直接用新的元素替换掉原来的元素，list包含的元素个数保持不变。 由于Bart还可以用 -1 做索引，因此，下面的代码也可以完成同样的替换工作： >>> L[-1] = 'Paul' 任务： 班里的同学按照分数排名是这样的： L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart'] 但是，在一次考试后，Bart同学意外取得第一，而Adam同学考了倒数第一。 请通过对list的索引赋值，生成新的排名。 L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart'] L[0]='Bart' L[2]='Adam' print L 3-7 创建tuple tuple是另一种有序的列表，中文翻译为“ 元组 ”。tuple 和 list 非常类似，但是，tuple一旦创建完毕，就不能修改了。 同样是表示班里同学的名称，用tuple表示如下： >>> t = ('Adam', 'Lisa', 'Bart') 创建tuple和创建list唯一不同之处是用( )替代了[ ]。 现在，这个 t 就不能改变了，tuple没有 append()方法，也没有insert()和pop()方法。所以，新同学没法直接往 tuple 中添加，老同学想退出 tuple 也不行。 获取 tuple 元素的方式和 list 是一模一样的，我们可以正常使用 t[0]，t[-1]等索引方式访问元素，但是不能赋值成别的元素。 任务： 创建一个tuple，顺序包含0 - 9这10个数。 t = (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9) print t 3-8 创建单元素tuple 和list一样，可以包含 0 个、1个和任意多个元素。 包含多个元素的 tuple，前面我们已经创建过了。 包含 0 个元素的 tuple，也就是空tuple，直接用 ()表示： >>> t = () >>> print t () 创建包含1个元素的 tuple 呢？来试试： >>> t = (1) >>> print t 1 好像哪里不对！t 不是 tuple ，而是整数1。为什么呢？ 因为()既可以表示tuple，又可以作为括号表示运算时的优先级，结果 (1) 被Python解释器计算出结果 1，导致我们得到的不是tuple，而是整数 1。 正是因为用()定义单元素的tuple有歧义，所以 Python 规定，单元素 tuple 要多加一个逗号“,”，这样就避免了歧义： >>> t = (1,) >>> print t (1,) Python在打印单元素tuple时，也自动添加了一个“,”，为了更明确地告诉你这是一个tuple。 多元素 tuple 加不加这个额外的“,”效果是一样的。 3-9 “可变”的tuple 前面我们看到了tuple一旦创建就不能修改。现在，我们来看一个“可变”的tuple： >>> t = ('a', 'b', ['A', 'B']) 注意到 t 有 3 个元素：'a'，'b'和一个list：['A', 'B']。list作为一个整体是tuple的第3个元素。list对象可以通过 t[2] 拿到： >>> L = t[2] 然后，我们把list的两个元素改一改： >>> L[0] = 'X' >>> L[1] = 'Y' 再看看tuple的内容： >>> print t ('a', 'b', ['X', 'Y']) 不是说tuple一旦定义后就不可变了吗？怎么现在又变了？ 别急，我们先看看定义的时候tuple包含的3个元素： 当我们把list的元素'A'和'B'修改为'X'和'Y'后，tuple变为： 表面上看，tuple的元素确实变了，但其实变的不是 tuple 的元素，而是list的元素。 tuple一开始指向的list并没有改成别的list，所以，tuple所谓的“不变”是说，tuple的每个元素，指向永远不变。即指向'a'，就不能改成指向'b'，指向一个list，就不能改成指向其他对象，但指向的这个list本身是可变的！ 理解了“指向不变”后，要创建一个内容也不变的tuple怎么做？那就必须保证tuple的每一个元素本身也不能变。 任务: 定义了tuple： t = ('a', 'b', ['A', 'B']) 由于 t 包含一个list元素，导致tuple的内容是可变的。能否修改上述代码，让tuple内容不可变？ t = ('a', 'b', ('A', 'B')) 第四章 条件判断和循环 4-1 if语句 计算机之所以能做很多自动化的任务，因为它可以自己做条件判断。 比如，输入用户年龄，根据年龄打印不同的内容，在Python程序中，可以用if语句实现： age = 20 if age >= 18: print 'END' 注意: Python代码的缩进规则。具有相同缩进的代码被视为代码块，上面的3，4行 print 语句就构成一个代码块（但不包括第5行的print）。如果 if 语句判断为 True，就会执行这个代码块。 缩进请严格按照Python的习惯写法：4个空格，不要使用Tab，更不要混合Tab和空格，否则很容易造成因为缩进引起的语法错误。 注意: if 语句后接表达式，然后用 : 表示代码块开始。 如果你在Python交互环境下敲代码，还要特别留意缩进，并且退出缩进需要多敲一行回车： >>> age = 20 >>> if age >= 18: ... your age is 20 adult 任务： 如果成绩达到60分或以上，视为passed。 假设Bart同学的分数是75，请用if语句判断是否能打印出 passed: score = 75 if score>=60: 4-2 if-else 当 if 语句判断表达式的结果为 True 时，就会执行 if 包含的代码块，如果我们想判断年龄在18岁以下时，打印出 'teenager'，怎么办？ 方法是再写一个 if: ，或者用 not 运算： 。 细心的同学可以发现，这两种条件判断是“非此即彼”的，要么符合条件1，要么符合条件2，因此，完全可以用一个 if ... else ... 语句把它们统一起来： if age >= 18: else: 利用 if ... else ... 语句，我们可以根据条件表达式的值为 True 或者 False ，分别执行 if 代码块或者 else 代码块。 注意: else 后面有个“:”。 任务： 如果成绩达到60分或以上，视为passed，否则视为failed。 假设Bart同学的分数是55，请用if语句打印出 passed 或者 failed: score = 55 if score>=60: else: 4-3 if-elif-else 有的时候，一个 if ... else ... 还不够用。比如，根据年龄的划分： 条件1：18岁或以上：adult 条件2：6岁或以上：teenager 条件3：6岁以下：kid 要避免嵌套结构的 if ... else ...，我们可以用 if ... 多个elif ... else ... 的结构，一次写完所有的规则： if age >= 18: elif age >= 6: elif age >= 3: else: elif 意思就是 else if。这样一来，我们就写出了结构非常清晰的一系列条件判断。 特别注意: 这一系列条件判断会从上到下依次判断，如果某个判断为 True，执行完对应的代码块，后面的条件判断就直接忽略，不再执行了。 任务： 如果按照分数划定结果： 分或以上：excellent 分或以上：good 分或以上：passed 分以下：failed 请编写程序根据分数打印结果。 score = 85 if score>=90: elif score>=80: elif score>=60: else: 4-4 for循环 list或tuple可以表示一个有序集合。如果我们想依次访问一个list中的每一个元素呢？比如 list： L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart'] print L[0] print L[1] print L[2] 如果list只包含几个元素，这样写还行，如果list包含1万个元素，我们就不可能写1万行print。 这时，循环就派上用场了。 Python的 for 循环就可以依次把list或tuple的每个元素迭代出来： L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart'] for name in L: 注意: name 这个变量是在 for 循环中定义的，意思是，依次取出list中的每一个元素，并把元素赋值给 name，然后执行for循环体（就是缩进的代码块）。 这样一来，遍历一个list或tuple就非常容易了。 任务： 班里考试后，老师要统计平均成绩，已知4位同学的成绩用list表示如下： L = [75, 92, 59, 68] 请利用for循环计算出平均成绩。 L = [75, 92, 59, 68] sum = 0.0 for score in L: print sum / 4 4-5 while循环 和 for 循环不同的另一种循环是 while 循环，while 循环不会迭代 list 或 tuple 的元素，而是根据表达式判断循环是否结束。 比如要从 0 开始打印不大于 N 的整数： N = 10 x = 0 while x < N: while循环每次先判断 x < N，如果为True，则执行循环体的代码块，否则，退出循环。 在循环体内，x = x + 1 会让 x 不断增加，最终因为 x < N 不成立而退出循环。 如果没有这一个语句，while循环在判断 x < N 时总是为True，就会无限循环下去，变成死循环，所以要特别留意while循环的退出条件。 任务： 利用while循环计算100以内奇数的和。 sum = 0 x = 1 while x<100: print sum 4-6 break退出循环 用 for 循环或者 while 循环时，如果要在循环体内直接退出循环，可以使用 break 语句。 比如计算1至100的整数和，我们用while来实现： sum = 0 x = 1 while True: print sum 咋一看， while True 就是一个死循环，但是在循环体内，我们还判断了 x > 100 条件成立时，用break语句退出循环，这样也可以实现循环的结束。 任务： 利用 while True 无限循环配合 break 语句，计算 1 + 2 + 4 + 8 + 16 + ... 的前20项的和。 sum = 0 x = 1 n = 1 while True: print sum 4-7 continue继续循环 在循环过程中，可以用break退出当前循环，还可以用continue跳过后续循环代码，继续下一次循环。 假设我们已经写好了利用for循环计算平均分的代码： L = [75, 98, 59, 81, 66, 43, 69, 85] sum = 0.0 n = 0 for x in L: print sum / n 现在老师只想统计及格分数的平均分，就要把 x < 60 的分数剔除掉，这时，利用 continue，可以做到当 x < 60的时候，不继续执行循环体的后续代码，直接进入下一次循环： for x in L: 任务： 对已有的计算 0 - 100 的while循环进行改造，通过增加 continue 语句，使得只计算奇数的和： sum = 0 x = 1 while True: print sum sum = 0 x = 0 while True: print sum 4-8 多重循环 在循环内部，还可以嵌套循环，我们来看一个例子： for x in ['A', 'B', 'C']: x 每循环一次，y 就会循环 3 次，这样，我们可以打印出一个全排列： A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 任务： 对100以内的两位数，请使用一个两重循环打印出所有十位数数字比个位数数字小的数，例如，23（2 < 3）。 for x in [ '1','2','3','4','5','6','7','8','9' ]: 第五章 Dict和set类型 5-1 什么是dict 我们已经知道，list 和 tuple 可以用来表示顺序集合，例如，班里同学的名字： ['Adam', 'Lisa', 'Bart'] 或者考试的成绩列表： [95, 85, 59] 但是，要根据名字找到对应的成绩，用两个 list 表示就不方便。 如果把名字和分数关联起来，组成类似的查找表： 'Adam' ==> 95 'Lisa' ==> 85 'Bart' ==> 59 给定一个名字，就可以直接查到分数。 Python的 dict 就是专门干这件事的。用 dict 表示“名字”-“成绩”的查找表如下： d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 } 我们把名字称为key，对应的成绩称为value，dict就是通过 key 来查找 value。 花括号 {} 表示这是一个dict，然后按照 key: value, 写出来即可。最后一个 key: value 的逗号可以省略。 由于dict也是集合，len() 函数可以计算任意集合的大小： >>> len(d) 3 注意: 一个 key-value 算一个，因此，dict大小为3。 任务： 新来的Paul同学成绩是 75 分，请编写一个dict，把Paul同学的成绩也加进去。 d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 } d = { } 5-2 访问dict 我们已经能创建一个dict，用于表示名字和成绩的对应关系： d = { } 那么，如何根据名字来查找对应的成绩呢？ 可以简单地使用 d[key] 的形式来查找对应的 value，这和 list 很像，不同之处是，list 必须使用索引返回对应的元素，而dict使用key： >>> print d['Adam'] 95 >>> print d['Paul'] Traceback (most recent call last): File "index.py", line 11, in KeyError: 'Paul' 注意: 通过 key 访问 dict 的value，只要 key 存在，dict就返回对应的value。如果key不存在，会直接报错：KeyError。 要避免 KeyError 发生，有两个办法： 一是先判断一下 key 是否存在，用 in 操作符： if 'Paul' in d: 如果 'Paul' 不存在，if语句判断为False，自然不会执行 print d['Paul'] ，从而避免了错误。 二是使用dict本身提供的一个 get 方法，在Key不存在的时候，返回None： >>> print d.get('Bart') 59 >>> print d.get('Paul') None 任务： 根据如下dict： d = { } 请打印出： Adam: 95 Lisa: 85 Bart: 59 d = { } for key in ['Adam', 'Lisa', 'Bart']: （%s, %d不能更改） 5-3 dict的特点 dict的第一个特点是查找速度快，无论dict有10个元素还是10万个元素，查找速度都一样。而list的查找速度随着元素增加而逐渐下降。 不过dict的查找速度快不是没有代价的，dict的缺点是占用内存大，还会浪费很多内容，list正好相反，占用内存小，但是查找速度慢。 由于dict是按 key 查找，所以，在一个dict中，key不能重复。 dict的第二个特点就是存储的key-value序对是没有顺序的！这和list不一样： d = { } 当我们试图打印这个dict时： >>> print d {'Lisa': 85, 'Adam': 95, 'Bart': 59} 打印的顺序不一定是我们创建时的顺序，而且，不同的机器打印的顺序都可能不同，这说明dict内部是无序的，不能用dict存储有序的集合。 dict的第三个特点是作为 key 的元素必须不可变，Python的基本类型如字符串、整数、浮点数都是不可变的，都可以作为 key。但是list是可变的，就不能作为 key。 可以试试用list作为key时会报什么样的错误。 不可变这个仅作用于key，value是否可变无所谓： { 是 str，value是list 是 int，value 是 str 是 tuple，并且tuple的每个元素都是不可变对象，value是 boolean } 最常用的key还是字符串，因为用起来最方便。 任务： 请设计一个dict，可以根据分数来查找名字，已知成绩如下： Adam: 95, Lisa: 85, Bart: 59. # -*- coding: utf-8 -*- d = { } 5-4 更新dict dict是可变的，也就是说，我们可以随时往dict中添加新的 key-value。比如已有dict： d = { } 要把新同学'Paul'的成绩 72 加进去，用赋值语句： >>> d['Paul'] = 72 再看看dict的内容： >>> print d {'Lisa': 85, 'Paul': 72, 'Adam': 95, 'Bart': 59} 如果 key 已经存在，则赋值会用新的 value 替换掉原来的 value： >>> d['Bart'] = 60 >>> print d {'Lisa': 85, 'Paul': 72, 'Adam': 95, 'Bart': 60} 任务： 请根据Paul的成绩 72 更新下面的dict： d = { } d = { } d[72]='Paul' 5-5 遍历dict 由于dict也是一个集合，所以，遍历dict和遍历list类似，都可以通过 for 循环实现。 直接使用for循环可以遍历 dict 的 key： >>> d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 } >>> for key in d: ... Lisa Adam Bart 由于通过 key 可以获取对应的 value，因此，在循环体内，可以获取到value的值。 任务： 请用 for 循环遍历如下的dict，打印出 name: score 来。 d = { } d = { } for key in d: 5-6 什么是set dict的作用是建立一组 key 和一组 value 的映射关系，dict的key是不能重复的。 有的时候，我们只想要 dict 的 key，不关心 key 对应的 value，目的就是保证这个集合的元素不会重复，这时，set就派上用场了。 set 持有一系列元素，这一点和 list 很像，但是set的元素没有重复，而且是无序的，这点和 dict 的 key很像。 创建 set 的方式是调用 set() 并传入一个 list，list的元素将作为set的元素： >>> s = set(['A', 'B', 'C']) 可以查看 set 的内容： >>> print s set(['A', 'C', 'B']) 请注意，上述打印的形式类似 list， 但它不是 list，仔细看还可以发现，打印的顺序和原始 list 的顺序有可能是不同的，因为set内部存储的元素是无序的。 因为set不能包含重复的元素，所以，当我们传入包含重复元素的 list 会怎么样呢？ >>> s = set(['A', 'B', 'C', 'C']) >>> print s set(['A', 'C', 'B']) >>> len(s) 3 结果显示，set会自动去掉重复的元素，原来的list有4个元素，但set只有3个元素。 任务： 请用set表示班里的4位同学： Adam, Lisa, Bart, Paul s = set(['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']) 5-7 访问set 由于set存储的是无序集合，所以我们没法通过索引来访问。 访问 set中的某个元素实际上就是判断一个元素是否在set中。 例如，存储了班里同学名字的set： >>> s = set(['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']) 我们可以用 in 操作符判断： Bart是该班的同学吗？ >>> 'Bart' in s True Bill是该班的同学吗？ >>> 'Bill' in s False bart是该班的同学吗？ >>> 'bart' in s False 看来大小写很重要，'Bart' 和 'bart'被认为是两个不同的元素。 任务： 由于上述set不能识别小写的名字，请改进set，使得 'adam' 和 'bart'都能返回True。 s = set(['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul','adam','bart']) print 'adam' in s print 'bart' in s 5-8 set的特点 set的内部结构和dict很像，唯一区别是不存储value，因此，判断一个元素是否在set中速度很快。 set存储的元素和dict的key类似，必须是不变对象，因此，任何可变对象是不能放入set中的。 最后，set存储的元素也是没有顺序的。 set的这些特点，可以应用在哪些地方呢？ 星期一到星期日可以用字符串'MON', 'TUE', ... 'SUN'表示。 假设我们让用户输入星期一至星期日的某天，如何判断用户的输入是否是一个有效的星期呢？ 可以用 if 语句判断，但这样做非常繁琐： x = '' # 用户输入的字符串 if x!= 'MON' and x!= 'TUE' and x!= 'WED' ... and x!= 'SUN': else: 注意：if 语句中的...表示没有列出的其它星期名称，测试时，请输入完整。 如果事先创建好一个set，包含'MON' ~ 'SUN'： weekdays = set(['MON', 'TUE', 'WED', 'THU', 'FRI', 'SAT', 'SUN']) 再判断输入是否有效，只需要判断该字符串是否在set中： x = '' # 用户输入的字符串 if x in weekdays: else: 这样一来，代码就简单多了。 任务： 月份也可以用set表示，请设计一个set并判断用户输入的月份是否有效。 月份可以用字符串'Jan', 'Feb', ...表示。 months = set(['Jan', 'Feb', 'Mar', 'Apr', 'May', 'Jun', 'Jul', 'Aug', 'Sep', 'Oct', 'Nov', 'Dec']) x1 = 'Feb' x2 = 'Sun' if x1 in months: else: if x2 in months: else: 5-9 遍历set 由于 set 也是一个集合，所以，遍历 set 和遍历 list 类似，都可以通过 for 循环实现。 直接使用 for 循环可以遍历 set 的元素： >>> s = set(['Adam', 'Lisa', 'Bart']) >>> for name in s: ... Lisa Adam Bart 注意: 观察 for 循环在遍历set时，元素的顺序和list的顺序很可能是不同的，而且不同的机器上运行的结果也可能不同。 任务： 请用 for 循环遍历如下的set，打印出 name: score 来。 s = set([('Adam', 95), ('Lisa', 85), ('Bart', 59)]) s = set([('Adam', 95), ('Lisa', 85), ('Bart', 59)]) for x in s: 5-10 更新set 由于set存储的是一组不重复的无序元素，因此，更新set主要做两件事： 一是把新的元素添加到set中，二是把已有元素从set中删除。 添加元素时，用set的add()方法： >>> s = set([1, 2, 3]) >>> s.add(4) >>> print s set([1, 2, 3, 4]) 如果添加的元素已经存在于set中，add()不会报错，但是不会加进去了： >>> s = set([1, 2, 3]) >>> s.add(3) >>> print s set([1, 2, 3]) 删除set中的元素时，用set的remove()方法： >>> s = set([1, 2, 3, 4]) >>> s.remove(4) >>> print s set([1, 2, 3]) 如果删除的元素不存在set中，remove()会报错： >>> s = set([1, 2, 3]) >>> s.remove(4) Traceback (most recent call last): File " KeyError: 4 所以用add()可以直接添加，而remove()前需要判断。 任务： 针对下面的set，给定一个list，对list中的每一个元素，如果在set中，就将其删除，如果不在set中，就添加进去。 s = set(['Adam', 'Paul']) L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'] s = set(['Adam', 'Lisa', 'Paul']) L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'] for x in L: print s 第六章 函数 6-1 调用函数 Python内置了很多有用的函数，我们可以直接调用。 要调用一个函数，需要知道函数的名称和参数，比如求绝对值的函数 abs，它接收一个参数。 可以直接从Python的官方网站查看文档： http://docs.python.org/2/library/functions.html#abs 也可以在交互式命令行通过 help(abs) 查看abs函数的帮助信息。 调用 abs 函数： >>> abs(100) 100 >>> abs(-20) 20 >>> abs(12.34) 12.34 调用函数的时候，如果传入的参数数量不对，会报TypeError的错误，并且Python会明确地告诉你：abs()有且仅有1个参数，但给出了两个： >>> abs(1, 2) Traceback (most recent call last): File " TypeError: abs() takes exactly one argument (2 given) 如果传入的参数数量是对的，但参数类型不能被函数所接受，也会报TypeError的错误，并且给出错误信息：str是错误的参数类型： >>> abs('a') Traceback (most recent call last): File " TypeError: bad operand type for abs(): 'str' 而比较函数 cmp(x, y) 就需要两个参数，如果 x >>> cmp(1, 2) -1 >>> cmp(2, 1) 1 >>> cmp(3, 3) 0 Python内置的常用函数还包括数据类型转换函数，比如 函数可以把其他数据类型转换为整数： >>> int('123') 123 >>> int(12.34) 12 str()函数把其他类型转换成 str： >>> str(123) '123' >>> str(1.23) '1.23' 任务： sum()函数接受一个list作为参数，并返回list所有元素之和。请计算 1*1 + 2*2 + 3*3 + ... + 100*100。 L = [] n=100 x=1 while x<=n: print sum(L) 6-2 编写函数 在Python中，定义一个函数要使用 def 语句，依次写出函数名、括号、括号中的参数和冒号:，然后，在缩进块中编写函数体，函数的返回值用 return 语句返回。 我们以自定义一个求绝对值的 my_abs 函数为例： def my_abs(x): 请注意，函数体内部的语句在执行时，一旦执行到return时，函数就执行完毕，并将结果返回。因此，函数内部通过条件判断和循环可以实现非常复杂的逻辑。 如果没有return语句，函数执行完毕后也会返回结果，只是结果为 None。 return None可以简写为return。 任务： 请定义一个 square_of_sum 函数，它接受一个list，返回list中每个元素平方的和。 def square_of_sum(L): print square_of_sum([1, 2, 3, 4, 5]) print square_of_sum([-5, 0, 5, 15, 25]) 6-3 返回多值 函数可以返回多个值吗？答案是肯定的。 比如在游戏中经常需要从一个点移动到另一个点，给出坐标、位移和角度，就可以计算出新的坐标： # math包提供了sin()和 cos()函数，我们先用import引用它： import math def move(x, y, step, angle): 这样我们就可以同时获得返回值： >>> x, y = move(100, 100, 60, math.pi / 6) >>> print x, y 151.961524227 70.0 但其实这只是一种假象，Python函数返回的仍然是单一值： >>> r = move(100, 100, 60, math.pi / 6) >>> print r (151.96152422706632, 70.0) 用print打印返回结果，原来返回值是一个tuple！ 但是，在语法上，返回一个tuple可以省略括号，而多个变量可以同时接收一个tuple，按位置赋给对应的值，所以，Python的函数返回多值其实就是返回一个tuple，但写起来更方便。 任务： 一元二次方程的定义是：ax² + bx + c = 0 请编写一个函数，返回一元二次方程的两个解。 注意：Python的math包提供了sqrt()函数用于计算平方根。 import math def quadratic_equation(a, b, c): print quadratic_equation(2, 3, 0) print quadratic_equation(1, -6, 5) 6-4 递归函数 在函数内部，可以调用其他函数。如果一个函数在内部调用自身本身，这个函数就是递归函数。 举个例子，我们来计算阶乘 n! = 1 * 2 * 3 * ... * n，用函数 fact(n)表示，可以看出： fact(n) = n! = 1 * 2 * 3 * ... * (n-1) * n = (n-1)! * n = fact(n-1) * n 所以，fact(n)可以表示为 n * fact(n-1)，只有n=1时需要特殊处理。 于是，fact(n)用递归的方式写出来就是： def fact(n): 递归函数的优点是定义简单，逻辑清晰。理论上，所有的递归函数都可以写成循环的方式，但循环的逻辑不如递归清晰。 使用递归函数需要注意防止栈溢出。在计算机中，函数调用是通过栈（stack）这种数据结构实现的，每当进入一个函数调用，栈就会加一层栈帧，每当函数返回，栈就会减一层栈帧。由于栈的大小不是无限的，所以，递归调用的次数过多，会导致栈溢出。 任务： 汉诺塔 (http://baike.baidu.com/view/191666.htm) 的移动也可以看做是递归函数。 我们对柱子编号为a, b, c，将所有圆盘从a移到c可以描述为： 如果a只有一个圆盘，可以直接移动到c； 如果a有N个圆盘，可以看成a有1个圆盘（底盘） + (N-1)个圆盘，首先需要把 (N-1) 个圆盘移动到 b，然后，将 a的最后一个圆盘移动到c，再将b的(N-1)个圆盘移动到c。 请编写一个函数，给定输入 n, a, b, c，打印出移动的步骤： move(n, a, b, c) 例如，输入 move(2, 'A', 'B', 'C')，打印出： A --> B A --> C B --> C def move(n, a, b, c): move(4, 'A', 'B', 'C') 6-5 定义默认参数 定义函数的时候，还可以有默认参数。 例如Python自带的 int() 函数，其实就有两个参数，我们既可以传一个参数，又可以传两个参数： >>> int('123') 123 >>> int('123', 8) 83 int()函数的第二个参数是转换进制，如果不传，默认是十进制 (base=10)，如果传了，就用传入的参数。 可见，函数的默认参数的作用是简化调用，你只需要把必须的参数传进去。但是在需要的时候，又可以传入额外的参数来覆盖默认参数值。 我们来定义一个计算 x 的N次方的函数: def power(x, n): 假设计算平方的次数最多，我们就可以把 n 的默认值设定为 2： def power(x, n=2): 这样一来，计算平方就不需要传入两个参数了： >>> power(5) 25 由于函数的参数按从左到右的顺序匹配，所以默认参数只能定义在必需参数的后面： # OK: def fn1(a, b=1, c=2): # Error: def fn2(a=1, b): 任务： 请定义一个 greet() 函数，它包含一个默认参数，如果没有传入，打印 'Hello, world.'，如果传入，打印 'Hello, xxx.' def greet(n='world'): greet() greet('Bart') 6-6 定义可变参数 如果想让一个函数能接受任意个参数，我们就可以定义一个可变参数： def fn(*args): 可变参数的名字前面有个 * 号，我们可以传入0个、1个或多个参数给可变参数： >>> fn() () >>> fn('a') ('a',) >>> fn('a', 'b') ('a', 'b') >>> fn('a', 'b', 'c') ('a', 'b', 'c') 可变参数也不是很神秘，Python解释器会把传入的一组参数组装成一个tuple传递给可变参数，因此，在函数内部，直接把变量 args 看成一个 tuple 就好了。 定义可变参数的目的也是为了简化调用。假设我们要计算任意个数的平均值，就可以定义一个可变参数： def average(*args): 这样，在调用的时候，可以这样写： >>> average() 0 >>> average(1, 2) 1.5 >>> average(1, 2, 2, 3, 4) 2.4 任务： 请编写接受可变参数的 average() 函数。 def average(*args): print average() print average(1, 2) print average(1, 2, 2, 3, 4) 第七章 切片 7-1 对list进行切片 取一个list的部分元素是非常常见的操作。比如，一个list如下： >>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'] 取前3个元素，应该怎么做？ 笨办法： >>> [L[0], L[1], L[2]] ['Adam', 'Lisa', 'Bart'] 之所以是笨办法是因为扩展一下，取前N个元素就没辙了。 取前N个元素，也就是索引为0-(N-1)的元素，可以用循环： >>> r = [] >>> n = 3 >>> for i in range(n): ... >>> r ['Adam', 'Lisa', 'Bart'] 对这种经常取指定索引范围的操作，用循环十分繁琐，因此，Python提供了切片（Slice）操作符，能大大简化这种操作。 对应上面的问题，取前3个元素，用一行代码就可以完成切片： >>> L[0:3] ['Adam', 'Lisa', 'Bart'] L[0:3]表示，从索引0开始取，直到索引3为止，但不包括索引3。即索引0，1，2，正好是3个元素。 如果第一个索引是0，还可以省略： >>> L[:3] ['Adam', 'Lisa', 'Bart'] 也可以从索引1开始，取出2个元素出来： >>> L[1:3] ['Lisa', 'Bart'] 只用一个 : ，表示从头到尾： >>> L[:] ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'] 因此，L[:]实际上复制出了一个新list。 切片操作还可以指定第三个参数： >>> L[::2] ['Adam', 'Bart'] 第三个参数表示每N个取一个，上面的 L[::2] 会每两个元素取出一个来，也就是隔一个取一个。 把list换成tuple，切片操作完全相同，只是切片的结果也变成了tuple。 任务： range()函数可以创建一个数列： >>> range(1, 101) [1, 2, 3, ..., 100] 请利用切片，取出： 1. 前10个数； 2. 3的倍数； 3. 不大于50的5的倍数。 L = range(1, 101) print L[:10] print L[2::3] print L[4:51:5] 7-2 倒序切片 对于list，既然Python支持L[-1]取倒数第一个元素，那么它同样支持倒数切片，试试： >>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'] >>> L[-2:] ['Bart', 'Paul'] >>> L[:-2] ['Adam', 'Lisa'] >>> L[-3:-1] ['Lisa', 'Bart'] >>> L[-4:-1:2] ['Adam', 'Bart'] 记住倒数第一个元素的索引是-1。倒序切片包含起始索引，不包含结束索引。 任务： 利用倒序切片对 1 - 100 的数列取出： * 最后10个数； * 最后10个5的倍数。 L = range(1, 101) print L[-10:] print L[-46::5] 7-3 对字符串切片 字符串 'xxx'和 Unicode字符串 u'xxx'也可以看成是一种list，每个元素就是一个字符。因此，字符串也可以用切片操作，只是操作结果仍是字符串： >>> 'ABCDEFG'[:3] 'ABC' >>> 'ABCDEFG'[-3:] 'EFG' >>> 'ABCDEFG'[::2] 'ACEG' 在很多编程语言中，针对字符串提供了很多各种截取函数，其实目的就是对字符串切片。 Python没有针对字符串的截取函数，只需要切片一个操作就可以完成，非常简单。 任务： 字符串有个方法 upper() 可以把字符变成大写字母： >>> 'abc'.upper() 'ABC' 但它会把所有字母都变成大写。请设计一个函数，它接受一个字符串，然后返回一个仅 首字母变成大写的字符串。 提示：利用切片操作简化字符串操作。 def firstCharUpper(s): print firstCharUpper('hello') print firstCharUpper('sunday') print firstCharUpper('september') 第八章 迭代 8-1 什么是迭代 在Python中，如果给定一个list或tuple，我们可以通过for循环来遍历这个list或tuple， 这种遍历我们成为迭代（Iteration）。 在Python中，迭代是通过 for ... in 来完成的，而很多语言比如C或者Java，迭代list是 通过下标完成的，比如Java代码： for (i=0; i 可以看出，Python的for循环抽象程度要高于Java的for循环。 因为 Python 的 for循环不仅可以用在list或tuple上，还可以作用在其他任何可迭代 对象上。 因此，迭代操作就是对于一个集合，无论该集合是有序还是无序，我们用 for 循环总是可以依次取出集合的每一个元素。 注意: 集合是指包含一组元素的数据结构，我们已经介绍的包括： 1. 有序集合：list，tuple，str和unicode； 2. 无序集合：set 3. 无序集合并且具有 key-value 对：dict 而迭代是一个动词，它指的是一种操作，在Python中，就是 for 循环。 迭代与按下标访问数组最大的不同是，后者是一种具体的迭代实现方式，而前者只关心 迭代结果，根本不关心迭代内部是如何实现的。 任务： 请用for循环迭代数列 1-100 并打印出7的倍数。 for i in range(1,101): 8-2 索引迭代 Python中，迭代永远是取出元素本身，而非元素的索引。 对于有序集合，元素确实是有索引的。有的时候，我们确实想在 for 循环中拿到索引， 怎么办？ 方法是使用 enumerate() 函数： >>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'] >>> for index, name in enumerate(L): ... 0 - Adam 1 - Lisa 2 - Bart 3 - Paul 使用 enumerate() 函数，我们可以在for循环中同时绑定索引index和元素name。但是， 这不是 enumerate() 的特殊语法。实际上，enumerate() 函数把： ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'] 变成了类似： [(0, 'Adam'), (1, 'Lisa'), (2, 'Bart'), (3, 'Paul')] 因此，迭代的每一个元素实际上是一个tuple： for t in enumerate(L): 如果我们知道每个tuple元素都包含两个元素，for循环又可以进一步简写为： for index, name in enumerate(L): 这样不但代码更简单，而且还少了两条赋值语句。 可见，索引迭代也不是真的按索引访问，而是由 enumerate() 函数自动把每个元素变 成 (index, element) 这样的tuple，再迭代，就同时获得了索引和元素本身。 任务： zip()函数可以把两个 list 变成一个 list： >>> zip([10, 20, 30], ['A', 'B', 'C']) [(10, 'A'), (20, 'B'), (30, 'C')] 在迭代 ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'] 时，如果我们想打印出名次 - 名字（名次从1开始)， 请考虑如何在迭代中打印出来。 提示：考虑使用zip()函数和range()函数 L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'] for index, name in zip(range(1,5),L): 8-3 迭代dict的value 迭代dict的value 我们已经了解了dict对象本身就是可迭代对象，用 for 循环直接迭代 dict，可以每次 拿到dict的一个key。 如果我们希望迭代 dict 对象的value，应该怎么做？ dict 对象有一个 values() 方法，这个方法把dict转换成一个包含所有value的list，这 样，我们迭代的就是 dict的每一个 value： d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 } print d.values() # [85, 95, 59] for v in d.values(): # 85 # 95 # 59 如果仔细阅读Python的文档，还可以发现，dict除了values()方法外，还有一个 itervalues() 方法，用 itervalues() 方法替代 values() 方法，迭代效果完全一样： d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 } print d.itervalues() # for v in d.itervalues(): # 85 # 95 # 59 那这两个方法有何不同之处呢？ 1. values() 方法实际上把一个 dict 转换成了包含 value 的list。 2. 但是 itervalues() 方法不会转换，它会在迭代过程中依次从 dict 中取出 value，所以 itervalues() 方法比 values() 方法节省了生成 list 所需的内存。 3. 打印 itervalues() 发现它返回一个 中，for 循环可作用的迭代对象远不止 list，tuple，str，unicode，dict等，任何可迭代对象都可以作用于for循环，而内部如何迭代我们通常并不用关心。 如果一个对象说自己可迭代，那我们就直接用 for 循环去迭代它，可见，迭代是一种 抽象的数据操作，它不对迭代对象内部的数据有任何要求。 任务： 给定一个dict： d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59, 'Paul': 74 } 请计算所有同学的平均分。 d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59, 'Paul': 74 } sum = 0.0 for x in d.values(): sum/=len(d) print sum 8-4 迭代dict的Key和value 我们了解了如何迭代 dict 的key和value，那么，在一个 for 循环中，能否同时迭代 key 和value？答案是肯定的。 首先，我们看看 dict 对象的 items() 方法返回的值： >>> d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 } >>> print d.items() [('Lisa', 85), ('Adam', 95), ('Bart', 59)] 可以看到，items() 方法把dict对象转换成了包含tuple的list，我们对这个list进行迭 代，可以同时获得key和value： >>> for key, value in d.items(): ... Lisa : 85 Adam : 95 Bart : 59 和 values() 有一个 itervalues() 类似， items() 也有一个对应的 iteritems()，iteritems() 不把dict转换成list，而是在迭代过程中不断给出 tuple，所以， iteritems() 不占用额外的内存。 任务: 请根据dict： d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59, 'Paul': 74 } 打印出 name : score，最后再打印出平均分 average : score。 d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59, 'Paul': 74 } sum = 0.0 for k, v in d.items(): print 'average', ':', sum/len(d) 第九章 列表生成式 9-1 生成列表 要生成list [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]，我们可以用range(1, 11)： >>> range(1, 11) [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] 但如果要生成[1x1, 2x2, 3x3, ..., 10x10]怎么做？方法一是循环： >>> L = [] >>> for x in range(1, 11): ... >>> L [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, , 81, 100] 但是循环太繁琐，而列表生成式则可以用一行语句代替循环生成上面的list： >>> [x * x for x in range(1, 11)] [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, , 81, 100] 这种写法就是Python特有的列表生成式。利用列表生成式，可以以非常简洁的代码生 成 list。 写列表生成式时，把要生成的元素 x * x 放到前面，后面跟 for 循环，就可以把list创 建出来，十分有用，多写几次，很快就可以熟悉这种语法。 任务： 请利用列表生成式生成列表 [1x2, 3x4, 5x6, 7x8, ..., 99x100] print [x*(x+1) for x in range(1,100,2)] 9-2 复杂表达式 使用for循环的迭代不仅可以迭代普通的list，还可以迭代dict。 假设有如下的dict： d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 } 完全可以通过一个复杂的列表生成式把它变成一个 HTML 表格： tds = [' print ' print ' print '\\n'.join(tds) print ' 注：字符串可以通过 % 进行格式化，用指定的参数替代 %s。字符串的join()方法可以 把一个 list 拼接成一个字符串。 任务： 在生成的表格中，对于没有及格的同学，请把分数标记为红色。 提示：红色可以用 d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 } def generate_tr(name, score): tds = [generate_tr(name, score) for name, score in d.iteritems()] print ' print ' print '\\n'.join(tds) print ' 9-3 条件过滤 列表生成式的 for 循环后面还可以加上 if 判断。例如： >>> [x * x for x in range(1, 11)] [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, , 81, 100] 如果我们只想要偶数的平方，不改动 range()的情况下，可以加上 if 来筛选： >>> [x * x for x in range(1, 11) if x % 2 == 0] [4, 16, 36, , 100] 有了 if 条件，只有 if 判断为 True 的时候，才把循环的当前元素添加到列表中。 任务： 请编写一个函数，它接受一个 list，然后把list中的所有字符串变成大写后返回，非字 符串元素将被忽略。 提示： 1. isinstance(x, str) 可以判断变量 x 是否是字符串； 2. 字符串的 upper() 方法可以返回大写的字母。 def toUppers(L): print toUppers(['Hello', 'world', 101]) 9-4 多层表达式 for循环可以嵌套，因此，在列表生成式中，也可以用多层 for 循环来生成列表。 对于字符串 'ABC' 和 '123'，可以使用两层循环，生成全排列： >>> [m + n for m in 'ABC' for n in '123'] ['A1', 'A2', 'A3', 'B1', 'B2', 'B3', 'C1', 'C2', 'C3'] 翻译成循环代码就像下面这样： L = [] for m in 'ABC': 任务： 利用 3 层for循环的列表生成式，找出对称的 3 位数。例如，121 就是对称数，因为 从右到左倒过来还是 121。 print [100*m+10*n+m for m in range(1,10) for n in range (0,10)]下载本文
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