Python 是一种通用编程语言，其在科学计算和机器学习领域具有广泛的应用。如果我们打算利用 Python 来执行机器学习，那么对 Python 有一些基本的了解就是至关重要的。本Python 入门系列体验就是为这样的初学者精心准备的。
二、变量、运算符与数据类型
- 第一个字符必须是字母表中字母或下划线 _ 。
- 标识符的其他的部分由字母、数字和下划线组成。
在 Python 3 中，可以用中文作为变量名，非 ASCII 标识符也是允许的了。
保留字即关键字，我们不能把它们用作任何标识符名称。Python 的标准库提供了一个 keyword 模块，可以输出当前版本的所有关键字：
在Python中，#表示单行注释，实例如下：
多行注释可以使用多个#号或者使用'''和"""，实例如下：
这是多行注释，用三个单引号 这是多行注释，用三个单引号 这是多行注释，用三个单引号 这是多行注释，用三个双引号 这是多行注释，用三个双引号 这是多行注释，用三个双引号
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得到负数或是两个数相减
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两个数相乘，或者是返回一个被重复若干次的字符串
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所有比较运算符返回1表示真，返回0表示假。这分别与特殊的变量True和False等价。注意，这些变量名的大写。
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如果x为False，x and y返回x的值，否则返回y的计算值。
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如果x为True，x or y 返回x的值，否则返回y的计算值。
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Python中的and从左到右计算表达式，若所有值均为真，则返回最后一个值，若存在假，则返回第一个假值。 or也是从左到右计算表达式，返回第一个为真的值。 其中数字0是假，其他都是真。 字符""是假，其他都是真。
按位运算符是把数字看作二进制来进行计算的。Python中的按位运算法则如下：
下表中变量 a 为 60，b 为 13二进制格式如下：
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参与运算的两个值，如果两个相应位都为1，则该位的结果为1，否则为0。
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只要对应的两个二进制位有一个为1时，结果位就为1。
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当两对应的二进位相异时，结果为1。
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对数据的每个二进制位取反,即把1变为0,把0变为1。
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运算数的各二进位全部左移若干位，由"<<"右边的数指定移动的位数，高位丢弃，低位补0。
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把">>"左边的运算数的各二进位全部右移若干位，">>"右边的数指定移动的位数
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【例子】有关二进制的运算，参见“位运算”部分。
有了这个三元操作符的条件表达式，你可以使用一条语句来完成以上的条件判断和赋值操作。
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海象运算符，可在表达式内部为变量赋值。Python3.8版本新增运算符。
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#在这个示例中，赋值表达式可以避免调用 len() 两次:
除了以上的一些运算符之外，Python还支持成员运算符，测试实例中包含了一系列的成员，包括字符串，列表或元组。
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如果在指定的序列中找到值返回 True，否则返回 False。
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如果在指定的序列中没有找到值返回 True，否则返回 False。
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身份运算符用于比较两个对象的存储单元。
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is 是判断两个标识符是不是引用自一个对象
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is not 是判断两个标识符是不是引用自不同对象
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注：id()函数用于获取对象内存地址。
【例子】比较的两个变量均指向不可变类型。
【例子】比较的两个变量均指向可变类型。
- is, is not 对比的是两个变量的内存地址
- ==, != 对比的是两个变量的值
- 比较的两个变量，指向的都是地址不可变的类型（str等），那么is，is not 和 ==，！= 是完全等价的。
- 对比的两个变量，指向的是地址可变的类型（list，dict，tuple等），则两者是有区别的。
- 在交互式环境中，编译器会有一个小整数池的概念，会把（-5，256）间的数预先创建好，而当a和b超过这个范围的时候，两个变量就会指向不同的对象了，因此地址也会不一样，比如下例：
以下表格列出了从最高到最低优先级的所有运算符：
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按位翻转, 一元加号和减号 (最后两个的方法名为 +@ 和 -@)
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乘，除，求余数和取整除
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赋值运算符（从右往左结合）
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- 在使用变量之前，需要对其先赋值。
- 变量名可以包括字母、数字、下划线、但变量名不能以数字开头。
运行下面一段代码看看结果是什么？
Python3中有六个标准的数据类型：
- 不可变数据（3个）：Number（数字）、String（字符串）、Tuple（元组）
- 可变数据（3个）：List（列表）、Set（集合）、Dictionary（字典）
【例子】通过print()可以看出a的值，以及类（class）是int。
Python里面万物皆对象（object），整型也不例外，只要是对象，就有相应的属性 （attributes） 和方法（methods）。
dir() 函数不带参数时，返回当前范围内的变量、方法和定义的类型列表；带参数时，返回参数的属性、方法列表。如果参数包含方法__dir__()，该方法将被调用。如果参数不包含__dir__()，该方法将最大限度地收集参数信息。
对它们有个大概印象就可以了，具体怎么用，需要哪些参数 （argument），还需要查文档。看个bit_length()的例子。
【例子】找到一个整数的二进制表示，再返回其长度。
有时候我们想保留浮点型的小数点后n位。可以用decimal包里的Decimal对象和getcontext()方法来实现。
Python 里面有很多用途广泛的包 (package)，用什么你就引进 (import) 什么。包也是对象，也可以用上面提到的dir(decimal) 来看其属性和方法。
除了直接给变量赋值True和False，还可以用bool(X)来创建变量，其中X可以是
- 基本类型：整型、浮点型、布尔型
- 容器类型：字符串、元组、列表、字典和集合
【例子】bool 作用在基本类型变量：X 只要不是整型 0、浮点型 0.0，bool(X) 就是 True，其余就是 False。
【例子】bool 作用在容器类型变量：X 只要不是空的变量，bool(X) 就是 True，其余就是 False。
- 对于数值变量，0, 0.0 都可认为是空的。
- 对于容器变量，里面没元素就是空的。
此外，还可以通过isinstance来判断：
- type()不会认为子类是一种父类类型，不考虑继承关系。
- isinstance()会认为子类是一种父类类型，考虑继承关系。
- 转换为复数 complex(x)：将x转换到一个复数，实数部分为 x，虚数部分为 0。
- 转换为复数 complex(x, y)：将 x 和 y 转换到一个复数，实数部分为 x，虚数部分为 y。x 和 y 是数字表达式。
- Python不支持复数转换为整数或浮点数。
当你指定一个值时，Number对象就会被创建：
你也可以使用del语句删除一些对象引用。
你可以通过使用del语句删除单个或多个对象，例如：
- 2、一个变量可以通过赋值指向不同类型的对象。
- 3、数值的除法包含两个运算符：/ 返回一个浮点数，// 返回一个整数。
- 4、在混合计算时，Python会把整型转换成为浮点数。
- print() 方法用于打印输出，最常见的一个函数。
以下是print()函数的语法：
- 关键字参数objects表示将对象以字符串表示的方式格式化输出到流文件对象file里。其中所有非关键字参数都按str()方式进行转换为字符串输出。print()函数可以一次输出多个对象。输出多个对象时，需要用 , 分隔；
- 关键字参数sep是实现分隔符，比如多个参数输出时想要输出中间的分隔字符；
- 关键字参数end是输出结束时的字符，默认是换行符\n；
- 关键字参数file是定义流输出的文件，可以是标准的系统输出sys.stdout，也可以重定义为别的文件；
- 关键字参数flush是立即把内容输出到流文件，不作缓存。
【例子】没有参数时，每次输出后都会换行。
【例子】每次输出结束都用end设置的参数&结尾，并没有默认换行。
【例子】item值与'another string'两个值之间用sep设置的参数&分割。由于end参数没有设置，因此默认是输出解释后换行，即end参数的默认值为\n。
二进制有三种不同的表示形式：原码、反码和补码，计算机内部使用补码来表示。
原码：就是其二进制表示（注意，有一位符号位）。
反码：正数的反码就是原码，负数的反码是符号位不变，其余位取反（对应正数按位取反）。
补码：正数的补码就是原码，负数的补码是反码+1。
符号位：最高位为符号位，0表示正数，1表示负数。在位运算中符号位也参与运算。
~ 把num的补码中的 0 和 1 全部取反（0 变为 1，1 变为 0）有符号整数的符号位在 ~ 运算中同样会取反。
只有两个对应位都为 1 时才为 1
只要两个对应位中有一个 1 时就为 1
只有两个对应位不同时才为 1
异或操作的性质：满足交换律和结合律
3. 利用位运算实现快速计算
通过 ^ 快速交换两个整数。 通过 ^ 快速交换两个整数。
通过 a & (-a) 快速获取a的最后为 1 位置的整数。
4. 利用位运算实现整数集合
一个数的二进制表示可以看作是一个集合（0 表示不在集合中，1 表示在集合中）。
比如集合 {1, 3, 4, 8}，可以表示成 01 00 01 10 10 而对应的位运算也就可以看作是对集合进行的操作。
注意：整数在内存中是以补码的形式存在的，输出自然也是按照补码输出。
【例子】C#语言输出负数。
是不是很颠覆认知，我们从结果可以看出：
- Python中bin一个负数（十进制表示），输出的是它的原码的二进制表示加上个负号，巨坑。
- Python中的整型是补码形式存储的。
- Python中整型是不限制长度的不会超范围溢出。
所以为了获得负数（十进制表示）的补码，需要手动将其和十六进制数0xffffffff进行按位与操作，再交给bin()进行输出，得到的才是负数的补码表示。
- if 语句的 expr_true_suite 代码块只有当条件表达式 expression 结果为真时才执行，否则将继续执行紧跟在该代码块后面的语句。
- 单个 if 语句中的 expression 条件表达式可以通过布尔操作符 and，or和not 实现多重条件判断。
- Python 提供与 if 搭配使用的 else，如果 if 语句的条件表达式结果布尔值为假，那么程序将执行 else 语句后的代码。
【例子】猜数字v1.0
print("你太了解小姐姐的心思了！") print("哼，猜对也没有奖励！")
print("猜错了，小姐姐现在心里想的是666！") print("游戏结束，不玩儿啦！")
if语句支持嵌套，即在一个if语句中嵌入另一个if语句，从而构成不同层次的选择结构。
【例子】Python 使用缩进而不是大括号来标记代码块边界，因此要特别注意else的悬挂问题。
【例子】升级版猜数字v1.1
print("你太了解小姐姐的心思了！") print("哼，猜对也没有奖励！")
print("游戏结束，不玩儿啦！")
- elif 语句即为 else if，用来检查多个表达式是否为真，并在为真时执行特定代码块中的代码。
- assert这个关键词我们称之为“断言”，当这个关键词后边的条件为 False 时，程序自动崩溃并抛出AssertionError的异常。
【例子】在进行单元测试时，可以用来在程序中置入检查点，只有条件为 True 才能让程序正常工作。
while语句最基本的形式包括一个位于顶部的布尔表达式，一个或多个属于while代码块的缩进语句。
while循环的代码块会一直循环执行，直到布尔表达式的值为布尔假。如果不慎进入无限循环你可以使用 CTRL+C 来中断循环。特别需要注意冒号和缩进。
如果布尔表达式不带有<、>、==、！=、in、not in等运算符，仅仅给出数值之类的条件，也是可以的。当while后写入一个非零整数时，视为真值，执行循环体；写入0时，视为假值，不执行循环体。也可以写入str、list或任何序列，长度非零则视为真值，执行循环体；否则视为假值，不执行循环体。
【例子】猜数字升级版v2.0
print("你太了解小姐姐的心思了！") print("哼，猜对也没有奖励！")
print("游戏结束，不玩儿啦！")
【例子】布尔表达式返回0，循环终止。
当while循环正常执行完的情况下，执行else输出，如果while循环中执行了跳出循环的语句，比如 break，将不执行else代码块的内容。需要注意冒号和缩进。
for循环是迭代循环，在Python中相当于一个通用的序列迭代器，可以遍历任何有序序列，如str、list、tuple等，也可以遍历任何可迭代对象，如dict。
每次循环，迭代变量被设置为可迭代对象的当前元素，提供给代码块使用。
当for循环正常执行完的情况下，执行else输出，如果for循环中执行了跳出循环的语句，比如 break，将不执行else代码块的内容，与while - else语句一样。
- 这个BIF（Built-in functions）有三个参数，其中用中括号括起来的两个表示这两个参数是可选的。
- step=1 表示第三个参数的默认值是1。
- range 这个BIF的作用是生成一个从start参数的值开始到stop参数的值结束的数字序列，该序列包含start的值但不包含stop的值。
- sequence：一个序列、迭代器或其他支持迭代对象。
- start：下标起始位置。
用 enumerate(A) 不仅返回了 A 中的元素，还顺便给该元素一个索引值 (默认从 0 开始)。此外，用 enumerate(A, j) 还可以确定索引起始值为 j。
break语句可以跳出当前所在层的循环。
print("你太了解小姐姐的心思了！") print("哼，猜对也没有奖励！")
print("游戏结束，不玩儿啦！")
continue终止本轮循环并开始下一轮循环。
- continue 语句被用来告诉 Python 跳过当前循环块中的剩余语句，然后继续进行下一轮循环。
pass 语句的意思是“不做任何事”，如果你在需要有语句的地方不写任何语句，那么解释器会提示出错，而 pass 语句就是用来解决这些问题的。
pass是空语句，不做任何操作，只起到占位的作用，其作用是为了保持程序结构的完整性。尽管pass语句不做任何操作，但如果暂时不确定要在一个位置放上什么样的代码，可以先放置一个pass语句，让代码可以正常运行。
【例子】选择排序v1.0
b=list(set(a)) # 建立新的列表，嵌套的是集合（除去冗余元素并自动排序）
c=[] # 建立空列表，用来存放选择排序的数据 我输入的列表元素集合有：1，2，4，5，12，21（已排好序并除去冗余） 其中我依次选择集合中的各个数据，与原来列表的元素相比
如果相等，我就把a集合的相对应的数据存到空列表里
【例子】选择排序v2.0
m=input('输入石头，剪刀，布，输入end结束游戏：')
#外边一层循环控制行数
#里面一层循环控制每一行中的列数
print("你的余额不足，请充值") print("购买后余额不足，请重新输入")
print("提示：中奖数据有六位数，每位数为0或者1") n2=input("请猜测中奖数据：（输入的数字为0或1）")
input("请问还要继续么？结束请输入no,继续请任意输入字符：")
异常就是运行期检测到的错误。计算机语言针对可能出现的错误定义了异常类型，某种错误引发对应的异常时，异常处理程序将被启动，从而恢复程序的正常运行。
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EOFError：没有内建输入，到达EOF标记
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IOError：输入/输出操作失败
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OSError：操作系统产生的异常（例如打开一个不存在的文件）
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KeyError：字典中查找一个不存在的关键字
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MemoryError：内存溢出（可通过删除对象释放内存）
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NameError：尝试访问一个不存在的变量
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ReferenceError：弱引用试图访问已经垃圾回收了的对象
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TypeError：不同类型间的无效操作
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FutureWarning：关于构造将来语义会有改变的警告
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ImportWarning：用于在导入模块过程中触发的警告
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BytesWarning：与字节或字节码相关的警告
try 语句按照如下方式工作：
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首先，执行try子句（在关键字try和关键字except之间的语句）
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如果没有异常发生，忽略except子句，try子句执行后结束。
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如果在执行try子句的过程中发生了异常，那么try子句余下的部分将被忽略。如果异常的类型和except之后的名称相符，那么对应的except子句将被执行。最后执行try - except语句之后的代码。
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如果一个异常没有与任何的except匹配，那么这个异常将会传递给上层的try中。
一个try语句可能包含多个except子句，分别来处理不同的特定的异常。最多只有一个分支会被执行。
处理程序将只针对对应的 try 子句中的异常进行处理，而不是其他的 try 的处理程序中的异常。
try-except-else语句尝试查询不在dict中的键值对，从而引发了异常。这一异常准确地说应属于KeyError，但由于KeyError是LookupError的子类，且将LookupError置于KeyError之前，因此程序优先执行该except代码块。所以，使用多个except代码块时，必须坚持对其规范排序，要从最具针对性的异常到最通用的异常。
【例子】一个except子句可以同时处理多个异常，这些异常将被放在一个括号里成为一个元组。
最后一个except子句可以忽略异常的名称，它将被当作通配符使用。你可以使用这种方法打印一个错误信息，然后再次把异常抛出。
不管try子句里面有没有发生异常，finally子句都会执行。
【例子】如果一个异常在try子句里被抛出，而又没有任何的except把它截住，那么这个异常会在finally子句执行后被抛出。
如果在try子句执行时没有发生异常，Python将执行else语句后的语句。
如果没有异常执行这块代码
使用except而不带任何异常类型，这不是一个很好的方式，我们不能通过该程序识别出具体的异常信息，因为它捕获所有的异常。
fh.write("这是一个测试文件，用于测试异常!!")
- else语句的存在必须以except语句的存在为前提，在没有except语句的try语句中使用else语句，会引发语法错误。
- 使用 else 子句比把所有的语句都放在 try 子句里面要好，这样可以避免一些意想不到，而 except 又无法捕获的异常。
异常处理并不仅仅处理那些直接发生在 try 子句中的异常，而且还能处理子句中调用的函数（甚至间接调用的函数）里抛出的异常。
Python 使用raise语句抛出一个指定的异常。
