python语法入门、基本数据类型、程序控制语句与组合数据类型

一、语法

代码执行是严格从上到下的顺序​​，缩进规则极其严格​​，开头的空格数量不能随意增减，因为​​空格在Python中代表代码逻辑层级​​，多一个或少一个空格都会导致程序无法运行。​

1.1输出函数print()

print()输出函数​​和​​input()输入函数是两个最基础的函数​​​​。这两个函数分别负责信息的输出和接收，是编程中最常用的基础功能。

（1）​​当参数是字符串时​​，比如用单引号或双引号包裹的内容，print会原样输出。这里要特别注意，​​代码中的符号必须是英文格式​​，比如引号、括号等，中文符号会报错。

（2）​​参数为变量名​​的情况，比如a=3、b=15、c=a+b，此时print(c)会输出变量c的值18。print函数会先计算变量内容再输出。

（3）参数为表达式​​时，比如a+b-7，print会先计算表达式结果（这里是11）再输出。​​核心规律​​是：print总会先计算括号内的内容（无论是变量、表达式还是其他），再输出最终结果。

（4）参数为多个参数时，参数间会​​自动添加空格​​分隔。比如print(a, b)会把变量a和b的值用空格隔开输出。

（5）输出末尾设置​​end参数​​，它默认值是\\n（换行符），所以每次print输出后会自动换行。如果想改变输出后的行为，比如让内容不换行或在末尾加其他字符，可以修改end参数的值。连接输出​​通过设置end='##'，可以让两个print语句的输出用"##"连接起来；若设为end=''（空字符串），则直接拼接输出内容。

（6）参数为函数：先计算函数的结果，再将函数结果输出。其中dir(__builtins__)能列出当前Python环境中所有可用的内置函数。

​​1.2输入函数input（）​

与print函数相反，是用来接收用户输入信息的。比如需要获取用户性别、年龄等信息时就要用到它。input函数的基本用法很简单：直接写input()，括号里可以加上提示信息，比如input("请输入账号：")。这时程序会暂停，等待用户输入内容。​​提示信息​​会显示在终端上引导用户正确输入。通过input()函数获取的用户输入，​​无论输入数字还是文字，返回的都是字符串类型​​。

1.3元素的命名

（1）只能用字母（a-z/A-Z）、数字（0-9）、下划线或汉字​​来组合命名。特别注意，像@、$、%这些符号都是​​绝对不允许​​出现的，系统会直接报错提示语法错误。

（2）​​变量名不能以数字开头​​，比如"3myname"会直接报错。​​

（3）变量名不能和保留字相同，保留字是python内已被使用的具有特定功能的名称,如false、if等。比如写"False=11"就会报错。

（4）变量名最好别用Python内置函数名​​（比如list/dict等），虽然语法允许，但容易引发混淆。例如​​把内置函数名（如print）用作变量名是允许的​​，但这样做会​​覆盖原有函数功能​​。比如先写print=10，再写print(1+1)就会报错——因为此时print已经变成普通变量，不再是函数了。虽然Python允许这种操作，但会​​导致内置函数失效​​，所以编程时要​​避免使用内置函数名作为变量名​​。这种错误不会立即显现，而是在后续调用被覆盖的函数时才暴露，属于典型的"埋雷"行为。

1.4赋值语句

（1）Python严格区分大小写，所以大写的ELSE和小写的else是不同的标识符，不会冲突。​​变量名不能与关键字完全相同​​，但通过大小写变化可以绕过这一限制。

（2）关于变量值的覆盖​​：当给变量先后赋不同的值时，后赋的值会完全覆盖之前的值，就像内存中的存储空间被新内容替换一样。

（3）​​多重赋值​​的用法：可以用a,b,c,d = 10,12,13,15这样的形式，​​同时给多个变量赋值​​，数值会按顺序对应分配给各个变量。

二、基本数据类型

​​每种数据类型都有专属的操作方法​​，比如数值型擅长加减乘除，字符串型专精连接和切片操作，而矩阵则侧重求逆等运算。

​​基本数据类型就两种​​：​​数值类型​​和​​字符串类型​​。

2.1数值型

1）​​整型​​（如123）；

2）​​浮点型​​（带小数点的数）；

3）复数（AI领域很少用，主要在机械/电学等领域）。重点掌握前两种就行。

整型的运算很直观，支持​​加减乘除、整除、取余、幂运算​​等基础操作。就像小学数学里的整数计算，只是现在要用代码表达出来。

增强赋值运算符​​是基础运算符和赋值语句的结合体。比如a += 3完全等价于a = a + 3，这种写法不仅更简洁，还能提高代码效率。常见的增强赋值运算符包括+=、-=、*=、/=、//=、%=和​**​=。

2.2字符串

字符串索引：从左往右从0开始计数，从右往左是从-1开始计数。用索引可以获取字符串中的字符，如a='python',a[2]='t'。获取多个字符切片，要使用两个参数。如a[2:5]='tho'，切片只包含左边的索引的字符，不包含右边索引。

其实使用两个参数包含了第三个参数，只不过默认步长（第三个参数）为1​​。当尝试用[-1:-6]反向切片时，由于默认步长是1（从左往右），导致无法获取有效结果。​​解决方法​​是显式设置步长为-1，即写成[-1:-6:-1]，这样就能实现从右往左的切片。

[起始:结束:步长]，其中​​步长决定了切片方向​​，正数从左往右，负数从右往左。

 ​​字符串操作​：连接用简单的（+）就可以连接两个字符串，如a='python'+'人工智能'。字符串复制可以用（*）来解决，如a='python'*倍数

字符串函数：len（参数）用来获取字符串长度，如len(a)。

字符串方法：

（1）count()方法​​：用来统计字符串中某个子串出现的次数。比如代码a.count("3500")会在字符串a中查找"3500"出现的次数，示例中返回结果是3，说明"3500"出现了三次。

（2）replace()方法​​：用于替换字符串中的内容，参数一是要被替换的子串，参数二是新内容。比如a.replace("3500","4000")会把所有"3500"替换成"4000"。

（3）​​strip()方法​​：专门处理字符串​​开头和结尾​​的字符，比如去掉开头和结尾的"#"号。strip​​只处理首尾字符​​，如果字符串中间有相同字符不会被删除。另外，字符串末尾的空格也会被strip默认清除。​​带参数时​​会删除字符串开头指定的内容，​​不带参数​​则默认删除首尾的空格、换行符和制表符等空白字符。

（4）split()：能​​按指定分隔符​​把字符串拆分成列表。比如用"#"分隔字符串"a#b#c"，就会得到['a','b','c']这个列表。

（5）join()方法：会在​​每个字符之间插入指定字符串​​。比如用"-"连接列表元素，就能把['a','b']变成"a-b"。这些方法组合使用可以灵活处理各种字符串操作需求。

​​（6）format方法​​："字符{}字符{}…".format(参数1，参数2)​​

带花括号的引号内容仍是字符串​​，不是字典。这些花括号是"槽位"，会被format()方法的参数依次填充。比如第一个参数会替换第一个花括号，第二个参数替换第二个，以此类推。

​​转义字符​​：就是那些会改变原本含义的特殊字符，比如键盘上的制表符（Tab键）、换行符、引号等。这些字符在字符串中无法直接显示，需要用反斜杠（\\）加特定字母来表示。比如"\\n"代表换行，"\\t"代表制表符（相当于多个空格）。​​在文件路径中使用反斜杠时要小心​​，因为像"\\U"这样的组合会被当作转义字符处理，可能导致路径错误，因此要在路径前加上r表示路径。

2.3​​数据类型检测​​

处理数据前要先明确类型，用type()函数可以快速判断。比如字符串会返回class 'str'，整数返回class 'int'，浮点数则是class 'float'。

​​强制类型转换：常用的转换函数包括：

• ​​int()​​：把数据转为整数（如字符串"31415"→整数31415）

• ​​float()​​：转为浮点数

• ​​str()​​：转为字符串

​​字符串类型转换​​有个需要注意的点：如果一个字符串看起来像浮点数（比如"3.14"），你不能直接把它转成整数(int)。​​必须分两步走​​：先转成浮点数(float)，再转成整数。

​​多行字符串处理​​：当文本包含多个段落时，直接写成字符串可能会遇到格式问题。就像你看到的，颜色显示都不对，这说明系统没正确识别这种多行结构。需要特殊处理才能保持原有段落格式。单引号或双引号​​只能包裹单行字符串，遇到多行内容时就会失效。这时候应该改用​​三引号（三个单引号或双引号）​​来包裹多行字符串，这样就能正确识别换行位置。注释是完全不会被执行的说明文字，而三引号字符串是真实存在的字符串对象，只是没被使用而已。当遇到特别长的代码行时，可以用​​反斜杠（\\）​​来换行拆分，这样既保持代码功能不变，又能提升可读性。

三、程序控制语句

3.1条件判断语句​​

（1）​​if语句:​​缩进非常重要​​，通常用四个空格来表示代码块，缩进的代码都属于if语句的执行部分。​​缩进决定了代码的逻辑结构​​，多行代码的缩进表示它们都属于同一个条件判断块。

​​条件判断​​有七种常见形式，比如用​​双等号（==）判断是否相等​​，返回True或False。还有大于（>）、大于等于（>=）等比较运算符。

​​当条件表达式是a*2这样的计算时，​​只要结果不是0或None​​，就视为True,触发条件执行​​，只有结果为0或None才会跳过后续代码。

（2）​​if-else条件语句​​：​​条件判断后跟一个代码块​​，如果条件为true就执行这个代码块，否则执行else后面的代码块。

（3）​​​​if-elif-else的形式​​：处理多个条件​​时可用。它会按顺序检查每个条件，第一个满足的就执行对应的代码块，不满足就进行下一次判断elif，都不满足就执行else部分。

（4）"与(and)"运算、"或(or)"运算：and表示前后条件要同时满足才为True，or表示前后条件满足一个就为True。在多个条件判断时，要用括号标明哪些条件先进行运算。

（5）​​if-else的简洁写法​​：表达式1 if 条件 else 表达式2。这种单行写法相当于把常规的if-else结构压缩成一行，先判断条件，为真则返回表达式1，否则返回表达式2。就像例子中比较a和b的大小，可以直接写成a if a>b else b来获取较大值。

3.2​​循环语句​​

（1）​​for循环："for 变量 in 循环内容:"​​，后面跟带缩进的代码块。

​​循环次数完全由循环内容的数量决定​​，比如有几个元素就会循环几次，每次循环都会自动将当前元素赋值给循环变量。

​​range函数​​解决了数字循环的问题。因为数字不像字符串那样可以拆分成单个字符，所以需要range函数来​​生成一个可迭代的数字序列​​。比如想循环n次，用range(n)就能生成0到n-1的序列供循环使用。

​​range函数​​不仅能生成简单的数字序列，还能通过参数控制范围和步长：

• ​​单参数​​（如range(1000)）：生成从0到999的序列

• ​​双参数​​（如range(4,8)）：生成从4到7（​​不包含8​​）的序列

• ​​三参数​​（如range(4,8,2)）：从4开始，步长为2，生成4和6（跳过5和7）

for循环复合写法：B = [a*2 for a in range(5)]这行代码其实等效于：先创建一个空列表B，然后用for循环遍历range(5)，每次循环把a*2的结果用append()方法添加到列表B中。执行后得到的B列表会包含[0,2,4,6,8]这些元素。

（2）while循环：只要条件满足（如4>=3为True），就会反复执行代码块，执行完又返回检查条件。​​关键点​​在于这个循环会持续到条件不满足为止，如果条件永远为真（比如4>=3），就会陷入​​死循环​​。

（3）​​嵌套循环：​​缩进决定了代码块的归属​​。外层循环的每次迭代，必须​​完整执行内层循环的所有内容​​后，外层循环的变量才会更新。

（4）​​break、continue关键字​​的作用：break一旦满足条件是直接终止整个循环​​，而​​continue只是跳过当前这次循环​​，相当于"这轮我先不玩了"，但循环还会继续下一轮。

3.3​​异常处理语句​​

当我们用input()接收用户输入并强制转为整数时，如果用户不小心输入了字母程序就会报错ValueError（值错误）。

​​try-except异常处理结构​​：当try代码块出现异常时，系统会自动跳转到except代码块执行。比如可以用它来拦截用户输入的异常值。

但这里有个​​易忽略的细节​​：输入0也会被判定为"不正确"。这说明代码的验证逻辑可能存在漏洞，需要进一步检查条件判断语句是否合理。这种情况在编程中很常见，提醒我们要特别注意边界条件的测试。

当程序遇到输入错误时，​​不能简单地机械报错​​，而应该根据具体错误类型给出人性化提示。比如输入0会触发​​ZeroDivisionError​​（零除错误），输入非数字会触发​​ValueError​​（值错误）。通过​​捕获特定异常类型​​，可以针对性地提示"数字不能为0"或"请输入有效数字"，这样比笼统的"输入不正确"更清晰易懂。

​四、组合数据类型​​

在基础阶段，我们会重点学习三种组合数据类型：​​列表、元组和字典​​。

4.1​​列表

用中括号[]表示，里面能装各种类型的数据。数值（比如1、2）、字符串（比如"python"）、甚至其他列表、元组、字典都能往里塞。

列表元素用逗号隔开，每个元素可以是完全不同的数据类型。这种特性让列表成为处理复杂数据的利器，比如电商系统中用户的名字（字符串）、年龄（数值）、购物车（列表）就能统一管理。

​​索引从0开始​​，a[0]取第一个元素。判断元素个数要​​看逗号分隔​​，遇到子列表时，无论它内部多复杂，都视为一个独立元素。​​负数索引​​表示从后往前数，-1是最后一个元素。

​​切片操作​​和字符串类似，语法是[start:end]，这些规则和字符串切片完全一致。

在​​嵌套列表​​操作中，需要分步操作：先通过主列表索引定位到子列表，再通过子列表索引定位具体元素。调试模式下可以​​逐层展开​​列表结构，直观看到每个子列表的内容。比如要获取s1[2][4]的值，必须先拿到s1[2]这个子列表，才能继续索引[4]。

列表类型函数：list()可以将类型强制转换为列表。

列表方法：

（1）append（）：在列表最后增加一个元素

（2）clear():清除列表中所有元素，括号内无需添加参数。

 （3）​copy()：​​会​​真正创建新内存空间​​，把原列表内容完整复制过去，此时修改原列表不会影响新列表。直接赋值（lst2 = lst）​​只是给​​同一块内存空间起了新名字​​（如lst2），本质上lst和lst2是同一个对象。所以用clear()清空其中一个，另一个也会同步清空。

（4）​​count()​​：统计元素出现次数，比如统计"奶茶"在列表里出现了3次，就返回数字3

（5）​​index()​​：查找元素位置，比如找"冰激凌"的下标是2（从0开始数）

（6）​​insert（）：它在指定位置插入元素，其他元素会自动后移。如a.insert(2,"abc")就是在索引2的位置加入元素"abc"。

（7）​​pop（）：是按索引删除元素，比如pop(2)就是删除下标2的元素。​

（8）remove（）：​​是删除​​第一个匹配值​​，remove("大盘鸡")只删除第一个"大盘鸡"，后面重复的不会删。

（9）​​reverse（）：​​直接翻转整个列表顺序。如下图翻转后的信息不会返回给b。

（10）sort（）：中文列表排序默认按拼音字母顺序​​。​​数字列表默认从小到大排序​​，但可以通过设置reverse=True参数改为从大到小排列。

4.2元组

元组使用圆括号()包裹元素​​。​​列表和元组的关键区别​​在于​​可变性​​。列表(list)用方括号表示，可以随意增删改元素；而元组(tuple)用圆括号表示，​​一旦创建就不可修改​​，包括不能删除、添加或反转元素。可用tuple()函数强制转换为元组。

4.3字典

没有序号，只能通过键来找值

​

字典特别适合存储​​键值对形式的数据​​，比如用户信息这种结构化数据；而列表更适合存储​​同类型元素的集合​​。两者的核心区别在于：字典通过键快速访问值，列表则通过索引位置访问元素。字典特别适合管理这类​​关联性数据​​，每个键值对就是一个独立的数据单元。

​​字典和列表的最大区别​​在于字典是​​无序​​的，不能像列表那样通过索引号来获取元素，​​必须通过键来访问对应的值​​。

dict()函数和list()、tuple()类似，都是​​强制类型转换函数​​，也可以用来​​创建空字典​​。比如a = dict()就会生成一个空字典。如果想往字典里添加内容，可以用a[键] = 值的方式。而列表添加元素是用append()方法，字典则是直接通过​​键赋值​​的方式，必须明确指定键和对应的值。

​​字典是通过键(key)来访问值(value)的​​，而不是像列表那样通过下标(index)。

操作方法​​：

（1）​​clear（）：直接清空整个字典内容。

​​（2）get（）：它接收两个参数，​​第一个参数是要查找的键​​，如果字典中存在这个键，就返回对应的值；​​如果键不存在​​，则返回第二个参数的值。比如dict.get('key1','default')，就是在字典里找'key1'，找到返回其值，找不到就返回'default'。这个方法可以接受1-2个参数​​。单参数查不到返None，双参数查不到返默认值​​。

（3）keys()：会返回一个dict_keys对象​​。比如执行a = D.keys()后，变量a会包含字典D的所有键集合。这里要注意的是，​​dict_keys并不是普通的列表​​，而是字典键的动态视图，会随字典更新而变化。