本系列旨在快速掌握Python，实现能够快速阅读和理解 Python 代码，并在可查阅语法的情况下进行 AI 学习。
本篇先了解一下Python基础知识。
本篇内容较菜鸟教程有所删减、方便快速构建大纲，且加入了PEP 8规范说明等有助于理解和编写代码的说明。

因为是Java程序员视角学习Python，所以会有一些与Java的比较。

资料推荐

菜鸟教程
《python入门到实践》

Python格式规范

编码

默认情况下，Python3 源码文件以 UTF-8 编码，所有字符串都是 unicode 字符串。

PEP 8规则

Python官方的规范PEP 8。
里面有各种规范，这里简单介绍一下命名规范。

• 变量
  不要使用I、O字符作为单个字符变量名。
  常量为大写字母+下划线。

• 模块名
  模块名全小写，下划线分割。

• 类名
  类名CapWords规范，即同Java一样首字母大写。
  异常类后缀使用Error。

• 函数名
  小写+下划线。
  实例方法第一个参数用self。
  类方法第一个参数用cls。
  使用下划线优于缩写。

• 前导线_约定

公开属性不应有前导下划线_
仅对非公共方法和实例变量使用一个前导下划线_
使用双前导下划线__命名可能与设计为子类的类中的属性发生冲突的属性。

标识符

• 第一个字符必须以字母（a-z, A-Z）或下划线 _ 。
• 标识符的其他的部分由字母、数字和下划线组成。
• 标识符对大小写敏感，count 和 Count 是不同的标识符。
• 标识符对长度无硬性限制，但建议保持简洁（一般不超过 20 个字符）。
• 禁止使用保留关键字，如 if、for、class 等不能作为标识符。

注释

#!/usr/bin/python3# 第一个注释
# 第二个注释'''
第三注释
第四注释
'''"""
第五注释
第六注释
"""
print ("Hello, Python!")

缩进（Python怎么写）

python最具特色的就是使用缩进来表示代码块，不需要使用大括号 {} 。

缩进的空格数是可变的，但是同一个代码块的语句必须包含相同的缩进空格数。

缩进一致默认为同一个代码快，使用反斜杠\可以实现多行语句。

Python换行不需要使用分号;来标识结束。

Python关键字

python关键字可以使用下列代码打印出来。

import keywordprint(keyword.kwlist)

[‘False’, ‘None’, ‘True’, ‘and’, ‘as’, ‘assert’, ‘async’, ‘await’, ‘break’, ‘class’, ‘continue’, ‘def’, ‘del’, ‘elif’, ‘else’, ‘except’, ‘finally’, ‘for’, ‘from’, ‘global’, ‘if’, ‘import’, ‘in’, ‘is’, ‘lambda’, ‘nonlocal’, ‘not’, ‘or’, ‘pass’, ‘raise’, ‘return’, ‘try’, ‘while’, ‘with’, ‘yield’]

Python核心语法

变量与数据类型

字符串、数字、列表、元组、字典、集合（重点：列表和字典，类似Java的List和Map）。

基本类型

python的变量不需要声明，类型在运行时自动推断，且可随时改变。即动态类型特征。

x = 10
# 整数转换成字符串
x = "hello"

Java10+开始支持var关键字，支持局部变量类型推断，但是不同的是Java的var声明后类型不可以更改。

类型可以随时更改，但是内容不一样。
Python3 的六个标准数据类型中：

• **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）、Dictionary（字典）、Set（集合）。

不可变immutable的类型一旦创建，内部内容不可修改，修改操作实际上是创建了一个新的对象。

a = "hello"
a += " world"  # 实际是新建了一个字符串对象，a 指向新对象

可变mutable的类型内部内容可直接修改，而对象本身（内存地址）不变。

• Tuple示例
  元组中的元素类型也可以不相同。有序。

tuple = ( 'abcd', 786 , 2.23, 'runoob', 70.2  )

• List示例
  和Java不一样，Python的List可存放任意类型（动态类型），运行时动态推断，无编译时类型约束。
  Java的List存Object是编译时类型擦除，需要保证是Object子类，没有Python的灵活。

Python的List是有序的。

list = [ 'abcd', 786 , 2.23, 'runoob', 70.2 ]  # 定义一个列表

• Dictionary示例
  字典是无序的对象集合。键值对。

tinydict = {'name': 'runoob','code':1, 'site': 'www.runoob.com'}

• Set示例
  Python 中的集合（Set）是一种无序、可变的数据类型，用于存储唯一的元素。

sites = {'Google', 'Taobao', 'Runoob', 'Facebook', 'Zhihu', 'Baidu'}

迭代器

迭代器对象从集合的第一个元素开始访问，直到所有的元素被访问完结束。迭代器只能往前不会后退。
迭代器有两个基本的方法：iter() 和 next()。
字符串，列表或元组对象都可用于创建迭代器：

list = [1,2,3,4]
# 通过iter方法创建迭代器对象
it = iter(list)
# 使用next()方法获取元素
print(next(it))

类似Java需要实现Iterator接口的hasNext()与next()，Python一个类需要作为迭代器使用需要在类中实现__iter__()与__next__()方法。

类型转换

以下几个内置的函数可以执行数据类型之间的转换。这些函数返回一个新的对象，表示转换的值。

函数	描述
int(x [,base])	将x转换为一个整数
float(x)	将x转换到一个浮点数
complex(real [,imag])	创建一个复数
str(x)	将对象 x 转换为字符串
repr(x)	将对象 x 转换为表达式字符串
eval(str)	用来计算在字符串中的有效Python表达式,并返回一个对象
tuple(s)	将序列 s 转换为一个元组
list(s)	将序列 s 转换为一个列表
set(s)	转换为可变集合
dict(d)	创建一个字典。d 必须是一个 (key, value)元组序列。
frozenset(s)	转换为不可变集合
chr(x)	将一个整数转换为一个字符
ord(x)	将一个字符转换为它的整数值
hex(x)	将一个整数转换为一个十六进制字符串
oct(x)	将一个整数转换为一个八进制字符串
函数转换为显示转换。

在隐式类型转换中，Python 会自动将一种数据类型转换为另一种数据类型，不需要我们去干预。

在使用上，Python的隐式类型转换和Java的自动类型转换效果一样。
即较小类型转换成较大类型以避免精度丢失，如int转double。
都不允许使用不安全活不合理的转换，如字符串直接转数字。

两者在使用上差别为Python支持布尔值转换，布尔值在算术中隐式转为int（True为1，False为0）。
Java不支持布尔值转换，有限转换类型为byte → short → int → long → float → double。

控制流

if、for、while（Python的循环比Java简洁，注意缩进）。

• if

if condition_1:statement_block_1
elif condition_2:statement_block_2
else:statement_block_3# python3.10新增 match...case 类似Java switch case
match subject:case <pattern_1>:<action_1>case <pattern_2>:<action_2>case <pattern_3>:<action_3>case _:<action_wildcard> # _ 可以匹配一切。 类似default

• for
  python提供了for…else写法，else在for结束后执行一次。相当于与finally

for <variable> in <sequence>:<statements>
else:<statements>

• while
  python提供了while…else写法，else执行一次。想当于while+if else

while 判断条件(condition)：执行语句(statements)……while counter <= n:sum = sum + countercounter += 1# 或者
while <expr>:<statement(s)>
else:<additional_statement(s)>

Python的continue和break与Java使用相同。

函数

定义、参数（默认参数、可变参数）、lambda表达式。

定义函数

可以使用def关键字定义一个完成函数。
![[Pasted image 20250414133812.png]]

也可以使用lambda来创建一个匿名函数，一般是简单的、单行的函数，通常在需要函数作为参数传递的情况下使用。

lambda arguments: expression
# 无参
f = lambda: "Hello, world!"
print(f())  # 输出: Hello, world!
# 有参
x = lambda a, b : a * b
print(x(5, 6))

lambda 函数通常与内置函数如 map()、filter() 和 reduce() 一起使用，以便在集合上执行操作。例如：

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
squared = list(map(lambda x: x**2, numbers))
print(squared)  # 输出: [1, 4, 9, 16, 25]

参数传递机制

Java严格采用值传递（Pass by Value），对象类型传递引用的副本。因此，Java函数内修改传递的值不会修改原值，通过传递的引用修改对象内容会影响原对象，将引用副本指向新的对象不会影响原应用。
Python的参数传递与Java一致。不可变对象表现为值传递，可变对象表现为“传递引用副本”。

装饰器

装饰器（decorators）是 Python 中的一种高级功能，它允许你动态地修改函数或类的行为。
![[Pasted image 20250414140726.png]]
类似于Java的注解。
多个装饰器堆叠在一起，从下到上⬆️顺序依次应用。

异常处理

语法

语法try-except（类似Java的try-catch）。

def test_func():while True:try:x = int(input("请输入一个数字: "))breakexcept ValueError as err:print("您输入的不是数字，请再次尝试输入！")test_func()

和Java一样，一个try可以对应多个except。
语法try/except…else。else 子句放在最后，将在 try 子句没有发生任何异常的时候执行。

try-finally 语句。和Java的finally一样，是否发生异常都将执行最后的代码。

Python 使用 raise 语句抛出一个指定的异常。

raise [Exception [, args [, traceback]]]# 使用raise抛出异常
x = 10
if x > 5:raise Exception('x 不能大于 5。x 的值为: {}'.format(x))

仅使用raise关键字相当于直接抛出。

with

Python的with关键字类似Java的 try-with-resources 。语法如下：

# 文件操作（自动关闭）
with open('file.txt', 'r') as file:data = file.read()# 文件会在代码块结束后自动关闭，即使发生异常

类似的是Java使用try-with-resources 需要类实现了AutoCloseable接口，而Python的需要实现__enter__ 和 exit。

自定义异常

异常类需要继承Exception。

class MyError(Exception):def __init__(self, value):self.value = valuedef __str__(self):return repr(self.value)

大多数的异常的名字都以"Error"结尾，就跟标准的异常命名一样。这里类继承相关件后续Python面向对象篇章。

掌握测试-使用Python来解leetcode

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