Python编程基础

Python 是一种高级编程语言，广泛应用于各种领域，包括网络开发、科学计算、人工智能、数据分析等。Python 以其简洁清晰的语法和强大的库支持而受到广大程序员的欢迎。本文主要介绍 Python 编程的基础知识，包括变量与类型、控制结构、函数、类与对象等。通过示例代码，展示了如何使用这些基础知识来编写简单的程序。对于学习Mybatis资料的读者，Python的简洁语法和强大功能也将为理解和应用Mybatis提供帮助。

在 Python 中，变量是用来存储数据的容器，可以存储不同的数据类型。Python 的数据类型主要包括整数、浮点数、字符串和布尔值等。

整数

整数类型用来表示没有小数部分的数字。整数可以直接赋值给一个变量，例如：

a = 10
b = -20

整数之间可以进行加、减、乘、除等运算：

a = 10
b = 20
c = a + b  # c 等于 30
d = a - b  # d 等于 -10
e = a * b  # e 等于 200
f = a / b  # f 等于 0.5
g = a % b  # g 等于 10

浮点数

浮点数类型用来表示带有小数部分的数字。浮点数同样可以直接赋值给一个变量，例如：

a = 10.5
b = -20.3

浮点数之间的运算类似于整数运算，但结果通常是浮点数：

a = 10.5
b = 20.3
c = a + b  # c 等于 30.8
d = a - b  # d 等于 -9.8
e = a * b  # e 等于 212.15
f = a / b  # f 等于 0.5172310345315266
g = a % b  # g 等于 10.2

字符串

字符串类型用来表示文本数据。字符串可以用单引号或双引号包围，例如：

a = 'hello'
b = "world"

字符串可以进行连接和重复操作：

a = 'hello'
b = 'world'
c = a + b  # c 等于 'helloworld'
d = a * 3  # d 等于 'hellohellohello'

字符串也可以进行索引和切片操作：

a = 'hello world'
b = a[0]  # b 等于 'h'
c = a[1:5]  # c 等于 'ello'
d = a[-6:]  # d 等于 'world'

布尔值

布尔值类型用来表示真或假。布尔值有两种可能的取值：True 和 False，例如：

a = True
b = False

布尔值主要用于逻辑运算和条件判断，例如：

a = 10
b = 20
c = a > b  # c 等于 False
d = a < b  # d 等于 True
e = a == b  # e 等于 False
f = a != b  # f 等于 True

控制结构用于控制程序的执行流程。Python 支持多种控制结构，包括条件语句和循环语句。

条件语句

条件语句允许根据条件判断执行不同的代码块。Python 提供了 if、elif（else if 的缩写）和 else 关键字来实现条件判断，例如：

a = 10
if a > 0:
    print('a 是正数')
elif a < 0:
    print('a 是负数')
else:
    print('a 是零')

循环语句

循环语句允许重复执行一段代码。Python 提供了 for 和 while 循环来实现循环操作，例如：

for 循环

for 循环通常用于遍历序列或迭代器，例如：

for i in range(5):
    print(i)

# 输出:
# 0
# 1
# 2
# 3
# 4

while 循环

while 循环根据条件判断是否继续执行循环，例如：

i = 0
while i < 5:
    print(i)
    i += 1

# 输出:
# 0
# 1
# 2
# 3
# 4

跳出循环

Python 提供了 break 和 continue 语句来控制循环的执行流程，例如：

break 语句

break 语句用于立即退出循环，例如：

for i in range(10):
    if i == 5:
        break
    print(i)

# 输出:
# 0
# 1
# 2
# 3
# 4

continue 语句

continue 语句用于跳过当前循环的剩余代码并开始下一次循环，例如：

for i in range(10):
    if i % 2 == 0:
        continue
    print(i)

# 输出:
# 1
# 3
# 5
# 7
# 9

函数是组织代码的一种方式，用于执行特定的任务。Python 提供了多种函数定义和调用的方式，例如：

定义函数

使用 def 关键字可以定义一个函数，例如：

def greet(name):
    print(f'Hello, {name}!')

greet('Alice')
# 输出: Hello, Alice!

传参

可以在函数调用时传递参数，例如：

def multiply(a, b):
    return a * b

result = multiply(5, 10)
print(result)
# 输出: 50

返回值

函数可以通过 return 关键字返回值，例如：

def add(a, b):
    return a + b

result = add(10, 20)
print(result)
# 输出: 30

默认参数

可以在定义函数时为参数指定默认值，例如：

def greet(name='World'):
    print(f'Hello, {name}!')

greet()
# 输出: Hello, World!
greet('Alice')
# 输出: Hello, Alice!

可变参数

Python 支持可变参数，例如：

带星号的参数

带星号的参数可以接收多个位置参数，例如：

def sum(*args):
    total = 0
    for arg in args:
        total += arg
    return total

result = sum(1, 2, 3, 4, 5)
print(result)
# 输出: 15

关键字参数

带双星号的参数可以接收多个关键字参数，例如：

def print_info(**kwargs):
    for key, value in kwargs.items():
        print(f'{key}: {value}')

print_info(name='Alice', age=20, city='Beijing')
# 输出:
# name: Alice
# age: 20
# city: Beijing

面向对象编程是一种编程范式，允许通过定义类和对象来组织代码。Python 是一种支持面向对象编程的语言，例如：

定义类

使用 class 关键字可以定义一个类，例如：

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def introduce(self):
        print(f'Hello, my name is {self.name} and I am {self.age} years old.')

person = Person('Alice', 20)
person.introduce()
# 输出: Hello, my name is Alice and I am 20 years old.

继承

继承是面向对象编程的一个重要特性，允许一个类继承另一个类的方法和属性，例如：

class Student(Person):
    def __init__(self, name, age, grade):
        super().__init__(name, age)
        self.grade = grade

    def introduce(self):
        super().introduce()
        print(f'I am in grade {self.grade}.')

student = Student('Bob', 22, 3)
student.introduce()
# 输出:
# Hello, my name is Bob and I am 22 years old.
# I am in grade 3.

方法重写

子类可以重写父类的方法，例如：

class Teacher(Person):
    def __init__(self, name, age, subject):
        super().__init__(name, age)
        self.subject = subject

    def introduce(self):
        super().introduce()
        print(f'I teach {self.subject}.')

teacher = Teacher('Charlie', 30, 'Math')
teacher.introduce()
# 输出:
# Hello, my name is Charlie and I am 30 years old.
# I teach Math.

成员变量和方法

成员变量和方法是类的属性和方法，可以被类的实例访问，例如：

class Car:
    def __init__(self, make, model, year):
        self.make = make
        self.model = model
        self.year = year
        self.odometer = 0

    def drive(self, distance):
        self.odometer += distance
        print(f'The car has been driven {distance} miles.')

    def get_odometer(self):
        return self.odometer

car = Car('Toyota', 'Corolla', 2022)
car.drive(100)
car.drive(200)
print(car.get_odometer())
# 输出:
# The car has been driven 100 miles.
# The car has been driven 200 miles.
# 100

特殊方法

Python 提供了一些特殊方法，例如：

class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

    def __str__(self):
        return f'Point({self.x}, {self.y})'

    def __add__(self, other):
        return Point(self.x + other.x, self.y + other.y)

point1 = Point(1, 2)
point2 = Point(3, 4)
sum_point = point1 + point2
print(sum_point)
# 输出: Point(4, 6)

下面是一个完整的 Python 程序示例，该程序实现了一个简单的图书管理系统：

class Book:
    def __init__(self, title, author, year):
        self.title = title
        self.author = author
        self.year = year

class Library:
    def __init__(self):
        self.books = []

    def add_book(self, book):
        self.books.append(book)

    def remove_book(self, book):
        self.books.remove(book)

    def search_book(self, title):
        for book in self.books:
            if book.title == title:
                return book
        return None

    def display_books(self):
        for book in self.books:
            print(f'{book.title} by {book.author} ({book.year})')

library = Library()

# 添加图书
book1 = Book('The Great Gatsby', 'F. Scott Fitzgerald', 1925)
book2 = Book('1984', 'George Orwell', 1949)
book3 = Book('To Kill a Mockingbird', 'Harper Lee', 1960)
library.add_book(book1)
library.add_book(book2)
library.add_book(book3)

# 显示图书
library.display_books()
# 输出:
# The Great Gatsby by F. Scott Fitzgerald (1925)
# 1984 by George Orwell (1949)
# To Kill a Mockingbird by Harper Lee (1960)

# 搜索图书
search_book = library.search_book('1984')
if search_book:
    print(f'Found: {search_book.title} by {search_book.author}')
else:
    print('Book not found')
# 输出: Found: 1984 by George Orwell

# 删除图书
library.remove_book(book2)
library.display_books()
# 输出:
# The Great Gatsby by F. Scott Fitzgerald (1925)
# To Kill a Mockingbird by Harper Lee (1960)

通过上述示例，可以清晰地看到如何使用类和对象来实现一个简单的图书管理系统。类 Book 用于表示图书信息，类 Library 用于管理图书列表。通过调用类的方法，可以实现图书的添加、删除和搜索等功能。

本文介绍了 Python 编程的基础知识，包括变量与类型、控制结构、函数和类与对象等。通过示例代码，展示了如何使用这些基础知识来编写简单的程序。Python 的语法简洁清晰，功能强大，是学习编程的良好选择。对于初学者，推荐访问 慕课网 学习更多 Python 编程的知识。