Python 基础合集：从零基础到文件操作

本合集涵盖了我从零开始学习 Python 的完整笔记，内容包括：基础语法、数据类型、流程控制、函数、面向对象、高级特性、文件操作等核心模块。每个部分均可独立阅读，也可以按顺序系统学习。

第1章：初识 Python —— 注释与交互模式

1.1 注释的核心作用

• 解释代码的功能、逻辑，方便自己与他人理解代码
• 临时屏蔽调试代码，无需删除
• 标注代码作者、修改时间、注意事项等

1.2 单行注释

使用 # 开头，仅限当前行，适合简短说明。

# 这是单行注释
print("hello,world")

1.3 多行注释（文档注释）

使用三个引号（单/双均可）实现，适合长段说明。

"""
这是多行注释(用三个双引号)
"""
'''
这也是多行注释
也叫文档注释
'''

1.4 文档字符串（Docstring）

为函数/类写文档，可通过 __doc__ 或 help() 查看。

def add(a, b):
    """计算两个数的和。参数 a, b 为数字，返回 a+b 的结果"""
    return a + b

1.5 交互模式

• 进入：终端输入 python 或 python3
• 退出：exit() 或 Ctrl+Z / Ctrl+D
• 适用场景：验证基础语法、快速测试、临时计算
• 不适用场景：复杂项目开发、需保存代码的场景

第2章：程序的“记忆”——变量与常量

2.1 变量的定义与赋值

变量是存储数据的“容器”，值可以随时修改。Python 无需声明类型，直接用 = 赋值。

age = 18
name = "小明"
height = 1.75

2.2 变量命名规则

• 只能由字母、数字、下划线组成，不能以数字开头
• 不能使用 Python 关键字（如 if、for、print 等）
• 严格区分大小写
• 建议使用“小写字母 + 下划线”命名（如 user_name）

2.3 变量的核心特性

• 动态类型：同一个变量可以存储不同类型的数据
• 引用赋值：变量存储的是数据的“引用”（内存地址），而非数据本身

2.4 常量

Python 没有原生的常量类型，通过“约定俗成”的方式定义：变量名全部大写，用下划线分隔。

MAX_SPEED = 120  # 约定为常量，不应修改

第3章：数据的“身份”——数据类型

3.1 数据类型总览

• 基本数据类型：整数 int、浮点数 float、字符串 str、布尔值 bool
• 复合数据类型：列表 list、元组 tuple、字典 dict、集合 set

3.2 基本数据类型

age = 18                # 整数
price = 99.9            # 浮点数
name = "小明"           # 字符串
is_student = True       # 布尔值

3.3 类型检查与转换

print(type(100))        # 检查类型
print(int("123"))       # 字符串 → 整型
print(float("99.9"))    # 字符串 → 浮点

第4章：程序的“宪法”——标识符与关键字

4.1 标识符命名规则

• 只能以字母、下划线开头，后续可跟字母、数字、下划线
• 严格区分大小写
• 不能使用 Python 关键字

4.2 Python 常用关键字

if、else、elif、for、while、break、continue、def、class、import、return、True、False、None、and、or、not、in、is

第5章：程序的“窗口”——输入与输出

5.1 print() 函数

print("hello")
print(1, 2, 3, sep=",")      # 自定义分隔符
print("hi", end=" ")         # 自定义结尾符，不换行

5.2 格式化输出

name = "云生"
print(f"姓名:{name}")                          # f-string（推荐）
print("姓名:{}".format(name))                  # format()

5.3 input() 函数

name = input("请输入姓名：")
age = int(input("请输入年龄："))                # 需要类型转换

5.4 多值输入

x, y = map(int, input("输入两个数：").split(","))

第6章：程序的“选择”——判断语句

• 单分支：if 条件:
• 双分支：if...else...
• 多分支：if...elif...else...

if score >= 90:
    print("优秀")
elif score >= 60:
    print("及格")
else:
    print("不及格")

注意：0、空字符串、空列表、空字典、None 转为 False，其余为 True。

第7章：程序的“循环”——for 与 while

7.1 for 循环（固定次数遍历）

for name in ['苹果', '香蕉']:
    print(name)
for i in range(1, 6):
    print(i)

7.2 while 循环（条件驱动）

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

7.3 循环控制

• break：立即终止整个循环
• continue：跳过当前轮，进入下一轮循环
• pass：占位符，无实际功能

第8章：字符串的“魔法”——操作与方法

8.1 索引与切片

s = "Python编程"
s[0]    # 'P'
s[-1]   # '程'
s[0:6]  # 'Python'
s[::-1] # '程编nohtyP'（反转字符串）

8.2 常用方法

方法	作用	示例
strip()	去除首尾空格	" py ".strip() → "py"
replace()	替换子串	"py".replace("p","P") → "Py"
split()	分割成列表	"a,b".split(",") → ["a","b"]
join()	连接列表为字符串	"-".join(["a","b"]) → "a-b"

8.3 转义字符

\n 换行、\t 制表、r 前缀表示原始字符串。

第9章：四大容器——列表、元组、字典、集合

9.1 列表（list）

• 符号：[]，有序、可变、可重复
• 操作：索引切片、append()、extend()、+ 组合、* 重复、in 判断

9.2 元组（tuple）

• 符号：()，有序、不可变、可重复
• 单元素元组必须加逗号：(50,)

9.3 字典（dict）

• 符号：{key:val}，键唯一且不可变
• 操作：dict[key]、get()、遍历 keys()/values()/items()

9.4 集合（set）

• 符号：{}，无序、不可重复、自动去重
• 运算：并集 |、交集 &、差集 -、对称差集 ^

第10章：一行代码的“魔法”——推导式

# 列表推导式
nums = [i*2 for i in range(5)]                     # [0,2,4,6,8]

# 字典推导式
data = {i: i*2 for i in range(1,5)}                 # {1:2, 2:4, 3:6, 4:8}

# 集合推导式
data = {i for i in [1,2,2,3]}                      # {1,2,3}（自动去重）

# 生成器表达式
gen = (i for i in range(1000000))                  # 惰性计算，省内存

第11章：数据的“拆解”——拆包

# 基础拆包
x, y = (10, 20)

# * 号收集剩余元素
one, *rest = [1, 2, 3, 4]        # one=1, rest=[2,3,4]

# 字典拆包
a, b = data.values()

# 函数参数拆包
func(*[1, 2])                    # 列表元素作为位置参数传入
func(**{'name': 'xx', 'age': 18})# 字典键值作为关键字参数传入

第12章：数据的“复制”——深浅拷贝

操作	创建新外层容器	嵌套可变对象共享	修改嵌套影响原数据
直接赋值	否	完全共享	影响
浅拷贝	是	共享	影响
深拷贝	是	不共享	不影响

• 浅拷贝：只复制外层，内部嵌套可变对象仍共享
• 深拷贝：完全独立，修改任何层级互不影响

第13章：代码的“积木”——函数

13.1 定义与调用

def add(a, b):
    """返回两数之和"""
    return a + b

result = add(1, 2)

13.2 参数类型

• 位置参数（必须按顺序）
• 默认参数（def fn(name, age=18)）
• 关键字参数（fn(age=20, name="张三")）
• *args：任意数量位置参数，打包成元组
• **kwargs：任意数量关键字参数，打包成字典

13.3 匿名函数（lambda）

add = lambda a, b: a + b

第14章：面向对象（上）——类与对象

class Student:
    school = "第一中学"    # 类属性（共享）

    def __init__(self, name, age):
        self.name = name  # 实例属性（独立）
        self.age = age

    def show(self):        # 实例方法
        print(f"{self.name}, {self.age}")

    @classmethod
    def change_school(cls, name):  # 类方法
        cls.school = name

    @staticmethod
    def add(x, y):         # 静态方法
        return x + y

第15章：面向对象（下）——继承与方法重写

15.1 继承

class Dog(Animal):   # Dog 继承 Animal
    pass

15.2 方法重写

子类定义与父类同名方法，覆盖父类逻辑。用 super() 调用父类方法。

15.3 私有属性/方法

__xxx 双下划线开头，外部不可直接访问（名称改写机制）。

15.4 专有方法（魔术方法）

__init__、__str__、__add__、__getitem__ 等，由 Python 自动触发。

第16章：三器一闭——迭代器、生成器、装饰器、闭包

16.1 迭代器

• iter() 和 next()
• 实现 __iter__() 和 __next__() 方法

16.2 生成器

• 用 yield 关键字，自动实现迭代器协议
• 惰性计算，节省内存

16.3 闭包

• 嵌套函数 + 内层引用外层变量 + 外层返回内层函数
• 核心价值：状态保留、数据封装

16.4 装饰器

• 本质是“函数的函数”，用 @decorator 语法糖
• 应用场景：日志记录、性能计时、权限验证

第17章：程序的“保险”——异常处理

try:
    result = 10 / 0
except ZeroDivisionError:
    print("除数不能为0")
except Exception as e:
    print(f"出错了：{e}")
else:
    print("无异常时执行")
finally:
    print("无论是否异常都执行")

第18章：代码的“组织”——模块与包

18.1 模块导入

import math
from math import sqrt
import math as m

18.2 自定义模块

• __name__：判断模块是被执行还是被导入
• __all__：控制 from 模块 import * 的导出内容

18.3 包

一个包含 __init__.py 的文件夹，通过 . 确认层级关系。

18.4 pip 安装

pip install pygame -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/

第19章：数据的“家”——文件操作

19.1 文件写入

with open("test.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("Hello World")

19.2 文件读取

with open("test.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    print(f.read())       # 读取全部
    print(f.readline())   # 读取一行
    print(f.readlines())  # 每行作为列表元素

19.3 文件打开模式

• r：读模式
• w：写模式（覆盖）
• a：追加模式
• b：二进制模式
• +：读写模式

19.4 CSV 文件操作

import csv
with open("data.csv") as f:
    reader = csv.reader(f)
    for row in reader:
        print(row)

合集说明

本合集涵盖了 Python 基础的全部核心模块。每个章节都可以独立阅读，也适合作为快速查阅的参考手册。后续将继续更新数据分析（NumPy、Pandas、Matplotlib）和机器学习相关内容。

注:已经使用DeepSeek进行整理精简核心内容，些许不理解的配合个人笔记进行理解。