【人工智能学习路线（一）】学习笔记——Python 编程基础入门

一、基本数据类型

（一）整型

整型是表示整数的类型。在 Python 中，整型的定义非常简单，直接赋值即可。
例如：

a=10

<叫做a赋值为10>整型可以进行加、减、乘、除等运算，

例如：

print(a+5)

输出结果为 15。

tip：长整数用下划线可以隔开如：

1_000_000

（二）浮点型

浮点型用于表示小数。
例如：

b=3.14

浮点型运算与整型类似，也可以进行各种数学运算，但需要注意浮点数运算可能存在精度问题。
tip：大的浮点数可以用科学技术法表示，如：1e4等价于10000，1.1e-4等价于0.00011
可以运行看一下

1e4

1.1e-4

（三）布尔型

布尔型只有两个值：True 和 False。
有三种运算：”与“ ”或“ ”非“对应and or not
它常用于条件判断。例如：

c=Trued=Falseprint(candd)

输出结果为 False。<与的时候全true才true>

trueorfalse

输出结果为 true。<或的时候全false才false>

a=truenota

则输出false<相反>

（四）运算符

常见的运算符包括算术运算符（+、-、*、/、% 等）、比较运算符（==、!=、>、<、>=、<= 等）<返回布尔>
比较特殊的几个给大家写一下哈
例如：

print（2/2，3/2）

输出：1.0，1.5<python里面返回浮点数>

print（3//2）#整除print（5%2）#取余print（2**3）#幂2的3次方

输出：1 ，1， 8

（五）字符串

字符串用于表示文本信息，可以用单引号或双引号括起来。
字符串可以进行拼接、索引、切片等操作。
例如：

str1='Hello'，str2="World"print(str1+' '+str2)print(str1[0])print(str1[1:3])type（str1）#打印类型

输出结果为
Hello World
H
el
str
tip：\n为换行；\t为Tab<大空格>，\表示\，r表示原始字符串如下

printr（’hello\tworld\\‘）

有r输出：hello\tworld\
无r输出：hello world\

字符运算：

# 使用[]索引字符串s='abcdefg'print(s[0])# 索引第0个字符print(s[2])# 索引第2个字符print(s[-1])# 索引倒数第1个字符#使用[], 声明start, end. 切片字符串print(s[0:3])# 切片第0到第3个字符（不包括第3）print(s[:3])# 切片从头到第3个字符（start为0时，可以省略）print(s[3:])# 切片从第3个字符到结束（end为结束时，可以省略）

输出：a c g ab ab defg
一些常用操作：

a='hello laowang's.capitalize()#首字母大写转换print(s.endswith('laowang'))# 判断是否以 laowang 结尾print(s.endswith('lao'))# 判断是否以 lao 结尾s.startswith('hel')#检查开头print(s.isdigit())print('123'.isdigit())#检查是否为数字'HELLO'.lower()# 将字符串转换为小写'HELLO'.upper()# 将字符串转换为大写'\nhello\t '.strip()# 去掉字符串两端的空白字符（包括换行符、制表符和空格）' '.join(['1','2','3'])# 使用空格连接列表中的元素len(s)# 返回字符串 s 的长度

（六）类型转换

Python 提供了内置函数来进行类型转换
int() 将其他类型转换为整型，float() 转换为浮点型，str() 转换为字符串，bool() 转换为布尔型。

二、集合类型

（一）列表（list）

列表是一种有序的集合，可以随时添加和删除其中的元素。列表可以进行索引、切片、追加、删除等操作。

创建一个包含不同类型元素的列表：

my_list=[1,"apple",3.14,True]print(my_list)

访问列表中的元素：

fruits=["apple","banana","cherry","orange"]print(fruits[1])# 输出: bananaprint(fruits[-1])# 输出: orangeprint(fruits[1:3])# 输出: ['banana', 'cherry']

修改列表中的元素：

numbers=[1,2,3,4]numbers[0]=10print(numbers)# 输出: [10, 2, 3, 4]

使用append()添加元素：

colors=["red","green"]colors.append("blue")print(colors)# 输出: ['red', 'green', 'blue']

使用insert()插入元素：

letters=["a","c"]letters.insert(1,"b")print(letters)# 输出: ['a', 'b', 'c']

使用remove()删除元素：

animals=["cat","dog","bird"]animals.remove("dog")print(animals)# 输出: ['cat', 'bird']

使用sort()排序：

nums=[3,1,4,2]nums.sort()print(nums)# 输出: [1, 2, 3, 4]

列表推导式

创建新列表的简洁方式：

squares=[x**2forxinrange(5)]print(squares)# 输出: [0, 1, 4, 9, 16]

列表合并

合并两个列表：

list1=[1,2]list2=[3,4]combined=list1+list2print(combined)# 输出: [1, 2, 3, 4]

（二）元组（tuple）

元组和列表类似，但元组一旦定义就不能修改，是不可变序列类型。
元组可以进行索引和切片操作，但不能追加或删除元素。

# 元组定义与操作t=(1,2,3)print(t[0])# 输出: 1# t[0] = 10 # 报错，不可修改# 列表定义与操作l=[1,2,3]l[0]=10# 修改元素l.append(4)# 添加元素print(l)# 输出: [10, 2, 3, 4]

列表提供更多内置方法（如 sort()、reverse()）。
元组仅支持基础序列操作（如 count()、index()）。

（三）集合（set）

集合是一个无序的不重复元素序列。
例如：set1 = {1, 2, 3, 3}，实际上存储为 {1, 2, 3}。集合支持数学中的集合运算，如交集、并集、差集等。

• 创建集合：使用花括号{}或set()构造函数。

  s={1,2,3}# 直接创建s=set([1,2,3])# 从列表转换

• 添加元素：add()方法添加单个元素，update()添加多个元素。

  s.add(4)# 添加4s.update([5,6])# 添加5和6

• 删除元素：remove()删除指定元素（不存在时报错），discard()删除元素（不报错），pop()随机删除并返回一个元素。

  s.remove(1)# 删除1s.discard(10)# 尝试删除10（无则忽略）s.pop()# 随机删除一个元素

• 清空集合：clear()方法清空所有元素。

  s.clear()

• 并集：union()或|运算符。

  a={1,2}b={2,3}a.union(b)# {1, 2, 3}a|b# 同上

• 交集：intersection()或&运算符。

  a.intersection(b)# {2}a&b# 同上

• 差集：difference()或-运算符。

  a.difference(b)# {1}a-b# 同上

• 对称差集：symmetric_difference()或^运算符（仅保留非共同元素）。

  a.symmetric_difference(b)# {1, 3}a^b# 同上

• 子集/超集：issubset()或<=判断子集，issuperset()或>=判断超集。

  a={1,2}b={1,2,3}a.issubset(b)# Truea<=b# 同上b.issuperset(a)# True

• 真子集/真超集：<和>运算符（排除相等情况）。

  a<b# True（a是b的真子集）

• 长度与成员检查：len()获取元素数量，in检查元素是否存在。

  len(s)# 集合大小1ins# 检查1是否在集合中

• 不可变集合：frozenset类型创建不可修改的集合。

  fs=frozenset([1,2,3])

• 遍历元素：直接迭代或转换为列表。

  forxins:print(x)

• 集合生成式：类似列表生成式。

  s={xforxinrange(5)ifx%2==0}# {0, 2, 4}

（四）字典（dict）

字典是一个无序的键值对集合。
例如：dict1 = {‘name’: ‘Alice’, ‘age’: 25}。
通过键可以快速获取对应的值，
例如：print(dict1[‘name’]) 输出结3果为 Alice。
字典可以添加、删除键值对。

三、三种决策结构

（一）顺序结构

顺序结构是最简单的结构，程序按照代码的书写顺序依次执行。例如：

print("Hello, World!") a = 10 b = 20 print(a + b) 这段代码会依次执行输出、赋值和加法运算。 ##### （二）条件结构 条件结构根据条件是否满足来决定执行哪一段代码。例如： ```Python age = 18 if age >= 18: print("成年人") else: print("未成年人")

这段代码会根据 age 的值判断输出成年人还是未成年人。

（三）循环结构

循环结构用于重复执行某段代码。常见的循环有 for 循环和 while 循环。
for 循环 ：用于遍历序列中的每个元素。例如：

for i in [1, 2, 3, 4]: print(i)

输出结果依次为 1、2、3、4。
while 循环 ：只要条件为真，就一直执行循环体。例如：

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

输出结果依次为 0、1、2、3、4。

四、小考核

定义一个整型变量 num，并赋值为 100，再输出它的值。
定义一个浮点型变量 pi，并赋值为 3.14159，然后输出它的值。
定义一个布尔型变量 is_valid，并赋值为 True，然后输出它的值。
定义一个字符串变量 greeting，并赋值为 “Hello, Python!”，然后输出它的值。
将 num 转换为浮点型，将 pi 转换为整型，将 greeting 转换为布尔型，然后分别输出转换后的结果。
创建一个列表 numbers，包含元素 1、2、3、4、5，然后输出列表的第二个元素，追加元素 6，删除第一个元素，最后输出整个列表。
创建一个元组 fruits，包含元素 “apple”、“banana”、“orange”，然后输出元组的第一个元素。
创建一个集合 colors，包含元素 “red”、“green”、“blue”、“blue”，然后输出集合的长度。
创建一个字典 person，包含键值对 “name”: “Alice” 和 “age”: 25，然后输出 person 的 “name” 值，添加键值对 “city”: “New York”，最后输出整个字典。
编写一个条件结构，判断一个数是否为正数、负数或零。
使用 for 循环遍历一个列表 [10, 20, 30, 40]，并输出每个元素。
使用 while 循环计算 1 到 10 的累加和，并输出结果。
（答案在第二期最后）