Python基础（二）

一、if语句

1、条件测试

每条if 语句的核心都是一个值为True 或False 的表达式，这种表达式称为条件测试 。Python根据条件测试的值为True 还是False 来决定是否执行if语句中的代码。如果条件测试的值为True ，Python就执行紧跟在if语句后面的代码；如果 为False ，Python就忽略这些代码。

在Python中检查是否相等时区分大小写。两个大小写不同的值被视为不相等。

如果大小写很重要，这种行为有其优点。但如果大小写无关紧要，只想检查变量的值，可将变量的值转换为小写，再进行比较。

2、检查多个条件

使用 and 检查多个条件

要检查是否两个条件都为True，可使用关键字and 将两个条件测试合而为 一。如果每个测试都通过了，整个表达式就为True ；如果至少一个测试没有通过，整个表达式就为False。

使用or检查多个条件

关键字or也能够让你检查多个条件，但只要至少一个条件满足，就能通过整个测试。仅当两个测试都没有通过时，使用or 的表达式才为False。

检查特定值是否包含在列表中——in

检查特定值是否不包含在列表中——not in

3、几种不同形式的if语句

简单if语句

最简单的if语句只有一个测试和一个操作

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if conditional_test: 
    do something

if-else语句

if-else 语句块类似于简单的 if 语句，但其中的else 语句让你能够指定条件测试未通过时要执行的操作。

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age = 17 
if age >= 18: 
    print("You are old enough to vote!") 
    print("Have you registered to vote yet?") 
else: 
    print("Sorry, you are too young to vote.") 
    print("Please register to vote as soon as you turn 18!")

if-elif-else 结构

Python只执行if-elif-else 结构中的一个代码块。它依次检查每个条件测试，直到遇到通过了的条件测试。测试通过后，Python将执行紧跟在它后面的代码，并跳过余下的测试。

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age = 12 
if age < 4: 
    print("Your admission cost is $0.") 
elif age < 18: 
    print("Your admission cost is $25.") 
else: 
    print("Your admission cost is $40.")

该结构中可以包含多个elif块。

也可以省略else块。else 是一条包罗万象的语句，只要不满足任何if 或elif 中的条件测试，其中的代码就会执行。这可能引入无效甚至恶意的数据。如果知道最终要测试的条件，应考虑使用一个elif 代码块来代替else 代码块。这样就可以肯定，仅当满足相应的条件时，代码才会执行。

测试多个条件

if-elif-else结构功能强大，但仅适合用于只有一个条件满足的情况：遇到通过了的测试后，Python就跳过余下的测试。这种行为很好，效率很高，让你能够测试一个特定的条件。

然而，有时候必须检查你关心的所有条件。在这种情况下，应使用一系列不包含elif 和else代码块的简单if语句。在可能有多个条件为True且需要在每个条件为True时都采取相应措施时，适合使用这种方法。

4、if语句与列表

确定列表不是空的

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requested_toppings = [] 
if requested_toppings: 
    for requested_topping in requested_toppings: 
        print(f"Adding {requested_topping}.") 
    print("\nFinished making your pizza!") 
else: 
    print("Are you sure you want a plain pizza?")

在if 语句中将列表名用作条件表达式时，Python将在列表至少包含一个元素时返回True，并在列表为空时返回False。

二、字典

使用字典，能够高效地模拟现实世界中的情形，能够更准确地为各种真实物体建模。

1、使用字典

在Python中， 字典是一系列键值对。每个键都与一个值相关联，你可使用键来访问相关联的值。与键相关联的值可以是数、字符串、列表乃至字典。事实上，可将任何Python对象用作字典中的值。

访问字典中的值

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alien_0 = {'color': 'green'} 
print(alien_0['color'])

字典中可包含任意数量的键值对。

2、字典的一些方法

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# 添加键值对
alien_0 = {'color': 'green', 'points': 5} 
print(alien_0) 
alien_0['x_position'] = 0 
alien_0['y_position'] = 25 
print(alien_0)

# 定义一个空字典
alien_0 = {}

# 修改字典中的值
alien_0 = {'color': 'green'}
alien_0['color'] = 'yellow'

# 删除键值对
alien_0 = {'color': 'green', 'points': 5}
del alien_0['points']

# 由类似对象组成的字典
favorite_languages = { 
    'jen': 'python', 
    'sarah': 'c', 
    'edward': 'ruby', 
    'phil': 'python', 
    }

# 使用get()来访问值
# 使用放在方括号内的键从字典中获取感兴趣的值时，可能会引发问题：如果指定的键不存在就会出错。
alien_0 = {'color': 'green', 'speed': 'slow'} 
point_value = alien_0.get('points', 'No point value assigned.') 
print(point_value)
# 方法get() 的第一个参数用于指定键，是必不可少的；第二个参数为指定的键不存在时要返回的值，是可选的

注意 在Python 3.7中，字典中元素的排列顺序与定义时相同。如果将字典打印出来或遍历其元素，将发现元素的排列顺序与添加顺序相同。

注意 删除的键值对会永远消失。

确定需要使用多行来定义字典时，要在输入左花括号后按回车键。在下一行缩进四个空格，指定第一个键值对，并在它后面加上一个逗号。此后再按回车键时，文本编辑器将自动缩进后续键值对，且缩进量与第一个键值对相同。 定义好字典后，在最后一个键值对的下一行添加一个右花括号，并缩进四个空格， 使其与字典中的键对齐。一种不错的做法是，在最后一个键值对后面也加上逗号， 为以后在下一行添加键值对做好准备。

注意 调用get()时，如果没有指定第二个参数且指定的键不存在，Python将返回值None 。这个特殊值表示没有相应的值。None并非错误，而是一个表示所需值不存在的特殊值。

3、遍历字典

遍历所有键值对

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user_0 = { 
      'username': 'efermi', 
      'first': 'enrico', 
      'last': 'fermi', 
      } 
for key, value in user_0.items(): 
    print(f"\nKey: {key}") 
    print(f"Value: {value}")

for 语句的第二部分包含字典名和方法items()，它返回一个键值对列表。接下来，for 循环依次将每个键值对赋给指定的两个变量。在本例中，使用这两个变量来打印每个键及其相关联的值。

遍历字典中所有的键

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favorite_languages = { 
      'jen': 'python', 
      'sarah': 'c', 
      'edward': 'ruby', 
      'phil': 'python', 
      } 
 
for name in favorite_languages.keys(): 
    print(name.title())

遍历字典时，会默认遍历所有的键。因此，如果将上述代码中的： for name in favorite_languages.keys(): 替换为： for name in favorite_languages: 输出将不变。显式地使用方法keys()可让代码更容易理解，你可以选择这样做，但是也可以省略它。

方法keys()并非只能用于遍历：实际上，它返回一个列表，其中包含字典中的所有键。

按特定顺序遍历字典中所有的键

要以特定顺序返回元素，一种办法是在for循环中对返回的键进行排序。为此，可使用函数sorted() 来获得按特定顺序排列的键列表的副本

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favorite_languages = { 
    'jen': 'python', 
    'sarah': 'c', 
    'edward': 'ruby', 
    'phil': 'python', 
    } 
 
for name in sorted(favorite_languages.keys()): 
    print(f"{name.title()}, thank you for taking the poll.")

遍历字典中所有的值

如果主要对字典包含的值感兴趣，可使用方法values()来返回一个值列表，不包含任何键。

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favorite_languages = { 
    'jen': 'python', 
    'sarah': 'c', 
    'edward': 'ruby', 
    'phil': 'python', 
    } 
 
print("The following languages have been mentioned:") 
for language in favorite_languages.values(): 
    print(language.title())

这种做法提取字典中所有的值，而没有考虑是否重复。涉及的值很少时，这也许不是问题，但如果被调查者很多，最终的列表可能包含大量重复项。为剔除重复项，可使用集合（set）。集合中的每个元素都必须是独一无二的：

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favorite_languages = { 
      --snip-- 
      } 
print("The following languages have been mentioned:") 
for language in set(favorite_languages.values()): 
    print(language.title())

注意 　可使用一对花括号直接创建集合，并在其中用逗号分隔元素：

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languages = {'python', 'ruby', 'python', 'c'}

集合和字典很容易混淆，因为它们都是用一对花括号定义的。当花括号内没有 键值对时，定义的很可能是集合。不同于列表和字典，集合不会以特定的顺序 存储元素。

4、嵌套

有时候，需要将一系列字典存储在列表中，或将列表作为值存储在字典中，这称为嵌套 。你可以在列表中嵌套字典、在字典中嵌套列表甚至在字典中嵌套字典。

字典列表

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alien_0 = {'color': 'green', 'points': 5} 
alien_1 = {'color': 'yellow', 'points': 10} 
alien_2 = {'color': 'red', 'points': 15} 
 
aliens = [alien_0, alien_1, alien_2] 
 
for alien in aliens: 
    print(alien)

在字典中存储列表

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# 存储所点比萨的信息。
pizza = { 
    'crust': 'thick', 
    'toppings': ['mushrooms', 'extra cheese'], 
    } 
# 概述所点的比萨
print(f"You ordered a {pizza['crust']}-crust pizza " 
      "with the following toppings:") 
 
for topping in pizza['toppings']: 
    print("\t" + topping)

每当需要在字典中将一个键关联到多个值时，都可以在字典中嵌套一个列表。

注意 列表和字典的嵌套层级不应太多。如果嵌套层级比前面的示例多得多， 很可能有更简单的解决方案。

在字典中存储字典

可在字典中嵌套字典，但这样做时，代码可能很快复杂起来。

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users = { 
    'aeinstein': { 
        'first': 'albert', 
        'last': 'einstein', 
        'location': 'princeton', 
        }, 
 
    'mcurie': { 
        'first': 'marie', 
        'last': 'curie', 
        'location': 'paris', 
        }, 
 
    } 
 
for username, user_info in users.items(): 
    print(f"\nUsername: {username}") 
    full_name = f"{user_info['first']} {user_info['last']}" 
    location = user_info['location'] 
 
    print(f"\tFull name: {full_name.title()}") 
    print(f"\tLocation: {location.title()}")

请注意，表示每位用户的字典都具有相同的结构。虽然Python并没有这样的要求， 但这使得嵌套的字典处理起来更容易。倘若表示每位用户的字典都包含不同的键， for循环内部的代码将更复杂。

三、用户输入和 while 循环

1、函数input()

函数input() 让程序暂停运行，等待用户输入一些文本。获取用户输入后，Python 将其赋给一个变量，以方便你使用。

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message = input("Tell me something, and I will repeat it back to you: ") 
print(message)

函数input() 接受一个参数——要向用户显示的提示（prompt）或说明，让用户知道该如何做。

有时候，提示可能超过一行。例如，你可能需要指出获取特定输入的原因。在这种 情况下，可将提示赋给一个变量，再将该变量传递给函数input() 。这样，即便提 示超过一行，input() 语句也会非常清晰。

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prompt = "If you tell us who you are, we can personalize the messages you see." 
prompt += "\nWhat is your first name? " 
name = input(prompt) 
print(f"\nHello, {name}!")

本例演示了一种创建多行字符串的方式。第一行将消息的前半部分赋给变量prompt 中。在第二行中，运算符+= 在前面赋给变量prompt 的字符串末尾附加一个字符串。

使用int()来获取数值输入

使用函数input() 时，Python将用户输入解读为字符串。为解决这个问题，可使用函数int() ，它让Python将输入视为数值。

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height = int(input("How tall are you, in inches? ") )
if height >= 48: 
    print("\nYou're tall enough to ride!") 
else: 
    print("\nYou'll be able to ride when you're a little older.")

2、求模运算符

处理数值信息时， 求模运算符 （%）是个很有用的工具，它将两个数相除并返回余数。

求模运算符不会指出一个数是另一个数的多少倍，只指出余数是多少。

如果一个数可被另一个数整除，余数就为0，因此求模运算将返回0。可利用这一点 来判断一个数是奇数还是偶数

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number = input("Enter a number, and I'll tell you if it's even or odd: ") 
number = int(number) 
if number % 2 == 0: 
    print(f"\nThe number {number} is even.") 
else: 
    print(f"\nThe number {number} is odd.")

3、while循环

for 循环用于针对集合中的每个元素都执行一个代码块，而while 循环则不断运行，直到指定的条件不满足为止。

让用户选择何时退出

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prompt = "\nTell me something, and I will repeat it back to you:" 
prompt += "\nEnter 'quit' to end the program. " 
message = "" 
while message != 'quit': 
    message = input(prompt) 
    print(message)

使用标志退出

在要求很多条件都满足才继续运行的程序中，可定义一个变量，用于判断整个程序是否处于活动状态。这个变量称为标志（flag），充当程序的交通信号灯。可以让程序在标志为True 时继续运行，并在任何事件导致标志的值为False 时让程序停止运行。这样，在while语句中就只需检查一个条件：标志的当前值是否为True 。

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prompt = "\nTell me something, and I will repeat it back to you:" 
prompt += "\nEnter 'quit' to end the program. " 
 
active = True 
while active: 
    message = input(prompt) 
    if message == 'quit': 
          active = False 
    else: 
          print(message)

使用 break 退出循环

要立即退出while 循环，不再运行循环中余下的代码，也不管条件测试的结果如 何，可使用break 语句。

在循环中使用 continue

要返回循环开头，并根据条件测试结果决定是否继续执行循环，可使用continue 语句，它不像break 语句那样不再执行余下的代码并退出整个循环。

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current_number = 0 
while current_number < 10: 
    current_number += 1 
     if current_number % 2 == 0: 
        continue 
 
      print(current_number)

4、使用 while 循环处理列表和字典

在列表之间移动元素

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# 首先，创建一个待验证用户列表 
# 和一个用于存储已验证用户的空列表。
unconfirmed_users = ['alice', 'brian', 'candace'] 
confirmed_users = []

# 验证每个用户，直到没有未验证用户为止。
# 将每个经过验证的用户都移到已验证用户列表中。 
while unconfirmed_users: 
    current_user = unconfirmed_users.pop()
    
    print(f"Verifying user: {current_user.title()}") 
    confirmed_users.append(current_user)
    
# 显示所有已验证的用户。 
print("\nThe following users have been confirmed:") 
for confirmed_user in confirmed_users: 
    print(confirmed_user.title())

删除为特定值的所有列表元素

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pets = ['dog', 'cat', 'dog', 'goldfish', 'cat', 'rabbit', 'cat'] 
print(pets) 
while 'cat' in pets: 
    pets.remove('cat') 
print(pets)

使用用户输入来填充字典

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responses = {} 
 
# 设置一个标志，指出调查是否继续。 
polling_active = True 
 
while polling_active: 
    # 提示输入被调查者的名字和回答。 
    name = input("\nWhat is your name? ") 
    response = input("Which mountain would you like to climb someday? ") 
 
    # 将回答存储在字典中。 
    responses[name] = response 
 
    # 看看是否还有人要参与调查。 
    repeat = input("Would you like to let another person respond? (yes/ no) ") 
    if repeat == 'no': 
        polling_active = False 
 
# 调查结束，显示结果。 
print("\n--- Poll Results ---") 
for name, response in responses.items(): 
    print(f"{name} would like to climb {response}.")