最近在慕課網學習廖雪峰老師的Python進階課程，做筆記總結一下重點。

基本變量及其類型

變量

在Python中，能夠直接處理的數據類型有以下幾種：

整數

如-100,0xdf92

浮點數

如2.55，1.23e9

字符串

字符串是以 ' '或'' ''括起來的任意文本，如'xyz'，''lmn''

布爾值

在Python中，可以直接用True、False
表示布爾值（請注意大小寫），也可以通過布爾運算計算出來。
布爾值可以用and、or和not運算

空值

空值是Python里一個特殊的值，用None表示。None不能理解為0，因為0是有意義的，而None是一個特殊的空值

print語句

打印語句

>>>print 'hello, world'
hello, world```

>打印多個字符串

print 'I','love','Python'
I love Python```
打印運算結果

>>>print 2+3
5```

print '100 + 200 =', 100 + 200
100 + 200 = 300 ```

注釋

Python的注釋以 #開頭，后面的文字直到行尾都算注釋

# 這一行全部都是注釋...
print 'hello' # 這也是注釋```
####什么是變量

在Python中，變量的概念基本上和初中代數的方程變量是一致的

在Python程序中，**變量**是用一個**變量名**表示，變量名必須是大小寫英文、數字和下劃線（_）的組合，且不能用數字開頭
比如：
`a=1`
變量`a`是一個整數
`t_007 = 'T007'`
變量```t_007```是一個字符串
在Python中，等號`=`是賦值語句，可以把任意數據類型賦值給變量，同一個變量可以反復賦值，而且可以是不同類型的變量。這種變量本身類型不固定的語言稱之為**動態語言**，與之對應的是**靜態語言**。

####定義字符串
* 如果字符串本身包含'怎么辦？比如我們要表示字符串` I'm OK `，這時，可以用`" "`括起來表示：
`"I'm OK"`
* 類似的，如果字符串包含`"`，我們就可以用`' '`
括起來表示：
`'Learn "Python" in imooc'`
* 如果字符串既包含`'`又包含`"`怎么辦？
這個時候，就需要對字符串的某些特殊字符進行“轉義”，Python字符串用` \ `進行轉義
要表示字符串` Bob said "I'm OK".`
由于` ' `和 `" `會引起歧義，因此，我們在它前面插入一個`\ `表示這是一個普通字符，不代表字符串的起始，因此，這個字符串又可以表示為：
`'Bob said \"I\'m OK\".'`
**注意：**轉義字符` \  `不計入字符串的內容中
常用的轉義字符還有：

     \n 表示換行
     \t 表示一個制表符
     \\ 表示 \ 字符本身

####raw字符串與多行字符串

* 如果一個字符串包含很多需要轉義的字符，對每一個字符都進行轉義會很麻煩。為了避免這種情況，我們可以在字符串前面加個前綴`r `，表示這是一個 raw 字符串，里面的字符就不需要轉義了。例如：

r'(_{_})/ (_{_})/'```
但是r'...'表示法不能表示多行字符串，也不能表示包含'和 "的字符串

• 如果要表示多行字符串，可以用'''...'''表示：
  '''Line 1
  Line 2
  Line 3'''
  上面這個字符串的表示方法和下面的是完全一樣的：
  'Line 1\nLine 2\nLine 3'
• 還可以在多行字符串前面添加 r，把這個多行字符串也變成一個raw字符串：

>>>print r''' "To be, or not to be": that is the question.
Whether it's nobler in the mind to suffer.'''
"To be, or not to be": that is the question.
Whether it's nobler in the mind to suffer.

Unicode字符串

如果中文字符串在Python環境下遇到 UnicodeDecodeError，這是因為.py文件保存的格式有問題。可以在第一行添加注釋：

# -*- coding: utf-8 -*-```
如.py文件：

-- coding: utf-8 --

print '''靜夜思
床前明月光，
疑是地上霜。
舉頭望明月，
低頭思故鄉。
'''```
運行得到：

靜夜思
床前明月光，
疑是地上霜。
舉頭望明月，
低頭思故鄉。

整數和浮點數

Python支持對整數和浮點數直接進行四則混合運算，運算規則和數學上的四則運算規則完全一致。

布爾類型

我們已經了解了Python支持布爾類型的數據，布爾類型只有True和False兩種值。
Python把0、空字符串' '和None看成 False，其他數值和非空字符串都看成True，如：

True and 'a=T' 計算結果是 'a=T'
繼續計算 'a=T' or 'a=F' 計算結果還是 'a=T'```
**要解釋上述結果，又涉及到 and 和 or 運算的一條重要法則：短路計算。**
1. 在計算 `a and b `時，如果 a 是 False，則根據與運算法則，整個結果必定為 False，因此返回 a；如果 a 是 True，則整個計算結果必定取決與 b，因此返回 b。
2. 在計算 `a or b `時，如果 a 是 True，則根據或運算法則，整個計算結果必定為 True，因此返回 a；如果 a 是 False，則整個計算結果必定取決于 b，因此返回 b。

**所以Python解釋器在做布爾運算時，只要能提前確定計算結果，它就不會往后算了，直接返回結果。**

運行如下代碼：

a = 'python'
print 'hello,', a or 'world'
b = ''
print 'hello,', b or 'world'```
打印結果為：

hello, python
hello, world```

___

###List和Tuple類型
####創建list
Python內置的一種數據類型是列表：`list`。`list`是一種有序的集合，可以隨時添加和刪除其中的元素。
比如，列出班里所有同學的名字，就可以用一個list表示：

['Michael', 'Bob', 'Tracy']
['Michael', 'Bob', 'Tracy']```
list是數學意義上的有序集合，也就是說，list中的元素是按照順序排列的。
構造list非常簡單，按照上面的代碼，直接用 [ ]
把list的所有元素都括起來，就是一個list對象。通常，我們會把list賦值給一個變量，這樣，就可以通過變量來引用list：

>>> classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
>>> classmates # 打印classmates變量的內容
['Michael', 'Bob', 'Tracy']```
由于Python是**動態語言**，所以list中包含的元素并不要求都必須是同一種數據類型，我們完全可以在list中包含各種數據：

L = ['Michael', 100, True]

一個元素也沒有的list，就是空list：

empty_list = []```

按照索引訪問list

由于list是一個有序集合，所以，我們可以用一個list按分數從高到低表示出班里的3個同學：

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']```

那我們如何從list中獲取指定第 N 名的同學呢？方法是通過索引來獲取list中的指定元素。
（**需要特別注意的是**，索引從 0 開始，也就是說，第一個元素的索引是0，第二個元素的索引是1，以此類推。）
因此，要打印第一名同學的名字，用 L[0]:

print L[0]
Adam```
要打印第四名同學的名字，用 L[3]:

>>> print L[3]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range```
報錯了！IndexError意思就是索引超出了范圍，因為上面的list只有3個元素，有效的索引是 0，1，2。
所以，使用索引時，**千萬注意不要越界**。
####倒序訪問list
如何得到分數最低的同學？
* 方法一
我們可以先數一數這個 list，發現它包含3個元素，因此，最后一個元素的索引是2：

print L[2]
Bart```

• 方法二
  Bart同學是最后一名，俗稱倒數第一，所以，我們可以用 -1 這個索引來表示最后一個元素：

>>> print L[-1]
Bart```
（注意：使用倒序索引時，也要注意**不要越界**）

####添加新元素
今天，班里轉來一名新同學 Paul，如何把新同學添加到現有的 list 中呢？
* 方法一
用 list 的 `append()` 方法，把新同學追加到 list 的末尾：

L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']
L.append('Paul')
print L
['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']```
append()總是把新的元素添加到 list 的尾部
如果把Paul 同學添加到第一的位置怎么辦？

• 方法二
  方法是用list的 insert()方法，它接受兩個參數，第一個參數是索引號，第二個參數是待添加的新元素：

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']
>>> L.insert(0, 'Paul')
>>> print L
['Paul', 'Adam', 'Lisa', 'Bart']```
（ 注意**`L.insert(0, 'Paul')`**的意思是，'Paul'將被添加到索引為 0 的位置上（也就是第一個），而原來索引為 0 的Adam同學，以及后面的所有同學，都自動向后移動一位。）

####從list刪除元素
Paul同學剛來幾天又要轉走了，那么我們怎么把Paul 從現有的list中刪除呢？
* 如果Paul同學排在最后一個，我們可以用list的`pop()`方法刪除：

L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']
L.pop()
'Paul'
print L
['Adam', 'Lisa', 'Bart']```

注意：pop()方法總是刪掉list的最后一個元素，并且它還返回這個元素，所以我們執行 L.pop()后，會打印出 'Paul'。

• 如果Paul同學不是排在最后一個怎么辦？比如Paul同學排在第三：

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Paul', 'Bart']```
要把Paul踢出list，我們就必須**先定位Paul的位置**。由于Paul的索引是2，因此，用 pop(2)
把Paul刪掉：

L.pop(2)
'Paul'
print L
['Adam', 'Lisa', 'Bart']```

從list替換元素

假設現在班里仍然是3名同學：

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']```
現在，Bart同學要轉學走了，碰巧來了一個Paul同學，要更新班級成員名單。
* 方法一
我們可以先把Bart刪掉（pop），再把Paul添加（append或insert）進來。
* 方法二

L[2] = 'Paul'
print L
L = ['Adam', 'Lisa', 'Paul']```
對list中的某一個索引賦值，就可以直接用新的元素替換掉原來的元素，list包含的元素個數保持不變。
由于Bart還可以用 -1 做索引，因此，下面的代碼也可以完成同樣的替換工作：

>>> L[-1] = 'Paul'```

####創建tuple
tuple是另一種有序的列表，中文翻譯為“ 元組 ”。tuple 和 list 非常類似，但是，**tuple一旦創建完畢，就不能修改了!!!**
同樣是表示班里同學的名稱，用tuple表示如下：

t = ('Adam', 'Lisa', 'Bart')```

創建tuple和創建list唯一不同之處是用( )替代了[ ]。

現在，這個t就不能改變了，tuple沒有 append()方法，也沒有insert()和pop()方法。所以，新同學沒法直接往 tuple 中添加，老同學想退出 tuple 也不行。

獲取 tuple 元素的方式和 list 是一模一樣的，我們可以正常使用 t[0]，t[-1]等索引方式訪問元素，但是不能賦值成別的元素!!!

創建單元素tuple

tuple和list一樣，可以包含 0 個、1個和任意多個元素

• 創建包含 0 個元素的 tuple，也就是空tuple，直接用 ()表示：

>>> t = ()
>>> print t
()```
* 創建包含1個元素的 tuple 

t = (1)
print t
1

好像哪里不對！t 不是 tuple ，而是整數1。**為什么**呢？

因為`()`既可以表示tuple，又可以作為括號表示運算時的優先級，結果 (1) 被Python解釋器計算出結果 1，導致我們得到的不是tuple，而是整數 1。
正是因為用()定義單元素的tuple有歧義，所以 Python 規定，單元素 tuple 要多加一個逗號`“,”`，這樣就避免了歧義：

t = (1,)
print t
(1,)```
Python在打印單元素tuple時，也自動添加了一個“,”，為了更明確地告訴你這是一個tuple。

多元素 tuple 加不加這個額外的“,”效果是一樣的：

>>> t = (1, 2, 3,)
>>> print t
(1, 2, 3)```

####“可變”的tuple

前面我們看到了tuple一旦創建就不能修改。現在，我們來看一個“可變”的tuple：

t = ('a', 'b', ['A', 'B'])```

注意到 t 有 3 個元素：'a'，'b'和一個list：['A', 'B']。list作為一個整體是tuple的第3個元素。list對象可以通過 t[2] 拿到：

>>> L = t[2]```
然后，我們把list的兩個元素改一改：

L[0] = 'X'
L[1] = 'Y'```
再看看tuple的內容：

>>> print t
('a', 'b', ['X', 'Y'])```
表面上看，tuple的元素確實變了，但其實變的不是 tuple 的元素，而是list的元素。
tuple一開始指向的list并沒有改成別的list，所以，tuple所謂的**“不變”**是說，tuple的每個元素，指向永遠不變。即**指向'a'，就不能改成指向'b'**，指向一個list，就不能改成指向其他對象，但指向的這個list本身是可變的！
理解了**“指向不變”**后，要創建一個內容也不變的tuple怎么做？那就必須保證tuple的每一個元素本身也不能變。
例如：

t = ('a', 'b', ('A', 'B'))```
就是不可變的。

條件判斷和循環

if語句

計算機之所以能做很多自動化的任務，因為它可以自己做條件判斷。
比如，輸入用戶年齡，根據年齡打印不同的內容，在Python程序中，可以用if語句實現：

age = 20
if age >= 18:
    print 'your age is', age
    print 'adult'
print 'END'```


**注意: **<font color=#FF4500 >Python代碼的縮進規則</font>。具有相同縮進的代碼被視為代碼塊，上面的3，4行 print 語句就構成一個代碼塊（但不包括第5行的print）。如果 if 語句判斷為 True，就會執行這個代碼塊。


縮進要嚴格按照Python的習慣寫法：<font color=#FF4500 >4個空格，不要使用Tab，更不要混合Tab和空格</font>，否則很容易造成因為縮進引起的語法錯誤。

**注意**: if 語句后接表達式，然后用`:`表示代碼塊開始。

如果在<font color=#FF4500 >Python交互環境下敲代碼</font>，還要特別<font color=#FF4500 >留意縮進</font>，并且<font color=#FF4500 >退出縮進需要多敲一行回車</font>：

age = 20
if age >= 18:
... print 'your age is', age
... print 'adult'

t = (1, 2, 3,)
>>> print t
(1, 2, 3)####“可變”的tuple 前面我們看到了tuple一旦創建就不能修改。現在，我們來看一個“可變”的tuple：
>>> t = ('a', 'b', ['A', 'B'])**注意**到 t 有 3 個元素：**'a'，'b'**和一個list：**['A', 'B']**。list作為一個整體是tuple的第3個元素。list對象可以通過 t[2] 拿到：
>>> L = t[2]然后，我們把list的兩個元素改一改：
>>> L[0] = 'X'
>>> L[1] = 'Y'再看看tuple的內容：
>>> print t
('a', 'b', ['X', 'Y'])表面上看，tuple的元素確實變了，但其實變的不是 tuple 的元素，而是list的元素。 tuple一開始指向的list并沒有改成別的list，所以，tuple所謂的**“不變”**是說，tuple的每個元素，指向永遠不變。即**指向'a'，就不能改成指向'b'**，指向一個list，就不能改成指向其他對象，但指向的這個list本身是可變的！ 理解了**“指向不變”**后，要創建一個內容也不變的tuple怎么做？那就必須保證tuple的每一個元素本身也不能變。 例如：
t = ('a', 'b', ('A', 'B'))就是不可變的。 ----------------- ###條件判斷和循環 ####if語句 計算機之所以能做很多自動化的任務，因為它可以自己做條件判斷。 比如，輸入用戶年齡，根據年齡打印不同的內容，在Python程序中，可以用if語句實現：
age = 20
if age >= 18:
print 'your age is', age
print 'adult'
print 'END'**注意: **<font color=#FF4500 >Python代碼的縮進規則</font>。具有相同縮進的代碼被視為代碼塊，上面的3，4行 print 語句就構成一個代碼塊（但不包括第5行的print）。如果 if 語句判斷為 True，就會執行這個代碼塊。 縮進要嚴格按照Python的習慣寫法：<font color=#FF4500 >4個空格，不要使用Tab，更不要混合Tab和空格</font>，否則很容易造成因為縮進引起的語法錯誤。 **注意**: if 語句后接表達式，然后用`:`表示代碼塊開始。 如果在<font color=#FF4500 >Python交互環境下敲代碼</font>，還要特別<font color=#FF4500 >留意縮進</font>，并且<font color=#FF4500 >退出縮進需要多敲一行回車</font>：
>>> age = 20
>>> if age >= 18:
... print 'your age is', age
... print 'adult'
...
your age is 20
print t
(1, 2, 3)####“可變”的tuple 前面我們看到了tuple一旦創建就不能修改。現在，我們來看一個“可變”的tuple：
>>> t = ('a', 'b', ['A', 'B'])**注意**到 t 有 3 個元素：**'a'，'b'**和一個list：**['A', 'B']**。list作為一個整體是tuple的第3個元素。list對象可以通過 t[2] 拿到：
>>> L = t[2]然后，我們把list的兩個元素改一改：
>>> L[0] = 'X'
>>> L[1] = 'Y'再看看tuple的內容：
>>> print t
('a', 'b', ['X', 'Y'])表面上看，tuple的元素確實變了，但其實變的不是 tuple 的元素，而是list的元素。 tuple一開始指向的list并沒有改成別的list，所以，tuple所謂的**“不變”**是說，tuple的每個元素，指向永遠不變。即**指向'a'，就不能改成指向'b'**，指向一個list，就不能改成指向其他對象，但指向的這個list本身是可變的！ 理解了**“指向不變”**后，要創建一個內容也不變的tuple怎么做？那就必須保證tuple的每一個元素本身也不能變。 例如：
t = ('a', 'b', ('A', 'B'))就是不可變的。 ----------------- ###條件判斷和循環 ####if語句 計算機之所以能做很多自動化的任務，因為它可以自己做條件判斷。 比如，輸入用戶年齡，根據年齡打印不同的內容，在Python程序中，可以用if語句實現：
age = 20
if age >= 18:
print 'your age is', age
print 'adult'
print 'END'**注意: **<font color=#FF4500 >Python代碼的縮進規則</font>。具有相同縮進的代碼被視為代碼塊，上面的3，4行 print 語句就構成一個代碼塊（但不包括第5行的print）。如果 if 語句判斷為 True，就會執行這個代碼塊。 縮進要嚴格按照Python的習慣寫法：<font color=#FF4500 >4個空格，不要使用Tab，更不要混合Tab和空格</font>，否則很容易造成因為縮進引起的語法錯誤。 **注意**: if 語句后接表達式，然后用`:`表示代碼塊開始。 如果在<font color=#FF4500 >Python交互環境下敲代碼</font>，還要特別<font color=#FF4500 >留意縮進</font>，并且<font color=#FF4500 >退出縮進需要多敲一行回車</font>：
>>> age = 20
>>> if age >= 18:
... print 'your age is', age
... print 'adult'
...
your age is 20
adult```

if-else語句

當 if 語句判斷表達式的結果為 True 時，就會執行 if 包含的代碼塊：

if age >= 18: print 'adult'```
如果我們想判斷年齡在18歲以下時，打印出 'teenager'，怎么辦？
可以用一個 <font color=#FF4500 >if ... else ... </font>語句：

if age >= 18:
print 'adult'
else:
print 'teenager'```

if-elif-else語句

有的時候，一個 if ... else ... 還不夠用。比如，根據年齡的劃分：

條件1：18歲或以上：adult
條件2：6歲或以上：teenager
條件3：6歲以下：kid```

要避免嵌套結構的 if ... else ...，我們可以用 if ... 多個elif ... else ...的結構，一次寫完所有的規則：

if age >= 18:
print 'adult'
elif age >= 6:
print 'teenager'
elif age >= 3:
print 'kid'
else:
print 'baby'```
elif 意思就是 else if。這樣一來，我們就寫出了結構非常清晰的一系列條件判斷。

**特別注意: **這一系列條件判斷會從上到下依次判斷，如果某個判斷為 True，執行完對應的代碼塊，后面的條件判斷就直接忽略，不再執行了

for循環

list或tuple可以表示一個有序集合。如果我們想依次訪問一個list中的每一個元素呢？比如 list：

L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']```
Python的 for 循環就可以依次把list或tuple的每個元素迭代出來：

L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']for name in L: print name```

注意: name 這個變量是在 for 循環中定義的，意思是，依次取出list中的每一個元素，并把元素賦值給 name，然后執行for循環體（就是縮進的代碼塊）。
這樣一來，遍歷一個list或tuple就非常容易了。

while循環

和 for 循環不同的另一種循環是 while 循環，while 循環不會迭代 list 或 tuple 的元素，而是根據表達式判斷循環是否結束。

比如要從 0 開始打印不大于 N 的整數：

N = 10
x = 0
while x < N:
     print x 
     x = x + 1```
while循環每次先判斷 x < N，如果為True，則執行循環體的代碼塊，否則，退出循環。
在循環體內，x = x + 1 會讓 x 不斷增加，最終因為 x < N 不成立而退出循環。

####break退出循環
用 for 循環或者 while 循環時，如果要在循環體內直接退出循環，可以使用 break 語句

比如計算1至100的整數和，我們用while來實現：

sum = 0
x = 1
while True:
sum = sum + x
x = x + 1
if x > 100:
break
print sum```
咋一看， while True 就是一個死循環，但是在循環體內，我們還判斷了 x > 100 條件成立時，用break語句退出循環，這樣也可以實現循環的結束。

continue繼續循環

在循環過程中，可以用break退出當前循環，還可以用continue跳過后續循環代碼，繼續下一次循環。

現在老師只想統計及格分數的平均分，就要把 x < 60 的分數剔除掉，這時，利用 continue，可以做到當 x < 60的時候，不繼續執行循環體的后續代碼，直接進入下一次循環：

L = [75, 98, 59, 81, 66, 43, 69, 85]
sum = 0.0
n = 0
for x in L: 
    if x < 60: 
        continue 
    sum = sum + x 
    n = n + 1```

####多重循環
在循環內部，還可以嵌套循環，我們來看一個例子：

for x in ['A', 'B', 'C']:
for y in ['1', '2', '3']:
print x + y

x 每循環一次，y 就會循環 3 次，這樣，我們可以打印出一個全排列：
A1
A2
A3
B1
B2
B3
C1
C2
C3

__________

###Dict和Set類型

####什么是dict
我們已經知道，list 和 tuple 可以用來表示順序集合，例如，班里同學的名字：

['Adam', 'Lisa', 'Bart']```
或者考試的成績列表：

[95, 85, 59]```
但是，要根據名字找到對應的成績，用兩個 list 表示就不方便。
如果把名字和分數關聯起來，組成類似的查找表：

'Adam' ==> 95
'Lisa' ==> 85
'Bart' ==> 59```
那么給定一個名字，就可以直接查到分數。

Python的 dict 就是專門干這件事的。用 dict 表示“名字”-“成績”的查找表如下：

d = {
    'Adam': 95,
    'Lisa': 85,
    'Bart': 59
}

我們把名字稱為key，對應的成績稱為value，dict就是通過 key 來查找 value。

花括號 {} 表示這是一個dict，然后按照** key: value**, 寫出來即可。最后一個 key: value 的逗號可以省略。

由于dict也是集合，len() 函數可以計算任意集合的大小：

>>> len(d)
3

注意: 一個 key-value 算一個，因此，dict大小為3。

訪問dict

我們已經能創建一個dict，用于表示名字和成績的對應關系：

d = {
    'Adam': 95,
    'Lisa': 85,
    'Bart': 59
}```
那么，如何根據名字來查找對應的成績呢？

可以簡單地使用 `d[key]` 的形式來查找對應的 value，這和 list 很像，不同之處是，**list 必須使用索引返回對應的元素，而dict使用key：**

print d['Adam']
95
print d['Paul']
Traceback (most recent call last):
File "index.py", line 11, in <module>
print d['Paul']
KeyError: 'Paul'

**注意:** 通過 key 訪問 dict 的value，只要 key 存在，dict就返回對應的value。如果key不存在，會直接報錯：KeyError。
要避免 KeyError 發生，有兩個辦法：
* **一是先判斷一下 key 是否存在，用 in 操作符：**

if 'Paul' in d:
print d['Paul']```
如果 'Paul' 不存在，if語句判斷為False，自然不會執行 print d['Paul'] ，從而避免了錯誤。

• 二是使用dict本身提供的一個 get 方法，在Key不存在的時候，返回None：

>>> print d.get('Bart')
59
>>> print d.get('Paul')
None```

####dict的特點

* **dict的第一個特點是<font color=#FF4500 >查找速度快 </font>，無論dict有10個元素還是10萬個元素，查找速度都一樣**。而list的查找速度隨著元素增加而逐漸下降。

不過dict的查找速度快不是沒有代價的，**dict的缺點是占用內存大，還會浪費很多內容**，list正好相反，占用內存小，但是查找速度慢。

由于dict是按 key 查找，所以，在一個dict中，key不能重復。
* **dict的第二個特點就是存儲的key-value序對是<font color=#FF4500 >沒有順序 </font>的！**這和list不一樣：

d = {
'Adam': 95,
'Lisa': 85,
'Bart': 59
}

當我們試圖打印這個dict時：

print d
{'Lisa': 85, 'Adam': 95, 'Bart': 59}```

打印的順序不一定是我們創建時的順序，而且，不同的機器打印的順序都可能不同，這說明dict內部是無序的，不能用dict存儲有序的集合。

• dict的第三個特點是作為 key 的元素必須不可變，Python的基本類型如字符串、整數、浮點數都是不可變的，都可以作為 key。但是list是可變的，就不能作為 key。

不可變這個限制僅作用于key，value是否可變無所謂：

{ 
       '123': [1, 2, 3],  # key 是 str，value是list 
       123: '123', # key 是 int，value 是 str 
       ('a', 'b'): True # key 是 tuple，并且tuple的每個元素都是不可變對象，value是 boolean
}```

最常用的key還是字符串，因為用起來最方便。


####什么是set
**dict的作用是建立一組 key 和一組 value 的映射關系，dict的key是不能重復的。**

有的時候，我們只想要 dict 的 key，不關心 key 對應的 value，目的就是保證這個集合的元素不會重復，這時，set就派上用場了。

**set 持有一系列元素，這一點和 list 很像，但是set的元素沒有重復，而且是無序的，這點和 dict 的 key很像。**
創建 set 的方式是調用 set() 并傳入一個 list，list的元素將作為set的元素：

s = set(['A', 'B', 'C'])

可以查看 set 的內容：

print s
set(['A', 'C', 'B'])```

注意，上述打印的形式類似 list， 但它不是 list，仔細看還可以發現，打印的順序和原始 list 的順序有可能是不同的，因為set內部存儲的元素是<font color=#FF4500 >無序</font>的。

因為<font color=#FF4500 >set不能包含重復的元素 </font>，所以，當我們傳入包含重復元素的 list 會怎么樣呢？

>>> s = set(['A', 'B', 'C', 'C'])
>>> print s
set(['A', 'C', 'B'])
>>> len(s)
3

結果顯示，set會自動去掉重復的元素，原來的list有4個元素，但set只有3個元素。

訪問set

由于set存儲的是無序集合，所以我們沒法通過索引來訪問。

訪問 set中的某個元素實際上就是判斷一個元素是否在set中。

例如，存儲了班里同學名字的set：

>>> s = set(['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'])```

**我們可以用 in 操作符判斷：**

Bart是該班的同學嗎？

'Bart' in s
True```

print d
{'Lisa': 85, 'Adam': 95, 'Bart': 59}打印的順序不一定是我們創建時的順序，而且，不同的機器打印的順序都可能不同，這說明dict內部是**無序**的，不能用dict存儲有序的集合。 * **dict的第三個特點是作為 key 的元素必須不可變**，Python的基本類型如字符串、整數、浮點數都是不可變的，都可以作為 key。但是list是可變的，就不能作為 key。 不可變這個限制僅作用于key，value是否可變無所謂：
{
'123': [1, 2, 3], # key 是 str，value是list
123: '123', # key 是 int，value 是 str
('a', 'b'): True # key 是 tuple，并且tuple的每個元素都是不可變對象，value是 boolean
}最常用的key還是字符串，因為用起來最方便。 ####什么是set **dict的作用是建立一組 key 和一組 value 的映射關系，dict的key是不能重復的。** 有的時候，我們只想要 dict 的 key，不關心 key 對應的 value，目的就是保證這個集合的元素不會重復，這時，set就派上用場了。 **set 持有一系列元素，這一點和 list 很像，但是set的元素沒有重復，而且是無序的，這點和 dict 的 key很像。** 創建 set 的方式是調用 set() 并傳入一個 list，list的元素將作為set的元素：
>>> s = set(['A', 'B', 'C'])
可以查看 set 的內容：
>>> print s
set(['A', 'C', 'B'])**注意**，上述打印的形式類似 list， 但它不是 list，仔細看還可以發現，打印的順序和原始 list 的順序有可能是不同的，因為set內部存儲的元素是**<font color=#FF4500 >無序</font>**的。 因為**<font color=#FF4500 >set不能包含重復的元素 </font>**，所以，當我們傳入包含重復元素的 list 會怎么樣呢？
>>> s = set(['A', 'B', 'C', 'C'])
>>> print s
set(['A', 'C', 'B'])
>>> len(s)
3
結果顯示，set會自動去掉重復的元素，原來的list有4個元素，但set只有3個元素。 ####訪問set 由于**set存儲的是無序集合**，所以我們沒法通過索引來訪問。 訪問 set中的某個元素實際上就是判斷一個元素是否在set中。 例如，存儲了班里同學名字的set：
>>> s = set(['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'])**我們可以用 in 操作符判斷：** Bart是該班的同學嗎？
>>> 'Bart' in s
True```
Bill是該班的同學嗎？

>>> 'Bill' in s
False```
bart是該班的同學嗎？

'bart' in s
False```
看來大小寫很重要，'Bart' 和 'bart'被認為是兩個不同的元素

set的特點

set的內部結構和dict很像，唯一區別是不存儲value，因此，判斷一個元素是否在set中速度很快。

set存儲的元素和dict的key類似，必須是不變對象，因此，任何可變對象是不能放入set中的。

最后，<font color=#FF4500 >set存儲的元素也是沒有順序的 </font>。
set的這些特點，可以應用在哪些地方呢？
星期一到星期日可以用字符串'MON', 'TUE', ... 'SUN'表示。
假設我們讓用戶輸入星期一至星期日的某天，如何判斷用戶的輸入是否是一個有效的星期呢？
可以用** if 語句**判斷，但這樣做非常繁瑣。

如果事先創建好一個set，包含'MON' ~ 'SUN'：

weekdays = set(['MON', 'TUE', 'WED', 'THU', 'FRI', 'SAT', 'SUN'])```

再判斷輸入是否有效，只需要判斷該字符串是否在set中：

x = '???' # 用戶輸入的字符串
if x in weekdays:
print 'input ok'
else:
print 'input error'```
這樣一來，代碼就簡單多了。

遍歷set

由于 set 也是一個集合，所以，遍歷 set 和遍歷 list 類似，都可以通過 for 循環實現。

直接使用 for 循環可以遍歷 set 的元素：

>>> s = set(['Adam', 'Lisa', 'Bart'])
>>> for name in s:
..           print name
... 
Lisa
Adam
Bart```
**注意: **觀察 for 循環在遍歷set時，元素的順序和list的順序很可能是不同的，而且不同的機器上運行的結果也可能不同。

例：用 for 循環遍歷如下的set，打印出 name: score 來。

s = set([('Adam', 95), ('Lisa', 85), ('Bart', 59)])```
代碼：

s = set([('Adam', 95), ('Lisa', 85), ('Bart', 59)])
for x in s:
    print x[0]+':',x[1]```
打印結果：

Lisa: 85
Adam: 95
Bart: 59```

更新set

由于set存儲的是一組不重復的無序元素，因此，更新set主要做兩件事：
一是把新的元素添加到set中，二是把已有元素從set中刪除。
添加元素時，用set的add()方法：

>>> s = set([1, 2, 3])
>>> s.add(4)
>>> print s
set([1, 2, 3, 4])```
如果添加的元素已經存在于set中，add()不會報錯，但是不會加進去了：

s = set([1, 2, 3])
s.add(3)
print s
set([1, 2, 3])```

刪除set中的元素時，用set的<font color=#FF4500 >remove() </font>方法：

>>> s = set([1, 2, 3, 4])
>>> s.remove(4)
>>> print s
set([1, 2, 3])```

如果刪除的元素不存在set中，remove()會報錯：

s = set([1, 2, 3])
s.remove(4)
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: 4```

所以用add()可以直接添加，而remove()前需要判斷。

函數

什么是函數

抽象是數學中非常常見的概念。

借助抽象，我們才能不關心底層的具體計算過程，而直接在更高的層次上思考問題。

寫計算機程序也是一樣，函數就是最基本的一種代碼抽象的方式。

Python不但能非常靈活地定義函數，而且本身內置了很多有用的函數，可以直接調用。

調用函數

Python內置了很多有用的函數，我們可以直接調用。

要調用一個函數，需要知道<font color=#FF4500 >函數的名稱和參數</font>，比如求絕對值的函數 abs，它接收一個參數。

可以直接從Python的官方網站查看文檔：
http://docs.python.org/2/library/functions.html
#abs

也可以在交互式命令行通過 help(abs)查看abs函數的幫助信息。

調用 **abs **函數：

>>> abs(100)
100
>>> abs(-20)
20
>>> abs(12.34)
12.34```
調用函數的時候，如果傳入的參數數量不對，會報**TypeError**的錯誤，并且Python會明確地告訴你：abs()有且僅有1個參數，但給出了兩個：

abs(1, 2)
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: abs() takes exactly one argument (2 given)```

如果傳入的參數數量是對的，但參數類型不能被函數所接受，也會報TypeError的錯誤，并且給出錯誤信息：str是錯誤的參數類型：

>>> abs('a')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: bad operand type for abs(): 'str'```

而比較函數**<font color=#FF4500 >cmp(x, y) </font>** 就需要兩個參數，如果 **x<y**，返回** -1**，如果** x==y**，返回 **0**，如果 **x>y**，返回 **1**：

cmp(1, 2)
-1
cmp(2, 1)
1
cmp(3, 3)
0```

Python內置的常用函數還包括數據類型轉換函數，比如<font color=#FF4500 > int() </font>函數可以把其他數據類型轉換為整數：

>>> int('123')
123
>>> int(12.34)
12```

**<font color=#FF4500 >str()</font>**函數把其他類型轉換成 str：

str(123)
'123'
str(1.23)
'1.23'```

例子：
sum()函數接受一個list作為參數，并返回list所有元素之和。請計算 11 + 22 + 33 + ... + 100100
代碼：

L = [ ]
x=1
while x<=100:
    L.append(x*x)
    x=x+1
print sum(L)```

打印結果：

338350```

編寫函數

在Python中，定義一個函數要使用** def 語句，依次寫出函數名、括號、括號中的參數和冒號:**，然后，在縮進塊中編寫函數體，函數的返回值用 return語句返回。

例子：定義一個 square_of_sum 函數，它接受一個list，返回list中每個元素平方的和。

代碼：

def square_of_sum(L):
    sum=0
    for x in L:
        sum = sum +x**2
    return sum

print square_of_sum([1, 2, 3, 4, 5])
print square_of_sum([-5, 0, 5, 15, 25])```

打印結果：

55
900```
注意，函數體內部的語句在執行時，一旦執行到return時，函數就執行完畢，并將結果返回。因此，函數內部通過條件判斷和循環可以實現非常復雜的邏輯。
如果沒有return語句，函數執行完畢后也會返回結果，只是結果為 None。

<font color=#FF4500 > return None可以簡寫為return。 </font>

返回多值

函數可以返回多個值嗎？答案是肯定的。

比如在游戲中經常需要從一個點移動到另一個點，給出坐標、位移和角度，就可以計算出新的坐標：

<font color=#FF4500 >#math</font>包提供了sin()和 cos()函數，我們先用import引用它：

import math
def move(x, y, step, angle):
    nx = x + step * math.cos(angle)
    ny = y - step * math.sin(angle)
    return nx, ny```
這樣我們就可以同時獲得返回值：

x, y = move(100, 100, 60, math.pi / 6)
print x, y
cmp(3, 3)
0Python內置的常用函數還包括數據類型轉換函數，比如**<font color=#FF4500 > int() </font>**函數可以把其他數據類型轉換為整數：
>>> int('123')
123
>>> int(12.34)
12**<font color=#FF4500 >str()</font>**函數把其他類型轉換成 str：
>>> str(123)
'123'
>>> str(1.23)
'1.23'例子： sum()函數接受一個list作為參數，并返回list所有元素之和。請計算 1*1 + 2*2 + 3*3 + ... + 100*100 代碼：
L = [ ]
x=1
while x<=100:
L.append(xx)
x=x+1
print sum(L)打印結果：
338350####編寫函數 在Python中，定義一個函數要使用** def **語句，依次寫出**函數名**、**括號**、括號中的**參數**和**冒號:**，然后，在縮進塊中編寫函數體，函數的返回值用 **return**語句返回。 例子：定義一個 square_of_sum 函數，它接受一個list，返回list中每個元素平方的和。 代碼：
def square_of_sum(L):
sum=0
for x in L:
sum = sum +x*2
return sum

print square_of_sum([1, 2, 3, 4, 5])
print square_of_sum([-5, 0, 5, 15, 25])打印結果：
55
900**注意**，函數體內部的語句在執行時，一旦執行到return時，函數就執行完畢，并將結果返回。因此，函數內部通過條件判斷和循環可以實現非常復雜的邏輯。 如果沒有return語句，函數執行完畢后也會返回結果，只是結果為 None。 **<font color=#FF4500 > return None可以簡寫為return。 </font>** ####返回多值 函數可以返回多個值嗎？答案是肯定的。 比如在游戲中經常需要從一個點移動到另一個點，給出坐標、位移和角度，就可以計算出新的坐標： **<font color=#FF4500 >#math</font>**包提供了**sin()**和 **cos()**函數，我們先用import引用它：
import math
def move(x, y, step, angle):
nx = x + step * math.cos(angle)
ny = y - step * math.sin(angle)
return nx, ny這樣我們就可以同時獲得返回值：
>>> x, y = move(100, 100, 60, math.pi / 6)
>>> print x, y
151.961524227 70.0```
但其實這只是一種假象，Python函數返回的仍然是單一值：

>>> r = move(100, 100, 60, math.pi / 6)
>>> print r
(151.96152422706632, 70.0)```
用print打印返回結果，原來返回值是一個**tuple**！

但是，在語法上，返回一個tuple可以省略括號，而多個變量可以同時接收一個tuple，按位置賦給對應的值，所以，**Python的函數**返回多值其實就是**返回一個tuple**，但寫起來更方便。

例子：
一元二次方程的定義是：ax2 + bx + c = 0
請編寫一個函數，返回一元二次方程的兩個解。
**注意：**Python的math包提供了sqrt()函數用于計算平方根。

代碼：

import math

def quadratic_equation(a, b, c):
de=b2-4ac
if de>=0:
x1=(-b+math.sqrt(b2-4ac))/(2a)
x2=(-b-math.sqrt(b2-4ac))/(2a)
return x1,x2
else:
return

print quadratic_equation(2, 3, 0)
print quadratic_equation(1, -6, 5)```

打印結果：

(0.0, -1.5)
(5.0, 1.0)```

####遞歸函數

在函數內部，可以調用其他函數。如果一個函數在內部調用自身本身，這個函數就是遞歸函數。

舉個例子，我們來計算階乘 **n! = 1 * 2 * 3 * ... * n**，用函數 **fact(n)**表示，可以看出：

fact(n) = n! = 1 * 2 * 3 * ... * (n-1) * n = (n-1)! * n = fact(n-1) * n```

所以，fact(n)可以表示為 n * fact(n-1)，只有n=1時需要特殊處理。

于是，fact(n)用遞歸的方式寫出來就是：

def fact(n):
    if n==1:
        return 1
    return n * fact(n - 1)```
如果我們計算fact(5)，可以根據函數定義看到計算過程如下：

===> fact(5)
===> 5 * fact(4)
===> 5 * (4 * fact(3))
===> 5 * (4 * (3 * fact(2)))
===> 5 * (4 * (3 * (2 * fact(1))))
===> 5 * (4 * (3 * (2 * 1)))
===> 5 * (4 * (3 * 2))
===> 5 * (4 * 6)
===> 5 * 24
===> 120```

遞歸函數的優點是定義簡單，邏輯清晰。理論上，所有的遞歸函數都可以寫成循環的方式，但循環的邏輯不如遞歸清晰。

<font color=#FF4500 >使用遞歸函數需要注意防止棧溢出。</font>在計算機中，函數調用是通過棧（stack）這種數據結構實現的，每當進入一個函數調用，棧就會加一層棧幀，每當函數返回，棧就會減一層棧幀。由于棧的大小不是無限的，所以，遞歸調用的次數過多，會導致棧溢出。

例子：
漢諾(http://baike.baidu.com/view/191666.htm) 的移動也可以看做是遞歸函數。

我們對柱子編號為a, b, c，將所有圓盤從a移到c可以描述為：

如果a只有一個圓盤，可以直接移動到c；

如果a有N個圓盤，可以看成a有1個圓盤（底盤） + (N-1)個圓盤，首先需要把 (N-1) 個圓盤移動到 b，然后，將 a的最后一個圓盤移動到c，再將b的(N-1)個圓盤移動到c。

請編寫一個函數，給定輸入 n, a, b, c，打印出移動的步驟：

move(n, a, b, c)

例如，輸入 move(2, 'A', 'B', 'C')，打印出：

A --> B
A --> C
B --> C

代碼：

#-*- coding:utf-8 -*-
# move(n, a, b, c)表示的是有n個盤子在a柱子上，將要移到c柱子上面去
def move(n, a, b, c):
# 如果a柱子上面只有一個盤子，則直接移到c柱子上面去并輸出路徑，結束遞歸
    if n == 1:  
        print a, '-->', c
        return
# 表示的是將n-1的盤子從a柱子上面移到b柱子上面去
    move(n-1, a, c, b)
# 輸出最下面個盤子移從a移到c的路徑
    print a, '-->', c
# 將b柱子上面的n-1個盤子移動到c柱子上面
    move(n-1, b, a, c)

move(4, 'A', 'B', 'C')```

打印結果：

A --> B
A --> C
B --> C
A --> B
C --> A
C --> B
A --> B
A --> C
B --> C
B --> A
C --> A
B --> C
A --> B
A --> C
B --> C```

定義默認參數

定義函數的時候，還可以有默認參數。

例如Python自帶的 int() 函數，其實就有兩個參數，我們既可以傳一個參數，又可以傳兩個參數：

>>> int('123')
123
>>> int('123', 8)
83```
int()函數的第二個參數是轉換進制，如果不傳，默認是十進制 (base=10)，如果傳了，就用傳入的參數。

可見，**函數的默認參數的作用是簡化調用**，你只需要把必須的參數傳進去。但是在需要的時候，又可以傳入額外的參數來覆蓋默認參數值。


我們來定義一個計算 x 的N次方的函數:

def power(x, n):
s = 1
while n > 0:
n = n - 1
s = s * x
return s```

假設計算平方的次數最多，我們就可以把 n 的默認值設定為 2：

def power(x, n=2):
    s = 1
    while n > 0:
        n = n - 1
        s = s * x
    return s```

這樣一來，計算平方就不需要傳入兩個參數了：

power(5)
25

由于函數的參數按從左到右的順序匹配，所以**默認參數只能定義在必需參數的后面：**

OK:

def fn1(a, b=1, c=2):
pass

Error:

def fn2(a=1, b):
pass```

例子：
定義一個 greet() 函數，它包含一個默認參數，如果沒有傳入，打印 'Hello, world.'，如果傳入，打印 'Hello, xxx.'默認參數的默認值可以設定為'world'
代碼：

def greet(name='world'):
    print 'Hello, ' + name + '.'
greet()
greet('Bart')```
打印結果：

Hello,world.
Hello,Bart.```

定義可變參數

如果想讓一個函數能接受任意個參數，我們就可以定義一個可變參數：

def fn(*args): 
    print args```
可變參數的名字前面有個 *** **號，我們可以傳入0個、1個或多個參數給可變參數：

fn()
()
fn('a')
('a',)
fn('a', 'b')
('a', 'b')
fn('a', 'b', 'c')
('a', 'b', 'c')```

可變參數也不是很神秘，Python解釋器會把傳入的一組參數組裝成一個tuple傳遞給可變參數，因此，在函數內部，直接把變量** args** 看成一個 tuple 就好了。

定義可變參數的目的也是為了簡化調用。假設我們要計算任意個數的平均值，就可以定義一個可變參數：

def average(*args): 
      ...```
這樣，在調用的時候，可以這樣寫：

average()
0
average(1, 2)
1.5
average(1, 2, 2, 3, 4)
2.4```

例子：
編寫接受可變參數的 average() 函數。
可變參數 args 是一個tuple，當0個參數傳入時，args是一個空tuple。
代碼：

def average(*args):
    sum = 0.0
    if len(args) == 0:
        return sum
    for x in args:
        sum = sum + x
    return sum / len(args)
print average()
print average(1, 2)
print average(1, 2, 2, 3, 4)```

打印結果：

0.0
1.5
2.4```

切片

對list進行切片

取一個list的部分元素是非常常見的操作。比如，一個list如下：

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']```

取前N個元素，也就是索引為0-(N-1)的元素，可以用循環，對這種經常取指定索引范圍的操作，用循環十分繁瑣，因此，Python提供了切片（Slice）操作符，能大大簡化這種操作。

對應上面的問題，取前3個元素，用一行代碼就可以完成切片：

L[0:3]
['Adam', 'Lisa', 'Bart']```

L[0:3]表示，從索引0開始取，直到索引3為止，但不包括索引3。即索引0，1，2，正好是3個元素。

如果第一個索引是0，還可以省略：

>>> L[:3]
['Adam', 'Lisa', 'Bart']```

也可以從索引1開始，取出2個元素出來：

L[1:3]
['Lisa', 'Bart']```

只用一個** : **，表示從頭到尾：

>>> L[:]
['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']```
**因此，L[:]實際上復制出了一個新list。**

切片操作還可以指定第三個參數：

L[::2]
['Adam', 'Bart']```
第三個參數表示每N個取一個，上面的 L[::2] 會每兩個元素取出一個來，也就是隔一個取一個。
把list換成tuple，切片操作完全相同，只是切片的結果也變成了tuple。

例子：
range()函數可以創建一個數列：

>>> range(1, 101)
[1, 2, 3, ..., 100]```
請利用切片，取出：

1. 前10個數；
2. 3的倍數；
3. 不大于50的5的倍數。

代碼：

L = range(1, 101)
print L[0:10]
print L[2::3]
print L[4:50:5]

打印結果：

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
[3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27, 30, 33, 36, 39, 42, 45, 48, 51, 54, 57, 60, 63, 66, 69, 72, 75, 78, 81, 84, 87, 90, 93, 96, 99]
[5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50]```

倒序切片

對于list，既然Python支持L[-1]取倒數第一個元素，那么它同樣支持倒數切片，試試：

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']

>>> L[-2:]
['Bart', 'Paul']

>>> L[:-2]
['Adam', 'Lisa']

>>> L[-3:-1]
['Lisa', 'Bart']

>>> L[-4:-1:2]
['Adam', 'Bart']```
記住倒數第一個元素的索引是-1。
**倒序切片包含起始索引，不包含結束索引。**

####對字符串切片

字符串 'xxx'和 Unicode字符串 u'xxx'也可以看成是一種**list**，每個元素就是一個字符。因此，字符串也可以用切片操作，只是操作結果仍是字符串：

'ABCDEFG'[:3]
'ABC'
'ABCDEFG'[-3:]
'EFG'
'ABCDEFG'[::2]
'ACEG'```
在很多編程語言中，針對字符串提供了很多各種截取函數，其實目的就是對字符串切片。Python沒有針對字符串的截取函數，只需要切片一個操作就可以完成，非常簡單。

例子：
字符串有個方法 upper() 可以把字符變成大寫字母：

>>> 'abc'.upper()
'ABC'```
但它會把所有字母都變成大寫。請設計一個函數，它接受一個字符串，然后返回一個僅首字母變成大寫的字符串。
**提示：**利用切片操作簡化字符串操作。

代碼：

def firstCharUpper(s):
return s[0].upper()+s[1:]

print firstCharUpper('hello')
print firstCharUpper('sunday')
print firstCharUpper('september')```

打印結果：

Hello
Sunday
September```


###迭代
####什么是迭代

在Python中，如果給定一個**list**或**tuple**，我們可以通過for循環來遍歷這個list或tuple，這種遍歷我們成為迭代（Iteration）。

在Python中，迭代是通過 for ... in 來完成的，而很多語言比如C或者Java，迭代list是通過下標完成的，比如Java代碼：

for (i=0; i<list.length; i++) { 
     n = list[i];
}
可以看出，Python的for循環抽象程度要高于Java的for循環。

**因為 Python 的 for循環不僅可以用在list或tuple上，還可以作用在其他任何可迭代對象上。**

因此，迭代操作就是對于一個集合，無論該集合是有序還是無序，我們用 for 循環總是可以依次取出集合的每一個元素。

注意: 集合是指包含一組元素的數據結構，我們已經介紹的包括：

1. 有序集合：list，tuple，str和unicode；
2. 無序集合：set
3. 無序集合并且具有 key-value 對：dict```

而迭代是一個動詞，它指的是一種操作，在Python中，就是 for 循環。

迭代與按下標訪問數組最大的不同是，后者是一種具體的迭代實現方式，而前者只關心迭代結果，根本不關心迭代內部是如何實現的。

例子：
用for循環迭代數列 1-100 并打印出7的倍數

代碼：

for i in range(1,101):
    if i %7 == 0:
        print i```


 打印結果： 

7
14
21
28
35
42
49
56
63
70
77
84
91
98```

索引迭代

Python中，迭代永遠是取出元素本身，而非元素的索引。

對于有序集合，元素確實是有索引的。有的時候，我們確實想在 for 循環中拿到索引，怎么辦？

方法是使用 enumerate() 函數：

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']
>>> for index, name in enumerate(L):
...          print index, '-', name
... 
0 - Adam
1 - Lisa
2 - Bart
4 - Paul```
使用 enumerate() 函數，我們可以在for循環中同時綁定索引index和元素name。但是，這不是 enumerate() 的特殊語法。實際上，enumerate() 函數把：

['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']```
變成了類似：

**[(0, 'Adam'), (1, 'Lisa'), (2, 'Bart'), (3, 'Paul')]**```
因此，迭代的每一個元素實際上是一個tuple：

for t in enumerate(L):
index = t[0]
name = t[1]
print index, '-', name```
如果我們知道每個tuple元素都包含兩個元素，for循環又可以進一步簡寫為：

for index, name in enumerate(L): 
     print index, '-', name```
這樣不但代碼更簡單，而且還少了兩條賦值語句。
可見，索引迭代也不是真的按索引訪問，而是由 enumerate() 函數自動把每個元素變成 (index, element) 這樣的tuple，再迭代，就同時獲得了索引和元素本身。

例子：
zip()函數可以把兩個 list 變成一個 list：

zip([10, 20, 30], ['A', 'B', 'C'])[(10, 'A'), (20, 'B'), (30, 'C')]```
在迭代 ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'] 時，如果我們想打印出名次 - 名字（名次從1開始)，請考慮如何在迭代中打印出來。
提示：考慮使用zip()函數和range()函數
代碼：

L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']
for index, name in zip(range(1,len(L)+1),L):
    print index,'-',name```

打印結果：

1 - Adam
2 - Lisa
3 - Bart
4 - Paul```

迭代dict的value

我們已經了解了dict對象本身就是可迭代對象，用 for 循環直接迭代 dict，可以每次拿到dict的一個key。

如果我們希望迭代 dict 對象的value，應該怎么做？

dict 對象有一個 values() 方法，這個方法把dict轉換成一個包含所有value的list，這樣，我們迭代的就是 dict的每一個 value：

d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 }
print d.values()
# [85, 95, 59]
for v in d.values():
     print v
# 85
# 95
# 59

如果仔細閱讀Python的文檔，還可以發現，dict除了values()方法外，還有一個** itervalues() 方法，用 itervalues()** 方法替代 values()方法，迭代效果完全一樣：

d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 }
print d.itervalues()
# <dictionary-valueiterator object at 0x106adbb50>
for v in d.itervalues(): 
     print v
# 85
# 95
# 59```

**那這兩個方法有何不同之處呢？**
1. **values()** 方法實際上把一個 dict 轉換成了包含 value 的list。
2. 但是 **itervalues()** 方法不會轉換，它會在迭代過程中依次從 dict 中取出 value，所以 itervalues() 方法比 values() 方法節省了生成 list 所需的內存。
3. 打印 itervalues() 發現它返回一個 <dictionary-valueiterator> 對象，這說明在Python中，**for 循環可作用的迭代對象遠不止 list，tuple，str，unicode，dict等**，任何可迭代對象都可以作用于for循環，而內部如何迭代我們通常并不用關心。
**如果一個對象說自己可迭代，那我們就直接用 for 循環去迭代它，可見，迭代是一種抽象的數據操作，它不對迭代對象內部的數據有任何要求。**


####迭代dict的key和value

我們了解了如何**迭代 dict** 的**key**和**value**，那么，在一個 for 循環中，能否同時迭代 key和value？答案是肯定的。

首先，我們看看 dict 對象的 **items()** 方法返回的值：

d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 }
print d.items()
[('Lisa', 85), ('Adam', 95), ('Bart', 59)]```

可以看到，items() 方法把dict對象轉換成了包含tuple的list，我們對這個list進行迭代，可以同時獲得key和value：

>>> for key, value in d.items():
...          print key, ':', value
... 
Lisa : 85
Adam : 95
Bart : 59```
和 values() 有一個 itervalues() 似， **items() **也有一個對應的 **iteritems()**，iteritems() 不把dict轉換成list，而是在迭代過程中不斷給出 tuple，所以， iteritems() 不占用額外的內存。

###列表生成式

####生成列表

要生成list [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]，我們可以用range(1, 11)：

range(1, 11)
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]```
但如果要生成[1x1, 2x2, 3x3, ..., 10x10]怎么做？方法一是循環：

>>> L = []
>>> for x in range(1, 11):
...    L.append(x * x)
... 
>>> L
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]```
但是循環太繁瑣，而列表生成式則可以用一行語句代替循環生成上面的list：

[x * x for x in range(1, 11)]
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]```
這種寫法就是Python特有的列表生成式。利用列表生成式，可以以非常簡潔的代碼生成 list。

寫列表生成式時，把要生成的元素 x * x 放到前面，后面跟 for 循環，就可以把list創建出來，十分有用，多寫幾次，很快就可以熟悉這種語法。

注意：range(1, 100, 2) 可以生成list [1, 3, 5, 7, 9,...]

復雜表達式

使用for循環的迭代不僅可以迭代普通的list，還可以迭代dict。
假設有如下的dict：

d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 }```
完全可以通過一個復雜的列表生成式把它變成一個 HTML 表格：

tds = ['<tr><td>%s</td><td>%s</td></tr>' % (name, score) for name, score in d.iteritems()]
print '<table>'
print '<tr><th>Name</th><th>Score</th><tr>'
print '\n'.join(tds)
print '</table>'```
注：字符串可以通過 % 進行格式化，用指定的參數替代** **%s。字符串的join()方法可以把一個 list 拼接成一個字符串。

把打印出來的結果保存為一個html文件，就可以在瀏覽器中看到效果了：

<table border="1">
<tr><th>Name</th><th>Score</th><tr>
<tr><td>Lisa</td><td>85</td></tr>
<tr><td>Adam</td><td>95</td></tr>
<tr><td>Bart</td><td>59</td></tr>
</table>```
[](http://img.mukewang.com/540fcd2a0001ff4600940104.jpg)

####條件過濾

列表生成式的 **for 循環后面還可以加上 if 判斷**。例如：

[x * x for x in range(1, 11)]
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]```
如果我們只想要偶數的平方，不改動 range()的情況下，可以加上 if 來篩選：

>>> [x * x for x in range(1, 11) if x % 2 == 0]
[4, 16, 36, 64, 100]```
有了 if 條件，只有 if 判斷為 True 的時候，才把循環的當前元素添加到列表中。

例子：
編寫一個函數，它接受一個 list，然后把list中所有字符串變成大寫后返回，非字符串元素將被忽略。
**提示：**
1. **isinstance(x, str)** 可以判斷變量 x 是否是字符串；
2. 字符串的 **upper()** 方法可以返回大寫的字母

代碼：

def toUppers(L):
return[x.upper()for x in L if isinstance(x,str)]
print toUppers(['Hello', 'world', 101])

打印結果：

['HELLO', 'WORLD']```

多層表達式

for循環可以嵌套，因此，在列表生成式中，也可以用多層 for 循環來生成列表。

對于字符串 'ABC' 和 '123'，可以使用兩層循環，生成全排列：

>>> [m + n for m in 'ABC' for n in '123']
['A1', 'A2', 'A3', 'B1', 'B2', 'B3', 'C1', 'C2', 'C3']```
翻譯成循環代碼就像下面這樣：

L = []
for m in 'ABC':
for n in '123':
L.append(m + n)```

例子：
利用 3 層for循環的列表生成式，找出對稱的 3 位數。例如，121 就是對稱數，因為從右到左倒過來還是 121。
代碼：

print [100 * n1 + 10 * n2 + n3 for n1 in range(1, 10) for n2 in range(10) for n3 in range(10) if n1==n3]```
打印結果：

[101, 111, 121, 131, 141, 151, 161, 171, 181, 191, 202, 212, 222, 232, 242, 252, 262, 272, 282, 292, 303, 313, 323,
333, 343, 353, 363, 373, 383, 393, 404, 414, 424, 434, 444, 454, 464, 474, 484, 494, 505, 515, 525, 535, 545, 555,
565, 575, 585, 595, 606, 616, 626, 636, 646, 656, 666, 676, 686, 696, 707, 717, 727, 737, 747, 757, 767, 777, 787,
797, 808, 818, 828, 838, 848, 858, 868, 878, 888, 898, 909, 919, 929, 939, 949, 959, 969, 979, 989, 999]```