Python 基础学习笔记
本笔记侧重于从 Java 开发者的视角快速上手 Python，记录了两者在语法规范、数据类型、函数及面向对象方面的核心差异。
一、 代码规范
1.1 缩进与块作用域
Python 使用强制缩进（建议 4 个空格）来定义代码块，而非 Java 中的花括号 {}。这要求每一行代码的对齐必须严格一致。
建议
虽然 Python 允许使用 Tab，但在 PEP 8 规范中明确建议使用 4 个空格，以确保在不同编辑器下的表现一致。
# ✅ 正确示例
def specification():
x = 10
if x > 0:
print("Positive")
print("Inside the if block")
print("Outside the if block") # 回到外层
# ❌ 错误示例
def bad_specification():
x = 10
if x > 0:
print("Indentation error here!") # 缩进不统一会导致运行时错误二、 基础语法
2.1 数据类型分类
Python 的数据类型分为可变与不可变两大类，理解这一点对内存管理至关重要。
| 类别 | 类型 | 特点 |
|---|---|---|
| 不可变类型 | 整数 (int)、浮点数 (float)、元组 (tuple)、字符串 (str) | 创建后内容不可修改，修改操作会生成新对象 |
| 可变类型 | 列表 (list)、字典 (dict)、集合 (set) | 可在原内存地址上直接修改内容，id() 保持不变 |
2.2 海象运算符 :=
海象运算符允许在表达式内部同时进行赋值和返回结果，能有效减少重复计算。
# 传统写法
num = 4
square = num * num
if square > 10:
print(f"{num} 的平方是 {square}，大于 10")
# 海象运算符写法
if (square := num * num) > 10:
print(f"{num} 的平方是 {square}，大于 10")2.3 控制流差异
Java vs Python
Java 使用 else if，而 Python 使用更简洁的 elif。
if 条件1:
# 语句1
elif 条件2:
# 语句2
else:
# 语句32.4 三元运算符
Python 的三元运算逻辑非常“口语化”：结果1 if 条件 else 结果2。
# Java 写法: result = (1 == 1) ? 1 : 0;
result = 1 if 1 == 1 else 0三、 容器数据类型
3.1 集合与循环
Python 的容器类型对应 Java 中的集合框架，但语法更为简洁且不强制要求存储相同类型的数据。
- 列表 (list)
ArrayList - 字典 (dict)
HashMap - 集合 (set)
HashSet
字典的遍历技巧：
my_dict = {"name": "夏目", "age": 20}
for item in my_dict: # 默认遍历键 (keys)
print(item)
for k, v in my_dict.items(): # 同时遍历键值对
print(f"{k} = {v}")四、 函数高级特性
4.1 参数形式
Python 的函数参数非常灵活，支持默认值、关键字传参及不定长参数。
- 关键字参数：调用时指定形参名，顺序可乱。
- 默认值参数：
def func(a, b=20)，调用时可省略b。 - 不定长参数：
*args：接收多余位置参数，封装为元组。**kwargs：接收多余关键字参数，封装为字典。
def print_info(num, *args, **kwargs):
print(num, args, kwargs)
# 调用示例
print_info(10, 1, 2, 3, key1=20, key2=30)
# 输出: 10 (1, 2, 3) {'key1': 20, 'key2': 30}4.2 变量作用域
使用 global 声明全局变量，使用 nonlocal 声明闭包中的外层变量。
注意
nonlocal 只能修改嵌套函数外层（非全局）的变量。如果外层变量已通过 global 声明为全局，则不能再使用 nonlocal。
五、 匿名函数与函数式编程
Python 的 lambda 配合内置函数可以实现类似 Java Stream 的效果。
map(func, list)：映射转换。filter(func, list)：条件过滤。sorted(list, key=...)：自定义排序。
students = [{"name": "A", "age": 20}, {"name": "B", "age": 18}]
# 按年龄排序
result = sorted(students, key=lambda x: x["age"])六、 文件操作
| 模式 | 说明 |
|---|---|
| r | 只读（默认）。若文件不存在则报错。 |
| w | 覆盖写入。文件不存在则创建。 |
| a | 追加写入。 |
| b | 二进制模式（常用于图片/视频）。 |
推荐做法
建议使用 with open(...) as f: 语法，它会自动管理文件的关闭，类似于 Java 的 try-with-resources。
七、 类与对象
7.1 核心特性
Python 的类极其灵活，支持动态添加属性和方法。
动态性警告
在 Python 中，实例对象可以直接访问类属性，甚至可以在运行时动态地给某个实例（或整个类）添加新函数。这种自由度远超 Java。
class GameAccount:
def __init__(self, username, password):
self.username = username # 公有
self._password = password # 保护 (约定)
self.__key = "secret" # 私有 (名称修饰)
@property
def password(self): # 计算属性 (Getter)
return self._password
@password.setter
def password(self, val): # Setter
self._password = val7.2 封装等级
Python 并没有真正的“私有”，它更多依赖命名约定。
| 类型 | 规则 | 访问建议 |
|---|---|---|
| 公有 (Public) | name | 随意访问 |
| 保护 (Protected) | _name | 仅类内部及子类使用（约定） |
| 私有 (Private) | __name | 内部访问（外部需通过 _ClassName__name 强行访问） |
八、 异常处理
Python 使用 try-except-else-finally 结构。
try:
res = 1 / 1
except ZeroDivisionError as e:
print(f"捕获特定异常: {e}")
except Exception as e:
print(f"捕获通用异常: {e}")
else:
print("没有发生异常时执行")
finally:
print("无论是否发生异常都会执行")贡献者
四季夏目