小白从零开始勇闯人工智能Python初级篇(1-Python语法元素)
引言
Python在人工智能领域占据绝对主导地位,被视为AI开发的“通用语言”。其成功源于两大核心优势:一是语法简洁易懂,极大降低了学习门槛,让开发者能专注于逻辑而非语法;二是拥有庞大丰富的库生态系统,如TensorFlow、PyTorch用于深度学习,Scikit-learn用于传统机器学习,NumPy、Pandas用于数据处理,几乎覆盖了AI所有子领域。尽管在执行效率上可能不如C++,但其开发效率和灵活性,使其成为AI研究、原型设计的首选工具。本文博主将和大家一起从零基础开始一步步的学习。
一、基本的Python语法元素
1、输出函数print()-与程序对话的开始
(1)函数
在python编程语言中,函数是指可以实现某种特定功能的代码块,具有特定功能的代码块所指定的名字就是函数名。例如用于输出信息的print()函数、用于获取最大数值的max()函数等。
函数分为内置函数和自定义函数,内置函数指的是编程语言内部已经编写好的具有特定功能的函数,可以通过函数名直接去调用,而自定义函数则需要我们自己去编写代码来创建的新函数。不同的编程语言都有各自的函数,在Python语言中我们可以通过下图代码来获取所有内置函数。
print(dir(__builtins__))
执行代码后,运行结果如下图所示。

接下来将详细的学习print()函数的使用方法。
(2)print()函数
print()函数的功能是输出参数的内容,我们可以填入不同参数来满足输出的不同情况,下面将例举6中常见的情况:
1)、当参数为字符串时,我们需要在print()函数中添加单引号或者双引号,执行后将输出字符串里内容例如:
print("我要成为Python高手!")

2)、参数是变量时,如下代码前三行我们定义了a,b,c三个变量其中c为a+b的值,第四行代码使用print()函数输出了变量c的内容,因为c是一个变量而不是字符串,所以得到的输出结果是c对应的值为9。
a=3
b=6
c=a+b
print(c)

3)、参数为表达式,print()中的参数可以直接是表达式,运行时代码会优先计算出表达式的结果在进行输出。
a=3
b=6
print(a+b-1)

4)、参数为多个参数时,每个参数之间要用英文格式的逗号隔开,每个参数可以是不同形式。
a=3
b=6
print("计算结果等于",a+b)

5)、输出末尾设置,当有多个print()函数输出时,每个函数在执行后都会默认换行,如果要将两个输出内容连接到一起,可以在第一个函数中增加一个参数end,例如:
print("我要成为python高手")
print("快来一起学习吧")

print("我要成为python高手",end=",")
print("快来一起学习吧")

6)、参数为函数时,当参数为函数时,代码会优先计算出函数的结果,在使用print()函数将结果输出,例如:
print(dir(__builtins__))

此时需要先计算出dir(__builtins__)的结果再使用print()函数输出。dir(__builtins__)函数的功能是获取Python中全部的内置函数。
2、元素的命名 - 给数据起个好名字
(1)变量的命名规则
在Python语言中,变量的名称是不可以随意定义的需要遵守四条规则:
1)、使用大小写字母、汉字、数字、下划线以及它们的组合命名,例如:
my_name=1
我的name=1
_123="ok"
my_@name=1
print(my_name,我的name,_123,my_@name)

可见前三个变量命名都合格了,第四个变量名称里@并不在命名范围内所以报错。此时我们删去第四个在运行代码成功运行:

2)、变量名不能以数字开头,变量名的中间不能有空格。
红色波浪线代表出错了。我们修正代码在运行
my_name=1
myname=1
print(my_name,myname)

3)、变量名不能和关键字相同
关键字是编程语言内部已经被使用的具有特定功能的名称,例如:False、True、or等,否则会出现报错。
False=10

4)、变量名尽量不要与内置函数相同
如果变量名与内置函数相同时虽然不会报错但会导致无法使用python的内置函数,例如:
print=1

print=1
print('hello')

3、基本的数据类型-认识数据的"性格"
(1)数值类型
Python中的数值类型包含整数型和浮点数型还有复数型,复数并不常见这里展示整数型和浮点数。
# 整数型、浮点数型
a = 20
b = 36.5
数据之间可以进行运算,在python中操作符有加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)、整除(//)、求余数(%)、求次幂(**)。
a=(10+10)*1.5-10
b=3/2
c=3//2
d=3%2
e=3**2
print(a,b,c,d,e)

(2)、字符串类型
在python语言中,字符串信息需要用单引号或者双引号引起来例如:
a = "人工智能"
字符串索引和字符串切片均可获取字符串中的部分内容。字符串索引是编程中用于访问字符串中特定位置字符的机制,我们通常使用方括号[ ]来使用索引,同时我们还有正向索引和反向索引,正向索引,第一个字符的索引是 0,第二个是 1,以此类推,反向索引最后一个字符的索引是 -1,倒数第二个是 -2,以此类推,例如:
a='人工智能'
print(a[1])
print(a[-3])

字符串切片用于获取字符串的一个子串。语法是字符串名[起始索引:结束索引:步长]。步长的意思是 每隔(步长-1)个字符取一个,默认为1。可以为负数,表示反向提取。例如:
a = "人工智能"
print(a[1:3]) # 输出: "人工智能" (从索引1到索引3)
print(a[:3]) # 输出: "人工智能" (从开头到索引2)
print(a[3:]) # 输出: "人工智能" (从索引3到结尾)
print(a[:]) # 输出: "人工智能" (整个字符串的副本)
print(a[::2]) # 输出: "人工智能" (步长为2,取所有偶数索引位置的字符)
# 使用反向索引切片
print(a[-3:]) # 输出: "人工智能" (从倒数第三个到结尾)
print(a[:-2]) # 输出: "人工智能" (从开头到倒数第三个)
# 反向步长(实现字符串反转)
print(a[::-1]) # 输出: "人工智能" (从尾到头,步长为-1,完美反转字符串)

字符串的拼接可以用+来实现例如:
a='人工'+'智能'
print(a)

(3)、布尔类型
Python中的布尔类型是bool,只有True和False两个值。它是整数int的子类,True对应1,False对应0。布尔值通常由比较运算(如==、>)或逻辑运算(and、or、not)产生,也可通过bool()函数将其他类型转换为布尔值。在条件判断和循环控制中起着关键作用。空值、零值通常为False,其他为True。
(4)检查数据类型
Python中可以使用函数type来检查数据的类型例如:
a=1
b=2.5
c='人工智能'
print(type(a),type(b),type(c))

输出结果分别为整形,浮点型和字符串。
(5)、强制类型转换
不同类型的数据之间可以通过一些函数进行类型的强制转换,例如将参数类型强制转换为整形的int(),转换为浮点型的float(),转换为字符串类型的str()。
a='1314'
b=int(a)
c=1.314
d=str(c)
print(type(a),type(b),type(c),type(d))

4、输入函数input() - 让程序听懂你的话
Python的input()函数用于从标准输入(通常是键盘)读取用户输入的一行文本,并以字符串形式返回。程序会暂停执行,等待用户输入并按回车键结束。
a = input("你喜欢什么:")
print("哦你喜欢" + a)

无论输入什么内容,input()始终返回字符串类型,如需其他类型需显式转换。
# 数值输入
age = int(input("请输入你的年龄:"))

通过今天的学习相信小伙伴们已经对Python有了初步的了解,下一步博主将与大家一起学习python的程序控制语句等相关内容,大家一起加油吧!
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