head first python第一版和第二版

关于python的开发环境配置，请看我之前的博客：

当然初学者可以使用IDLE的shell来编写代码，对于初学者来说很好用。

第一部分列表

给一个创建名为movies列表的例子：

movies = ['The Holy Grail',1975,'The life of Brian',1979,'The Meaning of Life',1983]

列表常用的BIF(BIF指内置函数)：

• print()BIF的作用：在屏幕上显示列表内容
• len()BIF的作用：得出列表中有多少数据项

列表常用的方法：

• append()方法的作用：在列表末尾增加一个数据项
• pop()方法的作用：从列表末尾删除数据
• extend()方法的作用：在列表末尾增加一个数据项集合
• remove()方法的作用：在列表中找到并删除一个特定的数据项
• insert()方法的作用：在某个特定的位置前面增加一个数据项

附一张具体使用的示例：

for循环处理任意大小的列表：

for 目标标识符 in 列表:
        列表处理代码

示例：

划重点：

1.python的变量标识符没有类型。

2.在同一个列表中可以存储任意类型的数据。

3.在python中创建一个列表时，解释器会在内存中创建一个类似数组的数据结构来存储数据，数据项自下而上堆放（形成一个堆栈），堆栈中的第一个槽编号是0，第二个槽编号是1，第三个槽编号是2，以此类推。所以使用print(movies[1])访问某一个数据项。

4.当然在列表中可以嵌套列表，用if_else或者用isinstance函数来判断每一项是否为列表。

5.for循环允许迭代处理一个列表，这通常比使用一个等价的while循环更方便。

第二部分函数

Python中的函数是一个命名的代码组，如果需要，还可以有一个参数表（可选）。要用def语句定义python函数，为函数提供一个函数名，并在括号里指定一个参数表，参数表可以为空。
以下是定义函数的标准形式：

def 函数名(参数):
        函数代码组

示例：显示带有嵌套列表的列表内容，要求功能中可以选择是否缩进，显示结果整体从左边缩进多少位和可选的结果输出位置。

def print_lol(the_list, indent=False, level=0, out=sys.stdout):
    for each_item in the_list:
        if isinstance(each_item, list):
            level =level + 1
            print_lol(each_item, indent, level, out)
            level = level - 1
        else:
            if indent:
        # 使用level的值来控制使用多少个制表符
                for tab_stop in range(level):
                    print('\t', end='', file=out)
            print(each_item, file=out)

示例代码中indent，level,out都有缺省值，使用这个函数可以自己指定参数，也可以直接使用缺省值。indent代表是否使用缩进，默认是不使用缩进。level代表结果整体从左边缩进多少位，默认是0，也就是整体是从左边起始位置开始缩进的。out代表结果输出位置，默认是标准输出。

常用的BIF说明：

划重点：

为了增强代码的健壮性，一般定义函数时都会给参数设置缺省值，如果定义函数时为函数参数提供一个缺省值，这个函数参数就是可选的。

第三部分处理在文件中的数据

python中的基本输入机制都是基于行的：从文本文件向程序读入数据时，一次会到达一个数据行。
示例：文件去http://python.itcarlow.ie/resources.html下载Chapter 3 & 4: sketch.txt，处理文件的数据并从数据中抽取出两个人说的话，并打印出来。

"""
处理一个文本文件，将整理Man和Other Man说的全部的话，然后打印出来。
"""
# 用"try/except"这里指定了IOError，是为了避免读取数据时产生错误的情况
try:
    # 打开一个文件，传入的参数是文件在电脑里存放的路径
    data = open('D:\\pythondata\\HeadFirstPython\\chapter3\\sketch.txt')
    # python是一行一行读取的，所以要迭代
    for each_line in data:
        # 用"try/except"这里指定了ValueError，是为了避免分隔数据时产生数据和分隔符不匹配的情况
        # pass的意思就是忽略这样的错误，代码继续执行
    # split(':',1)是为了处理一行文本中有两个冒号的情况，我们只以第一个冒号作为分隔符
        try:
            (role,line_spoken)=each_line.split(':',1)
            print(role, end='')
            print(' said: ', end='')
            print(line_spoken, end='')
        except ValueError:
            pass

        data.close()
except IOError:
    print('The data file is missing!')

划重点：
1.使用”try/except”可以让你关注代码真正需要做的工作，而且可以避免向程序增加不必要的代码和逻辑。
2.数据不符合期望的格式时会出现ValueError。
3.数据无法正常访问时会出现IOError(例如你的数据文件已经被移走或者重命名)。
4.pass语句就是python的空语句或null语句，它什么也不做。

第四部分将数据保存到文件

使用open()BIF打开文件时，可以指定使用什么访问模式。默认地，open()使用模式r表示读，所以不需要专门指定r模式。

使用访问模式w时，python会打开指定的文件来完成写。如果这个文件已经存在，则会清空它现有的内容，也就是完全清除。要追加到一个文件，需要使用访问模式a。要打开一个文件来完成写和读（不清除），需要使用w+。如果想打开一个文件完成写，但是这个文件并不存在，那么首先会为你创建这个文件，然后再打开文件进行写。

示例：还是读取sketch.txt，然后将输出文件分别命名为man_data.txt(存储一个人讲的话)和other_data.txt(存储另一个人讲的话)。数据文件打开后都要确保将其关闭。

man = []
other = []
try:
    data = open('D:\pythondata\HeadFirstPython\chapter3\sketch.txt')
    for each_line in data:
        try:
            (role,line_spoken)=each_line.split(':',1)
            line_spoken=line_spoken.strip()
            if role == 'Man':
                man.append(line_spoken)
            elif role == 'Other Man':
                other.append(line_spoken)
        except ValueError:
            pass
except IOError:
    print('The datafile is missing!')
finally:
    data.close()
try:
    man_file = open('D:\pythondata\HeadFirstPython\chapter3\man_data.txt','w')
    other_file = open('D:\pythondata\HeadFirstPython\chapter3\other_data.txt','w')
    print(man, file= man_file)
    print(other, file=other_file)
except IOError:
    print('File error.')
finally:
    man_file.close()
    other_file.close()

“腌制”数据
python提供了一个标准库，名为pickle，它可以保存和加载几乎所有python数据对象，包括列表。
使用pickle的方法：导入pickle模块，然后使用dump()保存数据，以后某个时间使用load()恢复数据。处理腌制数据时的唯一要求是必须以二进制访问模式打开这些文件。
示例：将[1,2,’three’]保存数据，然后再恢复数据。

import pickle
# “b”告诉python以二进制模式打开数据文件
with open('mydata.pickle','wb') as mysavedata:
    pickle.dump([1,2,'three'],mysavedata)
with open('mydata.pickle','rb') as myrestoredata:
    a_list = pickle.load(myrestoredata)

print(a_list)

划重点：
1.不论出现什么错误都必须运行某些代码，比如关闭文件的代码，可以向try语句的finally组增加代码。
2.with语句会自动处理所有已打开文件的关闭工作，即使出现异常也不例外。with语句也使用as关键字。
3.print()BIF的file参数控制将数据发送/保存在哪里。
4.标准库的pickle模块允许你将python数据对象保存到磁盘以及从磁盘恢复。pickle.dump()函数将数据保存到磁盘，pickle.load()函数从磁盘恢复数据。
“腌制”数据时，“腌制”代表将数据对象保存到一个持久存储的过程。“解除腌制”代表从持久存储中恢复一个已保存的数据对象的过程。

第五部分处理数据

排序有两种方式：
1.原地排序
原地排序是用排序后的数据替换原来的数据。对于列表，sort()方法会提供原地排序。
2.复制排序
复制排序是原数据的顺序依然保留，只是对一个副本排序。在python中，sorted()BIF支持复制排序。
默认地，sort()方法和sorted()BIF都会按升序对数据排序。要以降序对数据排序，需要向sort()或sorted()传入参数reverse=True,python会负责具体处理。
示例：文件去http://python.itcarlow.ie/resources.html下载Chapter 6 updated TXT files 。处理文件中运动员的计时数据，要把错误数据进行转换，并显示一个运动员的最快的前三个时间。

"""
这个函数的功能是找到错误数据，替换成正确数据。
"""
def sanitize(time_string):
    if '-' in time_string:
        splitter = '-'
    elif ':' in time_string:
        splitter = ':'
    else:
        return  time_string
    (mins, secs) = time_string.split(splitter)
    return mins+'.'+secs
"""
这个函数的功能是读取文件中的数据，返回的是一个运动员的信息（用字典来存储数据）和一个运动员跑步最快的前三个时间的信息。
"""
def data_control(file_path):
    try:
        file_content = []
        with open(file_path) as read_file:
            data = read_file.readline()
            file_content = data.strip().split(',')
        sarah_data = {'sarah_name': file_content.pop(0), 'sarah_dob': file_content.pop(0), 'sarah_time': file_content}
        fastest_time = str(sorted(set([sanitize(t) for t in sarah_data['sarah_time']]))[0:3])
        return sarah_data,fastest_time
    except IOError as ioerr:
        print('File error: '+str(ioerr))
        return(None)

sarah = data_control('D:\pythondata\hfpy_ch6_data\sarah2.txt')
print(sarah[0]['sarah_name']+"'s fastest time are:"+sarah[1])

划重点：
1.列表推导：用很少的代码量来完成列表的转换。

clean_mikey=[]
for each_t in mikey:
    clean_mikey.append(sanitize(each_t))

转换为

clean_mikey=[sanitize(each_t) for each_t in mikey]

2.用集合删除重复项
python提供了集合数据结构，集合最突出的特性是集合中的数据项是无序的，而且不允许重复。创建空集合时可以使用set()BIF，如果想一步完成集合的创建和填充，可以指定一个现有列表作为set()BIF的参数。
3.sarah_data = {‘sarah_name’: file_content.pop(0), ‘sarah_dob’: file_content.pop(0), ‘sarah_time’: file_content}这一句代码使用到了字典。在python中，除了之前我们提到过的列表和集合以外，python还提供了字典，字典是一个python内置的数据结构，允许将数据与键而不是与数字关联。这样可以使内存中的数据与实际数据的结构保持一致。

第六部分定制数据对象

当python的内置数据结构无法胜任时，Python class语句还允许你定义自己的数据结构。Python遵循标准的面向对象编程模型，提供了一种方法允许将代码及其处理的数据定义为一个类。一旦有了类定义，就可以用它来创建（或实例化）数据对象，它会继承类的属性。在面向对象世界里，你的代码通常称为类的方法，而数据通常称为类的属性。实例化的数据对象通常称为实例。
示例：文件去http://python.itcarlow.ie/resources.html下载Chapter 6 updated TXT files 。编写代码定义Athlete类，除了init()方法外，还要定义一个新方法top3()，调用这个方法会返回最快的3个时间。同时调整get_coach_data()函数，返回一个Athlete对象而不是字典。

class Athlete:
    def __init__(self,a_name,a_dob,a_times):
        self.name = a_name
        self.dob = a_dob
        self.times= a_times
    def top3(self):
        return (sorted(set([sanitize(t) for t in self.times]))[0:3])

def sanitize(time_string):
    if '-' in time_string:
        splitter = '-'
    elif ':' in time_string:
        splitter = ':'
    else:
        return  time_string
    (mins, secs) = time_string.split(splitter)
    return mins+'.'+secs

def get_coach_data(file_path):
    try:
        with open(file_path) as read_file:
            data = read_file.readline()
            templ = data.strip().split(',')
        return (Athlete(templ.pop(0),templ.pop(0),templ))
    except IOError as ioerr:
        print('File error: '+str(ioerr))
        return(None)
james = get_coach_data('D:\pythondata\hfpy_ch6_data\james2.txt')
print(james.name+"'s fastest times are:"+str(james.top3()))

划重点：
Python使用class创建对象。每个定义的类都有一个特殊的方法，名为init()，可以通过这个方法控制如何初始化对象。
类中的方法与函数的定义很类似，也就是说，同样使用def来定义。基本形式如下：

class Athlete:
    def __init__(self):
        #The code to initialize a "Athlete" object.#

“init”前面和后面分别有两个下划线。
每个方法的第一个参数都是self，使用self标识调用对象实例。

事实上，Athlete类与Python列表的区别只是Athlete类包含name和dob对象属性。Python的class允许你从零开始创建一个定制类，就像创建Athlete类那样。不过，class还允许通过继承现有的其他类来创建一个类，这也包括用list、set和dict提供的Python内置数据结构类。
示例：重写Athlete类，让它继承内置的list类，将这个新类命名为AthleteList。

# 提供一个类名list，新类将派生这个类。
class AthleteList(list):
    def __init__(self,a_name=None,a_dob=None,a_times=[]):
    # 初始化所派生的类，然后把参数赋值属性。
        list.__init__([])
        self.name = a_name
        self.dob = a_dob
        self.extend(a_times)

    def top3(self):
        return (sorted(set([sanitize(t) for t in self]))[0:3])

def sanitize(time_string):
    if '-' in time_string:
        splitter = '-'
    elif ':' in time_string:
        splitter = ':'
    else:
        return  time_string
    (mins, secs) = time_string.split(splitter)
    return mins+'.'+secs

def get_coach_data(file_path):
    try:
        with open(file_path) as read_file:
            data = read_file.readline()
            templ = data.strip().split(',')
        return (AthleteList(templ.pop(0),templ.pop(0),templ))
    except IOError as ioerr:
        print('File error: '+str(ioerr))
        return(None)


james = get_coach_data('D:\pythondata\hfpy_ch6_data\james2.txt')
print(james.name+"'s fastest times are:"+str(james.top3()))

划重点：
1.“字典”，这是一个内置的数据结构，允许将数据值与键关联。
2.“self”，这是一个方法参数，总是指向当前对象实例。
3.使用dict()工厂函数或使用{}可以创建一个空字典。
4.要访问一个名为person的字典中与键Name关联的值，可以使用我们熟悉的中括号记法：person[‘Name’]
5.类方法（代码）与函数的定义基本相同，也就是说，要用def关键字定义。