Python教程：掌握Python編程語言的基本語法和用法

一、Python的基本概念

Python是一種高級的、通用的編程語言，具有強大的數據處理功能，被廣泛應用於科學計算、Web開發、網絡編程、圖形處理、遊戲開發等領域。Python具有簡潔、優雅、易讀的代碼，可以快速編寫穩定、可維護的代碼，因此備受開發人員的歡迎。

Python語言的主要特點包括：

• 與眾多操作系統和平台兼容
• 擁有豐富的標準庫
• 支持面向對象、函數式、命令式等多種編程方式
• 基於縮進的代碼風格，增強了代碼可讀性
• 採用動態類型，減少了類型定義的負擔

二、Python的基本語法

與其他編程語言一樣，Python也具有一套自己的語法規則。下面我們來介紹一些常用的Python語法。

1. 變量和數據類型

在Python中定義變量可以直接使用=賦值符號，無需事先聲明變量類型。而數據類型分為數字類型、字符串類型、布爾類型、列表、元組、字典等。

age = 18
name = "Tom"
is_male = True
person_list = ["Tom", "Jerry", "Bob"]
person_tuple = ("Tom", "Jerry", "Bob")
person_dict = {"name": "Tom", "age": 18, "is_male": True}

2. 條件語句和循環語句

Python中的條件語句使用if/elif/else關鍵字構成，循環語句使用for/while關鍵字構成，同樣也無需使用括號或其它符號來區分代碼塊。

age = 18
if age >= 18:
    print("成年")
else:
    print("未成年")
    
for i in range(10):
    print(i)
    
j = 0
while j < 10:
    print(j)
    j += 1

3. 函數和模塊

Python中可以定義具有特定功能的函數，並且可以將不同函數封裝為模塊。函數和模塊可以幫助我們寫出更加清晰、易於維護的代碼。

def multiply(num1, num2):
    return num1 * num2

import math
print(math.sqrt(9))

三、Python的常用用法

Python語言在實際開發中還有一些高級用法，這些用法可以為我們提供更強的操作能力。

1. 列表推導式

Python中的列表推導式可以用簡潔的方式創建列表。使用這種語法可以快速生成列表並進行過濾和轉換操作。

#生成[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
result_list = [x * x for x in range(10)]

2. 迭代器和生成器

Python中的迭代器和生成器可以幫助我們更加高效地遍歷和操作數據集合。

#迭代器
person_list = ["Tom", "Jerry", "Bob"]
person_iter = iter(person_list)
print(next(person_iter)) #Tom
print(next(person_iter)) #Jerry
print(next(person_iter)) #Bob

#生成器
def fibonacci(n):
    a, b = 0, 1
    for i in range(n):
        yield a
        a, b = b, a + b
        
for i in fibonacci(10):
    print(i)

3. 正則表達式

Python中的正則表達式可以幫助我們快速匹配和搜索字符串。

import re
pattern = re.compile(r'\d+') #匹配數字
result = pattern.findall("hello 123 world 456")
print(result) # ['123', '456']

四、Python實例演示

下面是一個完整的Python代碼實例：計算100以內的質數。

def is_prime(num):
    for i in range(2, num // 2 + 1):
        if num % i == 0:
            return False
    return True

prime_list = []
for i in range(2, 101):
    if is_prime(i):
        prime_list.append(i)
print(prime_list)

該代碼實例演示了如何使用函數、循環語句和列表等功能，實現了一個比較實用的功能。