深度学习实战之Python教程（1）

逃离我推掉我的手 2022-11-20 08:07 476阅读 0赞

# Python入门教程 #

以熟练使用Pytorch完成深度学习模型为目标，简单介绍Pytorch涉及到的Python基础（Python其它知识可以在遇到后再学习，先动手）。  
    这篇教程并不涉及Python的复杂方法，教程的结构如下：  
    1.Python实例  
    2.Python基础  
     - 2.1 Python数据类型  
     - 2.2 Python语法

3.[Numpy][]  
    4.[类][Numpy]  
    5.文件读写  
    6.错误分析

## 1.Python实例 ##

先通过一个Python实例来看一下Python的语法，这里可以看到对于函数，循环，if判断，都是用四个空格缩进来表示函数体或循环体，类似C语言的\{\}，不再缩进就表示退出了函数体，\# 表示注释。

# 函数
    def add_do(string):
        if "$" not in string:
            string = "$" + string  # 字符串组合
        return string
    
    # 把以下列表中缺少$的都加一个$
    test = ["1","16","3","$8","11","$25","77","7","15"]
    # 方法1
    for i in range(len(test)):
        test[i] = add_do(test[i])  # 修改列表的第i个值
        
    print(test)

输出：

['$1', '$16', '$3', '$8', '$11', '$25', '$77', '$7', '$15']

## 2.Python基础 ##

2.1 Python数据类型  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzE2MjI0MA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

2.1.1数字  
    数字用于储存数值，包括整型与浮点型，支持常见的数学运算，对特殊的如sin，cos计算需要引入额外的官方库，后面会有说明。

############### 运算 ################
    a = 10
    b = 5
    print(a/b)

数字常见的方法如下：

# 取整
    a = 1.6
    b = int(a)  # int是截断取整，若要四舍五入可以用int(a+0.5)
    print(b)  # 输出1
    
    # 幂次
    a = 10 ** 3
    print(a)  # 输出1000

2.1.2字符串  
    字符串由任意符号组成，用一对单引号’’或一对双引号””括起，两种写法是一样的。

############### 字符串 ################
    a = "abc" 
    b = 'abc'
    print(a == b)  # 输出True
    
    # 字符串常见运算
    # case1 字符串相加
    a = "hello"
    b = " "  # 空格也是字符串
    c = "world!"
    print(a+b+c)  # 输出"hello world!"
    
    # case2 去除字符串头尾两端的符号
    a = " my name is F! "
    print(a.strip())  # 输出"my name is F!"
    
    b = "my name is F!\n"
    print(b.strip("\n"))  # 输出"my name is F!"
    
    # case3 替换
    a = "mh name is F!"
    print(a.replace("h", "y"))  # 输出"my name is F!"
    
    # case4 分割字符串
    a = "x1=1,x2=2,x3=3,x4=4"
    l = a.split(",")
    print(l)  # 输出['x1=1', 'x2=2', 'x3=3', 'x4=4']

练习:  字符串a = ”hello world”, 判断”world”是否在字符串a中。

2.1.3列表（重点）  
    列表是Python中最基本最常用的数据结构，也是numpy数组的基础，需要重点掌握。  
2.1.3.1列表访问  
    列表用\[n\]符号进行访问，且n从0开始，注意列表截取查询时，写法是a\[x:y\]表示取x,x+1,x+2…y-1，不包含y这个位置的值，类似于集合的左闭右开\[x,y)。

l = [1,2,3,4,5]  # 定义一个长度为5的列表，元素可以为数值，字符串，列表，字典等
    
    # 列表访问，可以正序与倒序访问。
    print(l[0])  # 输出1，即列表的第一个元素
    print(l[-1])  # 输出5，即列表的最后一个元素
    #print(l[5]) # 报错，超出列表范围。

2.1.3.2 列表常用方法

# 列表截取
    b = l[1:3]
    print(b)  # 输出[2,3]，即列表的第1个元素到第3-1个元素
    
    # 列表常用方法
    # case1列表添加元素
    a = ["a","b","c"]
    a.append("d")
    print(a)  # 输出['a', 'b', 'c', 'd']
    
    # case2列表删除元素,通过指数删除
    a = ["a","b","c"]
    del a[0]
    print(a)  # 输出['b', 'c']
    
    # case3 求长度
    a = [1,2,3,4,5]
    print(len(a))  # 输出5
    
    # case4 判断元素是否在列表中
    a = ["x","y","z"]
    if "x" in a:
        print("x in list a!")

2.1.3.3 列表循环

# 列表循环方法1，不能修改列表中的元素
    a = [1,2,3,4,5]
    for item in a:
        item=0
    print(a) # 输出[1,2,3,4,5]
    
    # 列表循环方法1，可以修改列表中的元素，但是不建议直接修改列表中的元素。
    a = [1,2,3,4,5]
    for i in range(len(a)):
        a[i]=0
    print(a) # 输出[0,0,0,0,0]

2.1.3.4 转化为列表

# 其它数据类型转为列表，几乎万物皆可列表
    a = "he wo!"
    print(list(a))  # 输出['h', 'e', ' ', 'w', 'o']
    
    a = set((1,2,3)) # 定义集合
    print(list(a))  # 输出[1, 2, 3]

练习1:  列表a = \[1,2,3\]，列表b = \[3,4,5\],问：a+b等于什么？  
 练习2:  列表a = \[\[1,2,3\],\[4,5,6\]\]，列表的size为2\*3，访问列表的第一行（最外层），第二列元素（里层）。

2.1.4元组  
    元组与列表类似，只是一旦定义后无法更改，元组基本支持列表除了增删操作以外的所有方法。

2.1.5字典  
    字典由键与值组成，它们之间一一对应，字典的一一对应是个很重要的特性。  
![在这里插入图片描述][20201027155648949.png_pic_center]

字典的意义：  
1.Python用字典查询很快，列表的话需要遍历查找。  
2.经常需要存储一一对应的值，比如有十个人，每个人借了几本书，通过字典的人名与书名列表可以用一个变量来储存，不然可能需要十个变量来储存。

练习1:  用一个字典储存字典的意义2中描述的问题。

2.2 Python语法  
2.2.1 print  
    程序运行时间通常会比较长，中途很多步骤打印结果方便自己知道运行进度，运行结果，如果有错误可以马上停止程序。  
    print有以下三种常见方式。

print("hello python!")
    
    print("pi is:",3.1415926)
    
    print("a={0},b={1}".format(1,2))

字符串的格式化方法.format()比较常用，可以用(1,2,…)中的数据1,2,…替换字符串中的\{\}，按顺序依次替换。

2.2.2 if条件判断

# True,False为bool值，首字母大写
    # if判断语句后面冒号，且判断的内容行缩进四个空格
    if True:  
        print("True")
    
    
    a = 10
    b = 5
    if a > b:
        print("a = ",a)
        print("b = ",b)
        print("a is bigger than b!")
    elif a == b:
        print("a = ",a)
        print("b = ",b)
        print("a is equal to b!")
    else:
        print("a = ",a)
        print("b = ",b)
        print("b is bigger than a!")

单个条件的写法有以下三种比较常见，形式不单一，只要if后面跟着判断即可，不过判断的等号要注意是两个等号”==”，例如if a==1:

# 单个条件的写法
    if a > b:
        pass
    
    if a in list:
        pass
        
    if True:
        pass
    
    # 多条件的写法
    if a > b and a > c:
        pass
    
    if a in list and a >b:
        pass
    
    if a >b or a>c:
        pass

2.2.3 for循环  
![在这里插入图片描述][20201027155906770.png_pic_center]

第一行为循环判断，如果满足条件，则进入循环体，执行完循环体后i自动更新为下一个，再到第一行的判断…  
continue:进入循环判断，不执行后面的判断是否等于50以及打印  
break：退出循环

练习1  ：\# 把以下列表中缺少 的 都 在 前 面 加 一 个 的都在前面加一个 的都在前面加一个符号  
test = \[“1”,“16”,“3”,"$8",“11”,"$25",“77”,“7”,“15”\]

2.2.4 函数  
    定义函数的格式如下：

""" def 函数名(形参1，形参2，...): 函数内容 return 结果 """

函数的定义与调用实例：

def my_sum(a,b):
        result = a + b
        return result
    
    c = my_sum(1,2)
    print(c)

注意：  
    后续设置的变量名称不能与函数名重复

2.2.5 import模块  
    Python之所以好用，是因为有很多开发者提供了各个领域的模块，从数学运算，地理信息，图像处理各个方面都有“包”提供，基本上都涵盖所需要的代码，所以Python开发者又称为“调包侠”。  
    Python是脚本语言，但是一个项目一般不会只有一个.py文件，多个.py文件之间的交互通过import模块来实现。

2.2.5.1 import官方库  
    Python官方提供了很多库，比如math，内置很多sin,cos等计算的函数。

""" 方法1：from A import a,b,... 方法1 import的函数可以直接调用 方法2：import A 方法2可以通过点符号来调用A中的函数,有时调用的库名字太长可以用as定义一个缩写 方法3：from A import * 方法3直接把库中的所有函数都import，要慎用，避免与自己的代码变量重名。 """
    # case1
    from math import sin,cos
    print(sin(1))
    
    # case2
    import math as m
    print(m.sin(1))
    
    # case3
    from math import *
    print(sin(1))

2.2.5.2 跨文件调用方法或者类  
    创建两个文件，一个test1.py，一个main.py，要在main.py里调用test1.py中的函数。  
在test1.py中编写函数主体：  
![在这里插入图片描述][20201027160052645.png_pic_center]

在main.py中调用：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzE2MjI0MA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

这里可以看到用from xxx import xxx的形式可以引入其它文件，那问题来了，程序怎么知道test1.py文件在哪里呢？会搜索本地资源吗？test1.py放在哪里该代码才能生效？

[Numpy]: https://blog.csdn.net/weixin_43162240/article/details/109313962
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzE2MjI0MA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221120/08cec7a4fa2847e686117f079f819c94.png
[20201027155648949.png_pic_center]: /images/20221120/806ee5266dbc43e58dc4d8d7270c4a5c.png
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[20201027160052645.png_pic_center]: /images/20221120/e92387cb8f3c4e38994968a023e65749.png
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