这是一份详尽的Python重点知识汇总,旨在帮助你全面掌握Python编程的各个方面:
一、Python基础语法
- 变量与数据类型
变量声明、命名规则与数据类型(整数、浮点数、字符串、布尔值、None类型)。 数据类型转换函数(int(), float(), str(), bool())。 类型检查(isinstance(), type())。
算术运算符(+、-、*、/、%、//、**)。 逻辑运算符(and、or、not)。 位运算符(&、|、^、~、<<、>>)。 赋值运算符(=、+=、-=、*=、/=、%=、**=)。
条件语句(if-elif-else)。 循环语句(for循环、while循环)。 循环控制语句(break、continue、pass)。 嵌套循环与列表推导式。
定义和调用函数(def关键字)。 参数传递(位置参数、关键字参数、默认参数、不定长参数*args和**kwargs)。 返回值与多值返回。 变量作用域(局部变量、全局变量、闭包与nonlocal关键字)。 匿名函数(lambda表达式)。 高阶函数(map()、filter()、reduce()、sorted())。 递归函数与递归深度限制。
二、面向对象编程(OOP)
- 类与对象
定义类与创建对象(class关键字)。 类的属性与方法(实例属性、类属性、实例方法、类方法、静态方法)。 构造函数与析构函数(init()、del())。 特殊方法(如__str__()、repr()、len()等)。
类的继承(单继承、多继承)。 方法重写与多态性。 父类(超类)与子类(派生类)的关系。 super()函数的使用。
私有属性与私有方法(双下划线命名)。 保护属性与保护方法(单下划线命名约定)。 属性的getter与setter方法。
抽象类与抽象方法(abc模块)。 接口的概念与实现(虽然Python没有接口关键字,但可以通过抽象类模拟)。 多态性在继承中的体现。
三、数据结构与算法
- 基本数据结构
列表(list)的常用操作与性能特点。 元组(tuple)的不可变性及其应用。 字典(dict)的哈希表实现与性能优化。 集合(set)的去重与数学运算。
栈(stack)与队列(queue)的实现与应用。 链表(linked list)的单向与双向实现。 二叉树(binary tree)的遍历与搜索。 堆(heap)与优先队列(priority queue)的实现。
排序算法(冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序等)。 搜索算法(线性搜索、二分搜索)。 递归算法与分治法。 动态规划算法的基本思想与应用。
四、文件与目录操作
- 文件读写
使用open()函数打开文件的不同模式(r、w、a、b等)。 read()、write()、readline()、readlines()等方法的性能与适用场景。 with语句与文件操作的自动关闭。
os模块与os.path模块的基本操作。 列出目录中的文件和子目录(os.listdir()、os.walk())。 递归遍历目录树与文件搜索。
五、错误与异常处理
- try-except语句
捕获和处理异常(try-except块)。 多个异常的处理(except Exception as e)。 捕获所有异常的注意事项。
else子句在异常处理中的应用。 finally子句确保资源释放与代码执行。
定义自定义异常类。 在需要时抛出异常(raise语句)。
六、模块与包
- 模块导入
使用import语句导入模块与包。 from...import...语法导入特定函数或类。 reload()函数在Python 3中的替代方案(importlib模块)。
了解Python中的包结构(init.py文件)。 通过包来组织大型项目(命名空间包、分发包)。 使用setuptools或distutils进行包的打包与分发。
七、网络编程
- socket编程
使用socket模块进行网络通信。 TCP协议与UDP协议的区别与应用场景。 服务器端与客户端的实现(socket()、bind()、listen()、accept()、send()、recv()等)。
使用requests或urllib库发送HTTP请求。 处理HTTP响应(状态码、响应头、响应体)。 发送GET与POST请求及其参数传递方式。
八、数据库操作
- SQLite
SQLite数据库的基本操作(连接数据库、执行SQL语句、查询数据)。 使用sqlite3模块进行数据库编程。 事务处理与数据完整性。
使用SQLAlchemy或Django ORM等ORM框架进行数据库操作。 定义模型与映射数据库表。 查询与更新数据的方法。 关系映射与关联查询。
九、并发编程
- 线程与进程
理解线程与进程的区别与适用场景。 使用threading模块实现多线程编程。 使用multiprocessing模块实现多进程编程。 线程同步与互斥(Lock、RLock、Semaphore、BoundedSemaphore、Event、Condition)。
了解Python中的异步IO(asyncio库)。 编写异步代码以提高I/O密集型任务的性能(async/await关键字)。 异步任务与并发执行(Task、gather、wait等)。
十、数据分析与可视化
- NumPy与Pandas
使用NumPy进行高效的数组和矩阵运算(数组创建、切片、广播、数学函数)。 使用Pandas进行数据清洗与分析(DataFrame、Series、索引与切片、过滤与排序、聚合与分组)。 缺失数据处理与数据合并。
使用Matplotlib进行数据可视化(折线图、柱状图、散点图、饼图、直方图)。 自定义图表样式与布局(标题、标签、图例、网格、子图)。 使用Seaborn进行高级数据可视化(热力图、箱线图、小提琴图、pairplot)。
十一、其他重要知识点
- 装饰器
为函数或方法添加额外的功能而不修改其源代码。 使用@语法定义装饰器。 带参数的装饰器与链式装饰器。
可迭代对象与迭代器的概念及实现。 生成器函数与生成器表达式。 迭代器的迭代协议与send()方法。
运行时判断对象类型的能力(id()、type()、isinstance()、issubclass())。 动态获取对象属性与调用方法(getattr()、setattr()、hasattr()、delattr())。 反射机制在框架设计与动态编程中的应用。
深拷贝拷贝对象及其子对象的内容。 浅拷贝拷贝对象本身但不拷贝其子对象(增加引用计数)。 使用copy模块进行深拷贝与浅拷贝。
使用unittest模块进行单元测试。 编写测试用例与测试套件。 断言与异常处理在测试中的应用。 使用pytest进行更简洁的单元测试与插件支持。
了解GIL在多线程编程中的影响与限制。 使用多进程绕过GIL限制的方法。
Python的垃圾回收机制包括引用计数、标记清除和分代回收。 了解垃圾回收器的配置与调优。 处理循环引用与内存泄漏问题。