python如何不用第三方库

Python 不用第三方库的方法包括：基本数据类型与内置函数、文件操作、数据结构、面向对象编程、错误处理、并发编程。 其中，基本数据类型与内置函数 是最基础和最常用的内容，它们构成了Python编程的核心。Python内置了多种数据类型和函数，可以在不依赖任何外部库的情况下进行各种操作。了解这些基本数据类型和内置函数是掌握Python编程的第一步。

Python是一门功能强大的编程语言，其内置了丰富的功能和数据结构，能够在不依赖第三方库的情况下完成许多任务。接下来我们将详细探讨如何在不使用第三方库的前提下，利用Python进行各种编程任务。

一、基本数据类型与内置函数

Python内置了多种数据类型和函数，能够满足各种编程需求。了解和熟练使用这些基本数据类型和内置函数是Python编程的基础。

1. 基本数据类型

数字（Number）

Python支持多种数字类型，包括整数（int）、浮点数（float）和复数（complex）。这些数据类型支持多种操作，如加减乘除、取余、幂运算等。

# 整数
a = 10
b = 5
浮点数
c = 3.14
复数
d = 1 + 2j
基本运算
print(a + b)    # 加法
print(a - b)    # 减法
print(a * b)    # 乘法
print(a / b)    # 除法
print(a % b)    # 取余
print(a  b)   # 幂运算
print(d.real)   # 复数的实部
print(d.imag)   # 复数的虚部

字符串（String）

字符串是不可变的数据类型，可以用单引号、双引号或三引号创建。Python提供了丰富的字符串操作函数，如拼接、分割、查找、替换等。

# 字符串
s1 = 'Hello'
s2 = "World"
字符串拼接
s3 = s1 + ' ' + s2
print(s3)
字符串分割
words = s3.split()
print(words)
查找子字符串
print(s3.find('World'))
替换子字符串
s4 = s3.replace('World', 'Python')
print(s4)

列表（List）

列表是Python中最常用的数据结构之一，可以用来存储任意类型的元素，并且支持多种操作，如添加、删除、排序等。

# 列表
lst = [1, 2, 3, 4, 5]
添加元素
lst.append(6)
print(lst)
删除元素
lst.remove(3)
print(lst)
列表排序
lst.sort(reverse=True)
print(lst)
列表切片
print(lst[1:4])

2. 内置函数

Python提供了许多内置函数，可以直接调用，无需导入任何模块。这些函数涵盖了数学运算、序列操作、类型转换等多方面的功能。

数学运算

# 绝对值
print(abs(-5))
最大值和最小值
print(max(1, 2, 3, 4, 5))
print(min(1, 2, 3, 4, 5))
幂运算
print(pow(2, 3))
四舍五入
print(round(3.14159, 2))

序列操作

# 长度
print(len([1, 2, 3, 4, 5]))
枚举
for index, value in enumerate(['a', 'b', 'c']):
    print(index, value)
过滤
print(list(filter(lambda x: x % 2 == 0, [1, 2, 3, 4, 5])))
映射
print(list(map(lambda x: x * 2, [1, 2, 3, 4, 5])))

类型转换

# 转换为整数
print(int('123'))
转换为浮点数
print(float('3.14'))
转换为字符串
print(str(123))
转换为列表
print(list('hello'))

二、文件操作

Python内置了丰富的文件操作函数，可以方便地进行文件的读写操作。

1. 文件读操作

# 打开文件
with open('example.txt', 'r') as file:
    # 读取全部内容
    content = file.read()
    print(content)
    # 逐行读取
    file.seek(0)
    for line in file:
        print(line.strip())

2. 文件写操作

# 打开文件
with open('example.txt', 'w') as file:
    # 写入内容
    file.write('Hello, World!\n')
    file.write('Python is awesome!\n')
追加写入
with open('example.txt', 'a') as file:
    file.write('Append this line.\n')

三、数据结构

Python内置了多种数据结构，包括列表、元组、集合和字典，能够满足不同的编程需求。

1. 元组（Tuple）

元组是不可变的序列，可以用来存储多个元素。元组的操作与列表类似，但不能修改元素。

# 元组
t = (1, 2, 3, 4, 5)
访问元素
print(t[0])
元组切片
print(t[1:4])
元组解包
a, b, c, d, e = t
print(a, b, c, d, e)

2. 集合（Set）

集合是无序且不重复的元素集合，可以用来进行集合运算，如交集、并集、差集等。

# 集合
s1 = {1, 2, 3, 4, 5}
s2 = {4, 5, 6, 7, 8}
集合运算
print(s1 & s2)  # 交集
print(s1 | s2)  # 并集
print(s1 - s2)  # 差集

3. 字典（Dictionary）

字典是键值对的集合，可以用来存储和快速查找数据。

# 字典
d = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
访问元素
print(d['a'])
添加和修改元素
d['d'] = 4
d['a'] = 10
print(d)
删除元素
del d['b']
print(d)
遍历字典
for key, value in d.items():
    print(key, value)

四、面向对象编程

Python支持面向对象编程，可以定义类和创建对象。

1. 定义类

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
    def greet(self):
        print(f'Hello, my name is {self.name} and I am {self.age} years old.')
创建对象
p = Person('Alice', 30)
p.greet()

2. 继承与多态

class Animal:
    def make_sound(self):
        print('Some generic sound')
class Dog(Animal):
    def make_sound(self):
        print('Woof! Woof!')
class Cat(Animal):
    def make_sound(self):
        print('Meow! Meow!')
多态
animals = [Dog(), Cat(), Animal()]
for animal in animals:
    animal.make_sound()

五、错误处理

Python提供了异常处理机制，可以捕获和处理程序运行时的错误。

1. 捕获异常

try:
    result = 10 / 0
except ZeroDivisionError as e:
    print(f'Error: {e}')

2. 自定义异常

class CustomError(Exception):
    pass
try:
    raise CustomError('This is a custom error')
except CustomError as e:
    print(f'Error: {e}')

六、并发编程

Python支持多线程和多进程编程，可以提高程序的执行效率。

1. 多线程

import threading
def print_numbers():
    for i in range(5):
        print(i)
创建线程
thread = threading.Thread(target=print_numbers)
thread.start()
thread.join()

2. 多进程

import multiprocessing
def print_numbers():
    for i in range(5):
        print(i)
创建进程
process = multiprocessing.Process(target=print_numbers)
process.start()
process.join()

通过以上内容，我们可以看到，Python内置了丰富的功能和数据结构，能够在不依赖第三方库的情况下完成许多编程任务。掌握这些基本数据类型与内置函数、文件操作、数据结构、面向对象编程、错误处理和并发编程的知识，可以帮助我们更好地利用Python进行编程。