最近学习量化金融相关编程,领域内优秀的开源框架基本上是Python语言,于是总结了一下Python的基础语法,后续会继续总结量化相关的Python库知识,例如:Pandas,Numpy,Matplotlib以及量化框架cctx和回测框架catalyst的学习内容,方便迭代学习过程中对前期知识快速的回顾.

1. 注释

# 单行注释""" 多行字符串可以用    三个引号包裹，不过这也可以被当做    多行注释"""

2. 原始数据类型和操作符

# 数字类型3  # => 3# 简单的算数1 + 1  # => 28 - 1  # => 710 * 2  # => 2035 / 5  # => 7# 整数的除法会自动取整5 / 2  # => 2# 要做精确的除法，我们需要引入浮点数2.0     # 浮点数11.0 / 4.0  # => 2.75 精确多了# 括号具有最高优先级(1 + 3) * 2  # => 8# 布尔值也是基本的数据类型TrueFalse# 用 not 来取非not True  # => Falsenot False  # => True# 相等1 == 1  # => True2 == 1  # => False# 不等1 != 1  # => False2 != 1  # => True# 更多的比较操作符1 < 10  # => True1 > 10  # => False2 <= 2  # => True2 >= 2  # => True# 比较运算可以连起来写！1 < 2 < 3  # => True2 < 3 < 2  # => False# 字符串通过 " 或 ' 括起来"This is a string."'This is also a string.'# 字符串通过加号拼接"Hello " + "world!"  # => "Hello world!"# 字符串可以被视为字符的列表"This is a string"[0]  # => 'T'# % 可以用来格式化字符串"%s can be %s" % ("strings", "interpolated")# 也可以用 format 方法来格式化字符串# 推荐使用这个方法"{0} can be 函数定义".format("strings", "formatted")# 也可以用变量名代替数字"{name} wants to eat {food}".format(name="Bob", food="lasagna")# None 是对象None  # => None# 不要用相等 `==` 符号来和None进行比较# 要用 `is`"etc" is None  # => FalseNone is None  # => True# 'is' 可以用来比较对象的相等性# 这个操作符在比较原始数据时没多少用，但是比较对象时必不可少# None, 0, 和空字符串都被算作 False# 其他的均为 True0 == False  # => True"" == False  # => True

3. 变量和集合

# 很方便的输出print "I'm Python. Nice to meet you!"# 给变量赋值前不需要事先声明some_var = 5    # 一般建议使用小写字母和下划线组合来做为变量名some_var  # => 5# 访问未赋值的变量会抛出异常# 可以查看控制流程一节来了解如何异常处理some_other_var  # 抛出 NameError# if 语句可以作为表达式来使用"yahoo!" if 3 > 2 else 2  # => "yahoo!"# 列表用来保存序列li = []# 可以直接初始化列表other_li = [4, 5, 6]# 在列表末尾添加元素li.append(1)    # li 现在是 [1]li.append(2)    # li 现在是 [1, 2]li.append(4)    # li 现在是 [1, 2, 4]li.append(3)    # li 现在是 [1, 2, 4, 3]# 移除列表末尾元素li.pop()        # => 3 li 现在是 [1, 2, 4]# 重新加进去li.append(3)    # li is now [1, 2, 4, 3] again.# 像其他语言访问数组一样访问列表li[0]  # => 1# 访问最后一个元素li[-1]  # => 3# 越界会抛出异常li[4]  # 抛出越界异常# 切片语法需要用到列表的索引访问# 可以看做数学之中左闭右开区间li[1:3]  # => [2, 4]# 省略开头的元素li[2:]  # => [4, 3]# 省略末尾的元素li[:3]  # => [1, 2, 4]# 删除特定元素del li[2]  # li 现在是 [1, 2, 3]# 合并列表li + other_li  # => [1, 2, 3, 4, 5, 6] - 并不会不改变这两个列表# 通过拼接来合并列表li.extend(other_li)  # li 是 [1, 2, 3, 4, 5, 6]# 用 in 来返回元素是否在列表中1 in li  # => True# 返回列表长度len(li)  # => 6# 元组类似于列表，但它是不可改变的tup = (1, 2, 3)tup[0]  # => 1tup[0] = 3  # 类型错误# 对于大多数的列表操作，也适用于元组len(tup)  # => 3tup + (4, 5, 6)  # => (1, 2, 3, 4, 5, 6)tup[:2]  # => (1, 2)2 in tup  # => True# 你可以将元组解包赋给多个变量a, b, c = (1, 2, 3)     # a 是 1，b 是 2，c 是 3# 如果不加括号，将会被自动视为元组d, e, f = 4, 5, 6# 现在我们可以看看交换两个数字是多么容易的事e, d = d, e     # d 是 5，e 是 4# 字典用来储存映射关系empty_dict = {}# 字典初始化filled_dict = {"one": 1, "two": 2, "three": 3}# 字典也用中括号访问元素filled_dict["one"]  # => 1# 把所有的键保存在列表中filled_dict.keys()  # => ["three", "two", "one"]# 键的顺序并不是唯一的，得到的不一定是这个顺序# 把所有的值保存在列表中filled_dict.values()  # => [3, 2, 1]# 和键的顺序相同# 判断一个键是否存在"one" in filled_dict  # => True1 in filled_dict  # => False# 查询一个不存在的键会抛出 KeyErrorfilled_dict["four"]  # KeyError# 用 get 方法来避免 KeyErrorfilled_dict.get("one")  # => 1filled_dict.get("four")  # => None# get 方法支持在不存在的时候返回一个默认值filled_dict.get("one", 4)  # => 1filled_dict.get("four", 4)  # => 4# setdefault 是一个更安全的添加字典元素的方法filled_dict.setdefault("five", 5)  # filled_dict["five"] 的值为 5filled_dict.setdefault("five", 6)  # filled_dict["five"] 的值仍然是 5# 集合储存无顺序的元素empty_set = set()# 初始化一个集合some_set = set([1, 2, 2, 3, 4])  # some_set 现在是 set([1, 2, 3, 4])# Python 2.7 之后，大括号可以用来表示集合filled_set = {1, 2, 2, 3, 4}  # => {1 2 3 4}# 向集合添加元素filled_set.add(5)  # filled_set 现在是 {1, 2, 3, 4, 5}# 用 & 来计算集合的交other_set = {3, 4, 5, 6}filled_set & other_set  # => {3, 4, 5}# 用 | 来计算集合的并filled_set | other_set  # => {1, 2, 3, 4, 5, 6}# 用 - 来计算集合的差{1, 2, 3, 4} - {2, 3, 5}  # => {1, 4}# 用 in 来判断元素是否存在于集合中2 in filled_set  # => True10 in filled_set  # => False

4. 控制流程

# 新建一个变量some_var = 5# 这是个 if 语句，在 python 中缩进是很重要的。# 下面的代码片段将会输出 "some var is smaller than 10"if some_var > 10:    print "some_var is totally bigger than 10."elif some_var < 10:    # 这个 elif 语句是不必须的    print "some_var is smaller than 10."else:           # 这个 else 也不是必须的    print "some_var is indeed 10.""""用for循环遍历列表输出:    dog is a mammal    cat is a mammal    mouse is a mammal"""for animal in ["dog", "cat", "mouse"]:    # 你可以用 % 来格式化字符串    print "%s is a mammal" % animal"""`range(number)` 返回从0到给定数字的列表输出:    0    1    2    3"""for i in range(4):    print i"""while 循环输出:    0    1    2    3"""x = 0while x < 4:    print x    x += 1  #  x = x + 1 的简写# 用 try/except 块来处理异常# Python 2.6 及以上适用:try:    # 用 raise 来抛出异常    raise IndexError("This is an index error")except IndexError as e:    pass    # pass 就是什么都不做，不过通常这里会做一些恢复工作

5. 函数

# 用 def 来新建函数def add(x, y):    print "x is %s and y is %s" % (x, y)    return x + y    # 通过 return 来返回值# 调用带参数的函数add(5, 6)  # => 输出 "x is 5 and y is 6" 返回 11# 通过关键字赋值来调用函数add(y=6, x=5)   # 顺序是无所谓的# 我们也可以定义接受多个变量的函数，这些变量是按照顺序排列的def varargs(*args):    return argsvarargs(1, 2, 3)  # => (1,2,3)# 我们也可以定义接受多个变量的函数，这些变量是按照关键字排列的def keyword_args(**kwargs):    return kwargs# 实际效果：keyword_args(big="foot", loch="ness")  # => {"big": "foot", "loch": "ness"}# 你也可以同时将一个函数定义成两种形式def all_the_args(*args, **kwargs):    print args    print kwargs"""all_the_args(1, 2, a=3, b=4) prints:    (1, 2)    {"a": 3, "b": 4}"""# 当调用函数的时候，我们也可以进行相反的操作，把元组和字典展开为参数args = (1, 2, 3, 4)kwargs = {"a": 3, "b": 4}all_the_args(*args)  # 等价于 foo(1, 2, 3, 4)all_the_args(**kwargs)  # 等价于 foo(a=3, b=4)all_the_args(*args, **kwargs)  # 等价于 foo(1, 2, 3, 4, a=3, b=4)# 函数在 python 中是一等公民def create_adder(x):    def adder(y):        return x + y    return adderadd_10 = create_adder(10)add_10(3)  # => 13# 匿名函数(lambda x: x > 2)(3)  # => True# 内置高阶函数map(add_10, [1, 2, 3])  # => [11, 12, 13]filter(lambda x: x > 5, [3, 4, 5, 6, 7])  # => [6, 7]# 可以用列表方法来对高阶函数进行更巧妙的引用[add_10(i) for i in [1, 2, 3]]  # => [11, 12, 13][x for x in [3, 4, 5, 6, 7] if x > 5]  # => [6, 7]

6. 类

# 我们新建的类是从 object 类中继承的class Human(object):     # 类属性，由所有类的对象共享    species = "H. sapiens"    # 基本构造函数    def __init__(self, name):        # 将参数赋给对象成员属性        self.name = name    # 成员方法，参数要有 self    def say(self, msg):        return "%s: %s" % (self.name, msg)    # 类方法由所有类的对象共享    # 这类方法在调用时，会把类本身传给第一个参数    @classmethod    def get_species(cls):        return cls.species    # 静态方法是不需要类和对象的引用就可以调用的方法    @staticmethod    def grunt():        return "*grunt*"# 实例化一个类i = Human(name="Ian")print i.say("hi")     # 输出 "Ian: hi"j = Human("Joel")print j.say("hello")  # 输出 "Joel: hello"# 访问类的方法i.get_species()  # => "H. sapiens"# 改变共享属性Human.species = "H. neanderthalensis"i.get_species()  # => "H. neanderthalensis"j.get_species()  # => "H. neanderthalensis"# 访问静态变量Human.grunt()  # => "*grunt*"

7. 模块

# 我们可以导入其他模块import mathprint math.sqrt(16)  # => 4# 我们也可以从一个模块中导入特定的函数from math import ceil, floorprint ceil(3.7)   # => 4.0print floor(3.7)  # => 3.0# 从模块中导入所有的函数# 警告：不推荐使用from math import *# 简写模块名import math as mmath.sqrt(16) == m.sqrt(16)  # => True# Python的模块其实只是普通的python文件# 你也可以创建自己的模块，并且导入它们# 模块的名字就和文件的名字相同# 也可以通过下面的方法查看模块中有什么属性和方法import mathdir(math)