第2章　地质学家必备的Python知识

2.1　从使用IPython控制台开始

IPython控制台（见图2.1）允许执行来自Python的单个指令、多行代码和脚本。

图2.1　IPython控制台

想要使用IPython控制台，可以参考图2.2。前两个指令是A=1和B=2.5，这两个指令的含义很简单：分别为变量A和B赋值1和2.5。第三个指令是A+B，即将两个变量A和B相加，得到结果3.5。

图2.2　使用IPython控制台

图2.3还提供了Python变量类型的信息。对于数字，Python支持整数、浮点数和复数。整型和浮点型的区别在于数据中是否存在小数。在上述示例中，A是整数，B是浮点数。复数有实部和虚部，本书不做讨论。如果其中一个计算对象，如上述示例中的B，是浮点数，那么像加法或减法这样的操作会自动将整数转换为浮点数。type()函数的作用是获取变量的类型。与本书相关的其他数据类型有布尔型（即True或False）、序列和字典等。

图2.3　Python的变量数据类型

在Python中，序列是元素的有序集合。序列包括字符串、列表和元组等。字符串是字符序列，列表是数据的有序集合，元组类似于列表，但创建后不能修改。图2.4展示了如何定义和访问字符串、列表和元组。

图2.4　定义和访问序列

序列中的元素可以通过索引来访问。在Python中，序列的索引取值从0开始。例如，调用指令my_string[0]返回图2.4中定义的my_string的第一个元素（即“M”）。类似地，调用my_touple[2]返回my_touple的第三个元素（即“Maurizio”）。图2.5中列出了访问序列的其他示例。当索引为负数时（例如my_string[−1]），将从序列的最后一个元素开始反向索引。用冒号分隔的两个数字（例如[3:7]）用于定义一个左闭（包含）右开（不包含）的索引范围。对于语句my_string[3:7]，程序将理解为从3（闭）到7（开）进行索引（即获取“name”）。最后，像my_string[: 2]和my_string[11:]这样的命令分别表示从my_string的开头到索引2（开）和从索引11（闭）到最后一个元素。

图2.5　访问序列的其他示例

字典是由键值对组成的数据类型。字典通过在花括号中以逗号分隔的键值对来定义，冒号用于分隔每个键及其相应的值（见图2.6）。在字典中，可以通过在方括号中指定相应的键来检索值（见图2.6）。

图2.6　定义和访问字典