Python从入门到实战学习笔记（一）-EW帮帮网

Python版本：3.8.8

文本编辑器：Pycharm

1.起步

（1）安装Python以及文本编辑器

（2）从终端运行Python程序，输出 hello world!!

在命令窗口中，可以使用终端命令cd （表示change directory，即切换目录 ）在文件系统中导航。使用命令dir （表示directory，即目录）可以显示当前目录中的所有文件。

为运行程序hello_world.py，请打开一个新的终端窗口，并执行下面的命令（我的.py文件放在了D:\rural_courtyard）：

C:\Users\22445>D:

D:\>cd rural_courtyard

D:\rural_courtyard>python Hello_world.py
hello world!!

D:\rural_courtyard>

2.变量和简单数据类型

2.1　变量

修改初始代码，加一个变量：原始结果不变。

message = "Hello Python world!"
print(message)

2.2.1 变量的命名和使用

请务必牢记下述有关变量的规则。

变量名只能包含字母、数字和下划线。变量名能以字母或下划线打头，但不能以数字打头。例如，可将变量命名为message_1 ，但不能将其命名为1_message 。
变量名不能包含空格，但能使用下划线来分隔其中的单词。例如，变量名greeting_message 可行，但变量名greeting message 会引发错误。
不要将Python关键字和函数名用作变量名，即不要使用Python保留用于特殊用途的单词，如print （请参见附录A.4）。
变量名应既简短又具有描述性。例如，name 比n 好，student_name 比s_n 好，name_length 比length_of_persons_name 好。
慎用小写字母l 和大写字母O ，因为它们可能被人错看成数字1 和0 。

2.2.2　变量是标签

变量常被描述为可用于存储值的盒子。一种好得多的定义是，变量是可以赋给值的标签，也可以说变量指向特定的值。

2.3　字符串

字符串 就是一系列字符。在Python中，用引号括起的都是字符串，其中的引号可以是单引号，也可以是双引号.

（1）使用方法修改字符串的大小写

在函数调用print() 中，方法title() 出现在这个变量的后面。方法是Python可对数据执行的操作。在name.title() 中，name 后面的句点（. ）让Python对变量name 执行方法title() 指定的操作。每个方法后面都跟着一对圆括号，这是因为方法通常需要额外的信息来完成其工作。这种信息是在圆括号内提供的。函数title() 不需要额外的信息，因此它后面的圆括号是空的。

方法title() 以首字母大写的方式显示每个单词，即将每个单词的首字母都改为大写。这很有用，因为你经常需要将名字视为信息。还有其他几个很有用的大小写处理方法。例如，要将字符串改为全部大写或全部小写.

message_1 = "hello python world"
print(message_1.title())   # 首字母大写
print(message_1.upper())   # 全部大写
print(message_1.lower())   # 全部小写

结果：
Hello Python World
HELLO PYTHON WORLD
hello python world

（2）在字符串中使用变量

要在字符串中插入变量的值，可在前引号前加上字母f ，再将要插入的变量放在花括号内。这样，当Python显示字符串时，将把每个变量都替换为其值。这种字符串名为f字符串 。f是format（设置格式）的简写，因为Python通过把花括号内的变量替换为其值来设置字符串的格式。

message_1 = "hello "
message_2 = "world"
message_3 = f"{message_1}{message_2}"
print(message_3)

结果 ：
hello world

（3）使用制表符或换行符来添加空白

在编程中，空白泛指任何非打印字符，如空格、制表符和换行符。

① 要在字符串中添加制表符，可使用字符组合\t

  >>> print("Python")
  Python
❶ >>> print("\tPython")
      Python

② 要在字符串中添加换行符，可使用字符组合\n ：

>>> print("Languages:\nPython\nC\nJavaScript")
Languages:
Python
C
JavaScript

③删除空白

在程序中，额外的空白可能令人迷惑。对程序员来说，'python' 和'python ' 看起来几乎没什么两样，但对程序来说，它们却是两个不同的字符串。Python能够发现'python ' 中额外的空白，并认为它意义重大——除非你告诉它不是这样的。Python能够找出字符串开头和末尾多余的空白。要确保字符串末尾没有空白，可使用方法rstrip() 。

❶ >>> favorite_language = 'python '
❷ >>> favorite_language
  'python '
❸ >>> favorite_language.rstrip()
  'python'
❹ >>> favorite_language
  'python '

与变量favorite_language 相关联的字符串末尾有多余的空白（见❶）。你在终端会话中向Python询问这个变量的值时，可看到末尾的空格（见❷）。对变量favorite_language 调用方法rstrip() 后（见❸），这个多余的空格被删除了。然而，这种删除只是暂时的，接下来再次询问favorite_language 的值时，你会发现这个字符串与输入时一样，依然包含多余的空白（见❹）。

要永久删除这个字符串中的空白，必须将删除操作的结果关联到变量：

  >>> favorite_language = 'python '
❶ >>> favorite_language = favorite_language.rstrip()
  >>> favorite_language
  'python'
# 剔除字符串开头的空白，或者同时剔除字符串两边的空白。分别使用方法lstrip() 和strip() ：
❶ >>> favorite_language = ' python '
❷ >>> favorite_language.rstrip()
  ' python'
❸ >>> favorite_language.lstrip()
  'python '
❹ >>> favorite_language.strip()
  'python'

2.4　数

（1）整数、浮点数

在Python中，可对整数执行加（+ ）减（- ）乘（* ）除（/ ）运算。

在终端会话中，Python直接返回运算结果。Python使用两个乘号表示乘方运算；
Python将所有带小数点的数称为浮点数 。但需要注意的是，结果包含的小数位数可能是不确定的。
将任意两个数相除时，结果总是浮点数，即便这两个数都是整数且能整除。
在其他任何运算中，如果一个操作数是整数，另一个操作数是浮点数，结果也总是浮点数。
无论是哪种运算，只要有操作数是浮点数，Python默认得到的总是浮点数，即便结果原本为整数也是如此。

>>> 3**2
9
>>> 0.1+0.2
0.30000000000000004
>>> 1+0.1
1.1
>>> 4/2
2.0

（2）数中的下划线

书写很大的数时，可使用下划线将其中的数字分组，使其更清晰易读，当你打印这种使用下划线定义的数时，Python不会打印其中的下划线。这是因为存储这种数时，Python会忽略其中的下划线。将数字分组时，即便不是将每三位分成一组，也不会影响最终的值。在Python看来，1000 与1_000 没什么不同，1_000 与10_00 也没什么不同。

>>> count=123_321_000
>>> print(count)
123321000
>>>

（2）同时给多个变量赋值

可在一行代码中给多个变量赋值，这有助于缩短程序并提高其可读性。

>>> x, y, z = 0, 0, 0

（3）常量

常量类似于变量，但其值在程序的整个生命周期内保持不变。Python没有内置的常量类型，但Python程序员会使用全大写来指出应将某个变量视为常量，其值应始终不变.

MAX_CONNECTIONS = 5000

在代码中，要指出应将特定的变量视为常量，可将其字母全部大写。

2.5　注释

在Python中，注释用井号（# ）标识。井号后面的内容都会被Python解释器忽略。

第 3 章　列表简介

3.1　列表是什么

列表由一系列按特定顺序排列的元素组成。你可以创建包含字母表中所有字母、数字0～9或所有家庭成员姓名的列表；也可以将任何东西加入列表中，其中的元素之间可以没有任何关系。列表通常包含多个元素，因此给列表指定一个表示复数的名称（如letters 、digits 或names ）是个不错的主意。

在Python中，用方括号（[] ）表示列表，并用逗号分隔其中的元素。下面是一个简单的列表示例，其中包含几种自行车，如果让Python将列表打印出来，Python将打印列表的内部表示，包括方括号：

bicycles = ['trek', 'cannondale', 'redline', 'specialized']
print(bicycles)

结果：
['trek', 'cannondale', 'redline', 'specialized']

（1）访问列表元素

列表是有序集合，因此要访问列表的任意元素，只需将该元素的位置（索引）告诉Python即可。要访问列表元素，可指出列表的名称，再指出元素的索引，并将后者放在方括号内。

bicycles = ['trek', 'cannondale', 'redline', 'specialized']
message = f"My first bicycle was a {bicycles[0].title()}."  # 使用bicycles[0] 的值生成了一个句子，并将其赋给变量message
print(bicycles[0])     # 索引从0而不是1开始
print(bicycles[-1])    # 访问最后一个列表元素,索引-2 返回倒数第二个列表元素，索引-3 返回倒数第三个列表元素，依此类推
print(message)

结果：
trek
specialized
My first bicycle was a Trek.

3.2　修改、添加和删除元素

（1）修改列表元素

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)

motorcycles[0] = 'ducati'
print(motorcycles)

（2）在列表中添加元素

在列表中添加新元素时，最简单的方式是将元素附加（append）到列表。给列表附加元素时，它将添加到列表末尾。方法append() 将元素'ducati' 添加到列表末尾（见❶），而不影响列表中的其他所有元素.

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)

motorcycles.append('ducati')
print(motorcycles)

结果：
['honda', 'yamaha', 'suzuki']
['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']

方法append() 让动态地创建列表易如反掌。例如，你可以先创建一个空列表，再使用一系列函数调用append() 来添加元素。下面来创建一个空列表，再在其中添加元素'honda' 、'yamaha' 和'suzuki' ：

motorcycles = []

motorcycles.append('honda')
motorcycles.append('yamaha')
motorcycles.append('suzuki')

print(motorcycles)

结果：
['honda', 'yamaha', 'suzuki']

（3）在列表中插入元素

使用方法insert() 可在列表的任何位置添加新元素。为此，你需要指定新元素的索引和值。方法insert() 在索引0 处添加空间，并将值'ducati' 存储到0位置。

motorcycles = []

motorcycles.append('honda')
motorcycles.append('yamaha')
motorcycles.append('suzuki')

motorcycles.insert(0, 'ducati')
print(motorcycles)
结果：
['ducati', 'honda', 'yamaha', 'suzuki']

（4）从列表中删除元素

①使用del 语句删除元素

如果知道要删除的元素在列表中的位置，可使用del 语句。

②使用方法pop() 删除元素

术语弹出（pop）源自这样的类比：列表就像一个栈，而删除列表末尾的元素相当于弹出栈顶元素。

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)

del motorcycles[0]
print(motorcycles)
motorcycles_pop=motorcycles.pop()
print(motorcycles_pop)

结果：
['honda', 'yamaha', 'suzuki']
['yamaha', 'suzuki']
suzuki

③弹出列表中任何位置处的元素

实际上，可以使用pop() 来删除列表中任意位置的元素，只需在圆括号中指定要删除元素的索引即可。如果你要从列表中删除一个元素，且不再以任何方式使用它，就使用del 语句；如果你要在删除元素后还能继续使用它，就使用方法pop() 。

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)
motorcycles_pop=motorcycles.pop(0)
print(motorcycles_pop)

结果：
['honda', 'yamaha', 'suzuki']
honda

④根据值删除元素

有时候，你不知道要从列表中删除的值所处的位置。如果只知道要删除的元素的值，可使用方法remove() 。

注意　方法remove() 只删除第一个指定的值。如果要删除的值可能在列表中出现多次，就需要使用循环来确保将每个值都删除。

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki','ducati']
print(motorcycles)
motorcycles.remove('ducati')
print(motorcycles)

结果：
['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']
['honda', 'yamaha', 'suzuki']

3.3　组织列表

（1）使用方法sort() 对列表永久排序

方法sort() 让你能够较为轻松地对列表进行排序。按字母顺序排列的，再也无法恢复到原来的排列顺序，还可以按与字母顺序相反的顺序排列列表元素，只需向sort() 方法传递参数reverse=True 即可。

cars = ['bmw', 'audi', 'toyota', 'subaru']
cars.sort()
print(cars)
cars.sort(reverse=True)
print(cars)

结果：
['audi', 'bmw', 'subaru', 'toyota']
['toyota', 'subaru', 'bmw', 'audi']

（2）使用函数sorted() 对列表临时排序

要保留列表元素原来的排列顺序，同时以特定的顺序呈现它们，可使用函数sorted() 。函数sorted() 让你能够按特定顺序显示列表元素，同时不影响它们在列表中的原始排列顺序。

cars = ['bmw', 'audi', 'toyota', 'subaru']
print(cars)
print(sorted(cars))
print(cars)

结果：
['bmw', 'audi', 'toyota', 'subaru']
['audi', 'bmw', 'subaru', 'toyota']
['bmw', 'audi', 'toyota', 'subaru']

注意　在并非所有的值都是小写时，按字母顺序排列列表要复杂些。决定排列顺序时，有多种解读大写字母的方式，要指定准确的排列顺序，可能比我们这里所做的要复杂。然而，大多数排序方式是以本节介绍的知识为基础的。

（3）倒着打印列表

reverse() 不是按与字母顺序相反的顺序排列列表元素，而只是反转列表元素的排列顺序：

cars = ['bmw', 'audi', 'toyota', 'subaru']
print(cars)
cars.reverse()
print(cars)

结果：
['bmw', 'audi', 'toyota', 'subaru']
['subaru', 'toyota', 'audi', 'bmw']

（4）确定列表的长度

使用函数len() 可快速获悉列表的长度。

第 4 章　操作列表

4.1　遍历整个列表

magicians = ['alice', 'david', 'carolina']
for magician in magicians: #让Python获取列表magicians 中的第一个值'alice' ，并将其与变量magician 相关联
    print(magician)


结果:
alice
david
carolina

刚开始使用循环时请牢记，对列表中的每个元素，都将执行循环指定的步骤，而不管列表包含多少个元素。如果列表包含一百万个元素，Python就重复执行指定的步骤一百万次，且通常速度非常快。

(1)在for 循环结束后执行一些操作

开头两个函数调用print() 针对列表中的每位魔术师重复执行。然而，第三个函数调用print() 没有缩进，因此只执行一次

magicians = ['alice', 'david', 'carolina']
for magician in magicians:
    print(f"{magician.title()}, that was a great trick!")
    print(f"I can't wait to see your next trick, {magician.title()}.\n")

print("Thank you, everyone. That was a great magic show!")



结果：

Alice, that was a great trick!
I can't wait to see your next trick, Alice.

David, that was a great trick!
I can't wait to see your next trick, David.

Carolina, that was a great trick!
I can't wait to see your next trick, Carolina.

Thank you, everyone. That was a great magic show!

4.2　避免缩进错误

(1)忘记缩进

对于位于for 语句后面且属于循环组成部分的代码行，一定要缩进。

(2)忘记缩进额外的代码行

有时候，循环能够运行且不会报告错误，但结果可能出人意料。试图在循环中执行多项任务，却忘记缩进其中的一些代码行时，就会出现这种情况。

Alice, that was a great trick!
David, that was a great trick!
Carolina, that was a great trick!
I can't wait to see your next trick, Carolina.

Thank you, everyone. That was a great magic show!

这是一个逻辑错误 。从语法上看，这些Python代码是合法的，但由于存在逻辑错误，结果并不符合预期。如果你预期某项操作将针对每个列表元素都执行一次，但它总共只执行了一次，请确定需要将一行还是多行代码缩进。

(3)不必要的缩进

为避免意外缩进错误，请只缩进需要缩进的代码。在前面编写的程序中，只有要在for 循环中对每个元素执行的代码需要缩进。

(4)循环后不必要的缩进

如果不小心缩进了应在循环结束后执行的代码，这些代码将针对每个列表元素重复执行。

(5)遗漏了冒号

for 语句末尾的冒号告诉Python，下一行是循环的第一行。

4.3　创建数值列表

(1)使用函数range()

Python函数range() 让你能够轻松地生成一系列数。

for value in range(1, 5):
    print(value)

结果：
1
2
3
4

在这个示例中，range() 只打印数1～4。这是编程语言中常见的差一行为的结果。函数range() 让Python从指定的第一个值开始数，并在到达你指定的第二个值时停止。因为它在第二个值处停止，所以输出不包含该值（这里为5）。

使用range() 时，如果输出不符合预期，请尝试将指定的值加1或减1。

调用函数range() 时，也可只指定一个参数，这样它将从0开始。例如，range(6) 返回数0～5。

(2)使用range() 创建数字列表

要创建数字列表，可使用函数list() 将range() 的结果直接转换为列表。如果将range() 作为list() 的参数，输出将是一个数字列表。

numbers = list(range(1, 6))
print(numbers)

结果：
[1, 2, 3, 4, 5]

使用函数range() 时，还可指定步长。为此，可给这个函数指定第三个参数，Python将根据这个步长来生成数。

even_numbers = list(range(2, 11, 2))
#结果就是2~10的偶数

如下代码是先创建了空列表，然后运算平方，再把平方后的数值附加到列表末尾，最后输出。

squares = []
for value in range(1, 11):
    square = value ** 2
    squares.append(square)
print(squares)

结果：
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

(3)对数字列表执行简单的统计计算

有几个专门用于处理数字列表的Python函数。例如，你可以轻松地找出数字列表的最大值、最小值和总和：

>>> digits = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0]
>>> min(digits)
0
>>> max(digits)
9
>>> sum(digits)
45

(4)列表解析

前面介绍的生成列表squares 的方式包含三四行代码，而列表解析让你只需编写一行代码就能生成这样的列表。列表解析 将for 循环和创建新元素的代码合并成一行，并自动附加新元素。

squares = [value**2 for value in range(1, 11)]
print(squares)

要使用这种语法，首先指定一个描述性的列表名，如squares 。然后，指定一个左方括号，并定义一个表达式，用于生成要存储到列表中的值。在这个示例中，表达式为value**2 ，它计算平方值。接下来，编写一个for 循环，用于给表达式提供值，再加上右方括号。在这个示例中，for 循环为for value in range(1,11) ，它将值1～10提供给表达式value**2 。请注意，这里的for 语句末尾没有冒号。

4.4　使用列表的一部分

在第3章中，学习了如何访问单个列表元素。在本章中，学习如何处理列表的所有元素。还可以处理列表的部分元素，Python称之为切片。

(1)切片

要创建切片，可指定要使用的第一个元素和最后一个元素的索引。与函数range() 一样，Python在到达第二个索引之前的元素后停止。要输出列表中的前三个元素，需要指定索引0和3，这将返回索引为0、1和2的元素。

players = ['charles', 'martina', 'michael', 'florence', 'eli']
print(players[0:3])

结果：
['charles', 'martina', 'michael']

如果没有指定第一个索引，Python将自动从列表开头开始。

要让切片终止于列表末尾，也可使用类似的语法。例如，如果要提取从第三个元素到列表末尾的所有元素，可将起始索引指定为2 ，并省略终止索引，Python将返回从第三个元素到列表末尾的所有元素，无论列表多长，这种语法都能够让你输出从特定位置到列表末尾的所有元素。

players = ['charles', 'martina', 'michael', 'florence', 'eli']
print(players[2:])

结果：
['michael', 'florence', 'eli']

上一章说过，负数索引返回离列表末尾相应距离的元素，因此你可以输出列表末尾的任意切片。例如，如果要输出名单上的最后三名队员，可使用切片players[-3:] 。

注意　可在表示切片的方括号内指定第三个值。这个值告诉Python在指定范围内每隔多少元素提取一个。（步长）

(2)遍历切片

如果要遍历列表的部分元素，可在for 循环中使用切片。

players = ['charles', 'martina', 'michael', 'florence', 'eli']
for player in players[:3]:
    print(player.title())

结果：
Charles
Martina
Michael

(3)复制列表

我们经常需要根据既有列表创建全新的列表。

要复制列表，可创建一个包含整个列表的切片，方法是同时省略起始索引和终止索引（[:] ）。这让Python创建一个始于第一个元素、终止于最后一个元素的切片，即整个列表的副本。

players = ['charles', 'martina', 'michael', 'florence', 'eli']
players_1=players[:]
print(players_1)

结果：
['charles', 'martina', 'michael', 'florence', 'eli']

如果直接用players=players_1,这个行不通。

4.5　元组

列表非常适合用于存储在程序运行期间可能变化的数据集。列表是可以修改的，这对处理网站的用户列表或游戏中的角色列表至关重要。然而，有时候你需要创建一系列不可修改的元素，元组可以满足这种需求。Python将不能修改的值称为不可变的 ，而不可变的列表被称为元组。

(1)定义元组

元组看起来很像列表，但使用圆括号而非中括号来标识。定义元组后，就可使用索引来访问其元素，就像访问列表元素一样。

dimensions = (200, 50)
print(dimensions[0])
print(dimensions[1])

结果：
200
50

如果 dimensions[0] = 250，会出现错误，因为元组是不可变的列表。

注意　严格地说，元组是由逗号标识的，圆括号只是让元组看起来更整洁、更清晰。如果你要定义只包含一个元素的元组，必须在这个元素后面加上逗号（my_t = (3,)）.创建只包含一个元素的元组通常没有意义，但自动生成的元组有可能只有一个元素。

(2)遍历元组中的所有值

像列表一样，也可以使用for 循环来遍历元组中的所有值,就像遍历列表时一样，Python返回元组中所有的元素.

dimensions = (200, 50)
for dimension in dimensions:
    print(dimension)

(3)修改元组变量

虽然不能修改元组的元素，但可以给存储元组的变量赋值。因此，如果要修改前述矩形的尺寸，可重新定义整个元组.

首先定义一个元组，并将其存储的尺寸打印出来。接下来，将一个新元组关联到变量dimensions。然后，打印新的尺寸。这次，Python不会引发任何错误，因为给元组变量重新赋值是合法的。

dimensions = (200, 50)
for dimension in dimensions:
    print(dimension)
dimensions=(20,10)
for dimension in dimensions:
    print(dimension)

结果：
200
50
20
10

相比于列表，元组是更简单的数据结构。如果需要存储的一组值在程序的整个生命周期内都不变，就可以使用元组。

4.6　设置代码格式

随着你编写的程序越来越长，有必要了解一些代码格式设置约定。请花时间让你的代码尽可能易于阅读。这有助于你掌握程序是做什么的，也可以帮助他人理解你编写的代码。

为确保所有人编写的代码结构都大致一致，Python程序员会遵循一些格式设置约定。学会编写整洁的Python后，就能明白他人编写的Python代码的整体结构——只要他们和你遵循相同的指南。要成为专业程序员，应从现在开始就遵循这些指南，以养成良好的习惯。

要提出Python语言修改建议，需要编写Python改进提案 （Python Enhancement Proposal，PEP）。PEP 8 是最古老的PEP之一，向Python程序员提供了代码格式设置指南。PEP 8的篇幅很长，但基本上与复杂的编码结构相关。

(1)缩进：PEP 8建议每级缩进都使用四个空格。这既可提高可读性，又留下了足够的多级缩进空间。

(2)行长:很多Python程序员建议每行不超过80字符。

(3)空行:要将程序的不同部分分开，可使用空行。你应该使用空行来组织程序文件，但也不能滥用。只要按本书的示例展示的那样做，就能掌握其中的平衡。例如，如果你有五行创建列表的代码，还有三行处理该列表的代码，那么用一个空行将这两部分隔开是合适的。然而，你不应使用三四个空行将其隔开空行不会影响代码的运行，但会影响代码的可读性。Python解释器根据水平缩进情况来解读代码，但不关心垂直间距。

Python从入门到实战学习笔记（一）

1.起步

2.变量和简单数据类型

2.1　变量

2.2.1 变量的命名和使用

2.2.2　变量是标签

2.3　字符串

2.4　数

2.5　注释

第 3 章　列表简介

3.1　列表是什么

3.2　修改、添加和删除元素

3.3　组织列表

第 4 章　操作列表

4.1　遍历整个列表

4.2　避免缩进错误

4.3　创建数值列表

4.4　使用列表的一部分

4.5　元组

4.6　设置代码格式

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1.起步

2.变量和简单数据类型

2.1 变量

2.2.1 变量的命名和使用

2.2.2 变量是标签

2.3 字符串

2.4 数

2.5 注释

第 3 章 列表简介

3.1 列表是什么

3.2 修改、添加和删除元素

3.3 组织列表

第 4 章 操作列表

4.1 遍历整个列表

4.2 避免缩进错误

4.3 创建数值列表

4.4 使用列表的一部分

4.5 元组

4.6 设置代码格式

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4.4　使用列表的一部分

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