Python——基本的方法

Posted 2020-11-01 乌云上

格式化

我们经常会输出类似\'亲爱的xxx你好！你xx月的话费是xx，余额是xx\'之类的字符串，而xxx的内容都是根据变量变化的，所以，需要一种简便的格式化字符串的方式

>>> \'Hello, %s\' % \'world\'
\'Hello, world\'
>>> \'Hi, %s, you have $%d.\' % (\'Michael\', 1000000)
\'Hi, Michael, you have $1000000.\'

 

format()

另一种格式化字符串的方法是使用字符串的format()方法，它会用传入的参数依次替换字符串内的占位符{0}、{1}……，不过这种方式写起来比%要麻烦得多：

>>> \'Hello, {0}, 成绩提升了 {1:.1f}%\'.format(\'小明\', 17.125)
\'Hello, 小明, 成绩提升了 17.1%\'

 

循环

所以for x in ...循环就是把每个元素代入变量x，然后执行缩进块的语句

sum = 0
for x in [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]:
    sum = sum + x
print(sum)

range(5)生成的序列是从0开始小于5的整数

>>> list(range(5))
[0, 1, 2, 3, 4]

如果要计算1-100的整数之和

sum = 0
for x in range(101):
    sum = sum + x
print(sum)

第二种循环是while循环，只要条件满足，就不断循环，条件不满足时退出循环。比如我们要计算100以内所有奇数之和，可以用while循环实现

sum = 0
n = 99
while n > 0:
    sum = sum + n
    n = n - 2
print(sum)

利用循环依次对list中的每个名字打印出Hello, xxx!

L = [\'Bart\', \'Lisa\', \'Adam\']
for name in L:
    print(\'hello,%s!\' %name)

输出为

hello,Bart! 
hello,Lisa! 
hello,Adam! 

break结束循环，continue开始下一次循环。

有些时候，如果代码写得有问题，会让程序陷入“死循环”，也就是永远循环下去。这时可以用Ctrl+C退出程序，或者强制结束Python进程

 

字典

dict

Python内置了字典：dict的支持，dict全称dictionary，在其他语言中也称为map，使用键-值（key-value）存储，具有极快的查找速度。

给定一个名字，要查找对应的成绩，就先要在names中找到对应的位置，再从scores取出对应的成绩，list越长，耗时越长。

如果用dict实现，只需要一个“名字”-“成绩”的对照表，直接根据名字查找成绩，无论这个表有多大，查找速度都不会变慢。用Python写一个dict如下

>>> d = {\'Michael\': 95, \'Bob\': 75, \'Tracy\': 85}
>>> d[\'Michael\']
95

 把数据放入dict的方法，除了初始化时指定外，还可以通过key放入，由于一个key只能对应一个value，所以，多次对一个key放入value，后面的值会把前面的值冲掉

>>> d[\'Jack\'] = 90
>>> d[\'Jack\']
90
>>> d[\'Jack\'] = 88
>>> d[\'Jack\']
88

如果key不存在，dict就会报错，要避免key不存在的错误，有两种办法，一是通过in判断key是否存在

>>> \'Thomas\' in d
False

二是通过dict提供的get()方法，如果key不存在，可以返回None，或者自己指定的value：

>>> d.get(\'Thomas\')
>>> d.get(\'Thomas\', -1)
-1

要删除一个key，用pop(key)方法，对应的value也会从dict中删除

>>> d.pop(\'Bob\')
75
>>> d
{\'Michael\': 95, \'Tracy\': 85}

请务必注意，dict内部存放的顺序和key放入的顺序是没有关系的。

和list比较，dict有以下几个特点：

1. 查找和插入的速度极快，不会随着key的增加而变慢；
2. 需要占用大量的内存，内存浪费多。

而list相反：

1. 查找和插入的时间随着元素的增加而增加；
2. 占用空间小，浪费内存很少。

所以，dict是用空间来换取时间的一种方法。

因为dict根据key来计算value的存储位置，如果每次计算相同的key得出的结果不同，那dict内部就完全混乱了。这个通过key计算位置的算法称为哈希算法（Hash），要保证hash的正确性，作为key的对象就不能变。在Python中，字符串、整数等都是不可变的，因此，可以放心地作为key。而list是可变的，就不能作为key

>>> key = [1, 2, 3]
>>> d[key] = \'a list\'
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: \'list\'

set

set和dict类似，也是一组key的集合，但不存储value。由于key不能重复，所以，在set中，没有重复的key。

要创建一个set，需要提供一个list作为输入集合

>>> s = set([1, 1, 2, 2, 3, 3])
>>> s
{1, 2, 3}

通过add（key）和remove（key）增删元素

set可以看成数学意义上的无序和无重复元素的集合，因此，两个set可以做数学意义上的交集、并集等操作

>>> s1 = set([1, 2, 3])
>>> s2 = set([2, 3, 4])
>>> s1 & s2
{2, 3}
>>> s1 | s2
{1, 2, 3, 4}

 

 集合列表

list

Python内置的一种数据类型是列表：list。list是一种有序的集合，可以随时添加和删除其中的元素。

比如，列出班里所有同学的名字，就可以用一个list表示

>>> classmates = [\'Michael\', \'Bob\', \'Tracy\']
>>> classmates
[\'Michael\', \'Bob\', \'Tracy\']

用len()函数可以获得list元素的个数,用索引来访问list中每一个位置的元素，记得索引是从0开始的，如果要取最后一个元素，除了计算索引位置外，还可以用-1做索引，直接获取最后一个元素

>>> classmates[-1]
\'Tracy\'

追加元素

>>> classmates.append(\'Adam\')
>>> classmates
[\'Michael\', \'Bob\', \'Tracy\', \'Adam\']

插入元素

>>> classmates.insert(1, \'Jack\')
>>> classmates
[\'Michael\', \'Jack\', \'Bob\', \'Tracy\', \'Adam\']

删除元素

>>> classmates.pop()
\'Adam\'
>>> classmates
[\'Michael\', \'Jack\', \'Bob\', \'Tracy\']
>>> classmates.pop(1)
\'Jack\'
>>> classmates
[\'Michael\', \'Bob\', \'Tracy\']

修改元素

>>> classmates[1] = \'Sarah\'
>>> classmates
[\'Michael\', \'Sarah\', \'Tracy\']

list里面的元素的数据类型也可以不同

>>> L = [\'Apple\', 123, True]

tuple

另一种有序列表叫元组：tuple。tuple和list非常类似，但是tuple一旦初始化就不能修改，比如同样是列出同学的名字：

>>> classmates = (\'Michael\', \'Bob\', \'Tracy\')

只有1个元素的tuple定义时必须加一个逗号,，来消除歧义

>>> t = (1,)
>>> t
(1,)

list和tuple是Python内置的有序集合，一个可变，一个不可变。根据需要来选择使用它们。

 

数据转换

因为input()返回的数据类型是str，str不能直接和整数比较，必须先把str转换成整数。Python提供了int()函数来完成这件事情

s = input(\'birth: \')
birth = int(s)
if birth < 2000:
    print(\'00前\')
else:
    print(\'00后\')

 

 

字符编码

ord()函数获取字符的整数表示，chr()函数把编码转换为对应的字符

>>> ord(\'中\')
20013
>>> chr(66)
\'B\'
>>> chr(25991)
\'文\'

Python对bytes类型的数据用带b前缀的单引号或双引号表示

x = b\'ABC

以Unicode表示的str通过encode()方法可以编码为指定的bytes

>>> \'ABC\'.encode(\'ascii\')
b\'ABC\'
>>> \'中文\'.encode(\'utf-8\')
b\'\\xe4\\xb8\\xad\\xe6\\x96\\x87\'

要计算str包含多少个字符，可以用len()函数

>>> len(\'ABC\')
3
>>> len(\'中文\')
2

为了避免乱码问题，应当始终坚持使用UTF-8编码对str和bytes进行转换。

由于Python源代码也是一个文本文件，所以，当你的源代码中包含中文的时候，在保存源代码时，就需要务必指定保存为UTF-8编码。当Python解释器读取源代码时，为了让它按UTF-8编码读取，我们通常在文件开头写上这两行：

#!/usr/bin/env python3
#-*- coding:utf-8 -*-

第一行注释是为了告诉Linux/OS X系统，这是一个Python可执行程序，Windows系统会忽略这个注释；

第二行注释是为了告诉Python解释器，按照UTF-8编码读取源代码，否则，你在源代码中写的中文输出可能会有乱码。

申明了UTF-8编码并不意味着你的.py文件就是UTF-8编码的，必须并且要确保文本编辑器正在使用UTF-8 without BOM编码