Python 学习笔记（二）

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Python 数字类型及操作

  • 整数类型
  • 浮点数类型
  • 复数类型
  • 数值运算操作符
  • 数值运算函数

整数类型

与数学中整数的概念一致

  • 可正可负，没有取值范围限制

  • pow(x,y) 函数：计算 x 的 y 次方，想算多大算多大

4 种进制表示形式

  • 十进制：1010, 99, -217
  • 二进制，以0b或0B开头：0b010, -0B101
  • 八进制，以0o或0O开头：0o123, -0O456
  • 十六进制，以0x或0X开头：0x9a, -0X89

浮点数类型

与数学中实数的概念一致

  • 带有小数点及小数的数字
  • 取值范围数量级约 -10 的 307 次方 至 10 的 308 次方，精度数量级 10 的 -16 次方

浮点数间运算存在不确定尾数，不是bug。原因：机器用 53 位二进制表示小数部分，约 10 的 -16 次方，可以无限接近，但不完全相同，当转换为十进制表示时，就可能存在不确定尾数。

  • round(x, d)：对 x 四舍五入，d 是小数截取位数

  • 不确定尾数一般发生在 10 的 -16 次方左右，round() 十分有效

浮点数可以采用科学计数法表示

  • 使用字母e或E作为幂的符号，以10为基数
  • 例如：4.3e-3 值为0.0043，9.6E5 值为960000.0

复数类型

与数学中复数的概念一致

如果 x 的 2 次方 = -1，那么 x 的值什么？

  • 定义 j = −𝟏 开根号 ，以此为基础，构建数学体系
  • a+bj 被称为复数，其中，a 是实部，b 是虚部

数值运算操作符

操作符及使用 描述
x + y 加，x与y之和
x – y 减，x与y之差
x * y 乘，x与y之积
x / y 除，x与y之商 10/3结果是3.3333333333333335
x // y 整数除，x与y之整数商 10//3结果是3
+ x x本身
- y x的负值
x % y 余数，模运算 10%3结果是1
x ** y 幂运算，x的y次幂，当y是小数时，开方运算10**0.5结果是根号10

整数与浮点数进行运算时，结果为浮点数

数值运算函数

  • abs(x) 绝对值，x的绝对值
  • divmod(x,y) 商余，(x//y, x%y)，同时输出商和余数， divmod(10, 3) 结果为 (3, 1)
  • pow(x, y[, z]) 幂余，(x**y)%z，[..] 表示参数 z 可省略，pow(3, pow(3, 99)，10000) 结果为 4587
  • round(x[, d]) 四舍五入，d 是保留小数位数，默认值为 0
  • max(x1,x2, … ,xn) 最大值，返回 x1,x2, … ,xn 中的最大值，n不限
  • min(x1,x2, … ,xn) 最小值，返回 x1,x2, … ,xn 中的最小值，n不限
  • int(x) 将 x 变成整数，舍弃小数部分， int(123.45) 结果为 123； int(“123”) 结果为 123
  • float(x) 将 x 变成浮点数，增加小数部分 float(12) 结果为 12.0； float(“1.23”) 结果为 1.23
  • complex(x) 将 x 变成复数，增加虚数部分 complex(4) 结果为 4 + 0j

工作日的力量示例

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dayup = 1.0
dayfactor = 0.01
for i in range(365):
    if i % 7 in [6,0]:
        dayup = dayup*(1-dayfactor)
    else:
        dayup = dayup*(1+dayfactor)
print("工作日的力量：{:.2f} ".format(dayup))

字符串类型及操作

  • 字符串类型的表示
  • 字符串操作符
  • 字符串处理函数
  • 字符串处理方法
  • 字符串类型的格式化

字符串类型

字符串由一对单引号或一对双引号表示

  • 由一对单引号或双引号表示，仅表示单行字符串

  • 由一对三单引号或三双引号表示，可表示多行字符串

使用[ ]获取字符串中一个或多个字符

  • 索引：返回字符串中单个字符 <字符串>[M]
  • 切片：返回字符串中一段字符子串 <字符串>[M: N]
字符串切片高级用法
  • <字符串>[M: N]，M 缺失表示至开头，N 缺失表示至结尾
  • <字符串>[M: N: K]，根据步长K对字符串切片
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"〇一二三四五六七八九十"[1:8:2] # "一三五七"
"〇一二三四五六七八九十"[::-1] # "十九八七六五四三二一〇"
字符串的特殊字符

转义符 \

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print("这里有个双引号(\")") # 这里有个双引号(")

转义符形成一些组合，表达一些不可打印的含义

  • “\b” 回退
  • “\n” 换行(光标移动到下行首)
  • “\r” 回车(光标移动到本行首)

字符串操作符

操作符及使用 描述
x + y 连接两个字符串 x 和 y
n x 或 x n 复制 n 次字符串 x
x in s 如果 x 是 s 的子串，返回 True，否则返回 False

处理字符串函数

函数及使用 描述
len(x) 长度，返回字符串x的长度 len(“一二三456”) 结果为 6
str(x) 任意类型 x 所对应的字符串形式
hex(x) 或 oct(x) 整数 x 的十六进制或八进制小写形式字符串
chr(u) x 为 Unicode 编码，返回其对应的字符
ord(x) x 为字符，返回其对应的 Unicode 编码

字符串处理方法

方法及使用 描述
str.lower() 或 str.upper() 返回字符串的副本，全部字符小写/大写
str.split(sep=None) 返回一个列表，由 str 根据 sep 被分隔的部分组成
str.count(sub) 返回子串 sub 在 str 中出现的次数，”an apple a day”.count(“a”) 结果为 4
str.replace(old, new) 返回字符串 str 副本，所有 old 子串被替换为 new
str.center(width[,fillchar]) 字符串 str 根据宽度 width 居中，fillchar 可选
“python”.center(20,”=”) 结果为 ‘=======python=======’
str.strip(chars) 从 str 中去掉在其左侧和右侧 chars 中列出的字符
“= python= “.strip(“ =np”) 结果为 “ytho”
str.join(iter) 在 iter 变量除最后元素外每个元素后增加一个 str
“,”.join(“12345”) 结果为 “1,2,3,4,5” #主要用于字符串分隔等

字符串格式化

字符串格式化使用 format() 方法，用法如下：

<模板字符串>.format(<逗号分隔的参数>)

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"{}:计算机{}的CPU占用率为{}%".format("2018-10-10","C",10)
# 2018-10-10:计算机C的CPU占用率为10%
"{1}:计算机{0}的CPU占用率为{2}%".format("2018-10-10","C",10)
# C:计算机2018-10-10的CPU占用率为10%

{} 表示槽

槽内部对格式化的配置方式：{ <参数序号> ： <格式控制标记>}

  • : 引导符号
  • <填充> 用于填充的单个字符
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"{0:=^6}".format("PYTHON") # ===PYTHON===
  • <对齐> < 左对齐 > 右对齐 ^ 居中对齐
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"{0:=>5}".format("BIT") # =====BIT
  • <宽度> 槽设定的输出宽度，只有在格式的字符串宽度小于设定宽度时有效
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"{:=^5}".format("BIT") # =BIT=
"{0:3}".format("PYTHON") # PYTHON
  • <,> 数字的千位分隔符
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"{0:,}".format(12345) # 12,345
  • <.精度> 浮点数小数精度或字符串最大输出长度
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"{0:,.2f}".format(12345.678) # 12,345.68
"{0:.3}".format("PYTHON") # PYT
  • <类型> 整数类型 b, c, d, o, x, X 浮点数类型 e, E, f, %
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"{0:b},{0:c},{0:d},{0:o},{0:x},{0:X}".format(425) # 110101001,Ʃ,425,651,1a9,1A9
"{0:e},{0:E},{0:f},{0:%}".format(3.14) # 3.140000e+00,3.140000E+00,3.140000,314.000000%

time 库的使用

时间获取

  • time() 获取当前时间戳，即计算机内部时间值，浮点数

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    time.time() # 1539334105.576661

  • ctime() 获取当前时间并以易读方式表示，返回字符串

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    time.ctime() # Fri Oct 12 16:49:35 2018

  • gmtime() 获取当前时间，表示为计算机可处理的时间格式

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    time.gmtime()
    # time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=10, tm_mday=12, tm_hour=8, tm_min=50, tm_sec=26, tm_wday=4, tm_yday=285, tm_isdst=0)

时间格式化

  • strftime(tpl, ts) tpl是格式化模板字符串，用来定义输出效果；ts是计算机内部时间类型变量

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    t = time.gmtime()
    time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", t) # 2018-10-12 08:51:59

  • strptime(str, tpl) str是字符串形式的时间值；tpl是格式化模板字符串，用来定义输入效果

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    timeStr = '2018-11-11 11:11:11'
    time.strptime(timeStr, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
    # time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=11, tm_mday=11, tm_hour=11, tm_min=11, tm_sec=11, tm_wday=6, tm_yday=315, tm_isdst=-1)
格式化控制符
格式化字符串 日期/时间说明 值范围和实例
%Y 年份 0000~9999，例如：1900
%m 月份 01~12，例如：10
%B 月份名称 January~December，例如：April
%b 月份名称缩写 Jan~Dec，例如：Apr
%d 日期 01~31，例如：25
%A 星期 Monday~Sunday，例如：Wednesday
%a 星期缩写 Mon~Sun，例如：Wed
%H 小时（24h制） 00~23，例如：12
%h 小时（12h制） 01~12，例如：7
%p 上/下午 AM, PM，例如：PM
%M 分钟 00~59，例如：26
%S 秒 00~59，例如：26

程序计时

  • perf_counter() 返回一个 CPU 级别的精确时间计数值，单位为秒，由于这个计数值起点不确定，连续调用差值才有意义

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    start = time.perf_counter() # 28911.429803793
    end = time.perf_counter() # 28921.430324547
    end - start # 10.000520754001627

  • sleep(s) s 拟休眠的时间，单位是秒，可以是浮点数

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    def wait():
        time.sleep(3.3)
    wait() # 程序将等待3.3秒后再退出

文本进度条示例

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import time
scale = 50
print("执行开始".center(scale // 2, "-"))
start = time.perf_counter()
for i in range(scale + 1):
    a = '*' * i
    b = '.' * (scale - i)
    c = (i / scale) * 100
    dur = time.perf_counter() - start
    # \r 的作用：打印后光标退回到之前的位置
    # end="" 作用：print() 函数默认打印完后换行，加此表示最后不换行
    print("\r[{}{:^3.0f}%{}]{:.2f}s".format(a, c, b, dur), end="")
    time.sleep(0.1)
print("\n" + "执行结束".center(scale // 2, "-"))