五。数字(Number)
数字类型
python中数字有四种类型:整数、布尔型、浮点数和复数。
- int (整数), 如 1, 只有一种整数类型 int,并没有其他语言中的byte,short,long,此外,python中的int类型理论上无上限。
- bool (布尔), 如 True、False。
- float (浮点数), 如 1.23、3E-2
- complex (复数), 如 1 + 2j、 1.1 + 2.2j
#int类型演示,计算100的阶乘,int型理论无上限 a=1 for i in range(1,100+1): a=a*i print(a) #bool类型演示 b=False if a%91==0: b=True print("a可以整除91:",b) b=False if a%101==0: b=True print("a可以整除101:",b) #float类型演示,精度有限 a=1 i=0.01 while i<1: a=a*i i+=0.01 i=0.01 while i<1: a=a*4 i+=0.01 print(a) #complex类型演示 a=2 + 2j b=2 + 4j c= a+b print(type(a),a,a.real,a.imag) print(type(b),b,b.real,b.imag) print(type(c),c,c.real,c.imag)
python中数字类型的转换
有时候,我们需要对数据内置的类型进行转换,一般来说,只需要将数据类型作为函数名,调用即可,这些函数会根据参数的类型,自动调用对应的方法,返回一个满足要求的值:
x_str='123456.654321' x_float=float(x_str) x_int=int(x_float) #下面一条语句会报错,这是因为,x_str无法转化成一个int整数。 #x_int=int(x_str) x_complex=complex(x_str) x_complex=complex(x_int,x_float) x_bool=bool(x_int)
python数学运算
针对数字类型,python包含非常多的数字运算符号和函数,最常用的便是+,-,*,/,%,=,**:
a=2 b=a+2 print(a+b) print(a-b) print(a*b) print(a/b) print(b**2) print(a*365%(b-1)) #//符号,不常用,除法,仅保留整数部分 print(a*365/(b-1)) print(a*365//(b-1))
下面,简单的罗列一些python的函数,根据经验,大多数都是常用的,其中的一些函数,如果无法直接调用,一般会在math包中。
import math a=123456.654321 print(abs(a)) print(math.ceil(a)) print(math.exp(a/123456)) print(math.fabs(a)) print(math.floor(a)) print(math.log(a)) print(math.log10(a)) print(math.modf(a)) print(round(a)) print(math.sqrt(a)) print(math.sin(a)) print(math.pi) print(math.e)
数学函数
函数 | 返回值( 描述 ) |
---|---|
abs(x) | 返回数字的绝对值,如abs(-10) 返回 10 |
ceil(x) | 返回数字的上入整数,如math.ceil(4.1) 返回 5 |
exp(x) | 返回e的x次幂(ex),如math.exp(1) 返回2.718281828459045 |
fabs(x) | 返回数字的绝对值,如math.fabs(-10) 返回10.0 |
floor(x) | 返回数字的下舍整数,如math.floor(4.9)返回 4 |
log(x) | 如math.log(math.e)返回1.0,math.log(100,10)返回2.0 |
log10(x) | 返回以10为基数的x的对数,如math.log10(100)返回 2.0 |
max(x1, x2,...) | 返回给定参数的最大值,参数可以为序列。 |
min(x1, x2,...) | 返回给定参数的最小值,参数可以为序列。 |
modf(x) | 返回x的整数部分与小数部分,两部分的数值符号与x相同,整数部分以浮点型表示。 |
pow(x, y) | x**y 运算后的值。 |
round(x [,n]) | 返回浮点数 x 的四舍五入值,如给出 n 值,则代表舍入到小数点后的位数。 |
sqrt(x) | 返回数字x的平方根。 |
随机数函数
函数 | 描述 |
---|---|
choice(seq) | 从序列的元素中随机挑选一个元素,比如random.choice(range(10)),从0到9中随机挑选一个整数。 |
randrange ([start,] stop [,step]) | 从指定范围内,按指定基数递增的集合中获取一个随机数,基数默认值为 1 |
random() | 随机生成下一个实数,它在[0,1)范围内。 |
seed([x]) | 改变随机数生成器的种子seed。如果你不了解其原理,你不必特别去设定seed,Python会帮你选择seed。 |
shuffle(lst) | 将序列的所有元素随机排序 |
uniform(x, y) | 随机生成下一个实数,它在[x,y]范围内。 |
三角函数
函数 | 描述 |
---|---|
acos(x) | 返回x的反余弦弧度值。 |
asin(x) | 返回x的反正弦弧度值。 |
atan(x) | 返回x的反正切弧度值。 |
atan2(y, x) | 返回给定的 X 及 Y 坐标值的反正切值。 |
cos(x) | 返回x的弧度的余弦值。 |
hypot(x, y) | 返回欧几里德范数 sqrt(xx + yy)。 |
sin(x) | 返回的x弧度的正弦值。 |
tan(x) | 返回x弧度的正切值。 |
degrees(x) | 将弧度转换为角度,如degrees(math.pi/2) , 返回90.0 |
radians(x) | 将角度转换为弧度 |
数学常量
常量 | 描述 |
---|---|
pi | 数学常量 pi(圆周率,一般以π来表示) |
e | 数学常量 e,e即自然常数(自然常数)。 |
课后习题
- python 数字求和
- python 平方根
- python 二次方程
- python 计算三角形的面积
- python 计算圆的面积
#举例,计算园的面积 import math r=4 s=math.pi*(r**2) print('半径为%f的园的面积使%f'%(r,s))
六
字符串
使用规则:
- python中单引号和双引号使用完全相同。
- 使用三引号('''或""")可以指定一个多行字符串。
- 转义符 ''
- 反斜杠可以用来转义,使用r可以让反斜杠不发生转义。。 如 r"this is a line with \n" 则\n会显示,并不是换行。
- 按字面意义级联字符串,如"this " "is " "string"会被自动转换为this is string。
- 字符串可以用 + 运算符连接在一起,用 * 运算符重复。
- python 中的字符串有两种索引方式,从左往右以 0 开始,从右往左以 -1 开始。
- python中的字符串不能改变。
- python 没有单独的字符类型,一个字符就是长度为 1 的字符串。
- 字符串的截取的语法格式如下:变量[头下标:尾下标:步长]
#字符串演示程序 a='hello' b="world" print(a,b) c=a+' '+b print(c) c='''这是一个 多行 字符串''' print(c) c='hello \n world' print(c) c=r'hello \n world' print(c) c='this''is''a string' print(c) c=a*2+' '+b print(c) print(c[5:]) print(c[5::1]) print(c[5::2]) print(c[5:-1]) print(c[0]) print(c[-2]) #这是一条错误的语句: #c[0]='w'
转义字符
在需要在字符中使用特殊字符时,python用反斜杠()转义字符。如下表:
转义字符 | 描述 |
---|---|
\(在行尾时) | 续行符 |
\|反斜杠符号 | |
\' | 单引号 |
\" | 双引号 |
\a | 响铃 |
\b | 退格(Backspace) |
\000 | 空 |
\n | 换行 |
\v | 纵向制表符 |
\t | 横向制表符 |
\r | 回车 |
\f | 换页 |
\oyy | 八进制数,yy 代表的字符,例如:\o12 代表换行,其中 o 是字母,不是数字 0。 |
\xyy | 十六进制数,yy代表的字符,例如:\x0a代表换行 |
\other | 其它的字符以普通格式输出 |
#常用的如下: print('aaa\bbb') print('aaa\nbbb') print('aaa\tbbb\ncc\tdd\n') print('aaa\rbb')
字符串运算符
操作符 | 描述 |
---|---|
+ | 字符串连接 |
* | 重复输出字符串 |
[] | 通过索引获取字符串中字符 |
[ : ] | 截取字符串中的一部分,遵循左闭右开原则,str[0:2] 是不包含第 3 个字符的。 |
in | 成员运算符 - 如果字符串中包含给定的字符返回 True |
not in | 成员运算符 - 如果字符串中不包含给定的字符返回 True |
r/R | 原始字符串 - 原始字符串:所有的字符串都是直接按照字面的意思来使用, 没有转义特殊或不能打印的字符。 原始字符串除在字符串的第一个引号前加上 字母 r(可以大小写)以外,与普通字符串有着几乎完全相同的语法。 |
% | 格式字符串 |
实例:
a='hello' b='world' print(a+' '+b) print(a*2) print(a[2]) print(a[4:6]) print('he' in a) print('he' not in a) print('hello\n') print(r'hello\n') c='%s %s' print(c%(a,b))
字符串格式化
python支持格式化字符串的输出 。尽管这样可能会用到非常复杂的表达式,但最基本的用法是将一个值插入到一个有字符串格式符 %s 的字符串中。
在python中,字符串格式化使用与 C 中 sprintf 函数一样的语法。
符号 | 描述 |
---|---|
%c | 格式化字符及其ASCII码 |
%s | 格式化字符串 |
%d | 格式化整数 |
%u | 格式化无符号整型 |
%o | 格式化无符号八进制数 |
%x | 格式化无符号十六进制数 |
%X | 格式化无符号十六进制数(大写) |
%f | 格式化浮点数字,可指定小数点后的精度 |
%e | 用科学计数法格式化浮点数 |
%E | 作用同%e,用科学计数法格式化浮点数 |
%g | %f和%e的简写 |
%G | %f 和 %E 的简写 |
%p | 用十六进制数格式化变量的地址 |
a=12 b='abc' c=12.34 print('c:%c'%b[1]) print('s:%s'%b) print('d:%d'%a) print('u:%u'%a) print('o:%o'%a) print('X:%X'%a) print('f:%f'%c) print('E:%E'%c) #print('p:%p'%tt)我没有试出来,有兴趣的同学可以自己试一下,p到底是干什么的,不是常用的功能。
格式化操作符辅助指令:
符号 | 功能 |
---|---|
* | 定义宽度或者小数点精度 |
- | 用做左对齐 |
+ | 在正数前面显示加号( + ) |
<sp> | 在正数前面显示空格 |
# | 在八进制数前面显示零('0'),在十六进制前面显示'0x'或者'0X'(取决于用的是'x'还是'X') |
0 | 显示的数字前面填充'0'而不是默认的空格 |
% | '%%'输出一个单一的'%' |
(var) | 映射变量(字典参数) |
m.n. | m 是显示的最小总宽度,n 是小数点后的位数(如果可用的话) |
#功能很多,多数我都没有用过,比较常用的是控制小数点的精度 c=12.34 print('f:%1.1f'%c) print('E:%1.1E'%c)
python 的字符串内建函数
Python 的字符串常用内建函数如下:
方法 | 描述 |
---|---|
capitalize() | 将字符串的第一个字符转换为大写 |
center(width, fillchar) | 返回一个指定的宽度 width 居中的字符串,fillchar 为填充的字符,默认为空格。 |
count(str, beg= 0,end=len(string)) | 返回 str 在 string 里面出现的次数,如果 beg 或者 end 指定则返回指定范围内 str 出现的次数 |
bytes.decode(encoding="utf-8", errors="strict") | Python3 中没有 decode 方法,但我们可以使用 bytes 对象的 decode() 方法来解码给定的 bytes 对象,这个 bytes 对象可以由 str.encode() 来编码返回。 |
encode(encoding='UTF-8',errors='strict') | 以 encoding 指定的编码格式编码字符串,如果出错默认报一个ValueError 的异常,除非 errors 指定的是'ignore'或者'replace' |
endswith(suffix, beg=0, end=len(string)) | 检查字符串是否以 obj 结束,如果beg 或者 end 指定则检查指定的范围内是否以 obj 结束,如果是,返回 True,否则返回 False. |
expandtabs(tabsize=8) | 把字符串 string 中的 tab 符号转为空格,tab 符号默认的空格数是 8 。 |
find(str, beg=0, end=len(string)) | 检测 str 是否包含在字符串中,如果指定范围 beg 和 end ,则检查是否包含在指定范围内,如果包含返回开始的索引值,否则返回-1 |
index(str, beg=0, end=len(string)) | 跟find()方法一样,只不过如果str不在字符串中会报一个异常。 |
isalnum() | 如果字符串至少有一个字符并且所有字符都是字母或数字则返 回 True,否则返回 False |
isalpha() | 如果字符串至少有一个字符并且所有字符都是字母或中文字则返回 True, 否则返回 False |
isdigit() | 如果字符串只包含数字则返回 True 否则返回 False.. |
islower() | 如果字符串中包含至少一个区分大小写的字符,并且所有这些(区分大小写的)字符都是小写,则返回 True,否则返回 False |
isnumeric() | 如果字符串中只包含数字字符,则返回 True,否则返回 False |
isspace() | 如果字符串中只包含空白,则返回 True,否则返回 False. |
istitle() | 如果字符串是标题化的(见 title())则返回 True,否则返回 False |
isupper() | 如果字符串中包含至少一个区分大小写的字符,并且所有这些(区分大小写的)字符都是大写,则返回 True,否则返回 False |
join(seq) | 以指定字符串作为分隔符,将 seq 中所有的元素(的字符串表示)合并为一个新的字符串 |
len(string) | 返回字符串长度 |
ljust(width[, fillchar]) | 返回一个原字符串左对齐,并使用 fillchar 填充至长度 width 的新字符串,fillchar 默认为空格。 |
lower() | 转换字符串中所有大写字符为小写. |
lstrip() | 截掉字符串左边的空格或指定字符。 |
maketrans() | 创建字符映射的转换表,对于接受两个参数的最简单的调用方式,第一个参数是字符串,表示需要转换的字符,第二个参数也是字符串表示转换的目标。 |
max(str) | 返回字符串 str 中最大的字母。 |
min(str) | 返回字符串 str 中最小的字母。 |
replace(old, new [, max]) | 把 将字符串中的 str1 替换成 str2,如果 max 指定,则替换不超过 max 次。 |
rfind(str, beg=0,end=len(string)) | 类似于 find()函数,不过是从右边开始查找. |
rindex( str, beg=0, end=len(string)) | 类似于 index(),不过是从右边开始. |
rjust(width,[, fillchar]) | 返回一个原字符串右对齐,并使用fillchar(默认空格)填充至长度 width 的新字符串 |
rstrip() | 删除字符串字符串末尾的空格. |
split(str="", num=string.count(str)) | 以 str 为分隔符截取字符串,如果 num 有指定值,则仅截取 num+1 个子字符串 |
splitlines([keepends]) | 按照行('\r', '\r\n', \n')分隔,返回一个包含各行作为元素的列表,如果参数 keepends 为 False,不包含换行符,如果为 True,则保留换行符。 |
startswith(substr, beg=0,end=len(string)) | 检查字符串是否是以指定子字符串 substr 开头,是则返回 True,否则返回 False。如果beg 和 end 指定值,则在指定范围内检查。 |
strip([chars]) | 在字符串上执行 lstrip()和 rstrip() |
swapcase() | 将字符串中大写转换为小写,小写转换为大写 |
title() | 返回"标题化"的字符串,就是说所有单词都是以大写开始,其余字母均为小写(见 istitle()) |
translate(table, deletechars="") | 根据 str 给出的表(包含 256 个字符)转换 string 的字符, 要过滤掉的字符放到 deletechars 参数中 |
upper() | 转换字符串中的小写字母为大写 |
zfill (width) | 返回长度为 width 的字符串,原字符串右对齐,前面填充0 |
isdecimal() | 检查字符串是否只包含十进制字符,如果是返回 true,否则返回 false。 |
#太多了,根据经验,常见的如下几个: a='hello world' print(a.capitalize()) print(a.encode()) print('哈喽'.encode('utf8').decode('gbk')) print('哈喽'.encode('utf8').decode('utf8')) print(a.endswith('\n')) print(a.startswith('h')) print(a.islower()) print(len(a)) print(a.replace(' ','\n')) print(a.split(' ')) print(a.isdecimal()) print('123.456'.isdecimal())
七
列表
列表是python中最常用的数据结构之一,是一批数据的有序集合,与C和Java中的数组不同,python列表中,元素之间的类别可以不一致。
list1=['abc','def',123,456] list2=['ttt',333,list1] list3=list('abcdef') print('%s\n%s\n%s'%(list1,list2,list3))
基本操作
列表中常用的几种操作分别为:增删改查
#定义一个空列表 a=[] ##################增################## #增加一个元素 a.append(2) a.append(4) #扩增列表n倍 a=a*4 #增加一个列表 a=a+['a','b'] print(a) #################删#################### #删除下标4对应的元素 del a[4] #删除值为4的元素,只会删掉第一个4 a.remove(4) print(a) #################改#################### a[2]='c' a[3:4]=['d'] a[:2]=[6,7] print(a) ################查##################### print(a[3]) print(a[2:6]) if 'a' in a: print('a in list %s'%a) else: print('a not in list %s'%a) for i in a: print(i) for i in range(len(a)): print('%d:%s'%(i,a[i]))
列表函数和方法
函数 | 描述 |
---|---|
len(list) | 列表元素个数 |
max(list) | 返回列表元素最大值 |
min(list) | 返回列表元素最小值 |
list(seq) | 将元组转换为列表 |
list.append(obj) | 在列表末尾添加新的对象 |
list.count(obj) | 统计某个元素在列表中出现的次数 |
list.extend(seq) | 在列表末尾一次性追加另一个序列中的多个值(用新列表扩展原来的列表) |
list.index(obj) | 从列表中找出某个值第一个匹配项的索引位置 |
list.insert(index, obj) | 将对象插入列表 |
list.pop([index=-1]) | 移除列表中的一个元素(默认最后一个元素),并且返回该元素的值 |
list.remove(obj) | 移除列表中某个值的第一个匹配项 |
list.reverse() | 反向列表中元素 |
list.sort( key=None, reverse=False) | 对原列表进行排序 |
list.clear() | 清空列表 |
list.copy() | 复制列表 |
以上的函数大多数都是比较常用的,也是因为列表是python中常用的一种数据结构,看定义都很直观,但有一个函数需要特别地演示一下:
#复制列表函数的演示 a=[1,2,3,4,5,6] b=a c=a.copy() b.append('b') c.append('c') print('a:%s\nb:%s\nc:%s'%(a,b,c)) #当列表作为函数的参数时的演示 def fun_list(x): x.append('fun_list') return None def fun_int(x): x=x+1 return None x_list=[1,2,3,4] x_int=4 fun_list(x_list) fun_int(x_int) print('%s\n%d'%(x_list,x_int))
八
元组 tuple
python中的元组与列表很相似,不同之处在于元组是无法修改的。
tup1=(1,2,3,4,'abc','def') tup2=1,2,3,4,'abc','def' list1=['a','b'] tup3=tuple(list1) tup4=(1,) print('%s\n%s\n%s\n%s'%(tup1,tup2,tup3,tup4))
基本操作
增删改查,这四个字可以概况所有的数据结构上的操作:
######################增################### #元组追加元素 tup1=(1,2,3,4) tup2=('abc','def') tup3=tup1+tup2 tup3=tup3*2 print(tup3) ######################删################### #无法删除元组中的指定元素,但可以删除整个元组 del tup3 ######################改################### #元组不可修改 ######################查################### if 3 in tup1: print('3 in tuple %s'%str(tup1)) else: print('3 not in tuple %s'%str(tup1)) for i in tup1+tup2: print(i) print(tup1[2]) print(tup1[1:])
元组内置函数
python元组包含了以下内置函数:
方法 | 描述 |
---|---|
len(tuple) | 计算元组元素个数。 |
max(tuple) | 返回元组中元素最大值。 |
min(tuple) | 返回元组中元素最小值。 |
tuple(iterable) | 将可迭代系列转换为元组。 |
关于元组是不可变的
所谓元组的不可变指的是元组所指向的内存中的内容不可变:
#元组不可变内存演示 tup=(1,2,3,4,5,6) #下一条语句报错,因为元组不可修改 #tup[2]='a' print(id(tup)) #元组本身对应的变量tup,我们可以为tup重新分配一段新的内存 tup=('a','b','c') print(id(tup))
九
字典
字典是另一种可变容器模型,且可存储任意类型对象。
字典的每个键值 key=>value 对用冒号 : 分割,每个对之间用逗号(,)分割,整个字典包括在花括号 {} 中,值可以取任何数据类型,但键必须是不可变的,如字符串,数字,tuple。
一个简单的字典实例:
#键值是任意类型,唯一,不可变的。 a={'key1':1,2:'value2',(3,4):'value3and4'} print('key1' in a,'value2' in a,(3,4) in a)
基本操作
增删改查:
##定义一个空的字典 a={} ######################增####################### a['key1']=1 a['key2']='2' a['key3']='3' a['key4']=4 a['hehe']='haha' ######################删####################### del a['hehe'] ######################改####################### a['key2']='two' a['key3']='three' ######################查####################### print(a) print(a['key1']) print(a['key2']) ######################遍历####################### for key in a: print(key,"=>",a[key])
十
集合
集合(set)是一个无序的不重复元素序列。
可以使用大括号 { } 或者 set() 函数创建集合,注意:创建一个空集合必须用 set() 而不是 { },因为 { } 是用来创建一个空字典。
a={}#这是一个空字典 a=set()#这是一个空集合 #以下的这些都是初始化一个集合,等价操作 a={1,2,3,4} a=set({1,2,3,4}) a=set([1,2,3,4]) a=set((1,2,3,4))
基本操作
增删改查
a=set() ###################################增########################## a.add(1) a.add('a') a.add(3) a.update([2,'b','c']) print(a) ###################################删########################## a.remove('a') print(a) ###################################改########################## #集合是无序的,因此无法定位到集合中某一个元素的位置,所以没有这项功能。 ###################################查########################## print(1 in a,4 in a) ###################################迭代########################## for e in a: print(e)