python編程基礎(chǔ)知識--基本數(shù)據(jù)類型

1、.12 基本數(shù)據(jù)類型.2對象類型對象類型類型名稱類型名稱示例示例簡要說明簡要說明數(shù)字int, float, complex1234, 3.14, 1.3e5, 3+4j數(shù)字大小沒有限制，內(nèi)置支持復(fù)數(shù)及其運算字符串strswfu, Im student, Python , rabc, Rbcd使用單引號、雙引號、三引號作為定界符，以字母r或R引導(dǎo)的表示原始字符串字節(jié)串bytesbhello world以字母b引導(dǎo)，可以使用單引號、雙引號、三引號作為定界符列表list1, 2, 3，a, b, c, 2所有元素放在一對方括號中，元素之間使用逗號分隔，其中的元素可以是任意類型字典dict1:food

2、 ,2:taste, 3:import所有元素放在一對大括號中，元素之間使用逗號分隔，元素形式為“鍵:值”元組tuple(2, -5, 6), (3,)所有元素放在一對圓括號中，元素之間使用逗號分隔，如果元組中只有一個元素的話，后面的逗號不能省略常用內(nèi)置對象Python的常用內(nèi)置對象的常用內(nèi)置對象.3對象類型對象類型類型名稱類型名稱示例示例簡要說明簡要說明集合setfrozenseta, b, c所有元素放在一對大括號中，元素之間使用逗號分隔，元素不允許重復(fù);另外，set是可變的，而frozenset是不可變的布爾型boolTrue, False邏輯值，關(guān)系運算符、成員測試運算符、同一性測試運

3、算符組成的表達式的值一般為True或False空類型NoneTypeNone空值異常Exception、ValueError、TypeError Python內(nèi)置大量異常類，分別對應(yīng)不同類型的異常文件 f = open(data.dat, rb)open是Python內(nèi)置函數(shù)，使用指定的模式打開文件，返回文件對象其他迭代對象 生成器對象、range對象、zip對象、enumerate對象、map對象、filter對象等等具有惰性求值的特點編程單元 函數(shù)（使用def定義）、類（使用class定義）、模塊（類型為module）類和函數(shù)都屬于可調(diào)用對象，模塊用來集中存放函數(shù)、類、常量或其他對象續(xù)表P

4、ython的常用內(nèi)置對象的常用內(nèi)置對象.4在Python中，不需要事先聲明變量名及其類型，直接賦值即可創(chuàng)建各種類型的對象變量。這一點適用于Python任意類型的對象。例如： x = 3創(chuàng)建了整型變量x，并賦值為3，再例如語句 x = Hello world.創(chuàng)建了字符串變量x，并賦值為Hello world.Python的常用內(nèi)置對象的常用內(nèi)置對象.5vPython屬于強類型編程語言強類型編程語言，解釋器會根據(jù)賦值或運算來自動推斷變量類型。Python還是一種動態(tài)類型語言，變量的類型可以隨時變化。 x = 3 print(type(x) x = Hello world. print(type(

5、x) #查看變量類型 x = 1,2,3 print(type(x) isinstance(3, int) #測試對象是否是某個類型的實例True isinstance(Hello world, str)TruePython的常用內(nèi)置對象的常用內(nèi)置對象.6數(shù)字類型.7數(shù)字類型 程序元素：010/10，存在多種可能 表示十進制整數(shù)值10 類似人名一樣的字符串 數(shù)字類型對Python語言中數(shù)字的表示和使用 進行了定義和規(guī)范.8數(shù)字類型Python語言包括三種數(shù)字類型整數(shù)類型浮點數(shù)類型復(fù)數(shù)類型.9整數(shù)類型 示例 1010, 99, -217 0 x9a, -0X89(0 x, 0X開頭表示16進制數(shù)

6、) 0b010, -0B101(0b, 0B開頭表示2進制數(shù)) 0o123, -0O456(0o, 0O開頭表示8進制數(shù)).10浮點數(shù)類型帶有小數(shù)點及小數(shù)的數(shù)字Python語言中浮點數(shù)的數(shù)值范圍存在限 制，小數(shù)精度也存在限制。這種限制與在不 同計算機系統(tǒng)有關(guān).11浮點數(shù)類型 示例0.0, -77., -2.1796e4, 4.3e-3, 9.6E5（科學(xué)計數(shù)法）科學(xué)計數(shù)法使用字母“e”或者“E”作為冪 的符號，以10為基數(shù)?？茖W(xué)計數(shù)法含義如下：e = a * 10b.12復(fù)數(shù)類型與數(shù)學(xué)中的復(fù)數(shù)概念一致, z = a + bj， a是實 數(shù)部分，b是虛數(shù)部分，a和b都是浮點類型，虛數(shù) 部分用j或

7、者J標識示例：12.3+4j,-5.6+7j.13復(fù)數(shù)類型 z = 1.23e-4+5.6e+89j（實部和虛部是什么？） 對于復(fù)數(shù)z ， 可以用z.real 獲得實數(shù)部分，z.imag獲得虛數(shù)部分 z.real = 0.000123z.imag = 5.6e+89.14數(shù)字類型的運算及操作.15 三種類型存在一種逐漸“擴展”的關(guān)系： 整數(shù) - 浮點數(shù) - 復(fù)數(shù) （整數(shù)是浮點數(shù)特例，浮點數(shù)是復(fù)數(shù)特例） 不同數(shù)字類型之間可以進行混合運算，運算后生 成結(jié)果為最寬類型 123 + 4.0 = 127.0(整數(shù) + 浮點數(shù) = 浮點數(shù))內(nèi)置的數(shù)值運算操作符.16內(nèi)置的數(shù)值運算操作符操作符描述x + y

8、x與y之和x - yx與y之差x * yx與y之積x / yx與y之商x / yx與y之整數(shù)商，即：不大于x與y之商的最大整數(shù)x % yx與y之商的余數(shù)，也稱為模運算-xx的負值，即：x*(-1)+xx本身x*yx的y次冪，即：xy.17內(nèi)置的數(shù)值運算函數(shù)Python解釋器提供了一些內(nèi)置函數(shù)（BIF），這些內(nèi)置函 數(shù)中，有6個函數(shù)與數(shù)值運算相關(guān)函數(shù)描述abs(x)x的絕對值divmod(x, y)(x/y, x%y)，輸出為二元組形式（也稱為元組類型）pow(x, y, z)(x*y)%z，.表示該參數(shù)可以省略，即：pow(x,y)，它與x*y相同round(x, ndigits)對x四舍五入

9、，保留ndigits位小數(shù)。round(x)返回四舍五入的整數(shù)值max(x1, x2, , xn)x1, x2, , xn的最大值，n沒有限定min(x1, x2, , xn)x1, x2, , xn的最小值，n沒有限定.18 打開IDLE 程序1：pow(2,10) , pow(2,15) 程序2：pow(2, 1000) 程序3：pow(2, pow(2,15)內(nèi)置的數(shù)值運算函數(shù).19數(shù)字類型的轉(zhuǎn)換函數(shù)描述int(x)將x轉(zhuǎn)換為整數(shù)，x可以是浮點數(shù)或字符串float(x)將x轉(zhuǎn)換為浮點數(shù)，x可以是整數(shù)或字符串complex(re, im)生成一個復(fù)數(shù)，實部為re，虛部為im，re可以是整數(shù)

10、、浮點數(shù)或字符串，im可以是整數(shù)或浮點數(shù)但不能為字符串數(shù)值運算操作符可以隱式地轉(zhuǎn)換輸出結(jié)果的數(shù)字類型例如，兩個整數(shù)采用運算符“/”的除法將可能輸出浮點數(shù)結(jié)果。 此外，通過內(nèi)置的數(shù)字類型轉(zhuǎn)換函數(shù)可以顯式地在數(shù)字類型之間進 行轉(zhuǎn)換.20數(shù)字類型的轉(zhuǎn)換 三種類型可以相互轉(zhuǎn)換函數(shù)：int(), float(), complex() 示例： int(4.5) = 4 （直接去掉小數(shù)部分） float(4) = 4.0 （增加小數(shù)部分） complex(4) = 4 + 0J.21數(shù)字類型的判斷函數(shù)：type(x)，返回x的類型，適用于所有類型 的判斷示例：.22math庫的使用import math.2

11、3math庫概述 math庫是Python提供的內(nèi)置數(shù)學(xué)類函數(shù)庫 math庫不支持復(fù)數(shù)類型 math庫一共提供了4個數(shù)學(xué)常數(shù)和44個函數(shù)。44個函數(shù)共分為4類，包括：16個數(shù)值表示函數(shù)、8個 冪對數(shù)函數(shù)、16個三角對數(shù)函數(shù)和4個高等特殊函數(shù).24math庫概述首先使用保留字import引用該庫第一種：import math對math庫中函數(shù)采用math.()形式使用 第二種，from math import 對math庫中函數(shù)可以直接采用()形式使用import mathmath.ceil(10.2)11from math import floorfloor(10.2)10.25math庫解析

12、 math庫包括4個數(shù)學(xué)常數(shù)常數(shù)數(shù)學(xué)表示描述math.pi圓周率，值為3.1493math.ee自然對數(shù)，值為2.7045math.inf正無窮大，負無窮大為-math.infmath.nan非浮點數(shù)標記，NaN（Not a Number）.26math庫解析 math庫包括16個數(shù)值表示函數(shù)函數(shù)數(shù)學(xué)表示描述math.fabs(x)返回x的絕對值math.fmod(x, y)x % y返回x與y的模math.fsum(x,y,)x+y+浮點數(shù)精確求和math.ceil(x)向上取整，返回不小于x的最小整數(shù)math.floor(x)向下取證，返回不大于x的最大整數(shù)math.factorial(x

13、)x!返回x的階乘，如果x是小數(shù)或負數(shù)，返回ValueErrormath.gcd(a, b)返回a與b的最大公約數(shù)math.frepx(x)x = m * 2e返回(m, e)，當x=0，返回(0.0, 0)math.ldexp(x, i)x * 2i返回x * 2i運算值，math.frepx(x)函數(shù)的反運算math.modf(x)返回x的小數(shù)和整數(shù)部分math.trunc(x)返回x的整數(shù)部分math.copysign(x, y)用數(shù)值y的正負號替換數(shù)值x的正負號math.isclose(a,b)比較a和b的相似性，返回True或Falsemath.isfinite(x)當x為無窮大，返

14、回True；否則，返回Falsemath.isinf(x)當x為正數(shù)或負數(shù)無窮大，返回True；否則，返回False.27math庫解析 math庫中包括8個冪對數(shù)函數(shù)函數(shù)數(shù)學(xué)表示描述math.pow(x,y)xy返回x的y次冪math.exp(x)ex返回e的x次冪，e是自然對數(shù)math.expml(x)ex-1返回e的x次冪減1math.sqrt(x)返回x的平方根math.log(x,base)math.log1p(x)返回1+x的自然對數(shù)值math.log2(x)返回x的2對數(shù)值math.log10(x)返回x的10對數(shù)值.28math庫解析 math庫包括六個“三角雙曲函數(shù)函數(shù)數(shù)學(xué)表

15、示描述math.degree(x)角度x的弧度值轉(zhuǎn)角度值math.radians(x)角度x的角度值轉(zhuǎn)弧度值math.hypot(x,y)返回(x,y)坐標到原點(0,0)的距離math.sin(x)sin x返回x的正弦函數(shù)值，x是弧度值math.cos(x)cos x返回x的余弦函數(shù)值，x是弧度值math.tan(x)tan x返回x的正切函數(shù)值，x是弧度值math.asin(x)arcsin x返回x的反正弦函數(shù)值，x是弧度值math.acos(x)arccos x返回x的反余弦函數(shù)值，x是弧度值math.atan(x)arctan x返回x的反正切函數(shù)值，x是弧度值math.atan2

16、(y,x)arctan y/x返回y/x的反正切函數(shù)值，x是弧度值math.sinh(x)sinh x返回x的雙曲正弦函數(shù)值math.cosh(x)cosh x返回x的雙曲余弦函數(shù)值math.tanh(x)tanh x返回x的雙曲正切函數(shù)值math.asinh(x)arcsinh x返回x的反雙曲正弦函數(shù)值math.acosh(x)arccosh x返回x的反雙曲余弦函數(shù)值math.atanh(x)arctanh x返回x的反雙曲正切函數(shù)值.29math庫解析 math庫包括4個高等特殊函數(shù)函數(shù)數(shù)學(xué)表示描述math.erf(x)高斯誤差函數(shù)，應(yīng)用于概率論、統(tǒng)計學(xué)等領(lǐng)域math.erfc(x)余

17、補高斯誤差函數(shù)，math.erfc(x)=1 - math.erf(x)math.gamma(x)伽瑪（Gamma）函數(shù)，也叫歐拉第二積分函數(shù)math.lgamma(x) ln(gamma(x) 伽瑪函數(shù)的自然對數(shù).30實例3:天天向上的力量.31實例代碼3.1: 天天向上一年365天，以第1天的能力值為基數(shù)，記為 1.0，當好好學(xué)習(xí)時能力值相比前一天提高1，當沒有學(xué)習(xí)時由于遺忘等原因能力值相比前 一天下降1。每天努力和每天放任，一年下 來的能力值相差多少呢？.32實例代碼3.1: 天天向上 運行結(jié)果如下，每天努力1，一年下來將提高44%，好像不多？請繼續(xù)分析。實例代碼3.1e3.1DayDa

18、yUp365.py12345#e3.1DayDayUp365.py import mathdayup = math.pow(1.0 + 0.001), 365)# 提高提高0.001 daydown = math.pow(1.0 - 0.001), 365) # 放任放任0.001print(向上向上: :.2f, 向下向下: :.2f.format(dayup, daydown).33實例代碼3.2: 天天向上一年365天，如果好好學(xué)習(xí)時能力值相比前一 天提高5，當放任時相比前一天下降5。 效果相差多少呢？.34實例代碼3.2: 天天向上運行結(jié)果如下，每天努力5，一年下來將提高6倍！這 不容

19、小覷了吧？實例代碼3.2e3.2DayDayUp365.py12345#e3.2DayDayUp365.py import mathdayup = math.pow(1.0 + 0.005), 365)# 提提 高高 0.005 daydown = math.pow(1.0 - 0.005), 365) # 放放 任任 0.005 print( 向向 上上 :.2f,向向 下下 :.2f.format(dayup, daydown).35實例代碼3.3: 天天向上一年365天，如果好好學(xué)習(xí)時能力值相比前一 天提高1%，當放任時相比前一天下降1%。效 果相差多少呢？.36實例代碼3.3: 天天向

20、上運行結(jié)果如下，每天努力1%，一年下來將提 高37倍。這個相當驚人吧！實例代碼3.3e3.3DayDayUp365.py123456#e3.3DayDayUp365.py import math dayfactor = 0.01dayup = math.pow(1.0 + dayfactor), 365)# 提提 高高 dayfactordaydown = math.pow(1.0 - dayfactor), 365)# 放放 任任 dayfactorprint( 向向 上上 :.2f,向向 下下 :.2f.format(dayup, daydown).37實例代碼3.4: 天天向上一年365

21、天，一周5個工作日，如果每個工作 日都很努力，可以提高1%，僅在周末放任一下，能力值每天下降1%，效果如何呢？.38實例代碼3.4: 天天向上猜猜運行結(jié)果？每周努力5天，而不是每天，一 年下來，水平僅是初始的4.63倍！與每天堅持所 提高的237倍相去甚遠實例代碼3.4e3.4DayDayUp365.py12345678#e3.4DayDayUp365.pydayup, dayfactor = 1.0, 0.01 for i in range(365):if i % 7 in 6, 0:#周六周日周六周日 dayup = dayup * (1 - dayfactor)else:dayup =

22、dayup * (1 + dayfactor)print(向上向上5天向下天向下2天的力量天的力量: :.2f.format(dayup).39實例代碼3.5: 天天向上如果對實例代碼3.4的結(jié)果感到意外，那自然會產(chǎn) 生如下問題：每周工作5天，休息2天，休息日水 平下降0.01，工作日要努力到什么程度一年后的水 平才與每天努力1%所取得的效果一樣呢？.40實例代碼3.5: 天天向上如果每周連續(xù)努力5 天， 休息2天，為了達到每天努 力1%所達到的的水平，則 就需要在工作日將提高的 程度達到約2%，即要努力1倍才僅是為了休息2天。這就是天天向上的力量！實例代碼3.5e3.5DayDayUp365

23、.py12345678910111213#e3.5DayDayUp365.py def dayUP(df): dayup = 0.01for i in range(365): if i % 7 in 6, 0:dayup = dayup * (1 -0.01 df) else:dayup = dayup * (1 + df) return dayupdayfacotr = 0.01while (dayUP(dayfactor)37.78): dayfactor += 0.001print(每天的努力參數(shù)是每天的努力參數(shù)是: :.3f.format(dayfactor).41字符串類型及其操作.

24、42 字符串屬于不可變序列，是用單引號、雙引號或三引號括起來的符號序列 單引號、雙引號、三單引號、三雙引號可以互相嵌套，用來表示復(fù)雜字符串 abc、123、中國、Python、Tom said, Lets go 空串表示為或 三引號或表示的字符串可以換行，支持排版較為復(fù)雜的字符串；三引號還可以在程序中表示較長的注釋。1.4.4 字符串.43 字符串是一個字符序列：字符串最左端位置標記為0，依次增加。字符串中的編號叫做“索引”，索引輔助訪問字符串中的特定位置格式為HelloJohn0123456789字符串索引與訪問.44Python中字符串索引從0開始，一個長度為L的 字符串最后一個字符的位置

25、是L-1Python同時允許使用負數(shù)從字符串右邊末尾向 左邊進行反向索引，最右側(cè)索引值是-1字符串索引與訪問.45 可以通過兩個索引值確定一個位置范圍，返回這 個范圍的子串 格式： : start和end都是整數(shù)型數(shù)值，這個子序列從索引 start開始直到索引end結(jié)束，但不包括end位置。字符串索引與訪問.46 字符串之間可以通過+或*進行連接加法操作(+)將兩個字符串連接成為一個新的 字符串乘法操作(*)生成一個由其本身字符串重復(fù)連接 而成的字符串字符串的連接與重復(fù).47 len()函數(shù)能否返回一個字符串的長度字符串的長度.48 大多數(shù)數(shù)據(jù)類型都可以通過str()函數(shù)轉(zhuǎn)換為字符串int()

26、float()str()字符串的轉(zhuǎn)換.49字符串使用實例輸入一個月份數(shù)字，返回對應(yīng)月份名稱縮寫這個問題的IPO模式是：輸入：輸入一個表示月份的數(shù)字(1-12) 處理：利用字符串基本操作實現(xiàn)該功能 輸出：輸入數(shù)字對應(yīng)月份名稱的縮寫.50字符串使用實例 將所有月份名稱縮寫存儲在字符串中 在字符串中截取適當?shù)淖哟畞聿檎姨囟ㄔ路菡页鲈谀睦锴懈钭哟總€月份的縮寫都由3個字母組成，如果pos表示 一個月份的第一個字母，則monthspos:pos+3表示這個月份的縮寫，即：monthAbbrev = monthspos:pos+3.51字符串使用實例月份字符串中位置Jan10Feb23Mar36Apr49

27、.52用轉(zhuǎn)義符（）可以在字符串中表達一些不可直接打印的信息。例如：用n表示換行字符串HellonWorldnnGoodbye 32n用print()函數(shù)打印后的輸出效果如下： HelloWorldGoodbye 32字符串轉(zhuǎn)義字符（）.53 常用轉(zhuǎn)義字符字符串轉(zhuǎn)義字符（）轉(zhuǎn)義字符轉(zhuǎn)義字符含義含義轉(zhuǎn)義字符轉(zhuǎn)義字符含義含義b退格，把光標移動到前一列位置一個斜線f換頁符單引號n換行符”雙引號”r回車ooo3位八進制數(shù)對應(yīng)的字符t水平制表符xhh2位十六進制數(shù)對應(yīng)的字符v垂直制表符uhhhh4位十六進制數(shù)表示的Unicode字符.54內(nèi)置的字符串處理函數(shù)操作操作含義含義+連接*重復(fù) 索引 : 剪切l(wèi)e

28、n()長度.upper()字符串中字母大寫.lower()字符串中字母小寫.strip()去兩邊空格及去指定字符.split()按指定字符分割字符串為數(shù)組.join()連接兩個字符串序列.find()搜索指定字符串.replace()字符串替換for in 字符串迭代.55內(nèi)置的字符串處理方法方法描述str.lower()返回字符串str的副本，全部字符小寫str.upper()返回字符串str的副本，全部字符大寫str.islower()當str所有字符都是小寫時，返回True，否則Falsestr.isprintable()當str所有字符都是可打印的，返回True，否則Falsestr.

29、 isnumeric()當str所有字符都是字符時，返回True，否則Falsestr.isspace()當str所有字符都是空格，返回True，否則Falsestr.endswith(suffix,start,end)strstart: end 以suffix結(jié)尾返回True，否則返回Falsestr.startswith(prefix, start, end)strstart: end 以suffix開始返回True，否則返回False.56tr.split(sep=None, maxsplit=-1)返回一個列表，由str根據(jù)sep被分割的部分構(gòu)成str.count(sub,start,

30、end) 返回strstart: end中sub子串出現(xiàn)的次數(shù)str.replace(old, new, count)返回字符串str的副本，所有old子串被替換為new，如果count給出，則前count次old出現(xiàn)被替換str.center(width,fillchar) 字符串居中函數(shù)，詳見函數(shù)定義str.strip(chars)返回字符串str的副本，在其左側(cè)和右側(cè)去掉chars中列出的字符str.zfill(width)返回字符串str的副本，長度為width，不足部分在左側(cè)添0str.format()返回字符串str的一種排版格式，3.6節(jié)將詳細介紹str.join(iterabl

31、e)返回一個新字符串，由組合數(shù)據(jù)類型（見第6章）iterable變量的每個元素組成，元素間用str分割內(nèi)置的字符串處理方法.57字符串實例：愷撒密碼微實例微實例3.2：愷撒密碼。：愷撒密碼。凱撒密碼是古羅馬用來對軍事情報進行加密的算法，采用替換方法進行加密，對信息中的每一個英文字符循環(huán)替換為字母表中該字符后面第三個字符，對應(yīng)關(guān)系如下：原文：A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z密文：D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C原文字符P，其密文字符C滿足如下條件： C =

32、( P + 3 ) mod 26解密方法反之，滿足：P = ( C 3 ) mod 26.58m3.2 CaesarCode.py1234567plaincode = input(請輸入明文請輸入明文: ) for letter in plaincode:if ord(a) = ord(letter) 請輸入明文: python is an excellent language.sbwkrq lv dq hafhoohqw odqjxdjh.運行結(jié)果如下：字符串實例：愷撒密碼.59字符串類型的格式化.60字符串格式化字符串格式化Python 支持格式化字符串的輸出。盡管這樣可能會用到非常復(fù)雜的

33、表達式，但最基本的用法是將一個值插入到有字符串格式符的模板中。在 Python 中，字符串格式化使用與 C語言中printf函數(shù)一樣的語法。print (我的名字是 %s 年齡是 %d % (xmj, 41)Python用一個元祖將多個值傳遞給模板，每個值對應(yīng)一個字符串格式符。上例將xmj插入到%s處，41插入到%d處。所以輸出結(jié)果：我的名字是 xmj 年齡是 41 字符串的%格式化方法.61字符串的%格式化方法.62字符串format()方法的基本使用格式是：.format()使用format()進行字符串格式化.63format()方法中模板字符串的槽除了包括參數(shù)序號，還可以包括格式控制信 息。此時，槽的內(nèi)部樣式如下：: 其中，格式控制標記用來控制參數(shù)顯示時的格式 。格式控制標記包括：,6個字段，這些字段都是可選的，可以組 合使用，這里按照使用方式逐一介紹。使用format()進行字符串格式化.64利用print()函數(shù)實現(xiàn)簡單的非刷新文本進度條基本思想是按照任務(wù)執(zhí)行百分比將整個任