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类型的概念

Python语言的类型 数字类型，字符串类型，元组类型

列表类型，文件类型，字典类型

3.1 数字和字符串类型

数字类型

程序元素：010/10,存在多种可能

表示十进制数值10

类似人名一样的字符串

数字类型对Python语言中数字的表示和使用进行了定义和规范

3.1.1Python包括三种数字类型

整形类型

浮点数类型

复数类型

1.整数类型

与数学上的整数概念一致，没有范围限制

pow(x,y)函数：计算 x^y

程序1：pow(2,10)=1024,pow(1,15)=32768

程序2：pow(2,1000)

程序3：pow(2,pow(2,15))

示例

1010，99，-217

0x9a,-0X89 (0x,0X开头表示16进制)

0b010,-0B101 (0b,0B开头表示2进制数)

0o123, -0O456 (0o,0O开头表示8进制数)

2.浮点数类型

示例

0.0， -77， -2.17

96e4, 4.3e-3, 9.6E5

科学计数法使用字母“e”或者“E”作为幂的符号，以10为基数

科学计数法含义如：$a*10^b$

3.复数类型

与数学中的复数概念一致，z = a+bj,a是实数部分，b是虚数部分，a和b都是浮点数类型，虚数部分用j或者J标识

示例：12.3+4j, -5.6+7J

Z=1.23e-4 + 5.6e + 89j

-对于复数z，可用z.real获取实数部分，z.imag获取虚数部分

3.1.2 数字类型的关系

三种类型存在一种逐渐“扩展”的关系：

整数->浮点数->复数(整数是浮点数特例，浮点数是复数特例 )

不同数字类型之间可以混合运算，运算结果为最宽类型

示例：123 + 4.0 = 127.0(整数 + 浮点数 = 浮点数)

三种类型可以相互转换

函数：int(), float(), complex()

示例： int(4.5) = 4(直接去掉小数部分)

float(4) = 4.0(增加小数部分)

complex(4.5) = 4.5 + 0j

>>>float(4.5+0j)将会报错，不支持将复数转化为浮点数或者整数，只能将复数的实部或者虚部转化为floath/int

In [1]:x = 2.5+1j

In [2]:int(x.real)

Out[2]: 2

In [3]:float(x.imag)

Out[3]: 1.0

3.1.3 数据类型的判断

函数：type(x) 返回x的类型，适合于所有类型的判断

示例：type(4.5)

返回:float

3.1.4数子类型的运算

数字类型的运算

3.2字符串数据类型

字符串是用双引号 " "或者单引号 ' '括起来的一个或多个字符 >>>str1 = "hello"

>>>str2 = 'Jason'

字符串可以保存在变量里也可以单独存在

可以用type()函数测试一个字符串的类型 >>>type(str1)

Python语言转义符：\

输出带有引号的字符串，可以使用转义符 >>>print("\"大家好！\"")

"大家好！"

使用\可以输出带有转义符的字符串

字符串是一个字符序列：字符串最左端位置标记为0，依次增加。字符串中的编号叫做“索引”

H

e

l

l

o

J

o

h

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

单个索引辅助访问字符串中的特定位置 []

>>>greet ="Hello John"

>>>print(greet[2])

1

>>>x=8

>>>print(greet[x-2])

J

Python中字符串索引从零开始，一个长度为L的字符串最后一个字符串的位置是L-1

Python同时允许使用负数从字符串右边尾部向左边反向索引，最右侧索引值为-1 >>>greet[-4]

J

此外，也可以通过两个索引值确定一个位置范围内，返回这个范围的子串 [:]

start和end都是整数型数值，这个子序列从索引start开始直到索引end结束，但不包括end位置 >>>greet[0:3]

'Hel'

字符串之间可以通过 + 或 * 进行连接

加法操作(+)将两个字符串连接成为一个新的字符串 >>>"pine" +"apple"

"pineapple"

乘法操作(*)构建一个其本身字符串重复连接而成的字符串 >>>3*"pine"

'pinepinepine'

len()函数能否返回一个字符串长度 >>>len('pine')

4

>>>len("我爱FF猪")

5

大多数数据都可以通过str()函数转换为字符串 >>>str(123)

'123'

>>>str(123.456)

'123.456'

>>>str(123e+10)

'1230000000000.0'

字符串操作

操作

含义

+ 连接

* 重复

[ ]

索引

[ : ]

剪切

len()

长度

.upper()

字符串中字母大写

.lower()

字符串中字母小写

.strip()

去两边空格及去指定字符

.split()

按指定字符分割字符串为数组

.join()

连接两个字符串序列

.find()

搜索指定字符串

.replace()

字符串替换

for in

字符串迭代

可以通过 for 和 in 组成的循环来遍历字符串中

每个字符

格式如下： for in :

操作

用转义符可以在字符串中表达一些不可直接打印的信息

例如：用\n表示换行 - 字符串"Hello\nWorld\n\nGoodbye 32\n"

- 用print()函数打印后的输出效果如下：

Hello

World

Goodbye 32

3.3 元组及列表

元组的概念

 元组是包含多个元素的类型，元素之间用逗号分割。

例如：t1 = 123,456, “hello”

 元组可以是空的，t2=()

 元组包含一个元素时：t3=123,

 元组外侧可以使用括号，也可以不使用

 与字符串类型类似，可以通过索引区间来访问元组中部分元素。

例如：t[1:]

 与字符串一样，元组之间可以使用+号和*号进行运算。

元组的特点

 元组中元素可以是不同类型；

一个元组也可以作为另一个元组的元素，此时，作为元

素的元组需要增加括号，从而避免歧义。

例如：t3='123','456',('中国，我爱你')

 元组中各元素存在先后关系，可以通过索引访问元组

中元素。

例如：t3[0]

 元组定义后不能更改，也不能删除。

例如：t3[0]=456

元组总结

 Python语言中的元组类型定义后不能修改

 不可变的tuple有什么意义呢？

因为tuple不可变，所以代码更安全。

 如果仅考虑代码的灵活性，也可以用列表类型代替元组类型。

列表的概念

 基本概念

 列表(list)是有序的元素集合；

 列表元素可以通过索引访问单个元素；

 列表与元组类似

 列表中每个元素类型可以不一样

 访问列表中元素时采用索引形式

列表与元组不同

列表大小没有限制，可以随时修改

列表的操作

 针对列表有一些基本操作，这些操作与字符串操作类似

列表操作符

操作符含义

< list1 > + < list2>

连接两个列表

< list > * < 整数类型 >

对列表进行整数次重复

< list > [< 整数类型 >]

索引列表中的元素

len( < seq > )

列表中元素个数

< list >[ < 整数类型 > : < 整数类型 >]

取列表的一个子序列

for < var > in < list > :

对列表进行循环列举

< expr > in < list >

成员检查，判断是否在列表中

示例：

l = [1,2,3,"hello",9]

l

Out[35]:

[1, 2, 3, 'hello', 9]

l2 = [4,5,6,'world',9]

l2

Out[36]:

[4, 5, 6, 'world', 9]

l +l2

Out[40]:

[1, 2, 3, 'hello', 9, 4, 5, 6, 'world', 9]

l[3]+ " "+ l2[3]

Out[42]:

'hello world'

#%%

l3=[]

l4=[]

for i in l:

if type(i) is str:

l3.append(i)

else:

l4.append(i)

l3

['hello']

l4

[1,2,3,9]

 列表相关方法

方法

方法含义

< list > . append ( x )

将元素x增加到列表的最后

< list > . sort ( )

将列表元素排序

< list > . reverse ( )

将序列元素反转

< list > . index ( )

返回第一次出现元素x的索引值

< list > . insert ( i, x )

在位置i处插入新元素x

< list > . count ( x )

返回元素x在列表中的数量

< list > . remove ( x )

删除列表中第一次出现的元素x

< list > . pop ( i )

取出列表中位置i的元素，并删除它

示例

l5 = [1,2,3,8,5]

l5.append(10)

l5

Out[ ]:

[1,2,3,8,5,10]

l5.sort()

l5

Out[ ]:

[1,2,3,5,8,10]

l5.reverse()

l5

Out[ ]:

[10,8,5,3,2,1]

l5.insert(3,2)

l5

Out[ ]:

[10,8,5,2,3,2,1]

 对于字符串，可以通过split()函数，将字符串拆分成一个列表，默认以空格分割

 例如：

str1= 'I love bai yun fan fan'

str1.split()

Out[ ]:

['I', 'love', 'bai', 'yun', 'fan', 'fan']

3.4 math库 and random库

数学库及其使用

3.4.1.math库

 math库中常用的数学函数

函数

数学表示

含义

圆周率pi

π

π的近似值，15位小数

自然常数e

e

e的近似值，15位小数

ceil(x)

$[x]$

ٔ对浮点数向上取整

floor(x)

$[x]$

ٔ对浮点数向下取整

pow(x,y)

$x^y$

计算x的y次方

log(x)

lg x

以e为基的对数，

log10(x)

$log_{10}x$

以10为基的对数，

sqrt(x)

$\sqrt{x}$

平方根

 math库中常用的数学函数

函数

数学表示

含义

exp(x)

e的x次幂，

degrees(x)

将弧度值转换成角度

radians(x)

将角度值转换成弧度

sin(x)

sin x

正弦函数

cos(x)

cos x

余弦函数

tan(x)

tan x

正切函数

asin(x)

arcsin x

反正弦函数，x∊[-1.0,1.0]

acos(x)

arccos x

反余弦函数，x∊[-1.0,1.0]

atan(x)

arctan x

反正切函数，x∊[-1.0,1.0]

随机数库及其使用

 random库中常用的函数

函数

含义

seed(x)

给随机数一个种子值，默认随机种子是系统时钟

random()

生成一个[0,1.0]之间的随机小数

randint(a,b)

生成一个a到b之间的随机整数

randform(a,b)

生成一个a到b之间的随机小数

randrange(a,b,c)

随机生成一个从a开始到b以c递增的数

choice()

从列表中随机返回一个元素

shuffle()

将列表中元素随机打乱

sample(,k)

从指定列表随机获取k个元素