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一、Python语言家族

1 Introduction

1.1 Python 简介

Python 是一个高层次的结合了解释性、编译性、互动性和面向对象的脚本语言。

简单来说，Python是一门编程语言，帮助我们更好的与计算机沟通，功能全面、易学易用、可拓展语言，所以说，人生苦短，我学Python。

Python 的设计具有很强的可读性，相比其他语言经常使用英文关键字，其他语言的一些标点符号，它具有比其他语言更有特色语法结构。

  • Python 是一种解释型高级语言: 这意味着开发过程中没有了编译这个环节。类似于PHP和Perl语言。
  • Python 是交互式语言: 这意味着，您可以在一个Python提示符，直接互动执行写你的程序。
  • Python 是面向对象语言: 这意味着Python支持面向对象的风格或代码封装在对象的编程技术。
  • Python 是初学者的语言: Python 对初级程序员而言，是一种伟大的语言，开发代码量少，模块扩展库种类繁多，所以它支持广泛的应用程序开发，从简单的文字处理到 WWW 浏览器再到游戏。
扩展：编译型与解释型的原理
  • 编译型：编译器将源代码逐条编译成机器代码，任何一条语句 有错，都不能通过编译，最终形成目标代码，以后每次执行只执 行目标代码即可，因此执行速度快。
  • 解释型：解释器逐条解释源代码，成功一条就执行一 条，每次执行时都需要解释，所以速度稍慢

1.2 Python发展历史

  • Python的作者是荷兰人Guido von Rossum（龟叔）
  • 1982年，Guido从阿姆斯特丹大学(University of Amsterdam)获得了数学和计算机硕士学位。然而，尽管他算得上是一位数学家，但他更加享受计算机带来的乐趣。用他的话说，尽管拥有数学和计算机双料资质，他总趋向于做计算机相关的工作，并热衷于做任何和编程相关的活儿。
  • 1989年，为了打发圣诞节假期，Guido开始写Python语言的编译/解释器。Python来自Guido所挚爱的电视剧Monty Python’s Flying Circus (BBC1960-1970年代播放的室内情景幽默剧，以当时的英国生活为素材)。他希望这个新的叫做Python的语言，能实现他的理念(一种C和shell之间，功能全面，易学易用，可拓展的语言)。Guido作为一个语言设计爱好者，已经有过设计语言的(不很成功)的尝试。这一次，也不过是一次纯粹的hacking行为。
  • Python正式诞生于1991年
  • Python目前有两个版本，Python2和Python3，代码不完全兼容
  • 源文件.py文件猴后缀名
  • Python的解释器如今有多个语言实现，通常用的是Cpython或者IPython（官方版本的C语言实现），其他还有Jpython（Java平台）、IronPython（NET和Mono平台）、PyPy（Python实现）
扩展：Python2还是Python3
  • py2.7是2.x系列的最后一个版本，已经停止开发，不再增加新功能。2020年终止支持。所有的最新的标准库的更新改进，只会在3.x的版本里出现。Guido决定清理Python2.x ，并且不再兼容旧版本。
  • 最大的一个改变就是使用Unicode作为默认编码。Pyhton2.x中直接写中文会报错，Python3中可以直接写中文了。从开源项目看，支持py3的比例已经大大提高，知名的项目一般都支持py2.7和py3+。
  • py3比py2更规范统一、去掉了没必要的关键字Python3.x还在持续改进。
  • 所以我们还是推荐大家使用Python3.x。

2 Python的安装与使用

2.1 Python环境搭建

  • Python可应用于多平台包括Windows、 Linux/Unix 和 Mac OS。

  • Python有不同的搭建环境包括Python解释器(CPython)、编辑器(（)IDLE，PyCharm，Sublime Text)、Python软件包管理系统(pip)

2.1.1 环境下载

  • Python最新源码，解释器环境等最新下载

    Python官网:http://www.python/

  • Python 权威使用技术文档等最新下载

    Python文档下载地址:http://www.python/doc/

2.1.2 Python编辑器

  • Ipython IDLE
  • Vim和macVim（linux，unix，macOSX）
  • Eclipse+pyDEV
  • Xcode（macOSX）
  • Notepad++（win）
  • Sublime Text（win，macOSX，linux，unix）
  • PyCharm（全平台）

2.1.3 Unix & Linux 平台安装 Python:(源码式安装)

  • 以下为在Unix & Linux 平台上安装 Python 的简单步骤：
    • 打开WEB浏览器访问http://www.python/download/
    • 选择适用于Unix/Linux的源码压缩包。
    • 下载及解压压缩包。
    • 如果你需要自定义一些选项修改Modules/Setup
    • 执行 ./configure 脚本
    • make
    • make install
  • 执行以上操作后，Python会安装在 /usr/local/bin 目录中，Python库安装在/usr/local/lib/pythonXX，XX为你使用的Python的版本号。

2.1.4 通过ubuntu官方的apt工具包安装

   $ sudo apt-get install python  
   $ sudo apt-get install python2.7  
   $ sudo apt-get install python3.7

2.1.5 Mac安装Python3

   $ brew sreach python
   $ brew install python3
   //在/usr/local/Cellar/这个目录下

2.1.6 windows下直接安装

① 首先访问http://www.python/download/ 下载最新环境

② 然后选择最新版本，并适用于自己系统的环境

③ 下载后，双击安装,选择“Install Now”默认安装，但一定勾选“Add Python 3.7 toPATH”

④ 如果没有添加环境，在安装之后，配置环境

3 Python的运行

运行Python的三种方式

  1. 交互式解释器

  2. 命令行运行Python源代码

  3. 使用编辑器或集成开发环境（IDE）例如：pycharm

3.1 交互式解释器

  • 你可以通过命令行窗口进入python并开在交互式解释器中开始编写Python代码。
  • 你可以在Unix，DOS或任何其他提供了命令行或者shell的系统进行python编码工作。
$ python # Unix/Linux 
或者 
C:>python # Windows/DOS
  • 以下为Python命令行参数：
选项描述
-d在解析时显示调试信息
-O生成优化代码 ( .pyo 文件 )
-S启动时不引入查找Python路径的位置
-V输出Python版本号
-X从 1.6版本之后基于内建的异常（仅仅用于字符串）已过时。
-c cmd执行 Python 脚本，并将运行结果作为 cmd 字符串。
file在给定的python文件执行python脚本。

3.2 命令行脚本

  • 在记事本中输入下列代码，另存为test.py文件
import requests
response=requests.get(https://img-bss.csdnimg.cn/201906261028104896.png)
pic = open('photo.jpg','wb')
pic.write(response.content)
  • 在你的应用程序中通过引入解释器可以在命令行中执行Python脚本，如下所示：
$ python test.py # Unix/Linux 
或者 
C:>python test.py # Windows/DOS

3.3 集成开发环境

  • PyCharm 是由 JetBrains 打造的一款 Python IDE，支持 macOS、 Windows、 Linux 系统。
  • PyCharm 功能 : 调试、语法高亮、Project管理、代码跳转、智能提示、自动完成、单元测试、版本控制……
  • PyCharm 下载地址 : https://www.jetbrains/pycharm/download/

3.3.1 Pycharm的基本使用

下载安装后，新建一个项目

选择Python解释器，并确定项目名称

新建一个Python源代码文件

给源文件起名字

运行源文件

得到运行结果

4 Python基础语法

4.1 Python注释

Python中的注释有单行注释和多行注释：

  • python中单行注释采用 # 开头。
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
# 文件名：test.py

# 第一个注释
print("Hello, Python!")  # 第二个注释

输出结果：

Hello, Python!

注释可以在语句或表达式行末：

name = "Madisetti" # 这是一个注释
  • python 中多行注释使用三个单引号(’’’)或三个双引号(""")。
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
# 文件名：test.py

'''
这是多行注释，使用单引号。
这是多行注释，使用单引号。
这是多行注释，使用单引号。
'''

"""
这是多行注释，使用双引号。
这是多行注释，使用双引号。
这是多行注释，使用双引号。
"""

4.2 Python语法格式-缩进

  • python最具特色的就是使用缩进来表示代码块，不需要使用大括号({})。
  • 缩进的空格数是可变的，但是同一个代码块的语句必须包含相同的缩进空格数。
  • 缩进强迫大家写出格式化的代码
  • 当语句以’:’结尾时，缩进的语句视为代码块
  • 约定俗成管理，4个空格为一个缩进
  • Python大小写敏感

实例如下：

if True:
    print ("True")
else:
    print ("False")
  • 以下代码最后一行语句缩进数的空格数不一致，会导致运行错误：
if True:
    print ("Answer")
    print ("True")
else:
    print ("Answer")
  print ("False")    # 缩进不一致，会导致运行错误
  • 以上程序由于缩进不一致，执行后会出现类似以下错误：
 File "test.py", line 6
    print ("False")    # 缩进不一致，会导致运行错误
                                      ^
IndentationError: unindent does not match any outer indentation level
多行语句
  • Python 通常是一行写完一条语句，但如果语句很长，我们可以使用反斜杠()来实现多行语句，例如：
total = item_one + \
        item_two + \
        item_three
  • 在 [], {}, 或 () 中的多行语句，不需要使用反斜杠()，例如：
total = ['item_one', 'item_two', 'item_three',
        'item_four', 'item_five']
空行
  • 函数之间或类的方法之间用空行分隔，表示一段新的代码的开始。类和函数入口之间也用一行空行分隔，以突出函数入口的开始。
  • 空行与代码缩进不同，空行并不是Python语法的一部分。书写时不插入空行，Python解释器运行也不会出错。但是空行的作用在于分隔两段不同功能或含义的代码，便于日后代码的维护或重构。
  • 记住：空行也是程序代码的一部分。

4.3 输入和输出：

input()输入：

  • input()的小括号中放入的是，提示信息，用来在获取数据之前给用户的一个简单提示
  • input()在从键盘获取了数据以后，会存放到等号右边的变量中
  • input()会把用户输入的任何值都作为字符串来对待
  • 注意：在python2中还有一个raw_input()输入，但到python3中没有了
#!/usr/bin/python3

str = input("请输入：");
print ("你输入的内容是: ", str)
  • 这会产生如下的对应着输入的结果：
请输入：Hello Python!
你输入的内容是:  Hello Python!

Print()输出：

  • print 默认输出是换行的，如果要实现不换行需要在变量末尾加上 end=""：
#!/usr/bin/python3

x="a"
y="b"
# 换行输出
print( x )
print( y )

print('---------')
# 不换行输出
print( x, end=" " )
print( y, end=" " )
print()

# 同时输出多个变量
print(x,y)

format的格式化函数（了解）

  • 格式化字符串的函数 str.format()，它增强了字符串格式化的功能。
  • 基本语法是通过 {} 和 : 来代替以前的 % 。
>>>"{} {}".format("hello", "world")    # 不设置指定位置，按默认顺序
'hello world'

>>> "{0} {1}".format("hello", "world")  # 设置指定位置
'hello world'

>>> "{1} {0} {1}".format("hello", "world")  # 设置指定位置
'world hello world'

>>> print("网站名：{name}, 地址 {url}".format(name="百度", url="www.baidu")) #指定参数名
'网站名：百度, 地址 www.baidu'


>>>site = {"name": "百度", "url": "www.baidu"}
>>>print("网站名：{name}, 地址 {url}".format(**site)) # 通过字典设置参数
'网站名：百度, 地址 www.baidu' 

>>>my_list = ['百度', 'www.baidu']
>>>print("网站名：{0[0]}, 地址 {0[1]}".format(my_list))  # "0" 是必须的 通过列表索引设置参数
'网站名：百度, 地址 www.baidu'

>>> print("{:.2f}".format(3.1415926)); #数字格式化
3.14
数字格式输出描述
3.1415926{:.2f}3.14保留小数点后两位
3.1415926{:+.2f}+3.14带符号保留小数点后两位
-1{:+.2f}-1.00带符号保留小数点后两位
2.71828{:.0f}3不带小数
5{:0>2d}05数字补零 (填充左边, 宽度为2)
5{:x<4d}5xxx数字补x (填充右边, 宽度为4)
10{:x<4d}10xx数字补x (填充右边, 宽度为4)
1000000{:,}1,000,000以逗号分隔的数字格式
0.25{:.2%}25.00%百分比格式
1000000000{:.2e}1.00e+09指数记法
13{:10d}13右对齐 (默认, 宽度为10)
13{:<10d}13左对齐 (宽度为10)
13{:^10d}13中间对齐 (宽度为10)
11‘{:b}’.format(11) ‘{:d}’.format(11) ‘{: o}’.format(11) ‘{:x}’.format(11) ‘{:#x}’.format(11) ‘{:#X}’.format(11)1011 11 13 b 0xb 0XB进制

Python中的变量

  • Python 中的变量不需要声明。每个变量在使用前都必须赋值，变量赋值以后该变量才会被创建。
  • 在 Python 中，变量就是变量，它没有类型，我们所说的"类型"是变量所指的内存中对象的类型。
  • 等号（=）用来给变量赋值。
  • 等号（=）运算符左边是一个变量名,等号（=）运算符右边是存储在变量中的值。例如：
  • 实例(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3

counter = 100          # 整型变量
miles   = 1000.0       # 浮点型变量
name    = "demo"     # 字符串

print (counter)
print (miles)
print (name)
  • 执行以上程序会输出如下结果：
  100
  1000.0
  demo

多个变量赋值

  • Python允许你同时为多个变量赋值。例如：
a = b = c = 1

  • 以上实例，创建一个整型对象，值为1，三个变量被分配到相同的内存空间上。

  • 您也可以为多个对象指定多个变量。例如：

  a, b, c = 1, 2, "demo"
  • 以上实例，两个整型对象 1 和 2 的分配给变量 a 和 b，字符串对象 “demo” 分配给变量 c。

变量的命名

  • 在一个代码段内，尽量不要重名
  • 变量名由字母、数字、下划线组成,但不能以数字开头
  • Python 中的标识符是区分大小写
  • Python保留字: 保留字即关键字，我们不能把它们用作任何变量名称
  • 变量命名要符合PEP8规范，驼峰命名法

例如：
teacherName = 'yh'
stu_self = MiddleStudent( 'yh',20)

标识符

  • 在Python里，标识符: 由字母、数字、下划线组成,但不能以数字开头。

  • Python 中的标识符是区分大小写的。

  • 特殊标识符：

    • 以下划线开头的标识符是有特殊意义的。以单下划线开头 _foo 的代表不能直接访问的类属性，需通过类提供的接口进行访问，不能用 from xxx import * 而导入；
    • 以双下划线开头的 __foo 代表类的私有成员；以双下划线开头和结尾的 __foo__ 代表 Python 里特殊方法专用的标识，如 __init__() 代表类的构造函数。

  • python保留字： 保留字即关键字，我们不能把它们用作任何标识符名称。Python 的标准库提供了一个 keyword 模块，可以输出当前版本的所有关键字：

  >>> import keyword
  >>> keyword.kwlist
  ['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 
  'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 
  'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'if',
  'return','try', 'while', 'with', 'yield']

5 数据类型

5.1 内置的基本数据类型

  • Python3中，只有一种整型类型int
  • 内置的type()函数可以查询变量所指的对象类型
  • 也可以使用内置的isinstance()函数来判断
  • Python3中True的值是1，False的值是0
  • 浮点只有单精度float，没有double双精度

5.2 Number 数字

  • Python3 支持 int、float、bool、complex（复数）。
  • 在Python 3里，只有一种整数类型 int，表示为长整型，没有 python2 中的 Long。
  • 像大多数语言一样，数值类型的赋值和计算都是很直观的。
  • 内置的 type() 函数可以用来查询变量所指的对象类型。
>>> a, b, c, d = 20, 5.5, True, 4+3j
>>> print(type(a), type(b), type(c), type(d))
<class 'int'> <class 'float'> <class 'bool'> <class 'complex'>
  • 此外还可以用 isinstance 来判断：
>>>a = 111
>>> isinstance(a, int)
True
>>>
  • isinstance 和 type 的区别在于：
class A:
    pass

class B(A):
    pass

isinstance(A(), A)  # returns True
type(A()) == A      # returns True
isinstance(B(), A)    # returns True
type(B()) == A        # returns False
  • 区别就是:
    • type()不会认为子类是一种父类类型。
    • isinstance()会认为子类是一种父类类型。
注意：在 Python2 中是没有布尔型的，它用数字 0 表示 False，用 1 表示 True。
到 Python3 中，把 True 和 False 定义成关键字了，但它们的值还是 1 和 0，它们可以和数字相加。
  • 当你指定一个值时，Number 对象就会被创建：
var1 = 1
var2 = 10
  • 您也可以使用del语句删除一些对象引用。
    • del语句的语法是：
    • del var1[,var2[,var3[…,varN]]]]
  • 您可以通过使用del语句删除单个或多个对象。例如
del var
del var_a, var_b
整数的进制:
# 输出其他进制数值

>>> bin(255) #255的二进制
'0b11111111'
>>> oct(255) #255的八进制
'0o377'
>>> hex(255) #255的十六进制
'0xff'

>>> a=0b10   #赋值二进制数值
>>> a
2
>>> a=0o10   #赋值八进制数值
>>> a
8
>>> a=0x10   #赋值十六进制数值
>>> a
16

5.2 字符串

  • Python中字符串三种标示

    • 使用单引号(’) str=‘this is string’
    • 使用双引号(") str=“this is string”
    • 使用三引号(’’’) str=’’‘this is string’’’

  • 字符串切片截取语法如下：

  • 变量[起始下标：结束下标：步进]

  • 反斜杠可以转义特殊字符

  • 常用字符串操作函数 len(),replace(),index(),find(),split()等

  • 加号 (+) 是字符串的连接符， 星号 (*) 表示复制当前字符串，紧跟的数字为复制的次数。实例如下：

#!/usr/bin/python3

str = 'zhangsan'

print (str)          # 输出字符串
print (str[0:-1])    # 输出第一个到倒数第二个的所有字符
print (str[0])       # 输出字符串第一个字符
print (str[2:5])     # 输出从第三个开始到第五个的字符
print (str[2:])      # 输出从第三个开始的后的所有字符
print (str * 2)      # 输出字符串两次
print (str + "TEST") # 连接字符串
  • Python 使用反斜杠()转义特殊字符，如果你不想让反斜杠发生转义，可以在字符串前面添加一个r，表示原始字符串：
>>> print('Ru\noob')
Ru
oob
>>> print(r'Ru\noob')
Ru\noob
>>>
  • 另外，反斜杠()可以作为续行符，表示下一行是上一行的延续。也可以使用 “”"…""" 或者 ‘’’…’’’ 跨越多行。
  • 注意，Python 没有单独的字符类型，一个字符就是长度为1的字符串。
>>>word = 'Python'
>>> print(word[0], word[5])
P n
>>> print(word[-1], word[-6])
n P
  • 与 C 字符串不同的是，Python 字符串不能被改变。向一个索引位置赋值，比如word[0] = 'm’会导致错误。
  • 注意：
    • 反斜杠可以用来转义，使用r可以让反斜杠不发生转义。
    • 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。

5.3 列表

  • List（列表）是一种有序集合，可以随时添加和删除其中元素

  • 列表的元素可以不同

  • 列表同样支持切片截取语法如下：

    • 变量[起始下标：结束下标：步进]

  • 列表格式[“yh”,“micheal”,“jack”]，[]之间，元素逗号隔开

  • 索引值从0开始，-1代表末尾

  • 使用(+)可以连接两个列表，(*)是重复操作

  #!/usr/bin/python3
  
  list = [ 'abcd', 786 , 2.23, 'demo', 70.2 ]
  tinylist = [123, 'demo']
  
  print (list)            # 输出完整列表
  print (list[0])         # 输出列表第一个元素
  print (list[1:3])       # 从第二个开始输出到第三个元素
  print (list[2:])        # 输出从第三个元素开始的所有元素
  print (tinylist * 2)    # 输出两次列表
  print (list + tinylist) # 连接列表

  • 以上实例输出结果：

    ['abcd', 786, 2.23, 'demo', 70.2]
abcd
[786, 2.23]
[2.23, 'demo', 70.2]
[123, 'demo', 123, 'demo']
['abcd', 786, 2.23, 'demo', 70.2, 123, 'demo']

  • 与Python字符串不一样的是，列表中的元素是可以改变的：

  >>> a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
  >>> a[0] = 9
  >>> a[2:5] = [13, 14, 15]
  >>> a
  [9, 2, 13, 14, 15, 6]
  >>> a[2:5] = []   # 将对应的元素值设置为 [] 
  >>> a
  [9, 2, 6]

  • List内置了有很多方法，例如append()、pop()等

  • 注意

    • List写在方括号之间，元素用逗号隔开。
    • 和字符串一样，list可以被索引和切片。
    • List可以使用+操作符进行拼接。
    • List中的元素是可以改变的。

5.4 元组

  • Tuple（元组）与列表类似，不同之处在于元组的元素不能修改
  • 元组写在小括号()里，元素之 间用逗号隔开
  • 元组中元素类型也可以不同
  • 列表同样支持切片
  • 索引值从0开始，-1代表末尾
  • 如果元组中的元素只有一个，那么写成(1,)，不要写成(1)
#!/usr/bin/python3

tuple = ( 'abcd', 786 , 2.23, 'demo', 70.2  )
tinytuple = (123, 'demo')

print (tuple)             # 输出完整元组
print (tuple[0])          # 输出元组的第一个元素
print (tuple[1:3])        # 输出从第二个元素开始到第三个元素
print (tuple[2:])         # 输出从第三个元素开始的所有元素
print (tinytuple * 2)     # 输出两次元组
print (tuple + tinytuple) # 连接元组
  • 以上实例输出结果：
  ('abcd', 786, 2.23, 'demo', 70.2)
  abcd
  (786, 2.23)
  (2.23, 'demo', 70.2)
  (123, 'demo', 123, 'demo')
  ('abcd', 786, 2.23, 'demo', 70.2, 123, 'demo')

  • 元组与字符串类似，可以被索引且下标索引从0开始，-1 为从末尾开始的位置。

  • 也可以进行截取（看上面，这里不再赘述）。

  • 其实，可以把字符串看作一种特殊的元组。

>>>tup = (1, 2, 3, 4, 5, 6)
>>> print(tup[0])
1
>>> print(tup[1:5])
(2, 3, 4, 5)
>>> tup[0] = 11  # 修改元组元素的操作是非法的
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
>>>
  • 虽然tuple的元素不可改变，但它可以包含可变的对象，比如list列表。
  • 构造包含 0 个或 1 个元素的元组比较特殊，所以有一些额外的语法规则：
tup1 = ()    # 空元组
tup2 = (20,) # 一个元素，需要在元素后添加逗号
string、list和tuple都属于sequence（序列）。
  • 注意：
    • 与字符串一样，元组的元素不能修改。
    • 元组也可以被索引和切片，方法一样。
    • 注意构造包含0或1个元素的元组的特殊语法规则。
    • 元组也可以使用+操作符进行拼接。

5.5 集合

  • Set（集合），是一个无序不重复元素的序列

  • 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

  • 创建格式：

    • {value1, value2, value3, value4,….} 或者 set（value）

  • 集合之间可以进行:-差集 &交集 |并集 ^反交集

  # set可以进行集合运算
  a = set('abracadabra')
  b = set('alacazam')
  print(a)
  
  print(a - b)     # a和b的差集
  print(a | b)     # a和b的并集
  print(a & b)     # a和b的交集
  print(a ^ b)     # a和b中不同时存在的元素
  • 以上实例输出结果：
  {'Mary', 'Jim', 'Rose', 'Jack', 'Tom'}
  Rose 在集合中
  {'b', 'a', 'c', 'r', 'd'}
  {'b', 'd', 'r'}
  {'l', 'r', 'a', 'c', 'z', 'm', 'b', 'd'}
  {'a', 'c'}
  {'l', 'r', 'z', 'm', 'b', 'd'}

5.6 字典

  • 字典（dictionary）是无序集合对象，元素是通过key-value键值对来存取的

  • 字典是一种映射类型，字典用"{ }"标识，它是一个无序的键(key) : 值(value) 对集合

  • 键(key)必须使用不可变类型、在同一个字典中，键(key)必须是唯一的

  • 另外，字典类型也有一些内置的函数，例如clear()、keys()、values()等。

  • 字典方便我们使用查找和搜索功能

#!/usr/bin/python3

dict = {}
dict['one'] = "1 - Python教程"
dict[2] = "2 - Python工具"

tinydict = {'name': 'demo','code':1, 'site': 'www.demo'}


print (dict['one'])       # 输出键为 'one' 的值
print (dict[2])           # 输出键为 2 的值
print (tinydict)          # 输出完整的字典
print (tinydict.keys())   # 输出所有键
print (tinydict.values()) # 输出所有值

以上实例输出结果：

1 - Python教程
2 - Python工具
{'name': 'demo', 'site': 'www.demo', 'code': 1}
dict_keys(['name', 'site', 'code'])
dict_values(['demo', 'www.demo', 1])
  • 构造函数 dict() 可以直接从键值对序列中构建字典如下：
  • 实例
>>>dict([('demo', 1), ('Google', 2), ('Taobao', 3)])
{'Taobao': 3, 'demo': 1, 'Google': 2}

>>> {x: x**2 for x in (2, 4, 6)}
{2: 4, 4: 16, 6: 36}

>>> dict(demo=1, Google=2, Taobao=3)
{'Taobao': 3, 'demo': 1, 'Google': 2}
  • 另外，字典类型也有一些内置的函数，例如clear()、keys()、values()等。
  • 注意：
    • 1、字典是一种映射类型，它的元素是键值对。
    • 2、字典的关键字必须为不可变类型，且不能重复。
    • 3、创建空字典使用 { }。

5.7 数据类型转换【扩展内容】

  • 有时候，我们需要对数据内置的类型进行转换，数据类型的转换，你只需要将数据类型作为函数名即可。
  • 以下几个内置的函数可以执行数据类型之间的转换。这些函数返回一个新的对象，表示转换的值
函数描述
int(x [,base])将x转换为一个整数
float(x)将x转换到一个浮点数
complex(real [,imag])创建一个复数
str(x)将对象 x 转换为字符串
repr(x)将对象 x 转换为表达式字符串
eval(str)用来计算在字符串中的有效Python表达式,并返回一个对象
tuple(s)将序列 s 转换为一个元组
list(s)将序列 s 转换为一个列表
set(s)转换为可变集合
dict(d)创建一个字典。d 必须是一个序列 (key,value)元组。
frozenset(s)转换为不可变集合
chr(x)将一个整数转换为一个字符
unichr(x)将一个整数转换为Unicode字符
ord(x)将一个字符转换为它的整数值
hex(x)将一个整数转换为一个十六进制字符串
oct(x)将一个整数转换为一个八进制字符串
数据类型转换分类：
  • 数据类型转换一共分为2类：自动数据类型转换(隐式转换)和强制数据类型转换(显示转换)
自动数据类型转换/隐式转换
  • 自动类型转换是程序根据运算要求进行的转换，不需要人工干预 1.自动类型转换不需要人工干预 2.自动类型转换多发生在运算或者判断过程中 3.转化时向着更加精确的类型转换
强制类型转换/显示转换
  • 根据程序需要，由编写程序人员人为改变数据类型的方式就是强制数据类型转换。
  • int() 将其他类型转化为整型
1.数字整型转化之后，还是原来的味道
2.浮点类型转化之后，舍去小数部分
3.布尔值转化之后 True -> 1 False->0
4.字符串转换，仅纯整型字符串可以转化（浮点型或者带有其他字符都不可以转化）
5.复数不可以转换
  • float() 将其他类型转化为浮点型
1.整型转换之后变为浮点型，后面+.0
2.浮点数不需要转化，转化也不会变化
3.布尔值转化 True->1.0  False ->0.0
4.字符串，纯整型字符串和纯浮点型字符串可以转换，其他都不可以
  • complex() 将其他数据转化为复数
1.整型转换之后变为 （整型+0j）
2.浮点型转换之后变为(浮点型 + 0j)
3.布尔值转化之后 True->（1+0j） False(0j)
4.字符串，纯整型和浮点型字符串可以转化，其他都不行
5.复数，无需转换
  • bool() 将其他类型转化为布尔值
#下面转化为布尔值false的情况
    1.整型   0
    2.浮点型  0.0
    3.复数  0+0j
    4.布尔  False
    5.字符串  '' 空字符串
    6.列表   [] 空列表
    7.元组   ()空元组
    8.字典   {} 空字典
    9.集合   set() 空集合
  • str() 将其他类型转化为字符串
    • 所有转换均改变类型为字符串，表示方式依旧不变
  • list() 将其他类型转化为列表类型
    • 在python中有5中可迭代序列，可以互相转换，他们分别是：
    • 字符串，列表，元组，字典，集合
var = ('张三','李四','王老五')

newvar = list(var)

newvar的值为 ['张三','李四','王老五']
  • 注意：
    • 1.字符串转换时每个字符变成列表中的一个值
    • 2.字典类型转换时，仅将字典的键部分转换成列表，忽略值部分
  • tuple() 将其他类型转化为元组类型
var = {'张三','李四','王老五'}

newvar = tuple(var)

newvar的值为 ('张三','李四','王老五')

  • 注意：

    • 1.字符串转换时每个字符变成元组中的一个值
    • 2.字典类型转换时，仅将字典的键部分转换成元组，忽略值部分

  • set（） 将其他类型转化为集合类型

var = ['张三','李四','王老五']
newvar = set(var)
newvar的值为 {'张三','李四','王老五'}  #值的顺序不定

  • 注意：

    • 1.字符串转换时每个字符变成集合中的一个值
    • 2.字典类型转换时，仅将字典的键部分转换集合，忽略值部分

  • dict() 将其他类型转换为字典类型

  • 其他类型转化为字典时需要按照指定的格式才可以转化：（列表和元组的组合可以）

[['cat', '黑猫警长'], ['mouse', '一只耳'], ['next', '请看夏季']]
[('cat', '黑猫警长'), （'mouse', '一只耳'）, （'next', '请看夏季'）]

6 分支结构

  • 流程: 计算机执行代码的顺序就是流程
  • 流程控制: 对计算机代码执行顺序的管理就是流程控制 流程分类:
  • 流程控制一共分为三类:
    • 顺序结构
    • 分支结构/选择结构
    • 循环结构
  • 分支结构一共分为4类：
    • 单项分支
    • 双项分支
    • 多项分支
    • 巢状分支

6.1 单项分支

'''
if <条件判断1>:
	 <执行1>
'''
# 例子
age = 30
if age >= 18:
	print('your age is', age) 
	print('adult')
  • 特征：
    • if条件表达式结果为真，则执行if之后所控制代码组，如果为假，则不执行后面的代码组（:后面的N行中有相同缩进的代码）
    • :之后下一行的内容必须缩进，否则语法错误！
    • if之后的代码中如果缩进不一致，则不会if条件表达式是的控制，也不是单项分支的内容，是顺序结构的一部分
    • if:后面的代码是在条件表达式结果为真的情况下执行，所以称之为真区间或者if区间、

6.2 双项分支

'''
if <条件判断1>:
	 <执行1>
else:
	<执行2>
'''
# 例子
age = 13
if age >= 16:
	print('your age is', age)
	print('adult')
else:
	print('your age is', age)
	print('teenager')
  • 特征:
    • 1.双项分支有2个区间:分别是True控制的if区间和False控制的else区间（假区间）
    • 2.if区间的内容在双项分支中必须都缩进，否则语法错误！

6.3 多项分支

'''
if <条件判断1>:
	 <执行1>
elif <条件判断2>: 
	<执行2>
elif <条件判断3>:
	 <执行3>
else:
	<执行4>
'''
# 例子
age = 20
if age >= 6:
	print('teenager')
elif age >= 18:
	print('adult')
else:
	print('kid')
  • 特征：
    • 1.多项分支可以添加无限个elif分支，无论如何只会执行一个分支
    • 2.执行完一个分支后，分支结构就会结束，后面的分支都不会判断也不会执行
    • 3.多项分支的判断顺序是自上而下逐个分支进行判断
    • 4.在Python中没有switch – case语句。
  • 实例-演示了狗的年龄计算判断：
#!/usr/bin/python3

age = int(input("请输入你家狗狗的年龄: "))
print("")
if age < 0:
    print("你是在逗我吧!")
elif age == 1:
    print("相当于 14 岁的人。")
elif age == 2:
    print("相当于 22 岁的人。")
elif age > 2:
    human = 22 + (age -2)*5
    print("对应人类年龄: ", human)
### 退出提示
input("点击 enter 键退出")

6.4 巢状分支【*扩展内容】

  • 巢状分支是其他分支结构的嵌套结构，无论哪个分支都可以嵌套
# !/usr/bin/python3

num=int(input("输入一个数字："))
if num%2==0:
    if num%3==0:
        print ("你输入的数字可以整除 2 和 3")
    else:
        print ("你输入的数字可以整除 2，但不能整除 3")
else:
    if num%3==0:
        print ("你输入的数字可以整除 3，但不能整除 2")
    else:
        print  ("你输入的数字不能整除 2 和 3")
  • 上述程序，执行后输出结果为：
输入一个数字：6
你输入的数字可以整除 2 和 3

7 循环结构

  • 循环是让计算机做重复任务的有效方法
  • 循环结构分为2类：while循环 和 for..in循环

7.1 break语句与continue语句

  • break作用:在循环中break的作用是终止当前循环结构的后续操作，一旦程序运行了break，循环也就终止了！

  • break 语句可以跳出 for 和 while 的循环体。如果你从 for 或 while 循环中终止，任何对应的循环 else 块将不执行。 实例如下

  • continue语句被用来告诉Python跳过当前循环块中的剩余语句，然后继续进行下一轮循环。

7.2 while循环和break

# 1到100求和
n = 1
while n <= 100:
	if n > 10: # 当n = 11时，条件满足，执行break语句
		break # break语句会结束当前循环
	print(n)
	n = n + 1
print('END')
  • while循环，只要条件满足，就不断循环，条件不满足时退出循环
  • 在循环中，break语句可以提前退出循环
注意：死循环就是循环不会终止的循环类型

7.3 while循环和continue

n = 0
while n < 10:
	n = n + 1
	if n % 2 == 0: # 如果n是偶数，执行continue语句
		continue # continue语句会直接继续下一轮循环，后续的print()语句不会执行
	print(n)
  • 在循环过程中，也可以通过continue语句，跳过当前的这次循环，直接开始下一次循环
  • 执行上面的代码可以看到，打印的不再是1～10，而是1，3，5，7，9

7.4 for…in循环

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

# 遍历list
names = [’小红‘, ’小军‘, ’小明']
for name in names:
	print(name)

在for…in 循环用

在for…in 循环用于遍历容器类的数据(字符串，列表，元组，字典，集合)

7.5 range()函数

如果你需要遍历数字序列，可以使用内置range()函数。它会生成数列，例如:

for i in range(5): # 遍历出0~4的值
	print(i)
for i in range(5,9): # 遍历出5~8的值
	print(i)
for i in range(0,10,3): # 遍历出0,3,6,9的值
	print(i)
for i in range(5-10,-100,-30): # 遍历出-10,-40,-70的值
	print(i) 
a = ['Google', 'Baidu', 'Sina', 'Taobao', 'QQ']
for i in range(len(a)): #遍历列表
	print(i, a[i])

7.6 pass 语句 【扩展内容】

  • Python pass是空语句，是为了保持程序结构的完整性。
  • pass 不做任何事情，一般用做占位语句，如下实例

8 函数

  • 函数的本质就是功能的封装。使用函数可以大大提高编程效率与程序的可读性。
  • 函数是能够实现特定功能的计算机代码而已，他是一种特定的代码组结构。
  • 函数的作用
    • 1.提升代码的重复利用率，避免重复开发相同代码
    • 2.提高程序开发效率
    • 3.便于程序维护

8.1 函数的定制

  • 函数代码块以 def 关键词开头，后接函数标识符名称和圆括号 ()。
  • 任何传入参数和自变量必须放在圆括号中间，圆括号之间可以用于定义参数。
  • 函数的第一行语句可以选择性地使用文档字符串—用于存放函数说明。
  • 函数内容以冒号起始，并且缩进。
  • return [表达式] 结束函数，选择性地返回一个值给调用方。不带表达式的return相当于返回 None。

8.2 函数的命名

函数名的命名规则:和变量基本一样

  • 1.推荐使用英文或者拼音,禁止使用中文
  • 2.可以使用数字，但是不能用数字开头
  • 3.不可以使用特殊字符，除了_
  • 4.函数名严格区分大小写
  • 5.函数名必须要有意义。
  • 6.不能和系统已经存在的保留关键字冲突!
  • 7.禁止使用和系统提供函数相同的函数名

8.3 带有参数的函数格式

def 函数名(参数,参数….): 
	函数功能代码...
	函数功能代码... 
	return（没有return 默认返回None）
调用函数: 函数名(参数,参数….)
  • 形参: 形式上的参数,声明函数时()中的参数是形参
  • 实参: 实际上的参数,调用函数时()中的参数是实参
  • 注意: 实参将值传递给形参的过程本质上就是简单的变量赋值仅此而已
  • 参数须以正确的顺序传入函数。调用时的数量必须和声明时的一样

形参: 形式上的参数,声明函数时()中的参数是形参
实参: 实际上的参数,调用函数时()中的参数是实参
注意: 实参将值传递给形参的过程本质上就是简单的变量赋值仅此而已
参数须以正确的顺序传入函数。调用时的数量必须和声明时的一样

8.3.1 函数参数格式

  1. 默认值的参数：可选择性输入的参数
  2. 可变参数 ：可以输入0到任意个参数，函数内组装成tuple
  3. 关键字参数：可以输入0到任意个含参数名参数，函数内组装成一个dict
  4. 命名关键字参数
  5. 多种参数混合：顺序是必选，默认，可变，命名关键字，关键字

8.4 函数返回值

  • 调函数根据执行完毕是否可以得到一个结果，将函数分为2个类型:
    • 执行过程函数: print()
    • 具有返回值的函数:id(),type()
  • return的特征:
    • 具有return语句的函数称为具有返回值的函数
    • return可以为当前函数执行完毕返回一个结果，这样的函数调用可以被接受
    • return执行之后，函数则会终止，所有return之后的语句不会被执行
    • 一个函数可以书写多个return语句，但是一般会放入分支结构当中
    • 一个函数若要返回多个数据，可借助复合数据类型(list，tuple，set，dict) 来操作即可!
    • 不带参数值的return语句返回None

8.5 函数文档

  • 函数文档就是用来查看当前函数相关信息介绍的一个特定格式而已
  • 查看函数文档的方法:
    • help(函数名称) # 直接输出显示函数文档的内容字符串
    • 函数名.doc # 直接输出显示函数文档的内容元字符串(转义字符不转义)
    • 官方文档 http://docs.python/3/library/functions.html
def 函数名(参数...): 
	'''
	在此处声明函数文档
	''' 
	函数功能代码...
  • 注意:函数文档的作用是对函数进行说明，便于阅读和快速掌握函数的使用，通常函数文档需要具有以下信息:
    • 函数的作用
    • 函数的参数介绍(个数，数据类型)
    • 函数的返回值(数据和类型)

8.6 局部变量和全局变量

  • 定义在函数内部的变量拥有一个局部作用域，定义在函数外的拥有全局作用域。
  • 局部变量只能在其被声明的函数内部访问，而全局变量可以在整个程序范围内访问。调用函数时，所有在函数内声明的变量名称都将被加入到作用域中。如下实例：
#!/usr/bin/python3

total = 0; # 这是一个全局变量
# 可写函数说明
def sum( arg1, arg2 ):
    #返回2个参数的和."
    total = arg1 + arg2; # total在这里是局部变量.
    print ("函数内是局部变量 : ", total)
    return total;

#调用sum函数
sum( 10, 20 );
print ("函数外是全局变量 : ", total)
  • 以上实例输出结果：
函数内是局部变量 :  30
函数外是全局变量 :  0

8.7 匿名函数【扩展内容】

  • python 使用 lambda 来创建匿名函数。
  • 所谓匿名，意即不再使用 def 语句这样标准的形式定义一个函数。
  • lambda 只是一个表达式，函数体比 def 简单很多。
  • lambda的主体是一个表达式，而不是一个代码块。仅仅能在lambda表达式中封装有限的逻辑进去。
  • lambda 函数拥有自己的命名空间，且不能访问自己参数列表之外或全局命名空间里的参数。
  • 虽然lambda函数看起来只能写一行，却不等同于C或C++的内联函数，后者的目的是调用小函数时不占用栈内存从而增加运行效率。
  • 语法:
  • lambda 函数的语法只包含一个语句，如下：
lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression
  • 如下实例：
#!/usr/bin/python3

# 可写函数说明
sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2;

# 调用sum函数
print ("相加后的值为 : ", sum( 10, 20 ))
print ("相加后的值为 : ", sum( 20, 20 ))
  • 以上实例输出结果：
相加后的值为 :  30
相加后的值为 :  40

9 文件读写

9.1 Python 内置的文件读写操作

  • open（） 打开或者创建一个文件
    格式：open('文件路径','打开模式')
    返回值：文件io对象
    打开模式一共N种：
        w模式 写模式write  文件不存在时会创建文件，如果文件已存在则会清空文件
        r模式  读模式read  文件不存在就报错，存在则准备读取文件
        a模式 追加模式 append 文件不存在则新建，文件存在则在文件末尾追加内容
        x模式 抑或模式 xor 文件存在则报错，文件 不存在则新建文件
        b模式 二进制模式 binary 辅助模式不能单独使用
        +模式 增强模式plus  也是辅助模式不能单独使用
  • 以上模式可以互相组合：wrax不可以互相组合:
模式说明
r以只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。这是默认模式。
w打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件。
a打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。
rb以二进制格式打开一个文件用于只读。文件指针将会放在文件的开头。这是默认模式。
wb以二进制格式打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件。
ab以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。
r+打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。
w+打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件。
a+打开一个文件用于读写。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。文件打开时会是追加模式。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。
rb+以二进制格式打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。
wb+以二进制格式打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件。
ab+以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果该文件不存在，创建新文件用于读写
  • close() 关闭文件

9.2 读写函数：

  • read() 读取文件
'''
格式：文件io对象.read()
返回值：整个文件的字符

格式：文件io对象.read(字符长度)
返回值：指定长度的字符
'''
f = open('test.txt', 'r')
content = f.read(5)
print(content)
print("-"*30)
content = f.read()
print(content)
f.close()
  • readline() 读取一行文件
'''
格式:文件io对象.readline()
返回值：一行内容的字符串

格式：文件io对象.readline（字符长度）
返回值：一行内容的字符串

注意：字符长度<当前行内内容，则读取指定长度的字符串，并且下次再读取还是在
这个一行中获取没有读取的内容。字符长度>=当前行内容，直接读取当前行
'''
#coding=utf-8

f = open('test.txt', 'r')
content = f.readline()
print("1:%s"%content)
content = f.readline()
print("2:%s"%content)
f.close()
  • readlines() 将文件中的内容读取到序列当中。
'''
格式：文件io对象.readlines()
返回值：列表

格式：文件io对象.readlines(字符长度)
返回值：列表

注意：读取的行数由字符长度决定，如果字符长度读取了N行后，还有指定长度的字符
     没有读取，则直接读取下一行进来
'''
#coding=utf-8

f = open('test.txt', 'r')
content = f.readlines()
print(type(content))
i=1
for temp in content:
    print("%d:%s"%(i, temp))
    i+=1
f.close()
  • write() 写入文件
格式：文件io对象.write(字符串)
返回值：写入字符串的长度
  • writelines() 将序列写入文件中
格式：文件io对象.writelines(序列)
返回值：None
  • truncate() 字符串截取操作
格式：文件io对象.truncate(字节长度)
返回值：截取的字节长度

9.3 OS模块

  • OS – 操作系统的简称
  • os模块就是对操作系统进行操作
  • 使用该模块必须先导入模块：
import os
os模块中的函数:
序号函数名称描述格式
1getcwd()获取当前的工作目录格式：os.getcwd() 返回值：路径字符串
2chdir()修改当前工作目录格式:os.chdir() 返回值:None
3listdir()获取指定文件夹中的 所有文件和文件夹组成的列表格式:os.listdir(目录路径) 返回值：目录中内容名称的列表
4mkdir()创建一个目录/文件夹格式：os.mkdir(目录路径) 返回值：None
5makedirs()递归创建文件夹格式:os.makedirs(路径)
6rmdir()移除一个目录（必须是空目录）格式：os.rmdir(目录路径) 返回值:None
7removedirs()递归删除文件夹格式：os.removedirs(目录路径) 返回值：None 注意最底层目录必须为空
8rename()修改文件和文件夹的名称格式：os.rename(源文件或文件夹，目标文件或文件夹) 返回值：None
9stat()获取文件的相关 信息格式：os.stat(文件路径) 返回值：包含文件信息的元组
10system()执行系统命令格式:os.system() 返回值：整型 慎用！ 玩意来个rm -rf 你就爽了！
11getenv()获取系统环境变量格式：os.getenv(获取的环境变量名称) 返回值：字符串
12putenv()设置系统环境变量格式：os.putenv(‘环境变量名称’,值) 返回值：无 注意：无法正常的getenv检测到。
13exit()推出当前执行命令，直接关闭当前操作格式:exit() 返回值：无

当前os模块的值:

序号函数名称描述
1curdiros.curdir 获取当前路径 都是.
2pardiros.pardir 获取上层目录路径 都是…
3pathos.path os中的一个子模块，操作非常多
4nameos.name 当前系统的内核名称 win->nt linux/unix->posix
5sepos.sep 获取当前系统的路径分割符号 window -> \ linux/unix -> /
6extsepos.extsep 获取当前系统中文件名和后缀之间的分割符号，所有系统都是.
7linesepos.linesep 获取当前系统的换行符号 window -> \r\n linux/unix -> \n
os.environ模块
  • os.environ 可以直接获取所有环境变量的信息组成的字典，如果希望更改环境变量，并且可以查询得到，就需要对os.environ进行操作
  • 该模块的所有方法均是字典的方法，可以通过字典的os.environ的结果进行操作。
  • 注意：无论使用os.getenv，putenv 还是使用os.environ进行环境变量的操作，都是只对当前脚本，临时设置而已，无法直接更新或者操作系统的环境变量设置。
os.path模块
  • os.path是os模块中的子模块，包含很多和路径相关的操作
  • 函数部分:
序号函数名称描述格式
1abspath()将一个相对路径转化为绝对路径格式：os.path.abspath(相对路径) 返回值：绝对路径字符串
2basename()获取路径中的文件夹或者文件名称 （只要路径的最后一部分）格式：os.path.basename(路径) 返回值：路径的最后一部分(可能是文件名也可能是文件夹名)
3dirname()获取路径中的路径部分(出去最后一部分)格式:os.path.dirname(路径) 返回值：路径中除了最后一部分的内容字符串
4join()将2个路径合成一个路径格式：os.path.join(路径1,路径2) 返回值：合并之后的路径
5split（）将一个路径切割成文件夹和文件名部分格式：os.path.split(路径) 返回值：元组
6splitext()将一个文件名切成名字和后缀两个部分格式：os.path.splitext(文件名称) 返回值：元组 （名称,后缀）
7getsize()获取一个文件的大小格式:os.path.getsize(路径) 返回值：整数
8isfile()检测一个路径是否是一个文件格式：os.path.isfile(路径) 返回值：布尔值
9isdir()检测一个路径是否是一个文件夹格式：os.path.isdir(路径) 返回值：布尔值
10getctime()获取文件的创建时间！ get create time格式：os.path.getctime(文件路径) 返回值：时间戳浮点数
11getmtime()获取文件的修改时间！ get modify time格式：os.path.getmtime(文件路径) 返回值：时间戳浮点数
12getatime()获取文件的访问时间！ get active time格式：os.path.getatime(文件路径) 返回值：时间戳浮点数
13exists()检测指定的路径是否存在格式：os.path.exists(路径) 返回值：布尔值
14isabs()检测一个路径是否是绝对路径格式:os.path.isabs(路径) 返回值：布尔值
15islink()检测一个路径是否是链接格式:os.path.islink(路径) 返回值:布尔值
16samefile()检测2个路径是否指向同一个文件格式:os.path.samefile(路径1,路径2) 返回值：布尔值

10 Python运算符【扩展内容】

  • 本章节主要说明Python的运算符。举个简单的例子 4 +5 = 9 。 例子中，4 和 5 被称为操作数，"+" 称为运算符。
  • Python语言支持以下类型的运算符:
    1. 算术运算符
    2. 比较（关系）运算符
    3. 赋值运算符
    4. 逻辑运算符
    5. 位运算符
    6. 成员运算符
    7. 身份运算符
    8. 运算符优先级

10.1 Python算术运算符:

  • 以下假设变量a为10，变量b为21：
运算符描述实例
+加 - 两个对象相加a + b 输出结果 31
-减 - 得到负数或是一个数减去另一个数a - b 输出结果 -11
*乘 - 两个数相乘或是返回一个被重复若干次字串a * b 输出结果 210
/除 - x 除以 yb / a 输出结果 2.1
%取模 - 返回除法的余数b % a 输出结果 1
**幂 - 返回x的y次幂a**b 为10的21次方
//取整除 - 返回商的整数部分9//2 输出结果 4 , 9.0//2.0 输出结果 4.0

10.2 Python比较运算符:

  • 以下假设变量a为10，变量b为20：
运算符描述实例
==等于 - 比较对象是否相等(a == b) 返回 False。
!=不等于 - 比较两个对象是否不相等(a != b) 返回 True。
>大于 - 返回x是否大于y(a > b) 返回 False。
<小于 - 返回x是否小于y。返回1表示真，返回0表示假。 这分别与特殊的变量True和False等价。注意，这些变量名的大写。(a < b) 返回 True。
>=大于等于 - 返回x是否大于等于y。(a >= b) 返回 False。
<=小于等于 - 返回x是否小于等于y。(a <= b) 返回 True。

10.3 Python赋值运算符:

  • 以下假设变量a为10，变量b为20：
运算符描述实例
=简单的赋值运算符c = a + b 将 a + b 的运算结果赋值为 c
+=加法赋值运算符c += a 等效于 c = c + a
-=减法赋值运算符c -= a 等效于 c = c - a
*=乘法赋值运算符c *= a 等效于 c = c * a
/=除法赋值运算符c /= a 等效于 c = c / a
%=取模赋值运算符c %= a 等效于 c = c % a
**=幂赋值运算符c **= a 等效于 c = c ** a
//=取整除赋值运算符c //= a 等效于 c = c // a

10.4 Python位运算符：

  • 按位运算符是把数字看作二进制来进行计算的。Python中的按位运算法则如下：
  • 下表中变量 a 为 60，b 为 13二进制格式如下：
>>> a=18        
>>> bin(a)      # 将变量a的数值转成二进制数值输出
'0b10010'

>>> b = 0b10010  #将二进制的数值赋给变量b
>>> b
18

# 下面是二进制运算
a = 0011 1100
b = 0000 1101
-----------------
a&b = 0000 1100
a|b = 0011 1101
a^b = 0011 0001
~a  = 1100 0011
运算符描述实例
&按位与运算符：参与运算的两个值,如果两个相应位都为1,则该位的结果为1,否则为0(a & b) 输出结果 12 ，二进制解释： 0000 1100
l按位或运算符：只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1。(a l b) 输出结果 61 ，二进制解释： 0011 1101
^按位异或运算符：当两对应的二进位相异时，结果为1(a ^ b) 输出结果 49 ，二进制解释： 0011 0001
~按位取反运算符：对数据的每个二进制位取反,即把1变为0,把0变为1。~x 类似于 -x-1(~a ) 输出结果 -61 ，二进制解释： 1100 0011， 在一个有符号二进制数的补码形式。
<<左移动运算符：运算数的各二进位全部左移若干位，由"<<"右边的数指定移动的位数，高位丢弃，低位补0。a << 2 输出结果 240 ，二进制解释： 1111 0000
>>右移动运算符：把">>“左边的运算数的各二进位全部右移若干位，”>>"右边的数指定移动的位数a >> 2 输出结果 15 ，二进制解释： 0000 1111

(5). Python逻辑运算符:

  • Python语言支持逻辑运算符，以下假设变量 a 为 10, b为 20:
运算符逻辑表达式描述实例
andx and y布尔"与" - 如果 x 为 False，x and y 返回 False，否则它返回 y 的计算值。(a and b) 返回 20。
orx or y布尔"或" - 如果 x 是 True，它返回 x 的值，否则它返回 y 的计算值。(a or b) 返回 10。
notnot x布尔"非" - 如果 x 为 True，返回 False 。如果 x 为 False，它返回 True。not(a and b) 返回 False

10.5 Python成员运算符:

  • 除了以上的一些运算符之外，Python还支持成员运算符，测试实例中包含了一系列的成员，包括字符串，列表或元组。
运算符描述实例
in如果在指定的序列中找到值返回 True，否则返回 False。x 在 y 序列中 , 如果 x 在 y 序列中返回 True。
not in如果在指定的序列中没有找到值返回 True，否则返回 False。x 不在 y 序列中 , 如果 x 不在 y 序列中返回 True。
#!/usr/bin/python3

a = 10
b = 20
list = [1, 2, 3, 4, 5 ];

if ( a in list ):
   print ("1 - 变量 a 在给定的列表中 list 中")
else:
   print ("1 - 变量 a 不在给定的列表中 list 中")

if ( b not in list ):
   print ("2 - 变量 b 不在给定的列表中 list 中")
else:
   print ("2 - 变量 b 在给定的列表中 list 中")

# 修改变量 a 的值
a = 2
if ( a in list ):
   print ("3 - 变量 a 在给定的列表中 list 中")
else:
   print ("3 - 变量 a 不在给定的列表中 list 中")

以上实例输出结果：

1 - 变量 a 不在给定的列表中 list 中
2 - 变量 b 不在给定的列表中 list 中
3 - 变量 a 在给定的列表中 list 中

10.6 Python身份运算符

  • 身份运算符用于比较两个对象的存储单元
运算符描述实例
isis是判断两个标识符是不是引用自一个对象x is y, 类似 id(x) == id(y) , 如果引用的是同一个对象则返回 True，否则返回 False
is notis not 是判断两个标识符是不是引用自不同对象x is not y ， 类似 id(a) != id(b)。如果引用的不是同一个对象则返回结果 True，否则返回 False。
  • 注： id() 函数用于获取对象内存地址。
#!/usr/bin/python3

a = 20
b = 20

if ( a is b ):
   print ("1 - a 和 b 有相同的标识")
else:
   print ("1 - a 和 b 没有相同的标识")

if ( id(a) == id(b) ):
   print ("2 - a 和 b 有相同的标识")
else:
   print ("2 - a 和 b 没有相同的标识")

# 修改变量 b 的值
b = 30
if ( a is b ):
   print ("3 - a 和 b 有相同的标识")
else:
   print ("3 - a 和 b 没有相同的标识")

if ( a is not b ):
   print ("4 - a 和 b 没有相同的标识")
else:
   print ("4 - a 和 b 有相同的标识")
  • 以上实例输出结果：
1 - a 和 b 有相同的标识
2 - a 和 b 有相同的标识
3 - a 和 b 没有相同的标识
4 - a 和 b 没有相同的标识
is 与 == 区别：
# is 用于判断两个变量引用对象是否为同一个， == 用于判断引用变量的值是否相等。
>>>a = [1, 2, 3]
>>> b = a
>>> b is a 
True
>>> b == a
True
>>> b = a[:]   # 其中[:]表示复制传值
>>> b is a
False
>>> b == a
True

10.7 Python运算符优先级:

  • 以下表格列出了从最高到最低优先级的所有运算符：
运算符描述
**指数 (最高优先级)
~ + -按位翻转, 一元加号和减号 (最后两个的方法名为 +@ 和 -@)
* / % //乘，除，取模和取整除
+ -加法减法
>> <<右移，左移运算符
&位 ‘AND’
^ l位运算符
<= < > >=比较运算符
<> == !=等于运算符
= %= /= //= -= += *= **=赋值运算符
is is not身份运算符
in not in成员运算符
not or and逻辑运算符

11 Python数据类型的操作【扩展内容】

11.1 Number数字

11.1.1 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
cmp(x, y)如果 x < y 返回 -1, 如果 x == y 返回 0, 如果 x > y 返回 1。 Python 3 已废弃 。使用 使用 (x>y)-(x<y) 替换。
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。

11.1.2 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，基数缺省值为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。

11.1.3 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

11.1.4 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）。

11.2 String字符串

11.2.1 Python转义字符

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)
\e转义
\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
\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

11.2.2 Python字符串运算符

  • 下表实例变量a值为字符串 “Hello”，b变量值为 “Python”：
操作符描述实例
+字符串连接a + b 输出结果： HelloPython
*重复输出字符串a*2 输出结果：HelloHello
[]通过索引获取字符串中字符a[1] 输出结果 e
[ : ]截取字符串中的一部分a[1:4] 输出结果 ell
in成员运算符 - 如果字符串中包含给定的字符返回 TrueH in a 输出结果 1
not in成员运算符 - 如果字符串中不包含给定的字符返回 TrueM not in a 输出结果 1
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。print r’\n’ prints \n 和 print R’\n’ prints \n
%格式字符串请看下一节内容。
#!/usr/bin/python3

a = "Hello"
b = "Python"

print("a + b 输出结果：", a + b)
print("a * 2 输出结果：", a * 2)
print("a[1] 输出结果：", a[1])
print("a[1:4] 输出结果：", a[1:4])

if( "H" in a) :
    print("H 在变量 a 中")
else :
    print("H 不在变量 a 中")

if( "M" not in a) :
    print("M 不在变量 a 中")
else :
    print("M 在变量 a 中")

print (r'\n')
print (R'\n')
  • 以上实例输出结果为：
a + b 输出结果： HelloPython
a * 2 输出结果： HelloHello
a[1] 输出结果： e
a[1:4] 输出结果： ell
H 在变量 a 中
M 不在变量 a 中
\n
\n

11.2.3 Python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。
#!/usr/bin/python3

print ("我叫 %s 今年 %d 岁!" % ('小明', 10))

# 以上实例输出结果：
# 我叫 小明 今年 10 岁!

*python字符串格式化符号:

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
  • 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( + )
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)
  • Python2.6 开始，新增了一种格式化字符串的函数 str.format()，它增强了字符串格式化的功能。

11.2.4 Python 的字符串内建函数:

序号名称描述
1capitalize()将字符串的第一个字符转换为大写
2center(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。
3count(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
4bytes.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。
5encode(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’
6endswith(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.
7expandtabs(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 。
8find(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
9index(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.
10isalnum()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
11isalpha()如果字符串至少有一个字符并且所有字符都是字母则返回 True, 否则返回 False
12isdigit()如果字符串只包含数字则返回 True 否则返回 False…
13islower()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
14isnumeric()如果字符串中只包含数字字符，则返回 True，否则返回 False
15isspace()如果字符串中只包含空白，则返回 True，否则返回 False.
16istitle()如果字符串是标题化的(见 title())则返回 True，否则返回 False
17isupper()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
18join(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
19len(string)返回字符串长度
20ljust(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。
21lower()转换字符串中所有大写字符为小写.
22lstrip()截掉字符串左边的空格或指定字符。
23maketrans()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。
24max(str)返回字符串 str 中最大的字母。
25min(str)返回字符串 str 中最小的字母。
26replace(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。
27rfind(str, beg=0,end=len(string))类似于 find()函数，不过是从右边开始查找.
28rindex( str, beg=0, end=len(string))类似于 index()，不过是从右边开始.
29rjust(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
30rstrip()删除字符串字符串末尾的空格.
31split(str="", num=string.count(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 个子字符串
32splitlines([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。
33startswith(str, beg=0,end=len(string))检查字符串是否是以 obj 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。
34strip([chars])在字符串上执行 lstrip()和 rstrip()
35swapcase()将字符串中大写转换为小写，小写转换为大写
36title()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())
37translate(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
38upper()转换字符串中的小写字母为大写
39zfill (width)返回长度为 width 的字符串，原字符串右对齐，前面填充0
40isdecimal()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。

11.3 List列表

  • 序列是Python中最基本的数据结构。序列中的每个元素都分配一个数字 - 它的位置，或索引，第一个索引是0，第二个索引是1，依此类推。
  • 列表操作实例：
#!/usr/bin/python3

# 定义 
list0 = [] # 创建一个空列表 或者  变量 = list()
list1 = ['Google', 'Python', 1997, 2000];
list2 = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ];

#输出
print ("list1[0]: ", list1[0])  # Google
print ("list2[1:5]: ", list2[1:5]) # [2, 3, 4, 5]

#更新其中的值
print ("第三个元素为 : ", list[2])    # 2000
list[2] = 2001
print ("更新后的第三个元素为 : ", list[2])  # 2001

#删除其中一个元素
del list[2]
print ("删除第三个元素 : ", list)  #  ['Google', 'Python', 2000]

11.3.1 列表的遍历操作:

1.使用for...in 遍历列表

    for 变量 in 列表：
        使用变量

2.使用while循环遍历列表

    i = 0
    while i<len(列表):
        使用列表中的元素(列表[i])
        i += 1

3.同等长度二级列表的遍历

    列表 = [[值1,值2],[值1,值2],....]

    for 变量1,变量2 in 列表:
        使用变量1和变量2

    注意：变量1取二级列表中的第一个值，变量2取第二个值
4.非同等长度的二级列表的遍历

    列表 = [[值1，值2]，[值1，值2,值3],[值]...]

    for 变量1 in 列表：
        for 变量2 in 变量1：
            使用变量2(变量2是二级列表中的每个值)

11.3.2 Python列表脚本操作符：

  • 列表对 + 和 的操作符与字符串相似。+ 号用于组合列表， 号用于重复列表。
Python 表达式结果描述
len([1, 2, 3])3长度
[1, 2, 3] + [4, 5, 6][1, 2, 3, 4, 5, 6]组合
[‘Hi!’] * 4[‘Hi!’, ‘Hi!’, ‘Hi!’, ‘Hi!’]重复
3 in [1, 2, 3]True元素是否存在于列表中
for x in [1, 2, 3]: print(x, end=" ")1 2 3迭代

11.3.3 Python列表截取与拼接：

  • Python的列表截取与字符串操作类型，如下所示：L=[‘Google’, ‘Python’, ‘Taobao’]
Python表达式 结果描述
L[2]‘Taobao’读取第三个元素
L[-2]‘Python’从右侧开始读取倒数第二个元素: count from the right
L[1:][‘Python’, ‘Taobao’]输出从第二个元素开始后的所有元素
  • 使用嵌套列表即在列表里创建其它列表，例如：
>>>a = ['a', 'b', 'c']
>>> n = [1, 2, 3]
>>> x = [a, n]
>>> x
[['a', 'b', 'c'], [1, 2, 3]]
>>> x[0]
['a', 'b', 'c']
>>> x[0][1]
'b'

11.3.4 Python列表函数&方法:

  • Python包含以下函数:
序号函数名称说明
1len(list)列表元素个数
2max(list)返回列表元素最大值
3min(list)返回列表元素最小值
4list(seq)将元组转换为列表
  • Python包含以下方法:
序号方法名称说明
1list.append(obj)在列表末尾添加新的对象
2list.count(obj)统计某个元素在列表中出现的次数
3list.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）
4list.index(obj)从列表中找出某个值第一个匹配项的索引位置
5list.insert(index, obj)将对象插入列表
6list.pop(obj=list[-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
7list.remove(obj)移除列表中某个值的第一个匹配项
8list.reverse()反向列表中元素
9list.sort([func])对原列表进行排序
10list.clear()清空列表
11list.copy()复制列表

11.4 Tuple元组

  • Python 的元组与列表类似，不同之处在于元组的元素不能修改。
  • 元组使用小括号，列表使用方括号。
  • 元组创建很简单，只需要在括号中添加元素，并使用逗号隔开即可。
# 定义元组的方式：
tup0 = ()  #定义一个空元组 或者 变量 = tuple()
tup1 = ('Google', 'Python', 1997, 2000)
tup2 = (1, 2, 3, 4, 5 )
tup3 = "a", "b", "c", "d"

# 输出元组：
print ("tup1[0]: ", tup1[0])       # tup1[0]:  Google
print ("tup2[1:5]: ", tup2[1:5])   # tup2[1:5]:  (2, 3, 4, 5)

# 注意下面这种定义不加逗号，类型为整型
tup4 = (50)
print(type(tup4))  # <class 'int'>

# 正确定义方式加上逗号，类型为元组
tup5 = (50,)
print(type(tup5))  # <class 'tuple'>

# 以下修改元组元素操作是非法的。
# tup1[0] = 100

#元组中的元素值是不允许删除的，但我们可以使用del语句来删除整个元组
del tup0;

11.4.1 元组运算符：

  • 与字符串一样，元组之间可以使用 + 号和 * 号进行运算。这就意味着他们可以组合和复制，运算后会生成一个新的元组。
Python 表达式结果描述
len((1, 2, 3))3长度
(1, 2, 3) + (4, 5, 6)(1, 2, 3, 4, 5, 6)组合
(‘Hi!’) * 4(‘Hi!’, ‘Hi!’, ‘Hi!’, ‘Hi!’)重复
3 in (1, 2, 3)True元素是否存在于元组中
for x in (1, 2, 3): print(x, end=" ")1 2 3迭代

11.4.2 元组索引，截取：

  • 因为元组也是一个序列，所以我们可以访问元组中的指定位置的元素，也可以截取索引中的一段元素
  • 如下所示：L=(‘Google’, ‘Python’, ‘Taobao’)
Python表达式 结果描述
L[2]‘Taobao’读取第三个元素
L[-2]‘Python’从右侧开始读取倒数第二个元素: count from the right
L[1:](‘Python’, ‘Taobao’)输出从第二个元素开始后的所有元素

11.4.3元组内置函数:

  • Python元组包含了以下内置函数:
序号函数名称说明
1len(tuple)元组元素个数
2max(tuple)返回元组元素最大值
3min(tuple)返回元组元素最小值
4tuple(seq)将元组转换为元组
list1= ['Google', 'Taobao', 'Runoob', 'Baidu']

tuple1=tuple(list1)

print(tuple1)

#('Google', 'Taobao', 'Runoob', 'Baidu')

11.5 set集合

  • 集合（set）是一个无序不重复元素的序列。
  • 基本功能是进行成员关系测试和删除重复元素。
  • 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。
# 集合的定义
set1 = set()  #定义一个空的集合
set2 = {1,2,3}

# 增加一个元素
set1.add(5)  

#增加多个：
set1.update([5,6,7,8])

#删除某个值
set1.remove(1)

#查：无法通过下标索引

#改：不可变类型无法修改元素

a={10,20,30}
b={20,50}
print(a - b)     # a和b的差集 

print(a | b)     # a和b的并集

print(a & b)     # a和b的交集

print(a ^ b)     # a和b中不同时存在的元素

11.5.1 集合的遍历:

1.普通序列的遍历

    for 变量 in 集合：
        使用变量

2.多级集合

    集合 = {（值,值..）,（值，值..）。。。}

    for 变量1，变量2 in 集合：

        使用变量1和变量2

11.5.2 集合的序列函数：

  • len() 计算集合的长度
  • max() 获取集合中的最大值
  • min() 获取集合中的最小值
  • set() 创建空集合或者将其他数据转换为集合

11.5.3 集合中的方法：

  • add – 增加集合元素
name = {'d', 's'}
name.add('d')
name
返回结果：{'d', 's'}
name.add('sd')
name
返回结果：{'sd', 'd', 's'}
  • update–更新已有集合
name = {'sd', 'd', 's'}
name.update('df')
name
返回结果：{'sd', 'd', 'f', 's'}
  • remove–移除指定集合元素
name = {'sd','d','s'}
name.remove('s')
返回结果：name
{'sd', 'd'}
  • discard–移除元素
name = {'sd', 'd', 's'}
name.discard('s')

返回结果：name 
        {'sd', 'd'}

# remove移除非成员值会报错，discard移除非成员值，啥也不错！
  • clear–清空集合元素
name = {'d', 's'}
name.clear()
name

返回结果：{}
  • copy–浅拷贝
name = {'sd', 'd', 's'}
li = name.copy()

返回结果：li
        {'sd', 'd', 's'}
  • difference – 求差集
name.difference(li)
set()
>>> name.difference()
{'sd', 'd', 's'}
  • union–并集，创建新的对象
name = {'sd', 'd', 's'}
li = {'s', 'd','h'}
name.union(li)
返回结果：{'h', 's', 'd', 'sd'}
  • difference_update—删除当前set中的所有包含在 new set 里的元素
li = ('s', 'd')
name = {'sd', 'd', 's'}
name.difference_update(li)
name
返回结果：{'sd'}
  • intersection–取交集,建立新的set集合
li = ('s', 'd')
name = {'sd', 'd', 's'}
name.intersection(li)
返回结果：{'d', 's'}
  • intersection_update–取交集,更新原来的set集合
li = ('s', 'd')
name = {'sd', 'd', 's'}
name.intersection_update(li)
返回结果：{'d', 's'}
  • isdisjoint–判断没有交集，返回True,否则,返回False
li = {'s', 'd'}
name = {'sd', 'd', 's'}
name.isdisjoint(li)
  • issubset–判断是否是子集
li = {'s', 'd'}
name = {'sd', 'd', 's'}
name.issubset(li)  #判断name是不是li的子集
返回结果：False

li.issubset(name)  #判断li是不是name的子集
返回结果：True
  • issuperset–判断是否是父集
li = {'s', 'd'}
name = {'sd', 'd', 's'}
name.issuperset(li)  #判断name是不是li的父集
返回结果：True

li.issuperset(name)  #判断li是不是name的父集
返回结果：False
  • pop–移除集合元素
name = {'sd', 'd', 's'}
name.pop()
返回结果：'sd' #同一个集合，删除集合元素的顺序固定

se1 = {'a','s','sb'}
se1.pop()
返回结果：'sb'
  • symmetric_difference–去两个集合的差集，建立新的set集合对象
name = {'sd', 'd', 's'}
li = {'s', 'd'}
name.symmetric_difference(li)
返回结果：{'sd'}
  • symmetric_difference_update–去两个集合的差集，更新原来的集合对象
name = {'sd', 'd', 's'}
li = {'s', 'd'}
name.symmetric_difference_update(li)
返回结果：{'sd'}

11.6 Dictionary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 ,格式如下所示：
d = {key1 : value1, key2 : value2 }
  • 键必须是唯一的，但值则不必。

11.6.1 创建字典:

1.创建空字典
    变量 = {} 或者 变量 = dict()

2.创建多个元素的字典：
    方法1：
        变量 = {键:值,键:值....}

    方法2：
        变量 = dict({键:值,键:值....})

    方法3：
        变量 = dict(键=值,键=值...)
        注意：该方式键作为形参名使用不可以添加引号，必须符合变量规则

    方法4：
        变量 = dict([(键,值),(键,值)...])
        变量 = dict([[键,值],[键,值]...])
        变量 = dict(((键,值),(键,值)...))

    方法5：
        变量 = dict(zip((键，键...),(值,值...)))

11.6.2 字典的基本操作:

访问字典的元素：
    变量[键]

添加字典的元素
    变量[新键] = 值

修改字典元素
    变量[键] = 新值

删除字典元素
    del 变量[键]
  • 案例：
#!/usr/bin/python3

# 定义一个字典
dict = {'Name': 'Python', 'Age': 17, 'Class': 'First'}

# 输出子典中的信息
print ("dict['Name']: ", dict['Name']) #Python
print ("dict['Age']: ", dict['Age'])   #17

# 输出错误信息：KeyError: 'Alice'
#print ("dict['Alice']: ", dict['Alice'])


# 修改和添加内容
dict['Age'] = 18;              # 更新 Age
dict['School'] = "云课堂"      # 添加信息

# 删除信息
del dict['Name'] # 删除键 'Name'一个元素值
dict.clear()     # 清空字典
del dict         # 删除字典

11.6.3 字典的遍历:

1.键的遍历
    for 变量i in 字典：
        使用i遍历所有的键，有键就可以通过变量访问其值

2.键值遍历
    for 变量i，变量j in 字典.items()：
        使用变量i遍历所有键，通过变量j遍历所有值

11.6.4 字典内涵/字典推导式:

1.普通的字典内涵
    变量= {key:value for key,value in 字典.items()}

2.带有判断条件的字典内涵
    变量= {key:value for key,value in 字典.items() if 条件表达式}

3，多个循环的字典内涵
    变量 = {i+x:j+y for i，j in 字典1.items for x，y in 字典2.items()}

4.带有判断条件的多个循环的字典内涵
    变量 = {i+x:j+y for i，j in 字典1.items for x，y in 字典2.items() if 条件表达式}

11.6.5 字典内置函数&方法：

  • Python字典包含了以下内置函数：
序号函数名称描述实例
1len(dict)计算字典元素个数， 即键的总数。>>> dict = {‘Name’: ‘py’, ‘Age’: 7, ‘Class’: ‘First’} >>> len(dict) 3
2str(dict)输出字典， 以可打印的字符串表示。>>> dict = {‘Name’: ‘py’, ‘Age’: 7, ‘Class’: ‘First’} >>> str(dict) “{‘Name’: ‘py’, ‘Class’: ‘First’, ‘Age’: 7}”
3type(variable)返回输入的变量类型， 如果变量是字典 就返回字典类型。>>> dict = {‘Name’: ‘py’, ‘Age’: 7, ‘Class’: ‘First’} >>> type(dict) <class ‘dict’>
  • Python字典包含了以下内置方法：
序号方法名称描述
1radiansdict.clear()删除字典内所有元素
2radiansdict.copy()返回一个字典的浅复制
3radiansdict.fromkeys()创建一个新字典，以序列seq中元素做字典的键，val为字典所有键对应的初始值
4radiansdict.get(key, default=None)返回指定键的值，如果值不在字典中返回default值
5key in dict如果键在字典dict里返回true，否则返回false
6radiansdict.items()以列表返回可遍历的(键, 值) 元组数组
7radiansdict.keys()以列表返回一个字典所有的键
8radiansdict.setdefault(key, default=None)和get()类似, 但如果键不存在于字典中，将会添加键并将值设为default
9radiansdict.update(dict2)把字典dict2的键/值对更新到dict里
10radiansdict.values()以列表返回字典中的所有值
11pop(key[,default])删除字典给定键 key 所对应的值，返回值为被删除的值。key值必须给出。 否则，返回default值。
12popitem()随机返回并删除字典中的一对键和值(一般删除末尾对)。

{key:value for key,value in 字典.items()}

2.带有判断条件的字典内涵
变量= {key:value for key,value in 字典.items() if 条件表达式}

3，多个循环的字典内涵
变量 = {i+x:j+y for i，j in 字典1.items for x，y in 字典2.items()}

4.带有判断条件的多个循环的字典内涵
变量 = {i+x:j+y for i，j in 字典1.items for x，y in 字典2.items() if 条件表达式}


#### 11.6.5 字典内置函数&方法：

- Python字典包含了以下内置函数：

| 序号 | 函数名称       | 描述                                                 | 实例                                                         |
| ---- | -------------- | ---------------------------------------------------- | ------------------------------------------------------------ |
| 1    | len(dict)      | 计算字典元素个数， 即键的总数。                      | >>> dict = {'Name': 'py', 'Age': 7, 'Class': 'First'}  >>> len(dict)   3 |
| 2    | str(dict)      | 输出字典， 以可打印的字符串表示。                    | >>> dict = {'Name': 'py', 'Age': 7, 'Class': 'First'}   >>> str(dict)   "{'Name': 'py', 'Class': 'First', 'Age': 7}" |
| 3    | type(variable) | 返回输入的变量类型， 如果变量是字典 就返回字典类型。 | >>> dict = {'Name': 'py', 'Age': 7, 'Class': 'First'}   >>> type(dict)   <class 'dict'> |

- Python字典包含了以下内置方法：

| 序号 | 方法名称                                  | 描述                                                         |
| ---- | ----------------------------------------- | ------------------------------------------------------------ |
| 1    | radiansdict.clear()                       | 删除字典内所有元素                                           |
| 2    | radiansdict.copy()                        | 返回一个字典的浅复制                                         |
| 3    | radiansdict.fromkeys()                    | 创建一个新字典，以序列seq中元素做字典的键，val为字典所有键对应的初始值 |
| 4    | radiansdict.get(key, default=None)        | 返回指定键的值，如果值不在字典中返回default值                |
| 5    | key in dict                               | 如果键在字典dict里返回true，否则返回false                    |
| 6    | radiansdict.items()                       | 以列表返回可遍历的(键, 值) 元组数组                          |
| 7    | radiansdict.keys()                        | 以列表返回一个字典所有的键                                   |
| 8    | radiansdict.setdefault(key, default=None) | 和get()类似, 但如果键不存在于字典中，将会添加键并将值设为default |
| 9    | radiansdict.update(dict2)                 | 把字典dict2的键/值对更新到dict里                             |
| 10   | radiansdict.values()                      | 以列表返回字典中的所有值                                     |
| 11   | pop(key[,default])                        | 删除字典给定键 key 所对应的值，返回值为被删除的值。key值必须给出。 否则，返回default值。 |
| 12   | popitem()                                 | 随机返回并删除字典中的一对键和值(一般删除末尾对)。           |

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