1整數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)
在數(shù)據(jù)類型中我們學(xué)習(xí)了,整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲方式不同,整數(shù)運(yùn)算永遠(yuǎn)是精確的,而浮點(diǎn)數(shù)則可能會(huì)有四舍五入的誤差。
Python的除法:
Python中有兩種除法,一種為/
>>>10/3
3.3333333333333335
>>>9/3
3.0
/除法計(jì)算結(jié)果是浮點(diǎn)數(shù),即使能夠整除,得到的結(jié)果也是浮點(diǎn)數(shù)。
還有一種除法//,我們叫它地板除,兩個(gè)整數(shù)相除仍然是整數(shù)。
>>>10//3
3
最后,由于地板除//只保留了整數(shù)部分,Python還提供了余數(shù)計(jì)算%,可以得到兩個(gè)整數(shù)相除的余數(shù)
>>>10%3
1
所以無論整數(shù)的地板除//還是取余計(jì)算%,得到的結(jié)果永遠(yuǎn)是整數(shù),也就是說整數(shù)運(yùn)算結(jié)果永遠(yuǎn)是精確的。
- Python的浮點(diǎn)數(shù)也沒有大小限制,但是超出一定范圍就直接表示為inf(無限大)
- 但事實(shí)上PI仍然是一個(gè)變量,Python根本沒有任何機(jī)制保證PI不會(huì)被改變
2字符問題:
由于計(jì)算機(jī)是美國人發(fā)明的,因此,最早只有127個(gè)字符被編碼到計(jì)算機(jī)里,也就是大小寫英文字母、數(shù)字和一些符號,這個(gè)編碼表被稱為ASCII編碼,比如大寫字母A的編碼是65,小寫a是96,小寫字母z的編碼是122。0是48.
因此,Unicode字符集應(yīng)運(yùn)而生。Unicode把所有語言都統(tǒng)一到一套編碼里,這樣就不會(huì)再有亂碼問題了。
Unicode標(biāo)準(zhǔn)也在不斷發(fā)展,但最常用的是UCS-16編碼,用兩個(gè)字節(jié)表示一個(gè)字符(如果要用到非常偏僻的字符,就需要4個(gè)字節(jié))?,F(xiàn)代操作系統(tǒng)和大多數(shù)編程語言都直接支持Unicode。
現(xiàn)在,捋一捋ASCII編碼和Unicode編碼的區(qū)別:ASCII編碼是1個(gè)字節(jié),而Unicode編碼通常是2個(gè)字節(jié)。
字母A用ASCII編碼是十進(jìn)制的65,二進(jìn)制的01000001;
字符0用ASCII編碼是十進(jìn)制的48,二進(jìn)制的00110000,注意字符'0'和整數(shù)0是不同的;
漢字中已經(jīng)超出了ASCII編碼的范圍,用Unicode編碼是十進(jìn)制的20013,二進(jìn)制的01001110 00101101。
你可以猜測,如果把ASCII編碼的A用Unicode編碼,只需要在前面補(bǔ)0就可以,因此,A的Unicode編碼是00000000 01000001。
新的問題又出現(xiàn)了:如果統(tǒng)一成Unicode編碼,亂碼問題從此消失了。但是,如果你寫的文本基本上全部是英文的話,用Unicode編碼比ASCII編碼需要多一倍的存儲空間,在存儲和傳輸上就十分不劃算。
所以,本著節(jié)約的精神,又出現(xiàn)了把Unicode編碼轉(zhuǎn)化為“可變長編碼”的UTF-8編碼。UTF-8編碼把一個(gè)Unicode字符根據(jù)不同的數(shù)字大小編碼成1-6個(gè)字節(jié),常用的英文字母被編碼成1個(gè)字節(jié),漢字通常是3個(gè)字節(jié),只有很生僻的字符才會(huì)被編碼成4-6個(gè)字節(jié)。如果你要傳輸?shù)奈谋景罅坑⑽淖址?,用UTF-8編碼就能節(jié)省空間。
在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中,統(tǒng)一使用Unicode編碼,當(dāng)需要保存到硬盤或者需要傳輸?shù)臅r(shí)候,就轉(zhuǎn)換為UTF-8編碼。
用記事本編輯的時(shí)候,從文件讀取的UTF-8字符被轉(zhuǎn)換為Unicode字符到內(nèi)存里,編輯完成后,保存的時(shí)候再把Unicode轉(zhuǎn)換為UTF-8保存到文件:
最早的計(jì)算機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)采用8個(gè)比特(bit)作為一個(gè)字節(jié)(byte),所以,一個(gè)字節(jié)能表示的最大的整數(shù)就是255(二進(jìn)制11111111=十進(jìn)制255)
3字符串:
對于單個(gè)字符的編碼,Python提供了ord()函數(shù)獲取字符的整數(shù)表示,chr()函數(shù)把編碼轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的字符:
print('%9d-%09d' % (3, 1)) 數(shù)字表示占位
print('%.2f' % 3.1415926)
如果你不太確定應(yīng)該用什么,%s永遠(yuǎn)起作用,它會(huì)把任何數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換為字符串:
format()
另一種格式化字符串的方法是使用字符串的format()方法,它會(huì)用傳入的參數(shù)依次替換字符串內(nèi)的占位符{0}、{1}……,不過這種方式寫起來比%要麻煩得多
f-string
最后一種格式化字符串的方法是使用以f開頭的字符串,稱之為f-string,它和普通字符串不同之處在于,字符串如果包含{xxx},就會(huì)以對應(yīng)的變量替換:
r = (s2-s1)/s2*100
print('小爽成績提升了{(lán)0:.1f}%'.format(r))
format語法有幾個(gè)變量對應(yīng)幾個(gè)表示。如有有倆個(gè)變量就對應(yīng):{0:xxx} {1:xxx}
print(f'小爽成績提升了{(lán)r:.1f}%')
f語法最簡潔
print('小爽成績提升了: %.1f %%' %r)
基本語法最容易錯(cuò)]
---------------------------
L = ['Bart', 'Lisa', 'Adam']
for name in L:
print("Hello %s" %name) 基本語法注意沒有逗號,百分號使用
print(f"hello1 {name}") f {變量}
print("hello2 {0}".format(name)) {數(shù)字}占位即可
print('Hello3,',name+'!') 字符串拼接最簡單了!
--------------------------------------
L = ['Bart', 'Lisa', 'Adam']
n=3
while n>0:
print('hello',L[n-1])
n=n-1 思路可以,但是麻煩了
4列表list與元組tuple:
Python內(nèi)置的一種數(shù)據(jù)類型是列表:list。list是一種有序的集合,可以隨時(shí)添加和刪除其中的元素。
當(dāng)索引超出了范圍時(shí),Python會(huì)報(bào)一個(gè)IndexError錯(cuò)誤,所以,要確保索引不要越界,記得最后一個(gè)元素的索引是len(classmates) - 1。
如果要取最后一個(gè)元素,除了計(jì)算索引位置外,還可以用-1做索引,直接獲取最后一個(gè)元素。
以此類推,可以獲取倒數(shù)第2個(gè) [-2]、倒數(shù)第3個(gè)[-3]
list是一個(gè)可變的有序表,所以,可以往list中追加元素到末尾
也可以把元素插入到指定的位置,比如索引號為1的位置:.insert(1, 'Jack')
要?jiǎng)h除list末尾的元素,用pop()方法:
要?jiǎng)h除指定位置的元素,用pop(i)方法,其中i是索引位置:
要把某個(gè)元素替換成別的元素,可以直接賦值給對應(yīng)的索引位置:
list里面的元素的數(shù)據(jù)類型也可以不同,比如: L = ['Apple', 123, True]
如果一個(gè)list中一個(gè)元素也沒有,就是一個(gè)空的list,它的長度為0:L = []
list元素也可以是另一個(gè)lis 比如:s = ['python', 'java', ['asp', 'php'], 'scheme']
>>> p = ['asp', 'php']
>>> s = ['python', 'java', p, 'scheme']
要拿到'php'可以寫p[1]或者s[2][1],因此s可以看成是一個(gè)二維數(shù)組,類似的還有三維、四維……數(shù)組。
元組
有序列表叫元組:tuple。tuple和list非常類似,但是tuple一旦初始化就不能修改
因?yàn)閠uple不可變,所以代碼更安全。
【重點(diǎn)】
如果可能,能用tuple代替list就盡量用tuple。
【容易混淆點(diǎn)1】
只有1個(gè)元素的tuple定義時(shí)必須加一個(gè)逗號,來消除歧義:【因?yàn)橛?jì)算優(yōu)先】
>>> t = (1,)
>>> t
(1,)
【容易混淆點(diǎn)2】
你定義一個(gè)tuple時(shí),在定義的時(shí)候,tuple的元素就必須被確定下來,不可變
>>> t = ('a', 'b', ['A', 'B'])
>>> t[2][0] = 'X'
>>> t[2][1] = 'Y'
>>> t
('a', 'b', ['X', 'Y'])
表面上看,tuple的元素確實(shí)變了,但其實(shí)變的不是tuple的元素,而是list的元素。tuple一開始指向的list并沒有改成別的list,所以,tuple所謂的“不變”是說,tuple的每個(gè)元素,指向永遠(yuǎn)不變。即指向'a',就不能改成指向'b',指向一個(gè)list,就不能改成指向其他對象,但指向的這個(gè)list本身是可變的!
5條件判斷
【易混淆點(diǎn)1】注意格式,縮進(jìn)錯(cuò)誤,elif寫法
IndentationError: expected an indented block
age = 3
if age >= 18:
print('adult')
elif age >= 6:
print('teenager')
else:
print('kid')
只要條件是是非零數(shù)值、非空字符串、非空list等,就判斷為True,否則為False。倆條路選一個(gè)。
【易混淆點(diǎn)2】input()返回的數(shù)據(jù)類型是str,str不能直接和整數(shù)比較,必須先把str轉(zhuǎn)換成整數(shù)。Python提供了int()函數(shù)來完成這件事情:
s = input('birth: ')
birth = int(s)
if birth < 2000:
print('00前')
else:
print('00后')
6循環(huán)(for...in和while)
Python的循環(huán)有兩種,一種是for...in循環(huán),依次把list或tuple中的每個(gè)元素迭代出來,看例子:
names = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
for name in names:
print(name)
----------------------------------
sum = 0
for x in [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]:
sum = sum + x
print(sum)
如果要計(jì)算1-100的整數(shù)之和,從1寫到100有點(diǎn)困難,幸好Python提供一個(gè)range()函數(shù),可以生成一個(gè)整數(shù)序列,再通過list()函數(shù)可以轉(zhuǎn)換為list。比如range(5)生成的序列是從0開始小于5的整數(shù):
>>> list(range(5))
[0, 1, 2, 3, 4]
---------------------
sum = 0
for x in range(101):
sum = sum + x
print(sum)
sum = 0
n = 100
while n > 0:
sum = sum + n
n = n - 1
print(sum)
最后sum=5050
第二種循環(huán)是while循環(huán),只要條件滿足,就不斷循環(huán),條件不滿足時(shí)退出循環(huán)。
n = 1
while n <= 100:
print(n)
n = n + 1
print('END')
break 和 continue
用break語句,提前結(jié)束整個(gè)循環(huán):
用continue語句的作用是提前結(jié)束本輪循環(huán),并直接開始下一輪循環(huán)。
這兩個(gè)語句通常都必須配合if語句使用。
要特別注意,不要濫用break和continue語句。break和continue會(huì)造成代碼執(zhí)行邏輯分叉過多,容易出錯(cuò)。大多數(shù)循環(huán)并不需要用到break和continue語句,上面的兩個(gè)例子,都可以通過改寫循環(huán)條件或者修改循環(huán)邏輯,去掉break和continue語句。
這時(shí)可以用Ctrl+C退出程序,或者強(qiáng)制結(jié)束Python進(jìn)程。
n = 0
while n < 10:
n = n + 1
if n > 10: # 當(dāng)n = 11時(shí),條件滿足,執(zhí)行break語句
break # break語句會(huì)結(jié)束當(dāng)前循環(huán)
if n % 2 == 0: # 如果n是偶數(shù),執(zhí)行continue語句
continue # continue語句會(huì)直接繼續(xù)下一輪循環(huán),后續(xù)的print()語句不會(huì)執(zhí)行
print(n)
6是用字典dict和集合set
字典dict全稱dictionary,在其他語言中也稱為map,使用鍵-值(key-value)存儲
>>> d = {'Michael': 95, 'Bob': 75, 'Tracy': 85}
>>> d['Michael']
- 把數(shù)據(jù)放入dict的方法,除了初始化時(shí)指定外,還可以通過key放入:
- 由于一個(gè)key只能對應(yīng)一個(gè)value,所以,多次對一個(gè)key放入value,后面的值會(huì)把前面的值沖掉:
- 如果key不存在,dict就會(huì)報(bào)錯(cuò):
- 要?jiǎng)h除一個(gè)key,用pop(key)方法,對應(yīng)的value也會(huì)從dict中刪除:
>>> d['Thomas']
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: 'Thomas'
要避免key不存在的錯(cuò)誤,有兩種辦法,注意:返回None的時(shí)候Python的交互環(huán)境不顯示結(jié)果。
一是通過in判斷key是否存在:
>>> 'Thomas' in d
False
二是通過dict提供的get()方法,如果key不存在,可以返回None,或者自己指定的value:
>>> d.get('Thomas')
>>> d.get('Thomas', -1)
-1
list優(yōu)點(diǎn):
- 查找和插入的速度極快,不會(huì)隨著key的增加而變慢;
- 需要占用大量的內(nèi)存,內(nèi)存浪費(fèi)多。
dic優(yōu)點(diǎn):
- 查找和插入的時(shí)間隨著元素的增加而增加;
- 占用空間小,浪費(fèi)內(nèi)存很少。
所以,dict是用空間來換取時(shí)間的一種方法。
請務(wù)必注意,dict內(nèi)部存放的順序和key放入的順序是沒有關(guān)系的。
dict可以用在需要高速查找的很多地方,在Python代碼中幾乎無處不在,正確使用dict非常重要,需要牢記的第一條就是dict的key必須是不可變對象。
這是因?yàn)閐ict根據(jù)key來計(jì)算value的存儲位置,如果每次計(jì)算相同的key得出的結(jié)果不同,那dict內(nèi)部就完全混亂了。這個(gè)通過key計(jì)算位置的算法稱為哈希算法(Hash)。
要保證hash的正確性,作為key的對象就不能變。在Python中,字符串、整數(shù)等都是不可變的,因此,可以放心地作為key。而list是可變的,就不能作為key:
>>> key = [1, 2, 3]
>>> d[key] = 'a list'
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'
set
set和dict類似,也是一組key的集合,但不存儲value。由于key不能重復(fù),所以,在set中,沒有重復(fù)的key。
要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)set,需要提供一個(gè)list作為輸入集合:
>>> s = set([1, 2, 3])
>>> s
{1, 2, 3}
注意,傳入的參數(shù)[1, 2, 3]是一個(gè)list,而顯示的{1, 2, 3}只是告訴你這個(gè)set內(nèi)部有1,2,3這3個(gè)元素,顯示的順序也不表示set是有序的。。
重復(fù)元素在set中自動(dòng)被過濾:
通過add(key)方法可以添加元素到set中,可以重復(fù)添加,但不會(huì)有效果:
通過remove(key)方法可以刪除元素:>>> s.remove(4)
set可以看成數(shù)學(xué)意義上的無序和無重復(fù)元素的集合,因此,兩個(gè)set可以做數(shù)學(xué)意義上的交集、并集等操作:
>>> s1 = set([1, 2, 3])
>>> s2 = set([2, 3, 4])
>>> s1 & s2
{2, 3}
>>> s1 | s2
{1, 2, 3, 4}
set和dict的唯一區(qū)別僅在于沒有存儲對應(yīng)的value,但是,set的原理和dict一樣,所以,同樣不可以放入可變對象,因?yàn)闊o法判斷兩個(gè)可變對象是否相等,也就無法保證set內(nèi)部“不會(huì)有重復(fù)元素”。試試把list放入set,看看是否會(huì)報(bào)錯(cuò)。
對于不變對象來說,調(diào)用對象自身的任意方法,也不會(huì)改變該對象自身的內(nèi)容。相反,這些方法會(huì)創(chuàng)建新的對象并返回,這樣,就保證了不可變對象本身永遠(yuǎn)是不可變的。