Python基础10
学习10
文件操作（IO技术）
有基础的同学知道，很多软件系统是将数据存储的数据库中；数据库实际也是基于文件形式存储的，本章我们就学习文件的相关操作。
文本文件和二进制文件
1、文本文件
文本文件存储的是普通“字符”文本，默认为unicode字符集（两个字节表示一个字符，最多可以表示：65536个），可以使用记事本打开。但是，像word软件编辑的文档不是文本文件。
2、二进制文件
二进制文件把数据内容用“字节”进行存储，无法用记事本打开。必须使用专用的软件解码。常见的有：MP4 视频文件、MP3 音频文件、JPG 图片、doc文档等等。
文件操作相关模块概念
Python标准库中，文件操作相关模块：
创建文件对象open()
open()函数用于创建文件对象，基本语法格式如下：
open(文件名[,打开方式])
如果只是文件名，代表在当前目录下的文件。文件名可以录入全路径。
比如：D:\a\b.txt。
为了减少 “ \ ” 的输入，可以使用原始字符串：
r “d:\b.txt”。示例如下：
打开方式有如下几种：
文本文件对象和二进制文件对象的创建：
如果我们没有增加模式“b”，则默认创建的是文本文件对象，处理的基本单元是“字符”。如果是二进制模式“b”，则创建的是二进制文件对象，处理的基本单元是“字节”。
文本文件的写入
文本文件的写入一般就是三个步骤：
1、创建文件对象
2、写入数据
3、关闭文件对象（一定要有关闭功能）
例子：
常用编码介绍
在操作文本文件时，经常会操作中文，这时候就经常会碰到乱码问题。为了让大家有能力解决中文乱码问题，这里简单介绍一下各种编码之间的关系。
结果：写入之后是乱码
中文乱码问题：
Python程序默认的是unicode，windows 操作系统默认的编码是 GBK，Linux 操作系统默认的编码是 UTF-8。当我们用 open()时，调用的是操作系统打开的文件，默认的编码是 GBK。
解决方案1：
解决方案2：
在编码时就设置为“utf-8”
write()/writtelines()写入数据
write(a)：把字符串 a 写入到文件中
writelines(b)：把字符串列表写入文件中，不添加换行符
结果：
close()关闭文件流
由于文件底层是由操作系统控制，所以我们打开的文件对象必须显式调用 close()方法关闭文件对象。当调用 close()方法时，首先会把缓冲区数据写入文件(也可以直接调用 flush()方法)，再关闭文件，释放文件对象。
为了确保打开的文件对象正常关闭，一般结合异常机制的 finally 或者 with 关键字实现无论何种情况都能关闭打开的文件对象。
结合异常机制finally确保关闭文件对象：
try中无异常，也会执行finally，当try中有异常，执行except之后，也会执行finally，这样都会执行close()方法。
with语句（上下文管理器）
with 关键字（上下文管理器）可以自动管理上下文资源，不论什么原因跳出 with 块，都能确保文件正确的关闭，并且可以在代码块执行完毕后自动还原进入该代码块时的现场
文本文件的读取
文件的读取一般使用如下三个方法：
1、 read([size])
从文件中读取 size 个字符（[size]表示可选size，不填写也可以），并作为结果返回。如果没有 size 参数，则读取整个文件。读取到文件末尾，会返回空字符串。
end="" 表示print打印输出后不用自动换行了，print()有自动换行的功能。
2、 readline()
读取一行内容作为结果返回。读取到文件末尾，会返回空字符串。
3、readlines()
文本文件中，每一行作为一个字符串存入列表中，返回该列表。
例子：为文本文件每一行的末尾增加行号。
enumerate枚举每一个元素，并且添加序列，并以元组包含起来。
结果：
二进制文件的读取和写入
二进制文件的处理流程和文本文件流程一致。首先还是要创建文件对象，不过，我们需要指定二进制模式，从而创建出二进制文件对象。例如：
创建好二进制文件对象后，仍然可以使用 write()、read()实现文件的读写操作。
文件对象的常用属性和方法
文件对象封装了文件相关的操作。在前面我们学习了通过文件对象对文件进行读写操作。本节我们详细列出文件对象的常用属性和方法，并进行说明。
例子：
读取的内容为：
seek()的用法例子：
使用pickle序列化
序列化指的是：将对象转化成“串行化”数据形式，存储到硬盘或通过网络传输到其他地方。反序列化是指相反的过程，将读取到的“串行化数据”转化成对象。我们可以使用 pickle 模块中的函数，实现序列化和反序列操作。
序列化我们使用：
pickle.dump(obj, file)
obj 就是要被序列化的对象，file 指的是存储的文件
pickle.load(file)
从 file 读取数据，反序列化成对象
CSV文件的操作
csv(Comma Separated Values)是逗号分隔符文本格式，常用于数据交换、Excel文件和数据库数据的导入和导出。
Excel文件不同，CSV文件中：
1、值没有类型，所有值都是字符串
2、不能指定字体颜色等样式
3、不能指定单元格的宽高，不能合并单元格
4、没有多个工作表
5、不能嵌入图像图表
csv.reader 对象和 csv 文件读取
执行结果：
[‘姓名’, ‘年龄’, ‘工作’, ‘薪水’]
[‘高淇’, ‘18’, ‘程序员’, ‘50000’]
[‘高老三’, ‘19’, ‘测试工程师’, ‘20000’]
[‘高老五’, ‘20’, ‘人工智能开发’, ‘50000’]
csv.writer 对象和 csv 文件写入
执行结果：
工号,姓名,年龄,地址,月薪
1001,高淇,18,西三旗 1 号院,50000
1002,高八,19,西三旗 1 号院,30000
os 和 os.path 模
os 模块可以帮助我们直接对操作系统进行操作。我们可以直接调用操作系统的可执行文件、命令，直接操作文件、目录等等。在系统运维的核心基础。
os 模块-调用操作系统命令
os.system 可以帮助我们直接调用系统的命令
Linux 是命令行操作更容易，我们可以通过 os.system 可以更加容易的调用相关的命令。注意：控制台输出中文可能会有乱码问题，可以在 file–>setting 中设置
（解决控制台乱码问题）
os.startfile：直接调用可执行文件
os 模块-文件和目录操作
我们可以通过前面讲的文件对象实现对于文件内容的读写操作。如果，还需要对文件和目录做其他操作，可以使用 os 和 os.path 模块。
os.path 模块
os.path 模块提供了目录相关（路径判断、路径切分、路径连接、文件夹遍历）的操作。
列表推导式：
walk()递归遍历所有文件和目录
【示例】使用 walk()递归遍历所有文件和目
shutil 模块(拷贝和压缩)
shutil 模块是 python 标准库中提供的，主要用来做文件和文件夹的拷贝、移动、删除等；还可以做文件和文件夹的压缩、解压缩操作。
os 模块提供了对目录或文件的一般操作。shutil 模块作为补充，提供了移动、复制、压缩、解压等操作，这些 os 模块都没有提供。
【示例】实现文件的拷贝
【示例】实现递归的拷贝文件夹内容(使用 shutil 模块）
,ignore=shutil.ignore_patterns(".html",".htm")可以忽略不需要的文件。
【示例】实现将文件夹所有内容压缩(使用 shutil模块）
【示例】实现将压缩包解压缩到指定文件夹(使用 shutil 模块)
递归算法
递归是一种常见的解决问题的方法，即把问题逐渐简单化。递归的基本思想就是**“自己调用自己”**，一个使用递归技术的方法将会直接或者间接的调用自己。
利用递归可以用简单的程序来解决一些复杂的问题。比如：斐波那契数列的计算、汉诺塔、快排等问题。
递归结构包括两个部分：
例子：使用递归求n!
递归的缺陷
例子：
