Python基础⑵
1 . 格式化输出
1、整数的输出
%o —— oct 八进制
%d —— dec 十进制
%x —— hex 十六进制
1 >>> print('%o' % 20)
2 24
3 >>> print('%d' % 20)
4 20
5 >>> print('%x' % 20)
6 14
2、浮点数输出
(1)格式化输出
%f ——保留小数点后面六位有效数字
%.3f,保留3位小数位
%e ——保留小数点后面六位有效数字,指数形式输出
%.3e,保留3位小数位,使用科学计数法
%g ——在保证六位有效数字的前提下,使用小数方式,否则使用科学计数法
%.3g,保留3位有效数字,使用小数或科学计数法
1 >>> print('%f' % 1.11) # 默认保留6位小数
2 1.110000
3 >>> print('%.1f' % 1.11) # 取1位小数
4 1.1
5 >>> print('%e' % 1.11) # 默认6位小数,用科学计数法
6 1.110000e+00
7 >>> print('%.3e' % 1.11) # 取3位小数,用科学计数法
8 1.110e+00
9 >>> print('%g' % 1111.1111) # 默认6位有效数字
10 1111.11
11 >>> print('%.7g' % 1111.1111) # 取7位有效数字
12 1111.111
13 >>> print('%.2g' % 1111.1111) # 取2位有效数字,自动转换为科学计数法
14 1.1e+03
3、字符串输出
%s
%10s——右对齐,占位符10位
%-10s——左对齐,占位符10位
%.2s——截取2位字符串
%10.2s——10位占位符,截取两位字符串
1 >>> print('%s' % 'hello world') # 字符串输出
2 hello world
3 >>> print('%20s' % 'hello world') # 右对齐,取20位,不够则补位
4 hello world
5 >>> print('%-20s' % 'hello world') # 左对齐,取20位,不够则补位
6 hello world
7 >>> print('%.2s' % 'hello world') # 取2位
8 he
9 >>> print('%10.2s' % 'hello world') # 右对齐,取2位
10 he
11 >>> print('%-10.2s' % 'hello world') # 左对齐,取2位
12 he
4、 其他
字符串格式代码如下
(2)常用转义字符如下
2 . 基本运算符
Python算术运算符
以下假设变量: a=10,b=20:
运算符 | 描述 | 实例 |
+ | 加 - 两个对象相加 | a + b 输出结果 30 |
- | 减 - 得到负数或是一个数减去另一个数 | a - b 输出结果 -10 |
* | 乘 - 两个数相乘或是返回一个被重复若干次的字符串 | a * b 输出结果 200 |
/ | 除 - x除以y | b / a 输出结果 2 |
% | 取模 - 返回除法的余数 | b % a 输出结果 0 |
** | 幂 - 返回x的y次幂 | a**b 为10的20次方, 输出结果 100000000000000000000 |
// | 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 |
以下实例演示了Python所有算术运算符的操作:
实例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
a
=
21
b
=
10
c
=
0
c
=
a
+
b
print
"
1 - c 的值为:
"
,
c
c
=
a
-
b
print
"
2 - c 的值为:
"
,
c
c
=
a
*
b
print
"
3 - c 的值为:
"
,
c
c
=
a
/
b
print
"
4 - c 的值为:
"
,
c
c
=
a
%
b
print
"
5 - c 的值为:
"
,
c
# 修改变量 a 、b 、c
a
=
2
b
=
3
c
=
a
**
b
print
"
6 - c 的值为:
"
,
c
a
=
10
b
=
5
c
=
a
//
b
print
"
7 - c 的值为:
"
,
c
以上实例输出结果:
1 - c 的值为: 31
2 - c 的值为: 11
3 - c 的值为: 210
4 - c 的值为: 2
5 - c 的值为: 1
6 - c 的值为: 8
7 - c 的值为: 2
注意:Python2.x 里,整数除整数,只能得出整数。如果要得到小数部分,把其中一个数改成浮点数即可。
>>> 1/2
0
>>> 1.0/2
0.5
>>> 1/float(2)
0.5
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. |
<> | 不等于 - 比较两个对象是否不相等 | (a <> b) 返回 true。这个运算符类似 != 。 |
> | 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。所有比较运算符返回1表示真,返回0表示假。这分别与特殊的变量True和False等价。 | (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。 |
以下实例演示了Python所有比较运算符的操作:
实例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
a
=
21
b
=
10
c
=
0
if
(
a
==
b
)
:
print
"
1 - a 等于 b
"
else
:
print
"
1 - a 不等于 b
"
if
(
a
!=
b
)
:
print
"
2 - a 不等于 b
"
else
:
print
"
2 - a 等于 b
"
if
(
a
<>
b
)
:
print
"
3 - a 不等于 b
"
else
:
print
"
3 - a 等于 b
"
if
(
a
<
b
)
:
print
"
4 - a 小于 b
"
else
:
print
"
4 - a 大于等于 b
"
if
(
a
>
b
)
:
print
"
5 - a 大于 b
"
else
:
print
"
5 - a 小于等于 b
"
# 修改变量 a 和 b 的值
a
=
5
b
=
20
if
(
a
<=
b
)
:
print
"
6 - a 小于等于 b
"
else
:
print
"
6 - a 大于 b
"
if
(
b
>=
a
)
:
print
"
7 - b 大于等于 a
"
else
:
print
"
7 - b 小于 a
"
以上实例输出结果:
1 - a 不等于 b
2 - a 不等于 b
3 - a 不等于 b
4 - a 大于等于 b
5 - a 大于 b
6 - a 小于等于 b
7 - b 大于等于 a
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 |
以下实例演示了Python所有赋值运算符的操作:
实例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
a
=
21
b
=
10
c
=
0
c
=
a
+
b
print
"
1 - c 的值为:
"
,
c
c
+=
a
print
"
2 - c 的值为:
"
,
c
c
*=
a
print
"
3 - c 的值为:
"
,
c
c
/=
a
print
"
4 - c 的值为:
"
,
c
c
=
2
c
%=
a
print
"
5 - c 的值为:
"
,
c
c
**=
a
print
"
6 - c 的值为:
"
,
c
c
//=
a
print
"
7 - c 的值为:
"
,
c
以上实例输出结果:
1 - c 的值为: 31
2 - c 的值为: 52
3 - c 的值为: 1092
4 - c 的值为: 52
5 - c 的值为: 2
6 - c 的值为: 2097152
7 - c 的值为: 99864
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 = 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 |
| | 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 | 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 << | 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,>> | a >> 2 输出结果 15 ,二进制解释: 0000 1111 |
以下实例演示了Python所有位运算符的操作:
实例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
a
=
60
# 60 = 0011 1100
b
=
13
# 13 = 0000 1101
c
=
0
c
=
a
&
b
;
# 12 = 0000 1100
print
"
1 - c 的值为:
"
,
c
c
=
a
|
b
;
# 61 = 0011 1101
print
"
2 - c 的值为:
"
,
c
c
=
a
^
b
;
# 49 = 0011 0001
print
"
3 - c 的值为:
"
,
c
c
= ~
a
;
# -61 = 1100 0011
print
"
4 - c 的值为:
"
,
c
c
=
a
<<
2
;
# 240 = 1111 0000
print
"
5 - c 的值为:
"
,
c
c
=
a
>>
2
;
# 15 = 0000 1111
print
"
6 - c 的值为:
"
,
c
以上实例输出结果:
1 - c 的值为: 12
2 - c 的值为: 61
3 - c 的值为: 49
4 - c 的值为: -61
5 - c 的值为: 240
6 - c 的值为: 15
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 |
and | x 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。 |
or | x or y | 布尔"或" - 如果 x 是非 0,它返回 x 的值,否则它返回 y 的计算值。 | (a or b) 返回 10。 |
not | not 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 |
以上实例输出结果:
实例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
a
=
10
b
=
20
if
(
a
and
b
)
:
print
"
1 - 变量 a 和 b 都为 true
"
else
:
print
"
1 - 变量 a 和 b 有一个不为 true
"
if
(
a
or
b
)
:
print
"
2 - 变量 a 和 b 都为 true,或其中一个变量为 true
"
else
:
print
"
2 - 变量 a 和 b 都不为 true
"
# 修改变量 a 的值
a
=
0
if
(
a
and
b
)
:
print
"
3 - 变量 a 和 b 都为 true
"
else
:
print
"
3 - 变量 a 和 b 有一个不为 true
"
if
(
a
or
b
)
:
print
"
4 - 变量 a 和 b 都为 true,或其中一个变量为 true
"
else
:
print
"
4 - 变量 a 和 b 都不为 true
"
if
not
(
a
and
b
)
:
print
"
5 - 变量 a 和 b 都为 false,或其中一个变量为 false
"
else
:
print
"
5 - 变量 a 和 b 都为 true
"
以上实例输出结果:
1 - 变量 a 和 b 都为 true
2 - 变量 a 和 b 都为 true,或其中一个变量为 true
3 - 变量 a 和 b 有一个不为 true
4 - 变量 a 和 b 都为 true,或其中一个变量为 true
5 - 变量 a 和 b 都为 false,或其中一个变量为 false
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。 |
以下实例演示了Python所有成员运算符的操作:
实例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
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
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 |
is | is 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) |
is not | is 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。
以下实例演示了Python所有身份运算符的操作:
实例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
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
(
a
is
not
b
)
:
print
"
2 - a 和 b 没有相同的标识
"
else
:
print
"
2 - a 和 b 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[:]
>>> b is a
False
>>> b == a
True
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' |
^ | | 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 |
以下实例演示了Python所有运算符优先级的操作:
实例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
a
=
20
b
=
10
c
=
15
d
=
5
e
=
0
e
=
(
a
+
b
)
*
c
/
d
#( 30 * 15 ) / 5
print
"
(a + b) * c / d 运算结果为:
"
,
e
e
=
(
(
a
+
b
)
*
c
)
/
d
# (30 * 15 ) / 5
print
"
((a + b) * c) / d 运算结果为:
"
,
e
e
=
(
a
+
b
)
*
(
c
/
d
)
;
# (30) * (15/5)
print
"
(a + b) * (c / d) 运算结果为:
"
,
e
e
=
a
+
(
b
*
c
)
/
d
;
# 20 + (150/5)
print
"
a + (b * c) / d 运算结果为:
"
,
e
以上实例输出结果:
(a + b) * c / d 运算结果为: 90
((a + b) * c) / d 运算结果为: 90
(a + b) * (c / d) 运算结果为: 90
a + (b * c) / d 运算结果为: 50
3 . 编码问题
阶段一:现代计算机起源于美国,最早诞生也是基于英文考虑的ASCII
随着计算机越来越流行,厂商之间的竞争更加激烈,在不同的计算机体系间转换数据变得十分蛋疼,人们厌烦了这种自定义造成的混乱。最终,计算机制造商一起制定了一个标准的方法来描述字符。他们定义使用一个字节的低7位来表示字符,并且制作了如上图所示的对照表来映射七个比特的值到一个字符上。例如,字母A是65,c是99,~是126等等, ASCII码就这样诞生了。原始的ASCII标准定义了从0到127 的字符,这样正好能用七个比特表示。
为什么选择了7个比特而不是8个来表示一个字符呢?我并不关心。但是一个字节是8个比特,这意味着1个比特并没有被使用,也就是从128到255的编码并没有被制定ASCII标准的人所规定,这些美国人对世界的其它地方一无所知甚至完全不关心。其它国家的人趁这个机会开始使用128到255范围内的编码来表达自己语言中的字符。例如,144在阿拉伯人的ASCII码中是گ,而在俄罗斯的ASCII码中是ђ。ASCII码的问题在于尽管所有人都在0-127号字符的使用上达成了一致,但对于128-255号字符却有很多很多不同的解释。你必须告诉计算机使用哪种风格的ASCII码才能正确显示128-255号的字符。
ASCII,一个Bytes代表一个字符(英文字符/键盘上的所有其他字符),1Bytes=8bit,8bit可以表示0-2**8-1种变化,即可以表示256个字符,ASCII最初只用了后七位,127个数字,已经完全能够代表键盘上所有的字符了(英文字符/键盘的所有其他字符),后来为了将拉丁文也编码进了ASCII表,将最高位也占用了。
阶段二:为了满足中文,中国人定制了GBK
GBK:2Bytes代表一个字符;为了满足其他国家,各个国家纷纷定制了自己的编码。日本把日文编到Shift_JIS
里,韩国把韩文编到Euc-kr
里
阶段三:万国码Unicode编码
后来,有人开始觉得太多编码导致世界变得过于复杂了,让人脑袋疼,于是大家坐在一起拍脑袋想出来一个方法:所有语言的字符都用同一种字符集来表示,这就是Unicode。
Unicode统一用2Bytes代表一个字符,2**16-1=65535,可代表6万多个字符,因而兼容万国语言.但对于通篇都是英文的文本来说,这种编码方式无疑是多了一倍的存储空间(英文字母只需要一个字节就足够,用两个字节来表示,无疑是浪费空间).于是产生了UTF-8,对英文字符只用1Bytes表示,对中文字符用3Bytes.UTF-8是一个非常惊艳的概念,它漂亮的实现了对ASCII码的向后兼容,以保证Unicode可以被大众接受。
在UTF-8中,0-127号的字符用1个字节来表示,使用和US-ASCII相同的编码。这意味着1980年代写的文档用UTF-8打开一点问题都没有。只有128号及以上的字符才用2个,3个或者4个字节来表示。因此,UTF-8被称作可变长度编码。于是下面字节流如下:
0100100001000101010011000100110001001111
这个字节流在ASCII和UTF-8中表示相同的字符:HELLO
至于其他的UTF-16,这里就不再叙述了。
总结一点:unicode:简单粗暴,所有字符都是2Bytes,优点是字符----->数字的转换速度快,缺点是占用空间大。
utf-8:精准,对不同的字符用不同的长度表示,优点是节省空间,缺点是:字符->数字的转换速度慢,因为每次都需要计算出字符需要多长的Bytes才能够准确表示。
内存中使用的编码是unicode,用空间换时间(程序都需要加载到内存才能运行,因而内存应该是尽可能的保证快);硬盘中或者网络传输用utf-8,网络I/O延迟或磁盘I/O延迟要远大与utf-8的转换延迟,而且I/O应该是尽可能地节省带宽,保证数据传输的稳定性。
所有程序,最终都要加载到内存,程序保存到硬盘不同的国家用不同的编码格式,但是到内存中我们为了兼容万国(计算机可以运行任何国家的程序原因在于此),统一且固定使用unicode,这就是为何内存固定用unicode的原因,你可能会说兼容万国我可以用utf-8啊,可以,完全可以正常工作,之所以不用肯定是unicode比utf-8更高效啊(uicode固定用2个字节编码,utf-8则需要计算),但是unicode更浪费空间,没错,这就是用空间换时间的一种做法,而存放到硬盘,或者网络传输,都需要把unicode转成utf-8,因为数据的传输,追求的是稳定,高效,数据量越小数据传输就越靠谱,于是都转成utf-8格式的,而不是unicode。