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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