Python初学-变量这小东西

Python初学-变量这小东西

1. 和C++，Java的区别

• 动态类型
  
  • 查看变量a的类型的方法有type(a),a.__class__或者a.__doc__
• 一切都是对象：python中一切变量都是对象

2. 数字

• 自动转换类型<-动态类型

• decimal

  • 缺点：执行时间会比float长很多，从下图中可以明显看到时间的剧增
    
    • 
  • 优点：当你的运算结果出现了OL等数据类型不够的情况时，用decimal可以很方便的解决这个问题。输入from decimal import Decimal as D以后就可以使用decimal了，如：
    
    • 
      from decimal import Decimal as D
      D(0.3)/D(3)
      D(1)/D(2**10000)

• 常用库

  • math
  • random
  • numpy
    
    • 产生数组或矩阵，正态分布的随机数
    • 矩阵运算
  • scipy
    
    • 拟合，线性插值，样条插值
    • 积分，微分
    • 解非线性方程
    • 滤波器设计

在这里纪念一下我用python画出来的第一张图：

相应的代码如下：

import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt
mu ,sigma =1,2
s=np.random.normal(mu,sigma,10000)
n,bins,patches=plt.hist(s,100,normed=True)
plt.xlabel('Smarts')
plt.ylabel('Probability')
plt.title('Histogram of IQ')
plt.text(-2,.2,r'$\mu=1,\ \sigma=2$')
plt.grid(True)
plt.show()

3. 字符串

切片，索引
s="use python do something"
s[1]
s[-1] 最后一个字符，同理s[-2],s[-3]
s[1:3] [start : stop]，其中stop那位不显示
s[1:6:2] [start : stop : step]
s[:-1] 除了最后一位
s[:] 和s的效果是一样的
s.split() 把字符串分解成一个list
a=s.split(' ')
b=','.join(a)把list再连接成str

常用方法
"let us "+s两个字符串连接
s*2 重复s两次，但s本身没改，返回的一个新的str
s.replace('python','java')替换
print "%s like %s" %('we','python') 把百分号后面的字符串依次填入前面的百分号

禁止转义r’ ‘
s='lalal\nlalllg'
print s 输出的结果是如下的两行
lalal
lalllg
print r'lalal\nlalllg这样输出就不会转义，直接输出
lalal\nlalllg

如果在程序里面如果要用到中文的时候，需要在文件头加上# coding: utf-8

4. 字符串-re模块

是用来处理正则表达式的模块
re: Regular Expression
- re.match(p,text)
- re.search(p,text)
- re.findall(p,text)
- re.split(p,text)
- re.sub(p,s,text)

在待处理的字符串如'hello\n'前面加上字母r可以禁止字符串转义

整体介绍：
11个元字符 ,\,^,$,.,|,?,*,+,(),[],{}
具体分类：
1. 特殊含义,\,.,
2. 可选,|,[],
3. 重复,*,+,?,{},（贪婪模式）
4. 6个字符类,\d,\D,\s,\S,\w,\W
5. 4个位置类,\b,\B,\A,\Z,(^,$)
6. 分组,(),

5. 日期和时间

datatime：
1. Datatime.date.today() #日期
2. datetime.datetime.now()#日期和时间
3. datetime.timedelta(day=1000)#1000天之后
4. Isoformat(),strftime()#打印格式的问题
5. strptime()#字符串转换

time：
1. Datetime.time(12,11,30)
2. Time.time() #实际时间
3. Time.clock() #cpu时间
4. Time.sleep() #以s为单位，等待一段时间`

6. 列表

常用操作：
1. a_copy=a[:]
2. a.append(300) #加上一个元素
3. a.insert(1,50) #把50插入到下标1的位置
4. a.pop() #把第一个元素给弹出来
5. a.sort() #按照value值排序
6. a.reverse() #把a这个list反过来
7. del a[1] #删去下标为1的元素
8.b=[a,a_ref,a_copy]#b是三个列表嵌套起来的列表
9.c=[1, 2, ‘123’, ‘abc’]#多种类型并存
10.+, *#运算符重载
11.Count(val)` #对某个元素计数，多态的方法

7. 元组

元组相当于一个不可变的list
如(a, b, c)不能在原处修改

常用操作：
1. index
2. count，对某个元素计数
3. +, * #运算符重载
4. 转换：tuple()

8. 字典

是一个没有顺序的数据结构，是个散列表，适合插入、查询操作，用空间换了速度

Key不一定是字符串，但一定是不可变的对象：数字、字符串、元组

有排序的方法:
[(k,dict[k])] for k in sorted(dict.keys())]
或者直接调用sorted()函数，以后再说，这个比较复杂

常用操作
1. dictName.Keys(), dictName.values(), dictName.items()
在dictName.items()这个方法返回的内容中，键值对将会以tuple元组的形式返回。

需要注意的是在python2里，这两个方法返回的是一个list，而在python3里，返回的则是dict_keys(…)，这样做事有利的，特别是字典较大的时候，因为不需要用时间和内存去产物和存储一个你有可能不会用到的list，如果你真的需要返回一个list，可以调用list()方法。—《introducing Python》

1. dictName.Get()
2. dictName.Update(another dict)
   这个方法能够用来combine dict
3. del dictName('key')
   删去某个键值对
4. Clear
   清空字典内的所有内容

再谈引用和拷贝
- 引用

L=[4, 5, 6]
X=L*4, Y=[L]*4
L[1]=0
print X, Y   #X不会变，而Y会变，[L]*4里面是引用

• 浅拷贝

  • 不考虑嵌套，只拷贝第一层
  • D.copy()或者copy.copy(D)
  • 列表L[:]

• 深拷贝

  • copy.deepcopy(D)

产生dict的操作，概括一下：

# coding： utf-8

#----------用dict直接生成字典
name_age=(('xiaoli',33), ('xiaowang',20), ('xiaozhang',40))
a=dict(name_age)
b=dict(xiaoli=33,xiaowang=20,xiaozhang=40)

#----------如何将两个等长度的list合并成dict
text = 'C++ python shell ruby java javascript c'
code_num = [1,2,3,4,5,6]

text_list=text.split(' ')
code_dict = dict(zip(text_list,code_num)) 
#zip把两个list中的对应元素组成元组

#----------key, keys, items, values
code_dict['python']
code_dict.keys()
code_dict.valuse()
code_dict.items()

#----------get
a=code_dict.get('fortran',None)

#----------ref and copy
a_ref = code_dict
a_copy = code_dict.copy()

#----------update, del, copy, clear
other_code = {'php':7,'objective-c':8}
code_dict.update(other_code)
del code_dict['C++']
a_ref
a_copy
a_ref.clear()

#----------sort key and values
[(k,a_copy[k]) for k in sorted(a_copy.keys())]

发现一个对List，Dictrionary，Tuple三者联系和区别的回答写的非常好，引用一下：

一、首先,看看三者最基本的区别：
1. List是顺序的,可变的.
2. Dictrionary是无顺序的,可变的.Dictionary是内置数据类型之一,它定义了键和值之间一对一的关系.每一个元素都是一个 key-value 对,整个元素集合用大括号括起来.
3. Tuple 是顺序的,不可变 list.一旦创建了一个 tuple 就不能以任何方式改变它.

定义 tuple 与定义 list 的方式相同,除了整个元素集是用小括号包围的而不是方括号
你说的对,Tuple 是不可变 list.一旦创建了一个 tuple 就不能以任何方式改变它.

二、Tuple 与 list 的相同之处
定义 tuple 与定义 list 的方式相同,除了整个元素集是用小括号包围的而不是方括号.
Tuple 的元素与 list 一样按定义的次序进行排序.Tuples 的索引与 list 一样从 0 开始,所以一个非空 tuple 的第一个元素总是 t[0].
负数索引与 list 一样从 tuple 的尾部开始计数.
与 list 一样分片 (slice) 也可以使用.注意当分割一个 list 时,会得到一个新的 list ；当分割一个 tuple 时,会得到一个新的 tuple.

三、Tuple 不存在的方法
- 您不能向 tuple 增加元素.Tuple 没有 append 或 extend 方法.
- 您不能从 tuple 删除元素.Tuple 没有 remove 或 pop 方法.
- 您不能在 tuple 中查找元素.Tuple 没有 index 方法.
- 然而,您可以使用 in 来查看一个元素是否存在于 tuple 中.

四、用 Tuple 的好处
Tuple 比 list 操作速度快.如果您定义了一个值的常量集,并且唯一要用它做的是不断地遍历它,请使用 tuple 代替 list.
如果对不需要修改的数据进行 “写保护”,可以使代码更安全.使用 tuple 而不是 list 如同拥有一个隐含的 assert 语句,说明这一数据是常量.如果必须要改变这些值,则需要执行 tuple 到 list 的转换.

五、Tuple 与 list 的转换
Tuple 可以转换成 list,反之亦然.内置的 tuple 函数接收一个 list,并返回一个有着相同元素的 tuple
而 list 函数接收一个 tuple 返回一个 list.从效果上看,tuple 冻结一个 list,而 list 解冻一个 tuple.

六、Tuple 的其他应用
一次赋多值
>>> v = (‘a’,’b’,’e’)
>>> (x,y,z) = v

9. 文件

常用操作
1. F=open(path,'r')返回对象为file-like object，还可以是内存，网络等。
- path是路径（包括文件名）
- r是模式，模式还有w和a
- r代表的是read
- w代表的是write，它会把原文件清空，如果这个文件不存在，则会新建一个文件

1. F.read() #读一个字节或者一个单位
2. F.reanline()
3. F.write()
4. F.close()

对中文的支持

import codecs
f=codecs.open(filename,mode,encoding)

文件操作

import os
os.path.exists(filename)
os.rename(old,new)

相关的第三方库：
- Shelve库
- Pickle/cPickle库

10. 作业

1. 编写验证e-mail的正则表达式。邮箱名可以是英文字母或数字或-, _符号，邮箱后缀网址名可以是英文字母或数字，域名可以是com, org, edu
   如：[email protected]

2. 利用随机函数产生一个用户的用户名，密码，并利用文件将用户名和密码保存下来。

3. 上面的文件中密码没有加密，不安全，请将文件内容取出后将密码字段通过md5的库处理后，再保存至另一个文件。

   >import hashlib    #md5加密处理库
   hashlib.md5(password).hexdigest()()

作业的解答

1. Solution:

# coding: utf-8
#copyRight by TristanHuang

import re
text = '[email protected]'

#match the name of e-mail
print re.findall('([a-zA-Z0-9-_]+)@([a-zA-Z0-9]+)\.(com|org|edu)',text)

#reference answer
import re
text='[email protected] [email protected] [email protected] [email protected] aaa@111 com'

print re.findall(r'(\w+[-\w]*)@([a-zA-Z0-9]+)\.(com|org|edu)',text)

1. solution:

# coding utf-8

import random

character = 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789'
len=len(character)

#产生用户名
a=[0]*4
a[0]=character[random.randint(0,len-1)]
a[1]=character[random.randint(0,len-1)]
a[2]=character[random.randint(0,len-1)]
a[3]=character[random.randint(0,len-1)]

name = ''.join(a)

#产生密码
b=[0]*6

b[0]=character[random.randint(0,len-1)]
b[1]=character[random.randint(0,len-1)]
b[2]=character[random.randint(0,len-1)]
b[3]=character[random.randint(0,len-1)]
b[4]=character[random.randint(0,len-1)]
b[5]=character[random.randint(0,len-1)]

password = ''.join(b)

#创建和写入文件
f = open('a.txt','w')
f.write(name+','+password+'\n')
f.close()

1. solution

#读入文件
f = open('a.txt','r')
name_password = f.readline().strip().split(',')

#md5加密
import hashlib
password_md5 = hashlib.md5(name_password[1]).hexdigest()

#重新写入文件
f = open('a_md5.txt','w')
f.write(name_password[0]+','+password_md5+'\n')

f.close()