Python语言程序设计——第三周：数据的基本类型
数据的基本类型
整数类型
与数学的整数概念一致
power(x,y)计算 x y x^y xy,可正可负，没有取值范围。表示形式为：
- 十进制：201；-51
- 二进制：以0b或者0B开头，如0b11；-0b10
- 八进制：以0o或者0O开头，如0o12；-0o45
- 十六进制：以0x或者oX开头，如0x5a，-0x74
浮点数类型
与数学中的实数概念一致
- 取值范围为 − 1 0 308 -10^{308} −10308至 1 0 308 10^{308} 10308，精度数量级 1 0 − 16 10^{-16} 10−16
- 浮点数间运算存在不确定的尾数，不是bug
- ==表示判断
- round(x,d)函数对x进行四舍五入，d是小数截取位数
浮点数间运算及比较用round()函数辅助 - 不确定尾数一般发生在 1 0 − 16 10^{-16} 10−16左右，round()十分有用
- 浮点数的科学记数法表示：
使用字母e或E作为幂的运算，以10为底数，格式如下：
e表示 a ∗ 1 0 b a*10^b a∗10b，如4.3e-3，9.6e5
复数类型
与数学中的复数概念一致
定义 j = − 1 j=\sqrt{-1} j=−1， a + b j a+bj a+bj被称为复数， a a a为实部， b b b为虚部。
例如： z = 1.26 e − 4 + 5.6 e + 89 j z=1.26e-4+5.6e+89j z=1.26e−4+5.6e+89j，利用z.real获得实部，z.imag获得虚部
数值运算操作符
x+y表示x与y之和
x-y表示x与y之差
x*y表示x与y之积
x\y表示x与y之商（产生是浮点数结果）
x\\y表示x整除y
x%y表示余数，模运算
x**y表示x的y次幂，作用同power(x,y)
非重点：二元操作符
x op= y
| 增强操作符及使用 | 描述 |
|---|---|
| x op= y | 即x=x op y，其中，op为二元操作符 ，包括+ - * / // % ** |
数值运算函数
| 函数及使用 | 描述 |
|---|---|
| abs(x) | 求x的绝对值 |
| divmod(x，y) | 商余，（x//mody,x%y），同时输出商和余数 |
| power(x,y[,z]) | 幂余，（x**y)%z，表示参数z可省略 |
| round(x,[,d]) | 四舍五入，d是保留小数位数，默认值为0 |
| max{ x 1 , x 2 , . . . , x n {x_1,x_2,...,x_n} x1,x2,...,xn} | 最大值，返回 x 1 , x 2 , . . . , x n x_1,x_2,...,x_n x1,x2,...,xn的最大值，n不限 |
| min{ x 1 , x 2 , . . . , x n {x_1,x_2,...,x_n} x1,x2,...,xn} | 最小值，返回 x 1 , x 2 , . . . , x n x_1,x_2,...,x_n x1,x2,...,xn的最小值，n不限 |
| int(x) | 将x变成整数，舍弃小数部分 |
| float() | 将x变成浮点数，增加小数部分 |
| complex() | 将x变成复数，增加虚数部分 |
实例3：天天向上的力量
每天进步0.001，每天退步0.001
#DayDayUpQ1.py
dayup=pow(1.001,365)
daydown=pow(0.999,365)
print("向上:{:.2f},向下:{:.2f}".format(dayup,daydown))
每天进步0.005，每天退步0.005
#DayDayUpQ2.py
dayfactor=0.005
dayup=pow(1+dayfactor,365)
daydown=pow(1-dayfactor,365)
print("向上:{:.2f},向下:{:.2f}".format(dayup,daydown))
工作日进步0.01，休息日退步0.01
#DayDayUpQ3.py
dayup=1.0
dayfactor=0.01
for i in range(365):
if i % 7 in [6,0]:
dayup=dayup*(1-dayfactor)
else:
dayup=dayup*(1+dayfactor)
print("工作日的力量:{:.2f}".format(dayup))
工作日模式下，工作日每天努力到什么程度才能达到和每天努力的人相同的结果
#DayDayUpQ4.py
def dayUP(df):
dayup=1
for i in range(365):
if i % 7 in [6,0]:
dayup=dayup*(1-0.01)
else:
dayup=dayup*(1+df)
return dayup
dayfactor=0.01
while dayUP(dayfactor)<37.78:
dayfactor+=0.001
print("工作日的努力参数是:{:.3f}".format(dayfactor))
字符串类型及操作
字符串
由0个或多个字符组成的有序字符序列
| 操作符及使用 | 描述 |
|---|---|
| x+y | 连接连个字符串x和y |
| n*x或x*n | 连接n次字符串x |
| x in s | 如果x是s的子串，返回True，否则返回False |
获取星期字符串
#WeekNamePrintV1.py
WeekStr="星期一星期二星期三星期四星期五星期六星期日"
WeekId=eval(input("请输入星期数字（1-7）："))
pos=(WeekId-1)*3
print(WeekStr[pos:pos+3])
#WeekNameV2.py
WeekStr="一二三四五六日"
WeekId=eval(input("请输入星期数字（1-7）："))
print(星期+WeekStr[WeekId-1])
字符串处理函数
一些以函数形式提供的字符串处理功能
| 函数及使用 | 描述 |
|---|---|
| len(x) | 长度，返回字符串x的长度 |
| str(x) | 任意类型x所对应的字符串形式 |
| hex(x)或otc(x) | 整数x的十六进制或八进制小写形式字符串 |
| chr(u) | u位Unicode编码，返回其对应的字符 |
| ord(x) | x为字符，返回其对应的Unicode编码 |
注：
- eval(x)与str(x)是一对对应的函数
- chr(u)与ord(x)是一对对应的函数
Unicode编码
Python字符串的编码方式
- 统一字符编码，即覆盖几乎所有字符的编码方式
- 从0到1114111（0x10FFFF）空间，每个编码对应一个字符
- Python字符串中每一个字符都是Unicode编码字符
例如
for i in range(12):
print(chr(9800+i),end=" ")
♈
♉ ♊ ♋ ♌ ♍ ♎ ♏ ♐ ♑ ♒ ♓
字符串处理方法
| 方法及使用 | 描述 |
|---|---|
| str.lower()或str.upper() | 返回字符串的副本，全部字符小写/大写 |
| str.split(seq=None) | 返回一个列表，由str根据seq被分割的部分组成 |
| str.count(sub) | 返回字串sub在str中出现的次数 |
| str.replace(old,new) | 返回字符串str副本，所有old子串被替换为new |
| str.center(width[,fillchar]) | 字符串str根据宽度width居中，fillchar可选 |
| str.strip(chars) | 从str中去掉在其左侧和右侧chars中列出的字符 |
| str.join(iter) | 在iter变量最后除最后元素外每个元素后增加一个str #主要用于字符串分隔等 |
字符串类型的格式化
格式化是对字符串进行格式表达的方式
- 字符串格式化使用.format()方法，用法如下：
<模板字符串>.format(<逗号分隔的参数>)
time库的使用
time库基本介绍
| 函数 | 描述 |
|---|---|
| time() | 获取当前时间戳，即计算机内部时间值，浮点数>>> time.time() 1583248765.1645014 |
| ctime() | 获取当前时间并以易读方式表示，返回字符串>>> time.ctime()'Tue Mar 3 23:19:33 2020' |
| gmtime() | 获取当前时间，表示为计算机可处理的时间格式>>> time.gmtime() time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=3, tm_mday=3, tm_hour=15, tm_min=28, tm_sec=39, tm_wday=1, tm_yday=63, tm_isdst=0) |
时间格式化
| 函数 | 描述 |
|---|---|
| strfttime(tpl,ts) | tpl是格式化模板字符串，用来定义输出效果 ts是计算机内部时间类型变量 >>> t=time.gmtime()>>> time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S",t)'2020-03-03 15:33:24' |
| strptime(tpl,ts) | str是字符串形式的时间值 tpl是格式化模板字符串，用来定义输入效果 >>> timestr='2020-03-03 15:33:24'>>> time.strptime(timestr,"%Y-%m-%d %H:%M:%S")time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=3, tm_mday=3, tm_hour=15, tm_min=33, tm_sec=24, tm_wday=1, tm_yday=63, tm_isdst=-1)` |
| 格式化字符串 | 日期/时间说明 | 值范围和实例 |
|---|---|---|
| %Y | 年份 | 0000~9999，例如：1900 |
| %m | 月份 | 01~12，例如：10 |
| %B | 月份名称 | January~December，例如：April |
| %b | 月份名称缩写 | Jan~Dec，例如：Apr |
| %d | 日期 | 01~31，例如：25 |
| %A | 星期 | Monday~Sunday，例如：Wednesday |
| %a | 星期缩写 | Mon~Sun，例如：Wed |
| %H | 小时（24h制） | 00~23，例如：12 |
| %I | 小时（12h制） | 01~12，例如：7 |
| %p | 上/下午 | AM,PM，例如：PM |
| %M | 分钟 | 00~59，例如：26 |
| %S | 秒 | 00~59，例如：26 |
程序计时
- 程序计时指测量起止动作所经历时间的过程
| 函数 | 描述 |
|---|---|
| per_counter() | 返回一个CPU级别的精确时间计数值，单位为秒 由于这个计数值起点不确定，连续调用差值才有意义 >>> start=time.perf_counter()>>> end=time.perf_counter()>>> end-start7.049843562000206 |
| sleep(s) | s拟休眠时间，单位是秒，可以是浮点数>>> def wait():time.sleep(3.3)>>> wait() |
实例4 文本进度条
- 采用字符串方式打印可以动态变化的文本进度条
- 进度条需要能在一行中逐渐变化
- 采用sleep()模拟一个持续的进度
#TextProBarV1.py
import time
scale=10
print("------执行开始------")
for i in range(scale+1):
a='*'*i
b='.'*(scale-i)
c=(i/scale)*100
print("{:^3.0f}%[{}->{}]".format(c,a,b))
time.sleep(0.1)
print("------执行结束------")
结果如下：
------执行开始------
0 %[->..........]
10 %[*->.........]
20 %[**->........]
30 %[***->.......]
40 %[****->......]
50 %[*****->.....]
60 %[******->....]
70 %[*******->...]
80 %[********->..]
90 %[*********->.]
100%[**********->]
------执行结束------
文本进度条单行动态刷新
- 刷新的本质：用后打印的字符覆盖之前的字符
- 不能换行：print()需要被控制
- 要能回退：打印后光标退回到之前的位置\r
#TextProBarV1.py
import time
for i in range(101):
print("\r{:3}%".format(i),end="")
time.sleep(0.1)
完整效果
#TextProBarV3.py
import time
scale=50
print("执行开始".center(scale//2,"-"))
start=time.perf_counter()
for i in range(scale+1):
a='*'*i
b='.'*(scale-i)
c=(i/scale)*100
dur=time.perf_counter()-start
print("\r{:^3.0f}%[{}->{}]{:.2f}s".format(c,a,b,dur),end=' ')
time.sleep(0.1)
print("\n"+"执行结束".center(scale//2,'-'))
python123测试
四位玫瑰数
四位玫瑰数是4位数的自幂数。自幂数是指一个 n 位数，它的每个位上的数字的 n 次幂之和等于它本身。
例如：当n为3时，有1^3 + 5^3 + 3^3 = 153，153即是n为3时的一个自幂数，3位数的自幂数被称为水仙花数。
请输出所有4位数的四位玫瑰数，按照从小到大顺序，每个数字一行。
for i in range(1000,10000):
m=str(i)
if i==pow(eval(m[0]),4)+pow(eval(m[1]),4)+pow(eval(m[2]),4)+pow(eval(m[3]),4):
print(i)
100以内素数之和
求100以内所有素数之和并输出。
素数指从大于1，且仅能被1和自己整除的整数。
提示：可以逐一判断100以内每个数是否为素数，然后求和。
#Prime
def is_prime(n):
for i in range(2,n):
if n%i == 0:
return False
return True
sum = 0
for i in range(2,100):
if is_prime(i):
sum += i
print(sum)