Python北理工_第三章 基本数据类型
3.1 数字类型及操作
整数类型、浮点数类型、复数类型、数值运算操作符
1.整数类型
与数学中的整数概念一致
- -可正可负，没有取值范围限制
- -pow(x, y)函数，计算
，想算多大算多大
4种进制表示形式
- 十进制：1010,99，-217
- 二进制：以0b或0B开头：0b010，-0B101
- 八进制：以0o或0O开头：0o123，-0O456
- 十六进制：以0x开头或0X开头：0x9a，-0X89
2.浮点数类型
与数学中的实数概念一致
- 带有小数点及小数的数字
- 浮点数取值范围和小数精度都存在限制，但常规计算可忽略
- 取值范围数量级约，精度数量级
浮点数 运算存在不确定尾数（不是bug）
- round(x, d)：对x四舍五入，d是小数截取位数
- 浮点数之间 运算及比较 用round()函数进行辅助
- 不确定尾数一般发生在，round()十分有效
科学计数法
使用字母e或E作为幂的符号，以10为基数，格式如下：
e，表示：
例如：
4.3e-3，
，0.0043
9.6E5，
，960000.0
3.复数类型
如果 
，那么 x 的值是什么？
定义 
，以此为基础，构建数学体系
a+bj 被称为复数，其中，a是实部，b是虚部
z.real 获取实部，z.imag 获取虚部
例：
z = 1.23e-4+5.6e+89j
print(z.real)
# 0.000123
print(z.imag)
# 5.6e+894.数值运算操作符
| x + y | |
|---|---|
| x - y | |
| x * y | |
| x / y | 除，10 / 3=3.3333 |
| x // y | 整数除，10 / 3 = 3 |
| + x | x 本身 |
| x % y | 取余，10 % 3 = 1 |
| x ** y | 幂运算，x 的 y 次幂 |
| x op= y | 二元操作符 x = x op y |
数字类型的关系
类型之间可以进行混合运算，生成结果为“最宽”类型
整数->浮点数->复数
例：123+4.0 = 127.0
数值运算函数
| 函数及使用 | 描述 |
|---|---|
| abs(x) | 绝对值，x的绝对值 abs(-10.01)结果是10.01 |
| divmod(x, y) | 商余，同时输出 商和余数-->(x//y, x%y) divmod(10, 3) 结果为 (3, 1) |
| pow( x, y[, z] ) | 幂余，(x**y)%z pow(3, pow(3, 99), 10000) 结果为4587 |
| round( x[, d] ) | 四舍五入，d是保留小数位数，默认值为0 round(-10.123, 2) 结果为 -10.12 |
| max(x1, x2, ..., xn) | 最大值 |
| min(x1, x2, ..., xn) | 最小值 |
| int( x ) | 将 x 变成整数，舍弃小数部分 |
| float( x ) | 将 x 变成浮点数，增加小数部分 float(12) 结果为12.0 float("1.23") 结果为 1.23 |
| complex( x ) | 将 x 变成复数，增加虚数部分 complex(4) 结果为 4+0j |
3.2 实例3：天天向上的力量
程序大意：小明一年365天每天努力工作，小红则工作日努力，周末休息，则小红在工作日要多努力才能达到和小明努力一年的效果？
程序流程图：
程序代码：
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))输出结果为：0.019
结论：工作日模式下，每天要努力到1.9%，相当于365天模式每天1%
3.3 字符串类型及操作
1.字符串类型的表示
单行字符串：单引号 or 双引号
多行字符串：三单引号 or 三双引号
在字符串中包含 双引号 or 单引号：
# 'hello'
print("'hello'")
# "hello"
print('"hello"')
# '"hello"'
print(''' '"hello"' ''')正向递增序号 和 反向递减序号
使用 [ ] 获取字符串中的一个或多个字符
索引：返回字符串中单个字符 <字符串>[M]
切片：返回字符串中一段字符子串 <字符串>[M : N]
name="gengsj"
# j
print(name[-1])
# geng
print(name[0: 4])字符串切片的高级用法
使用 [ M: N: K ] 根据步长对字符串切片
<字符串>[M: N]，M缺失表示 至开头，N缺失表示 至结尾
<字符串>[M: N: K]，根据步长K 对字符串切片
示例：
str = "HarryPotter"
# 从开头到第五个元素（不包含第五个元素）
print(str[: 5])
# 从第五个元素到末尾
print(str[8: ])
# 从第一个元素到第八个元素，跳跃2
print(str[1: 8: 2])
# 翻转字符串
print(str[: : -1])转义字符 \
- 表达特定字符的本意
print("这里有个双引号(\")")
# 这里有个双引号(")- 形成一些组合，表达一些不可打印的含义
"\b"回退 "\n"换行（光标移动到下行首） "\r"回车（光标移动到本行首）
2.字符串操作符
| 操作符及使用 | 描述 |
|---|---|
| x + y | 连接两个字符串 x 和 y |
| n * x 或 x * n | 复制 n次字符串 |
| x in s | 如果 x 是 s 的子串，则返回 True，否则返回 False |
示例：输入星期几的数字，输出对应中文
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])3.字符串处理函数
| 函数及使用 | 描述 |
|---|---|
| len(x) | 长度，返回字符串x的长度 |
| str(x) | 把 x 转成字符串格式 str(1.23) 结果为 "1.23" str([1, 2]) 结果为 "[1, 2]" |
| hex(x) 或 oct(x) | 整数 x 的 十六进制 或 八进制 小写形式字符串 hex(425) 结果为 "0x1a9" oct(425) 结果为 "0o651" |
| chr(u) | u为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 |
示例：打印十二星座
for i in range(12):
print(chr(9800 + i), end=" ")
# 最后end=" "，是把本来要输入的换行符换成 一个空格
4.字符串处理方法
“方法”
- “方法”特指 .() 风格中的函数 ()
- 方法本身也是函数，但与有关，.() 风格使用
- 字符串及变量也是 ，存在一些方法
一些以方法形式提供的字符串处理功能
| 方法及使用 | 描述 |
|---|---|
| str.lower(), str.upper() | 返回字符串的副本，全部字符小写/大写 "AbCdEfGh".lower() 结果为 "abcdefgh" |
| str.split(sep = None) | 返回一个列表，由 str 根据 sep 被分隔的部分组成 "A,B,C".split(",") 结果为 ['A', 'B', 'C'] |
| str.count(sub) | 返回子串 sub 在 str 中出现的次数 "an apple a day".count("a") 结果为4 |
| str.replace(old, new) | 返回字符串 str副本，所有 old 子串被替换为new "python".replace("n", "n123.io") 结果为 "python123.io" |
| str.center(width [,fillchar]) | 字符串str根据宽度width居中，fillchar可选 "python".center(20, "=") 结果为 =======python======= |
| str.strip(chars) | 从str中去掉 chars中列出的字符 "= python= ".strip(" =np") "ytho" |
| str.join(iter) | 在iter变量除最后元素外每个元素后增加一个str ",".join("12345")结果为 "1, 2, 3, 4, 5" |
5.字符串类型的格式化
格式化：对字符进行格式表达的方式
<模板字符串>.format(<逗号分隔的参数>)
# 输出宽度为20，居中对齐，不满20个字符用=填充
print( "{0:=^20}".format("PYTHON") )
# '=======PYTHON======='
# 输出宽度为20，右对齐，不满20个字符用*填充
print( "{0:*>20}".format("BIT") )
# '*****************BIT'
# 输出宽度为10，默认左对齐，添加空格补齐
print("{:10}".format("BIT"))
# 'BIT '
# 注意：单引号之内为输出内容3.4 模块2：time库的使用
1.time库基本介绍
time库是 Python 中处理时间的标准库
- 计算机时间的表达；
- 提供获取系统时间并格式化输出功能
- 提供系统级精确计时功能，用于程序性能分析
import time
time.()2.时间获取 time(), ctime(), gmtime()
| 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() 1650193056.0178475 |
| ctime() | 获取当前时间并以易读方式表示，返回字符串 >>>time.ctime() Sun Apr 17 18:58:30 2022 |
| gtime() | 获取当前时间，表示为计算机可处理的时间格式 >>>time.gtime() time.struct_time(tm_year=2022, tm_mon=4, tm_mday=17, tm_hour=10, tm_min=59, tm_sec=18, tm_wday=6, tm_yday=107, tm_isdst=0) |
3.时间格式化
将时间以合理的方式展示出来
- 格式化：类似字符串格式化，需要有展示模板
- 展示模板由特定的格式化控制符组成
| 函数 | 描述 |
|---|---|
| strftime(tpl, ts) | tpl：格式化模板字符串，定义输出效果 ts：计算机内部时间类型变量 >>>t = time.gmtime() >>>time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", t) 2022-04-17 11:04:33 |
| strptime(str, tpl) | str：字符串形式的时间值 tpl：格式化模板字符串，用来定义输入结果 >>>timeStr = '2022-04-17 11:04:33' >>>time.strptime(timeStr, "%Y-%m-%d %H:%M:%S") |
字符说明
| 格式化字符串 | 日期 / 时间说明 | 值范围 和 实例 |
|---|---|---|
| %Y | 年份 | 0000~9999 |
| %m | 月份 | 01~12 |
| %B | 月份名称 | January~December |
| %b | 月份名称缩写 | Jan~Dec |
| %d | 日期 | 01~31 |
| %A | 星期 | Monday~Sunday |
| %a | 星期缩写 | Mon~Sun |
| %H | 小时（24h制） | 00~23 |
| %I | 小时（12h制） | 01~12 |
| %p | 上午/下午 | AM, PM |
| %M | 分钟 | 00~59 |
| %S | 秒 | 00~59 |
4.程序计时
- -指测量起止动作所经历时间的过程
- 测量时间：perf_counter()
- 产生时间：sleep()
| 函数 | 描述 |
|---|---|
| perf_counter() | 返回一个CPU级别的精确时间计数值，单位为秒 要程序开始前计数一次，完成时再计数一次，计算差值 >>>start = time.perf_counter() >>>end = time.perf_counter() >>>end - start |
| sleep(s) | 拟休眠的时间，单位是秒，可以是浮点数 >>>def wait(): time.sleep(3.3) >>>wait() 程序将等待3.3秒之后退出 |