【W3Cschool之强化Python能力】

这一块主要用于记录自己利用这段空闲时间，进一步提高自己Python编程水平，对一些模糊问题进行重新学习及强化。

一、概念问题

1、面向对象与面向过程的区别

面向对象（Object Oriented，简称OO：如Python、C++等编程语言）： 把需要解决的问题从分析对象的角度进行分析编程，分析该对象具有什么性质，有什么属性，有什么方法。在解决该问题时，直接调用该对象的属性、方法即可。如分析人具有跳、跑、走、吃、喝等属性，在使用的时候直接调用人.跑（）即可。

面向过程（Procedure Oriented，简称PO：如C语言 ）：把需要解决的问题从分析过程的角度进行分析编程，分析该过程是什么流程，要按照什么顺序执行，等按照这些顺序执行完，该问题也就得到了解决。

从其他地方看到了一个例子，特别形象、易于理解，这里拿来供大家参考学习：
问题： 洗衣机里面放有脏衣服，怎么洗干净？

面向过程的解决方法：
1、执行加洗衣粉方法；
2、执行加水方法；
3、执行洗衣服方法；
4、执行清洗方法；
5、 执行烘干方法；

以上就是将解决这个问题的过程拆成一个个方法（是没有对象去调用的），通过一个个方法的执行来解决问题。

面向对象的解决方法：
1、先写出两个对象：“洗衣机”对象和“人”对象；
2、针对对象“洗衣机”加入一些属性和方法：“洗衣服方法”、“清洗方法”、“烘干方法”；
3、针对对象“人”加入属性和方法：“加洗衣粉方法”、“加水方法”；
4、然后执行
1）人.加洗衣粉
2）人.加水
3）洗衣机.洗衣服
4）洗衣机.清洗
5）洗衣机.烘干

解决同一个问题 ，面向对象编程就是先抽象出对象，然后用对象执行方法的方式解决问题。

三、细节问题

1、输出内容换行符

print('Hello\nWorld')
#输出结果为：
Hello
World

2、变量名的命名要求

变量名称允许使用的字符是字母、数字、下划线，并且不能以数字开头。

3、算术运算符

（1）取余：%
（2）整除：//
（3）幂数：**

4、浮点数的产生

Python中使用浮点数来表示不是整数的数字。
浮点数的产生可以通过带有小数点的数字直接创建，也可以使用整数除法等操作产生。

5、转义字符

需要转义的话，需要在转义字符前面加上反斜杠\即可。
注意：
（1）换行符n和反斜杠\前面必须加上转义字符，分别变为\n和\\。
（2）用三行引号创建字符串时，使用换行符时，不需要进行转义，Enter键会自动进行转义。
（3）在字符串前面添加一个r，表示的是原始字符串，不会发生转义。如：

print(r'hello\nworld')	#输出为：hello\nworld
print(r'this is a word \n')		#输出为：this is a word \\n

6、print函数

print函数默认情况下，输出是要换行输出的，如果要实现不换行输出，需要在变量末尾加上end=“ ”。

7、斐波那契数列

又称为黄金分割数列，即：1，1，2，3，5，8，13，21，34，，，，，，
使用递推方法可以表示为：F(0)=0，F(1)=1，F(n)=F(n-1)+F(n-2) （n ≥ 2，n ∈ N*）.

8、end关键字

关键字end可以用于将结果输出到同一行，或者在输出的末尾添加不同的字符。

9、isinstance和type的区别：

type（）：不会认为子类是一种父类类型。
isinstance（）：会认为子类是一种父类类型。

10、运算符

1)位运算符

（1）^（按位异或运算符）：不同为1，相同为0.
（2）<<（左移运算符）：二进位全部左移若干位，由“<<”右边的数指定移动的位数，高位丢弃，低位补0。如a << 2 输出结果 240 ，二进制解释： 1111 0000
（3）>>（右移运算符）：把“>>”左边的数的二进位数全部右移若干位，“>>”右边的数指定移动的位数。如60 >> 2 输出结果 15 ，二进制解释： 0000 1111

2）逻辑运算符

（1）and（布尔“与”）：x and y—如果x为False，x and y返回False，否则它返回y的计算值。如（10 and 20）返回20.
（2）or（布尔“或”）：x or y—如果x是True，它返回x的值，否则它返回y的计算值。如（10 or 20）返回10.
（3）not（布尔“非”）：not x—如果x为True，返回False。如果x为False，它返回True。如（not（10 and 20））返回False。

11、break与continue在循环句子中的区别

break：直接跳出循环体。
continue：跳出当前循环，执行下一轮循环。

12、数据结构

1）列表（list）

列表：是写在方括号之间、用逗号分隔开的元素列表，列表中元素的类型可以不相同。【列表中的元素可以修改】

list1 = ['Google', 'W3Cschool', 1997, 2000]

列表的方法有：list.append(x)、list.extend(L)、list.insert(i,x)、list.remove(x)、list.pop([i])、list.clear()、list.index(x)、list.count(x)、list.sort()、list.reverse()、list.copy()。

堆栈：一种特定的数据结构，最先进入的元素最后一个被释放（后进先出）。
列表的方法使得列表可以作为一个堆栈来使用，使用append() 方法可以把一个元素添加到堆栈顶，使用功能不指定索引的pop() 方法可以把一个元素从堆栈顶释放出来。
队列：先进先出。
列表的方法使得列表也可以当做队列使用，在队列的第一个位置加入的元素可以第一个取出来。
注意：拿列表作队列效率不高。在列表的最后添加或者弹出元素速度快，然而在列表里插入或者从头部弹出速度却不快，这是因为列表中的所有的元素都需要进行移动。

2）元组（tuple）

元组使用小括号（），列表使用方括号[]。

3）集合（set）

是一个无序不重复元素的集。创建空集合必须使用功能set（），不能使用{}，{}是用来创建空字典的。集合的基本功能包括关系测试和消除重复元素。

4）字典（dictionary）

是一个无序的键值对（key-value）集合。其中关键字（key）必须使用不可变类型，且不能重复。创建空字典使用{}。

在字典中遍历时，关键字和对应的值可以使用items()方法同时解读出来；
在序列中遍历时，索引位置和对应值可以使用enumerate()函数同时得到；
同时遍历两个或更多的序列时，可以使用zip()组合；
要反向遍历一个序列时，首先调用reversed()函数。

5）数字（number）

主要包含int（整型）、float（浮点型）、bool（布尔型）、complex（复数）。
A、数学函数
abs(x)：返回数字的绝对值，如abs(-10) 返回 10
fabs(x)：返回数字的绝对值，如math.fabs(-10) 返回10.0

ceil(x)：返回数字的上入整数，如math.ceil(4.1) 返回 5
floor(x)：返回数字的下舍整数，如math.floor(4.9)返回 4

pow(x, y)：x**y 运算后的值。
sqrt(x)：返回数字x的平方根。

modf(x)：返回x的整数部分与小数部分，两部分的数值符号与x相同，整数部分以浮点型表示。
round(x [,n]) ：返回浮点数 x 的四舍五入值，如给出 n 值，则代表舍入到小数点后的位数。

B、三角函数
atan2(y, x)：返回给定的 X 及 Y 坐标值的反正切值。
hypot(x, y)：返回欧几里德范数 sqrt(xx + yy)。
degrees(x)：将弧度转换为角度,如degrees(math.pi/2) ， 返回90.0
radians(x)： 将角度转换为弧度

C、随机数函数
choice(seq)：从序列的元素中随机挑选一个元素
randrange ([start,] stop [,step])：从指定范围内，按指定基数递增的集合中获取一个随机数，基数默认值为 1
random()：随机生成下一个实数，它在[0,1)范围内。
uniform(x, y)：随机生成下一个实数，它在[x,y]范围内。
seed([x])：改变随机数生成器的种子seed。如果你不了解其原理，你不必特别去设定seed，Python会帮你选择seed。
shuffle(lst)：将序列的所有元素随机排序

6）字符串（string）

字符串格式符%s

四、新内容知识

1、数据类型和数据结构

1）对象

对象：Python中以一切皆对象，每一个对象都有一个唯一的标识符（id()）、类型（type()）以及值。
对象根据其值能否修改，可以分为可变对象和不可变对象。
不可变对象：数字、字符串、元组。
可变对象：字典、列表、字节数组。

2）标准数据类型

在Python中，变量就是变量，它没有类型，我们所说的“类型”是指，变量所指的内存中对象的类型。

Python中有6个标准的数据类型：Number（数字）、String（字符串）、List（列表）、Tuple（元组）、Set（集合）、Dictionary（字典）。其中
不可变数据：Number（数字）、String（字符串）、Tuple（元组）；
可变数据：List（列表）、Set（集合）、Dictionary（字典）。

3）序列（一种数据结构）

在编程语言中，将以某种方式（比如通过编号）组合起来的数据元素集合称为数据结构。在Python中，最基本的数据结构为序列（sequence，简写为seq）。

序列：是一块可以存放多个值的连续内存空间，这些值按一定顺序排列，可通过每个值所在的位置的编号（也就是索引）访问它们。

在Python中，序列类型包括字符串、列表、元组、集合和字典。

与序列相关的内置函数
sorted()：对元素进行排序。
reversed()：反向序列中的元素。
enumerate()：将序列组合为一个索引序列，多用在for循环中。

2、迭代器与生成器

1）迭代器

迭代器：是访问集合与元素的一种形式，可以记住遍历的位置的对象。有两个基本的方法：

A、iter()

list=[1,2,3,4]
it=iter(list)	#创建迭代器
for i in it:
	print(x)

B、next()

list=[1,2,3,4]
it=iter(list)	#创建迭代器
print(next(it))		#	1
print(next(it))		#	2
print(next(it))		#	3
print(next(it))		#	4
print(next(it))		#	报错，StopIteration.

可以改写为：

import sys
list=[1,2,3,4]
it=iter(list)	#创建迭代器
while True:
	try:
		print(next(it))		
	except StopIteration:
		sys.exit()

2）生成器

生成器（generator）：使用yield的函数，是一个返回迭代器的函数，只能用于迭代操作。

在调用生成器运行的过程中，每次遇到yield时，函数会暂停并保存当前所有的运行信息，返回yield的值。并在下一次执行next()方法时从当前位置继续运行。

在pycharm中使用断点，可以查看代码的运行顺序及具体输出结果。

import sys

def fibonacci(n):
    a,b,counter=0,1,0
    while True:
        if counter>n:
            return
        yield a
        # print(f'a is {a}')
        a,b=b,a+b
        counter+=1

f=fibonacci(10)      # f 是一个迭代器，由生成器返回生成。

while True:
    try:
        print(next(f),end=' ')
    except StopIteration:
        sys.exit()

2、读和写文件

f=open(filename,mode)
—filename：文件名字。
—mode：‘r’:只读；‘w’:只写；‘a’:追加文件内容；‘r+’:读写。默认是’r’。

1）读

f.read(size)：读取一定数目的数据，然后作为字符串或者字节对象，返回。
f.readline()：从文件中读取单独的一行。
f.readlines()：返回该文件中包含的所有行。

2）写

f.write(string)：将string写入到文件中，然后返回写入的字符数。
f.tell()：返回文件对象当前所处发位置，它是从文件开头开始算起的字节数。
f.seek(offset,from_what)：改变文件当前位置。
—from_what的值，一般默认为0，即文件开头。
如果是0，表示开头------seek(x, 0)：从起始位置即文件首行首字符开始移动x个字符。
如果是1，表示当前位置------seek(x, 1)：表示从当前位置往后移动x个字符。
如果是2，表示文件的结尾------seek(-x, 2)：表示从文件的结尾往前移动x个字符。
f.close()：关闭文件并释放系统资源。

参考资料

1、 面向对象编程与面向过程编程举例