学Python基础这一篇就够了

一、基础课程安排

序号	内容	目标
01	LInux基础	让大家对Ubuntu的使用从很陌生到灵活操作
02	Python基础	涵盖Python基础知识，让大家掌握基础的编程能力
03	Python面向对象	介绍Python的面向对象开发，为开发项目做好铺垫和准备

pycharm：

设置一：

1、打开pycharm，然后进入“File→→Settings→→Editor→→File and code Templates”界面，然后点击“Python Script”.

2、在右侧输入框中设置以下代码,然后保存即可。

##!/usr/bin/python3
# -*- coding: utf-8 -*-            
# @Time : ${DATE} ${TIME}
# @Author:未晞~
# @FileName: ${NAME}.py
# @Software: ${PRODUCT_NAME}

设置二：字体大小与颜色

 

如果想改为英文

依次点击：文件-设置-插件-上方的“已安装”-中文语言包右侧设置按钮-选择禁用-点击确定-弹窗选择重新启动。

1.1、anaconda+pycharm安装（思考再三，还是出一期安装教程）

1.1.1、anaconda安装

anaconda官方下载Anaconda | Anaconda Distribution。官网下载比较慢，给大家推荐清华源的下载地址： Index of /anaconda/archive/ | 清华大学开源软件镜像站 | Tsinghua Open Source Mirror 。

进入后选择最下方的Anaconda3，3的意思就是Python3以上的版本，如果是anaconda2则就是python2，此处推荐下载Anaconda3 注：x86是32位的，而x86_64就是64位的。

下载完成后运行安装：

同意用户协议：

选择为所用用户安装或只是为自己安装，选择All Users：

选择安装路径（路径不能有中文）：

这里建议将第一个勾选（将Anaconda添加到环境变量中，不勾选的话后期要自己添加到环境变量）：

开始安装：

安装完成，这里提示是否安装微软的VSCode 直接Skip跳过。

安装完成后在开始菜单中就会有anaconda程序。

1.1.2、pycharm安装

pycharm官方下载地址：Download PyCharm: Python IDE for Professional Developers by JetBrains 。

下载完成后开始运行安装

选择安装位置（不能有中文）：

创建桌面启动图标，32位和64位的，可多选。下方关联.py文件的，建议不勾选。

点Install 开始安装。安装完成，启动PyCharm。

这里是提示导入PyCharm的设置，首次安装不需要导入，选择下面那个选项，点OK 。

这里是Pycharm 的激活界面，专业版的可以免费试用30天，选择Evaluate for free ，然后点下面的Evaluate按钮。

这个位置就是告诉你Pycharm 的用户协议的地址。点Accept 接受就行了。

这个页面是选择页面风格，建议默认黑色就好。之后也可以设置的。

这里是选择安装插件，建议安装中间那个Markdown就可以（csdn上也有markdown编辑器，有时候可以直接复制粘贴过来，非常的方便）。安装完成后点右下角启动Pycharm。

这里就是Pycharm 启动界面了，这里是选择创建一个项目还是打开一个项目：

选择创建一个项目，选择好项目目录，然后就可以进入Pycharm了。

这是Pycharm的每日提示，看不懂的话直接左下角取消勾选，然后Close 就行了。

安装完Pycharm之后需要设置关联一下解释器才能正常工作。

运行PyCharm ,进入设置（Ctrl+Alt+S）

点击加号，在这里添加Anaconda安装目录下的Python.exe路径就可以了。

安装完成后，在新建项目中新建一个python文件：

运行以下代码进行测试，验证anaconda3是否可用，如果不可用会提示numpy包未加载：

**# -\*- coding: utf-8 -*****
import numpy **as** np **#一般以np作为numpy的别名**
**a = np.array([2, 0, 1, 5]) **#创建数组
**print(a) **#输出数组
**print(a[:3]) **#引用前三个数字（切片）
**print(a.min()) **#输出a的最小值
**a.sort() **#将a的元素从小到大排序，此操作直接修改a，因此这时候a为[0, 1, 2, 5]
**b= np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]]) **#创建二维数组
**print(b*b)**#输出数组的平方阵，即[[1, 4, 9], [16, 25, 36]]**

1.1、什么是操作系统

1.2、不同应用领域的主流操作系统

• 桌面操作系统

1. Windows系列 用户群体大

2. macOS 适用于开发人员

3. Linux 应用软件少

• 服务器操作系统

1. Linux 安全、稳定、免费；占用率高

2. Window Serve 付费，占用率低

• 嵌入式操作系统 Linux 智能硬件，智能家居，智能机器人

• 移动设备操作系统 IOS Android （基于Linux）

1.3、虚拟机

虚拟机是指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的，运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统

• 虚拟系统通过生成现有操作系统的全新虚拟镜像，具有真实操作系统完全一样的功能

• 进入虚拟系统后，所有操作都是在这个全新的独立的虚拟系统里面进行，可以独立安装运行软件，保存数据，拥有自己的独立桌面，不会对真正的系统产生任何影响

• 而且能够在现有系统与虚拟镜像之间灵活切换的一类操作系统

2、Linux内核及发行版

2.1、Linux内核版本

• 内核（kernel）是系统的心脏，是运行程序和管理像磁盘和打印机等硬件设备的核心程序，它提供了一个在裸设备与应用程序间的抽象层。

• Linux内核版本又分为 稳定版和开发版，两种版本是相互关联，相互循环

  • 稳定版：具有工业强度，可以广泛应用和部署。新的稳定版相当于较旧的只是修改了一些bug或加入一些新的驱动程序。

  • 开发版：由于要试验各种解决方案，所以变化得快

2.2、文件和目录

2.2.1、单用户操作系统和多用户操作系统（科普）

• 单用户操作系统：指一台计算机在同一时间 只能由一个用户使用，一个用户独自享用系统的全部硬件和软件资源。

• Windows XP之前的版本都是单用户操作系统

  Unix和Linux的设计初衷就是多用户操作系统

2.2.2、Windows和Linux文件系统区别

2.3、Linux主要目录速查表

• /：根目录，一般根目录下只存放目录，在 linux 下有且只有一个根目录，所有的东西都是从这里开始

  • 当在终端里输入 /home，其实是在告诉电脑，先从 /（根目录）开始，再进入到 home 目录

• /bin、/usr/bin：可执行二进制文件的目录，如常用的命令 ls、tar、mv、cat 等

• /boot：放置 linux 系统启动时用到的一些文件，如 linux 的内核文件：/boot/vmlinuz，系统引导管理器：/boot/grub

• /dev：存放linux系统下的设备文件，访问该目录下某个文件，相当于访问某个设备，常用的是挂载光驱mount /dev/cdrom /mnt

• /etc：系统配置文件存放的目录，不建议在此目录下存放可执行文件，重要的配置文件有

  • /etc/inittab

  • /etc/fstab

  • /etc/init.d

  • /etc/X11

  • /etc/sysconfig

  • /etc/xinetd.d

• /home：系统默认的用户家目录，新增用户账号时，用户的家目录都存放在此目录下

  • ~ 表示当前用户的家目录

  • ~edu 表示用户 edu 的家目录

• /lib、/usr/lib、/usr/local/lib：系统使用的函数库的目录，程序在执行过程中，需要调用一些额外的参数时需要函数库的协助

• /lost+fount：系统异常产生错误时，会将一些遗失的片段放置于此目录下

• /mnt: /media：光盘默认挂载点，通常光盘挂载于 /mnt/cdrom 下，也不一定，可以选择任意位置进行挂载

• /opt：给主机额外安装软件所摆放的目录

• /proc：此目录的数据都在内存中，如系统核心，外部设备，网络状态，由于数据都存放于内存中，所以不占用磁盘空间，比较重要的文件有：/proc/cpuinfo、/proc/interrupts、/proc/dma、/proc/ioports、/proc/net/* 等

• /root：系统管理员root的家目录

• /sbin、/usr/sbin、/usr/local/sbin：放置系统管理员使用的可执行命令，如 fdisk、shutdown、mount 等。与 /bin 不同的是，这几个目录是给系统管理员 root 使用的命令，一般用户只能"查看"而不能设置和使用

• /tmp：一般用户或正在执行的程序临时存放文件的目录，任何人都可以访问，重要数据不可放置在此目录下

• /srv：服务启动之后需要访问的数据目录，如 www 服务需要访问的网页数据存放在 /srv/www 内

• /usr：应用程序存放目录

  • /usr/bin：存放应用程序

  • /usr/share：存放共享数据

  • /usr/lib：存放不能直接运行的，却是许多程序运行所必需的一些函数库文件

  • /usr/local：存放软件升级包

  • /usr/share/doc：系统说明文件存放目录

  • /usr/share/man：程序说明文件存放目录

• /var：放置系统执行过程中经常变化的文件

  • /var/log：随时更改的日志文件

  • /var/spool/mail：邮件存放的目录

  • /var/run：程序或服务启动后，其 PID 存放在该目录下

2.4、Ubuntu图形界面入口

目标

• 熟悉

二、Python学习

1、第一个Python程序

• 第一个helloPython程序

• Python 2.x与3.x版本简介

• 执行Python程序的三种方式

  • 解释器——Python/python2

  • 交互式——ipython

  • 集成开发环境——PyCharm,anaconda

  An error occurred while creating a new notebook.

  解决方案：打开cmd，输入jupyter notebook，这样打开的jupyter就能新建python文件了。

1.1、Python源程序的基本概念

1. Python源程序就是一个特殊格式的文本文件，可以使用任意文本编辑软件做Python的开发

2. Python程序的文件扩展名是.py

1.2、print（‘helloworld’,’a+’）

print()函数：

• 功能：向目的地输出内容

• 输出的内容：数字、字符串、表达式

• 目的地：IDLE、控制台、文件

print(3 ** 3)
# 将数据输出文件中,注意点：1、所指定的盘符必须存在。2、使用file=fp
# 'a+'如果文件不存在就创建，如果文件存在就在文件内容的后面继续追加
fp=open('D:/text.txt','a+')
print('helloworld',file=fp)
fp.close()

# 不进行换行输出（输出内容在一行当中）
# 逗号会有空格
print('hello','world'+'python')

1.3、转义字符

1.3.1、什么是转义字符

就是反斜杠+想要实现的转义功能首字母

1.3.2、为什么需要转义字符

当字符中包括反斜杠、单引号和双引号等有特殊用途的字符时，必须使用反斜杠对这些字符进行转义（转换一个含义）

• 反斜杠：\ \

• 单引号：\ '

• 双引号：\ “

当字符串中包括换行、回车、水平制表符或退格等无法直接表示的转义字符时，也可以使用转义字符。

• 换行：\ n

• 回车 ：\ r

• 水平制表符：\ t

• 退格： \b

# =========转义字符======================================================
print('hello\nworld')
print('hello\tworld')
print('hello\rworld') #回车，相当于后面一个将hello替换掉
print('hello\bworld')#/b表示退一格
​
print('子曰：\'学而时习之，不亦说乎\'')
# 原字符，不希望字符串中的转义字符起作用，就是用原字符，就是在字符串之前加上r或者R
print(r'子曰：’君子和而不同‘')
#注意：最后一个字符不能是反斜杠

2、

Pycharm快捷键：

Alt + Enter 快速修正
Ctrl + Alt + L 代码格式化
Tab / Shift + Tab 缩进、不缩进当前行
Ctrl + Space 基本的代码完成（类、方法、属性）
Ctrl + Alt + Space 快速导入任意类
Ctrl + Shift + Enter 语句完成
Ctrl + P 参数信息（在方法中调用参数）
Ctrl + F12弹出文件结构
Tab+选中的内容   一起缩进          shift+tab 返回刚刚的缩进
ctrl+鼠标左键，进入builtins.py文件，如下图

2.1、二进制与字符编码

Unicode汉字编码表

ASCII码

因为不论英文还是中文，在程序中都叫做字符

print(chr(0b100111001011000))
print(ord('乘'))

2.2、Python中的标识符与保留字

2.2.1、保留字：

有一些单词，被python赋予了特定的含义，这些单词在Python中起任何名字时都不能使用

import keyword
print(key)
​
#得到保留字
['False', 'None', 'True', '__peg_parser__', 'and', 'as', 'assert', 'async', 'await', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

2.2.2、标识符

• 变量、函数、类、模板和其他对象的起的名字就叫标识符

• 规则：

  • 字母、数字、下划线_

  • 不能以数字开头

  • 不能是我的保留字

  • 我是严格要求区分大小写的

2.3、Python中的变量与数据类型

变量是内存中一个带标签的盒子

2.3.1、变量的定义和使用

• 变量是由三部分组成

  • 标识：表示对象所存储的内存地址，使用内置函数id(obj)来获取

  • 类型：表示的是对象的数据类型，使用内置函数type(obj)来获取

  • 值：表示对象所存储的具体数据，使用print(obj)可以将值进行打印输出

当变量被多次赋值之后，变量名会指向新的空间

2.3.2、数据类型

• 常见的数据类型

  • 整数类型：int

    • 整数的不同进制表示

      • 十进制》默认的进制

      • 二进制》以0b开头

      • 八进制》以0o开头

      • 十六进制》以0x开头

  • 浮点数类型： float

    • 浮点数由整数部分和小数部分组成

    • 浮点数存储不精确性

      • 使用浮点数计算的时候，可能会出现小数位数不确定的情况

        print(1.1+2.2)
        #3.3000000000000003
        print(1.2+1.2)#2.4

      解决方案如下：引入decimal

      # 解决方法
      from decimal import Decimal
      print(Decimal('1.1')+Decimal('2.2')

• 布尔类型： bool --True，False

  • 字符串类型：str

    • 字符串类型，字符串又被称为不可变的字符序列

    • 可以使用单、双、三

    • 单引号和双引号定义的字符串必须在一行，当然可以通过转义字符来转义掉那个空格，例如如下图：

    • 

    • 三引号定义的字符串可以分布在连续的多行’‘’ ‘’‘或’‘’‘’‘ ’‘’‘’‘

2.3.3、数据类型转换

函数名	作用	注意事项	举例
str()	将其他数据类型转换成字符串	也可以用引号转化	str(123) ‘123’
int()	将其他数据类型转换为整数	1、文字类和小数类字符串，无法转化为整数2、浮点数转化为整数，抹零取整	int(‘123’)int(9.8)
float()	将其他数据类型转化为浮点数	1、文字类无法转为整数2、整数转成浮点数	float(9)float(‘9.9’)

#python divmod() 函数把除数和余数运算结果结合起来，返回一个包含商和余数的元组(a // b, a % b)。
print(divmod(20**22,7))

print(str(123),
int('123'),
int(9.8),
float(9),
float('9.9'))

s1 = '192.168'
s2 = '72'
s3=True
i = 98
print(type(s1),type(s2),type(s3),type(i))
print(float(s1),type(float(s1)))
print(float(s2),type(float(s2)))
print(float(s3),type(float(s3)))
print(float(i),type(float(i)))

2.4、Python中的注释

• 在代码中对代码的功能进行解释说明的标注性文字，可以提高代码的可读性

• 注释的内容会被解释器忽略

• 通常包括三种类型的注释

  • 单行注释 ’#‘开头，直到换行结束

  • 多行注释，并没有单独的多行注释标记，将一对三引号之间的代码称为多行注释

  • 中文编码声明注释，在文件开头加上中文声明注释，用以指定源代码文件的编码格式

3、

3.1、Python的输入函数input()

• 作用：接收来自用户的输入

• 返回值类型：输入值的类型为str

• 值的存储：使用=对输入的值进行存储

present = input("孙冠楠想要什么礼物：")
print(present,type(present))
#从键盘上录入两个整数，计算两个整数的和。但是输入的数据都是字符串类型的，所以下面三行代码不能简单的实现加减功能
'''a=input()
b = input()
print(a+b)
'''
# 对上面的代码进行改进,
# 第一种改进
a = int(input())
b = int(input())
print(a+b)
# 第二种改进
a2 =  input()
a2 = int(a2)
b2 =input()
b2 = int(b2)
print(a2+b2)

3.2、Python中的运算符

• 算数运算符

  • 标准算术运算符

  • 取余运算符

  • 幂运算符

• 赋值运算符

  • 执行顺序：右→左

  • 支持链式赋值：a=b=c=20 相当于引用，a，b，c都指向同一空间，所以id相同

  • 支持参数赋值：+=、-=、*=、/=、//=、%=

  • 支持系列解包赋值：a,b,c=20,30,40（注意：左右变量的个数和值的个数一定要对应） 优点：交换

  a=b=c=30
  print(a)
  a = input()
  print(a)
  print(a,id(a))
  print(b,id(b))
  print(c,id(c))
  #但是新输入的地址与之前赋值的地址不同，实验结果如下图
  
  a,b,c = 20,30,40
  print(a,b,c)
  
  a=7
  a//=2
  print(a,type(a))
  a =8
  print(a//2,type(a//2))
  a=7
  a/=2
  print(a,type(a))
  
  #交换
  a,b = 10,20
  print(a,b)
  a,b = b,a
  print(a,b)

  

  

   

• 比较运算符

  每个对象都相当于被封装在一个容器中，我们定义的变量就好像把他们指向数值本来的盒子，所以这个id是相同的，相当于共享

  但是当是数组时，就不能这样了，（原因：如果两个数组使用一个id，那么一个数组的值改变，另一个也就改变，不具有唯一性），其实名字不同id不同。

  实验结果如下图：

  a==b：说明，a与b的value相等

  a is b：说明，a与b的id标识相等

  

   

数组的实验：

 

• 布尔运算符

布尔运算符就是两个布尔值之间的运算，布尔运算符有如下几个：

and, or, not, in , not in

• 位运算符

将数据转成二进制进行计算

位运算符包括：

1. &, |, << (高位溢出舍弃，低位补0)左移, >>（低位溢出舍弃，高位补0）

   

   • Python一切皆对象，所有对象都有一个布尔值

     • 获取对象的布尔值

       • 使用内置函数bool()

   • 以下对象的布尔值为False

     • False

     • 数值0

     • None

     • 空字符串

     • 空列表

     • 空元组

     • 空字典

     • 空集合

print(bool(False))#False
print(bool(0))#False
print(bool(None))#False
print(bool(''))#False
print(bool(""))#False
print(bool([]))#False
print(bool(list()))#False 空列表
print(bool(()))#空列表
print(bool(tuple()))#空元组
print(bool({}))#空字典
print(bool(dict()))#空字典
print(bool(set()))#空集合

3.3、运算符的比较级

算术运算>>位运算>>比较运算>>布尔运算>>赋值运算

4、各种执行语句

4.1、选择结构

if单分支与双分支
if 执行的条件:
      执行的语句2
     else:
      执行的语句2
 典例1：    
     a = int(input())
if a%2:
    print(a,"奇数")
else:
    print(a,"偶数")

if多分支结构
语法：
if 条件表达式1:
     条件执行语句
elif 条件表达式2:
     条件执行语句2
elif 条件表达式3:
     条件执行语句3
     [else:]
     执行语句

   典例2：
b = int(input())
if b == 1:
    print(1)
elif b>1:
    print("da")
else:
    print("small")

4.2、pass语句

语句什么都不做，只是一个占位符，用在语法上需要语句的地方

• 什么时候使用：

先搭建语法结构，还没想好代码怎么写的时候

• 哪些语句一起使用

  • if语句的条件执行体

  • for-in语句的循环体

  • 定义函数时的函数体

4.3、range()函数

• 用于生成一个整数序列

• 创建range对象的三种方式

  • range(stop)— 创建一个(0,stop)之间的整数序列，步长为1

  • range(start,stop)-- 创建一个(start,stop)之间的整数序列，步长为1

  • range(start,stop,step)– - 创建一个(start,stop)之间的整数序列，步长为step

• 返回值是一个迭代器对象

r = range(0,19)#默认从0开始，长度为19，步长为1
m = range(2)
print(r)#结果：range(0, 19)
#list 用于查看range对象中的整数序列，---list 是列表的意思
print(list(r))#[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18]
print(list(m))#[0, 1]

• range类型的优点：不管range对象表示的整数序列有多长，所有range对象占用的内存空间都是相同的，因为仅仅需要存储start,stop和step，只有当用到range对象时，才会去计算序列中的相关元素

• in与not in 判断整数序列中是否存在（不存在）指定的整数

4.4、循环结构

• 反复做同一件事称为循环

• 循环的分类

  • while

  • for-in

4.4.1、while循环

• 语法结构

while条件表达式：

条件执行体（循环体）

• 选择结构的if与循环结构while 的区别

  • if是判断一次，条件为True执行一次

  • while是判断N+1次，条件为True判断N次

• 初始化变量
  while条件判断
   条件执行体（循环体）
   改变变量
   
   ==注==结束循环使用缩进来实现
  
  

  #while循环
  i=1
  sum = 0
  while i<=100:
      sum+=i
      i+=1
  print(sum)

4.4.2、for-in循环

• in表达从（字符串、序列等）中依次取值，又称为遍历

• for - in遍历的对象必须是可迭代对象

• 语法结构

  • for 自定义的变量 in 可迭代对象:

    循环体

• 循环体内不需要访问自定义变量，可以将自定义变量替换成下划线

#for-in循环
for item in 'Python':#第一次取出来的是P，将P赋值item，将item输出
    print(item)
    #'''
    # P
    # y
    # t
    # h
    # o
    # n
    # '''

#range()产生一个整数序列，--》也是一个可迭代对象
for i in range(10):
    print(i)
'''
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
'''
#当然，如果在循环体中不需要使用到自定义变量，可将自定义变量写成'_'
for _ in range(3):
    print('I love Python')
'''
I love Python
I love Python
I love Python
'''

#练习：计算1到100的偶数和
sum = 0
for i in range(101):
    if i%2:sum+=i
print(sum)
#2500

4.5、流程控制语句

4.5.1、break

用于结束循环结构，通常与分支结构if一起使用

4.5.2、continue

用于结束当前循环，进入下一次循环，通常与分支结构中的if一起使用

for item in range(1,51):
    if item%5==0:
        print(item)

print('--------------使用continue---------------------')

for item in range(1,51):
    if item%5!=0:
        continue
    print(item)

4.5.3、二重循环中的break和continue

二重循环中的break和continue用于控制本层循环

for item in range(3):
    for j in range(1,11):
        if j%2==0:
            break
        print(j,end='\t')
    print()
///
1	
1	
1

for item in range(3):
    for j in range(1,11):
        if j%2==0:
           continue
        print(j,end='\t')
    print()
1	3	5	7	9	
1	3	5	7	9	
1	3	5	7	9

4.6、else

与else语句配合使用的多种情况

# 只有3次都输入错误时，正常结束才会执行最后一个else
#python也是同理
for item in range(3):
    pwd = input('请输入密码：')
    if pwd=='8888':
        print('密码正确')
        break
    else:
        print('密码错误')
else:
    print('对不起，三次密码均输入错误')

4.7、嵌套循环

外层循环执行一次，内层循环完整执行一轮

5、列表

变量存储的是一个对象的引用，就是这个变量指向那个对象的id

 

5.1、列表的创建与删除

5.1.1、列表的创建

列表需要使用中括号[],元素之间使用英文逗号进行分割

列表的创建方式：

• 使用中括号

• 使用内置函数list()

  print('=========创建===================')
  #第一种
  lst = ['hello','world',98]
  #第二种创建方式，使用内置函数list()
  lst2 = list(['hello','world',98])
  print(id(lst2))
  print(type(lst2))
  print(lst2)

列表的特点

• 列表元素按顺序有序排列

• 索引映射唯一数据

• 列表可以存储重复数据

• 任何数据类型可以混存

• 根据需要动态分配和回收内存

列表组合

语法： 列表3 = 列表1 + 列表2

将列表1和列表2中的元素取出，组成一个新的列表并返回。

列表重复

语法： 列表2 = 列表1 * n

print(list*3)
#[1, True, False, 'hello', 1, True, False, 'hello', 1, True, False, 'hello']

5.2、列表的查询操作

获取列表中指定元素的索引 index()

• 如查列表中存在N个相同元素，只返回相同元素中的第一个元素的索引

• 如果查询的元素在列表中不存在，则会抛出ValueError

• 还可以在指定的start和stop之间进行查找

  lst = ['hello','world',98,'hello']
  print(lst.index('hello'))#如果列表中有多个相同的元素，只返回列表中相同元素的第一个元素的索引
  print(lst.index('Python'))
  #在指定范围内查找元素的索引
  print(lst.index('hello',1,3)) #ValueError: 'hello' is not in list
  print(lst.index('hello',1,6))#3

  

获取列表中的单个元素

• 正向索引从0到N-1 举例：lst[0]

• 逆向索引从-N到-1，举例：lst[-N]

• 指定索引不存，抛出IndexError

print('=================获取单个元素=================')
lst = ['hello','world','my','china']
print(lst[1])
print(lst[-2])
print(lst[-4])

获取列表中的多个元素

语法格式

列表名[start:stop:step]

切片的结果：原列表片段的拷贝

切片的范围：[start,stop]

step默认为1：简写为[start:stop]

step为正数：（从start开始往后计算切片）

• [:stop:step] ：切片的第一个元素默认是列表的第一个元素

• [start::step] : 切片的最后一个元素默认是列表的最后一个元素

step为负数：（从start开始往前计算切片）

• [:stop:step] : 切片的第一个元素默认是列表的最后一个元素

• [start::step] : 切片的最后一个元素默认是列表的第一个元素

  print("==============获取列表的多个元素===========")
  lst =[1,2,3,4,5,6,78,9,10,22]
  print(lst[1:6:1])#开区间
  lst2=lst[1:6:1]
  print('原列表id:',id(lst))
  print('切片id:',id(lst2))
  print("默认步长为1：",lst[1:6:])
  print("默认步长为1,2：",lst[1:6])
  print(lst[-1::])
  print(lst[:-3:])

5.3、列表元素的增、删、改操作

这些方法只是在恰当的位置修改原来的列表。这意味着，它不是返回一个修改过的列表，而是直接修改原来的列表因此只要print(list.append(3))//输出none//

5.3.1、列表元素的增加操作

• append():追加在列表的末尾添加一个元素，（因为是一个元素，所以另一个元素的左右两边的中括号都要加上）

  • append()中的值可以是列表也可以是普通元素

    lst = [1,2,3,4]
    print('添加元素之前：', lst,id(lst))
    lst.append(100)
    print('添加元素之后：',lst,id(lst))
    print(list)
    lsti = ['yan','zi']
    lst.append(lsti)
    print(lst)
    
    添加元素之前： [1, 2, 3, 4] 2090082711488
    添加元素之后： [1, 2, 3, 4, 100] 2090082711488
    
    [1, 2, 3, 4, 100, ['yan', 'zi']]

• extend():延伸在列表的末尾至少添加一个元素

  • extend()中的值只能是列表/元组[一个可迭代对象(可加在for循环之后的)]，打碎可迭代对象之后的元素再加入列表中，不能是元素

#=============extend====================
lst2 = [1,2,3,4,4,5,6,7]
lst3 = ['yan','zi']
lst4 = 'yan','zi'
print('添加元素前：',lst2) #添加元素前： [1, 2, 3, 4, 4, 5, 6, 7]
# lst2.extend(lst3)
# lst2.extend(lst3)
lst2.extend(lst3)
print('1添加元素之后：',lst2)
#1添加元素之后： [1, 2, 3, 4, 4, 5, 6, 7, 'yan', 'zi']
lst2.extend(lst4)
print('2添加元素之后：',lst2)
#2添加元素之后： [1, 2, 3, 4, 4, 5, 6, 7, 'yan', 'zi', 'yan', 'zi']
lst2.extend('yan')
print('3添加元素之后：',lst2)
#3添加元素之后： [1, 2, 3, 4, 4, 5, 6, 7, 'yan', 'zi', 'yan', 'zi', 'y', 'a', 'n']
lst2.append(lst3)
print('4append:',lst2)
#4append: [1, 2, 3, 4, 4, 5, 6, 7, 'yan', 'zi', 'yan', 'zi', 'y', 'a', 'n', ['yan', 'zi']]

• insert():在列表的任意位置添加一个元素

  #在任意位置上添加一个元素
  list = [1,2,3,4,5,6]
  print('插入前：',list)#插入前： [1, 2, 3, 4, 5, 6]
  list.insert(1,90)
  print('插入后：：',list)#插入后：： [1, 90, 2, 3, 4, 5, 6]
  
  #在任意位置添加N个元素
  list1 = [True,False,'hello']
  #从1开始，到下标为3结束 list[0:]为全切
  list[1:3] = list1
  print(list)#[1, True, False, 'hello', 3, 4, 5, 6]
  list[1:4] = list1
  print(list)#[1, True, False, 'hello', 4, 5, 6]
  list[1:] = list1
  print(list)#[1, True, False, 'hello']

• 切片：在列表的位置添加至少一个元素

5.3.2、列表元素的删除操作

• remove()

  • 一次删除一个元素

  • 重复元素

  • 只删除第一个

  • 元素不存在抛出ValueError

    #remove
    list = [1,2,3,4,5,5,3,6]
    list.remove(3)
    print(list)
    #[1, 2, 4, 5, 5, 3, 6]

• pop()：根据索引移除元素

  • 删除一个指定索引位置上的元素

  • 指定索引不存在抛出IndexError

  • 不指定索引，删除列表中最后一个元素

    #pop() 根据索引移除元素
    list.pop(0)
    print('加入索引：',list)
    list.pop()
    print('不添加索引,删除最后一个元素：',list)

• 切片：一次至少删除一个元素

print('==============切片操作-删除至少一个元素，将产生一个新的列表对象===================')
new_list = list[1:3]
print('原列表：',list)
print('切片后：',new_list)

'''不产生新的列表对象，而是删除原列表中的内容'''
print('使用空列表来进行替代')
list[1:3] = []
print(list)

• clear():清除列表中的所有元素

print('============================清空列表===============================')
list.clear()
print(list)

• del：删除列表

print('=================del语句将列表对象删除================')
lst=['1',2,3,4]
del lst
print(lst)#NameError: name 'lst' is not defined

5.3.2、列表元素的改操作

为指定索引的元素赋予一个新值

为指定的切片赋予一个新值

lst = [10,220,30,40]
#一次修改一个值
lst[2] =100
print(lst)#[10, 220, 100, 40]
#就是将列表中指向30的指针断掉，重新指向100

lst[1:3] = [12,13,14,15]
print(lst)#[10, 12, 13, 14, 15, 40]

5.4、列表元素的排序

列表元素的排序操作

• 调用sort()方法，列表中的所有元素默认按照从小到大的顺序进行排序，可以指定reverse = True，进行降序排序

lst = [20,40,90,15]
print('排序前的列表',lst,id(lst))
# 开始排序，调用列表对象的sort方法，升序排序
lst.sort()
print('排序后的列表',lst,id(lst))

通过上图的实验结果可知，排序是在原列表的基础上进行的排序，因为id号没有发生变化

# 通过指定关键字参数，将列表中的元素进行降序排序
lst.sort(reverse=True)
print('降序排列的',lst)#降序排列的 [90, 40, 20, 15]
lst.sort(reverse=False)
print('升序排列的',lst)#升序排列的 [15, 20, 40, 90]

• 调用内置函数sorted()，可以指定reverse = True，进行降序排序，原列表不发生改变

  print('=----------------------------使用内置函数sorted()对列表进行排序，将产生一个新的列表对象----------------------------------=')
  lst=[1,2,5,4,7,12,23,32,322]
  print('以前的列表',lst,id(lst))
  #开始排序
  new_list = sorted(lst)
  print('新的列表对象',new_list,id(new_list))
  
  #指定关键字参数，实现列表元素的降序排列
  desc_list = sorted(lst,reverse=False)
  print(desc_list,id(desc_list))
  =----------------------------使用内置函数sorted()对列表进行排序，将产生一个新的列表对象----------------------------------=
  以前的列表 [1, 2, 5, 4, 7, 12, 23, 32, 322] 1726651271488
  新的列表对象 [1, 2, 4, 5, 7, 12, 23, 32, 322] 1726650922944
  [1, 2, 4, 5, 7, 12, 23, 32, 322] 1726650930048

5.5、列表推导式

5.5.1、列表生成式（简称：生成列表的公式）

列表生成式即List Comprehensions，是Python内置的非常简单却强大的可以用来创建list的生成式。

列表生成式的结构是在一个中括号里包含一个表达式，然后是一个for语句，然后是0个或多个for或者if语句。列表表达式可以是任意的。

返回结果将是一个新的列表，在这个以if和for语句位上下文的表达式运行完成之后产生。

注意事项：“表示列表元素的表达式”中通常包含自定义变量

例1： 生成一个列表，列表元素分别为 [11,22,33……nn]，假设n = 10。

lis1 = []
for i in range(1,11):
    lis1.append(i*i)

lis2 = [i*i for i in  range(1,11)]
print(lis1)#[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]
print(lis2)#[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

例2：基于例1，要求返回的序列中不存在偶数项

print('-----例2------------------------------------')
lis3 = []
for i in  range(1,11):
    if(i*i%2!=0):
        lis3.append(i*i)
print(lis3)#[1, 9, 25, 49, 81]
#这个刚开始不会,注意奇数*奇数 = 奇数；偶数*偶数 = 偶数,所以i与i*i都差不多
list4 =[i*i for i in range(1,11) if i%2!=0]
print(list4)#[1, 9, 25, 49, 81]

例3：字符串s1 ='ABC'，字符串 s2 = '123'，要求：生成序列 A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3

print('-----例3------------------------------------')
lis5 = []
for i in  'ABC':
    for j in '123':
        lis5.append(i+j)
print(lis5)#['A1', 'A2', 'A3', 'B1', 'B2', 'B3', 'C1', 'C2', 'C3']

lis6 = [i+j for i in 'ABC' for j in '123']
print(lis6)#['A1', 'A2', 'A3', 'B1', 'B2', 'B3', 'C1', 'C2', 'C3']
# 列表中的元素的值为2，4,6,8,10
lst7 = [i*2 for i in range(1,6)]#记住这个地方是左闭右开
print(lst7)

6、字典

• Python内置的数据结构之一，与列表一样是一个可变序列

• 以键值对的方式存储数据，字典是一个无序的序列

• 字典的实现原理：字典的实现原理与查字典类似，查字典是现根据部首或者拼音查找对应的页码，Python中的字典是根据key（通过hash函数计算）查找value所在的位置

• 放在字典中的key必须是不可变序列（整数与字符串）

6.1、字典的创建

6.1.1、使用花括号 最常用

'''使用花括号'''
score={'张三':100,'李四':200,'王五':99}
print(score)
print(type(score))


{'张三': 100, '李四': 200, '王五': 99}

6.1.2、使用内置函数dict()

'''第二种方式使用dict()函数'''
student = dict(name = 'wangwu',age = 20)
print(student)
print(type(student))

'''创建空字典'''
student = {}
print(type(student))

{'name': 'wangwu', 'age': 20}

6.1.3、字典生成式

内置函数zip():

用于将可迭代的对象作为参数，将对象中对应的元素打包成一个元组，然后返回由这些元组组成的列表

items = ['Fruits','Books','Others']
prices = [96,97,99]
upper()是大写
d = {item.upper():price  for item,price in zip(items,prices)}
print(d)#{'FRUITS': 96, 'BOOKS': 97, 'OTHERS': 99}
d = {item:price  for item,price in zip(items,prices)}
print(d)#{'Fruits': 96, 'Books': 97, 'Others': 99}

总结一下大小写：

• .upper():所有都改为大写

• .lower()：所有都改为小写

• .capitalize()：首字母大写

• .title()：每个单词首字母都大写

6.2、字典的常用操作

6.2.1、字典中元素的获取

• []：抛出异常

• get()方法：不会抛出异常

6.2.2、[]取值与使用get()取值的区别

• []如果字典中不存在指定的key，抛出keyerror异常

score={'张三':100,'李四':200,'王五':99}
'''第一种方法：'''
print(score['张三'])

100

• get()方法取值，如果字典中国不存在指定的key，并不会抛出KeyError异常而是返回None，可以通过参数设置默认的value，以便指定的key不存在时返回

'''第二种方法'''
print(score.get('李四'))
print(score.get('sun'))
print(score.get('yanzi',100))#当在查找‘yanzi’时所对应的value不存在，就返回默认值
200
None
100

6.2.3、字典key的判断

• in:指定的key在字典中返回True

• not in ：指定的key不在字典中返回True

'''key的判断'''
score = {'张三':100,'李四':200,'王5':99}
print('张三' in score)
print('王五' not in score)

6.2.4、字典元素的删除

del score['张三']#删除指定的key-value 对
# score.clear() #清空字典的元素
print(score)#{'李四': 200, '王5': 99}

6.2.5、字典元素的新增

score['陈六'] = 99 #新增与修改元素
print(score)#{'李四': 200, '王5': 99, '陈六': 99}

6.2.6、获取字典视图的三个方法

• keys():获取字典中所有key

• values():获取字典中所有value

• items():获取字典中所有key，value对

keys = score.keys()
print(keys)
print(type(keys))

print(list(keys))

# 获取所有的value
values = score.values()
print(values)
print(type(values))
print(list(values))

# 获取所有键值对
items = score.items()
print(items)
print(list(items))#元组()。转换之后的列表元素是由元素组成

6.2.7、字典元素的遍历

score = {'张三':100,'李四':200,'王5':99}
# 字典元素的遍历
for items in score:
    print(items)

for items in  score:
    print(items,score[items],score.get(items))

6.3、字典的特点

• 字典中的所有元素都是一个key-value对，key不允许重复，value可以重复

• 字典中的元素是无序的

• 字典中的key必须是不可变对象

• 字典也可以根据需要动态地伸缩

• 字典会浪费较大的内存，是一种使用空间换时间的数据结构

7、元组

7.1、什么是元组

元组是python内置的数据结构之一，是一个不可变序列

7.1.1、不可变序列与可变序列

• 不可变序列：字符串、元组

  • 不可变序列：没有增、删、改操作，对象地址发生改变

• 可变序列：列表、字典

  • 可变序列：可以对序列执行增、删、改操作，对象地址不发生更改

''' 可变序列，不可变序列 '''
''' 可变序列 ：列表和字典 '''

lst = [10,20,45]
print(lst)
print(id(lst))
lst.append(300)
print(id(lst))

'''不可变序列 ：字符串和元组'''
str = "hekkkoo"
print(id(str),str)
str += "sdsad"
print(id(str),str)

7.2、元组的创建方式

• 直接小括号

• 使用内置函数tuple()

• 只包含一个元祖的元素需要使用逗号和小括号

# 元组的创建方式
# 第一种使用()
t = ('Python','world',98)
print(t)
print(type(t))

print('第一种方法改进：')
t2 = 'Python','world',99#省略了小括号
print(t2)
print(type(t2))

print('需要注意的是：')
t3 = ('po')
print(t3)
print(type(t3))
#当只包含一个元组的元素需要使用逗号和小括号
print('出现上面这个问题的改进：')
t4 = ('sunguannan',)
print(t4)
print(type(t4))

# 第二种方式：使用内置函数tuple()
t1 = tuple(('Python','world',99))
print(t1)
print(type(t1))

• 空列表的创建方式

# 空列表的创建方式
lst = []
lst1 = list()
print(type(lst),type(lst1))# 

• 空字典的创建方式

#空字典的创建方式
d = {}
d2 = dict()
print(type(d),type(d2))# 

• 空元组的创建方式

#空元组的创建方式
t5 = ()
t6 = tuple()
print(type(t5),type(t6))# 

print('空元组：',t5,t6)
print('空字典：',d,d2)
print('空列表：',lst,lst1)
#空元组： () ()
#空字典： {} {}
#空列表： [] []

为什么要将元组设计成不可变序列

• 在多任务环境下，同时操作对象时不需要枷锁

• 因此，在程序中尽量使用不可变序列

• 注意事项： 元组中存储的是对象的引用

  • 如果元组中对象本身不可变对象， 则不能再引用其他对象

  • 如果元组中的对象时可变对象，则可变对象的引用不允许改变，但数据可以改变

7.3、元组的遍历

当不知道元组中有几个元素时，就不要使用索引，直接遍历

print('===========================遍历====================')
for item in t1:
    print(item)
#Python
#world
#99

8、集合

8.1、什么是集合

• Python语言提供的内置数据结构

• 与列表、字典一样都属于可变类型的序列

• 集合是没有value的字典

8.2、集合的创建

相当于set集合，不允许集合中的值重复

#集合的第一种创建方式，使用花括号
s = {2,3,4,5,6,7,8,9,9}
print(s)
print(type(s))
# 第二种创建方式，使用内置函数set()
s1 = set(range(6))
print(s1)
print(type(s1))

s2 = set([1,2,3,4,5,6,1])
print(s2)
print(type(s2))
s3 = set((1,2,43,2,4,65))#集合中的元素时无序的，并且不允许有重复的元素
print(s3)
print(type(s3))

s4 = set('python')
print(s4)
print(type(s4))
# 可以通过set()进行强制类型转换
s5 = set(())
s6 = set()
print(s5,s6)
print(type(s5),type(s6))

8.3、集合的增、删、改、查操作

8.3.1、集合元素的判断操作

in或not in

8.3.2、集合元素的新增操作

1. 调用add()方法，一次添加一个元素

2. 调用update()方法，至少添加一个元素

   s  = {1,2,3,4,5,6}
   print(12 in s)
   print(1 in s)
   print(12 not in s)
   print(1 not in s)
   
   # 集合的新增操作
   s.add(10)#一次添加一个元素
   print(s)
   s.update([12,13,14])
   print(s)
   s.update((1,2,3,4,5,15,16,17))
   print(s)
   s.update({1,2,18,19,20})
   print(s)

   

8.3.3、集合元素的删除操作

1. 调用remove()方法，一次删除一个指定元素，如果指定的元素不存在抛出KeyError

2. 调用discard()方法，一次删除一个指定元素，如果指定的元素不存在不抛出异常

3. 调用pop()方法，一次只删除一个任意元素

4. 调用clear()方法，清空集合

print('=================集合中的删除===============')
s.remove(2)
print(s)
# s.remove(100)#KeyError: 100
# print(s)
s.discard(1)
print(s)
s.discard(100)
print(s)

s.pop()#由于集合本身是无序的，所有s.pop()确实随机删除一个元素，但是是删除哈希值最小的元素，对于字典和字符转换的集合是随机的
#且pop不能指定元素
s.pop()
print(s)
s.clear()
print(s)

{1, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20}
{3, 4, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20}
{3, 4, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20}
{5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20}
set()

8.5、集合间的关系

1. 两个集合是否相等

• 可以使用运算符==或！=进行判断

2.一个集合是否是另一个集合的子集

• 可以调用方法issubset进行判断

• B是A的子集

3.一个集合是否是另一个集合的超集

• 可以调用方法issuperset进行判断

• A是B的超集

4.两个集合是否没有交集

• 可以调用方法isdisjoint进行判断

# 一个集合是否是另一个集合的子集
s1 = {1,2,3,4,5}
s2 = {1,2,3}
s3 = {3,5,4}
print(s2.issubset(s1))
print(s3.issubset(s1))
print(s1.issubset(s2))

# 一个集合是否是另一个集合的超集(子集与超集对应相反)
print(s1.issuperset(s2))
print(s2.issuperset(s1))

# 两个集合是否含没有交集,
print(s1.isdisjoint(s2))
print(s2.isdisjoint(s3))

#交集
s1 = {10,20,30,40,50}
s2 = {20,30,40,50,60}
print(s1.intersection(s2))
print(s1 & s2) #intersection() == &

# 并集
print(s1.union(s2))
print(s1|s2)
# union 与 |等价，并集操作

# 差集操作
print(s1.difference(s2))
print(s1-s2)

# 对称差集(除了相同元素之外的)
print(s1.symmetric_difference(s2))
print(s1^s2)

8.6、集合生成式

用于生成集合的公式，因为元组是不可变序列，所以元组没有生成式

将{}修改为[]就是列表生成式了

lst = [i*i for i in range(6)]
print(lst)
[0, 1, 4, 9, 16, 25]

s = {i*i for i in range(6)}
print(s)#这是一个无序的序列
{0, 1, 4, 9, 16, 25}

列表、元组、字典、集合总结

数据结构	是否可变	是否重复	是否有序	定义符号
列表（list）	可变	可重复	有序	[]
元组（tuple）	不可变	可重复	有序	()
字典（dict）	可变	key：不可重复；value：可重复	无序	{key:value}
集合（set）	可变	不可重复	无序	{}

9、字符串

在Python中字符串是基本数据类型，是一个不可变的字符序列

9.1、字符串的驻留机制

9.1.1、驻留机制

仅保存一份相同且不可变字符串的方法，不同的值被存放在字符串的驻留池中，Python的驻留机制对相同的字符串只保留一份拷贝，后续创建相同字符串时，不会开辟新空间，而是把该字符串的地址赋给新创建的变量。

# 字符串的驻留机制
a = 'Python'
b = "Python"
c = '''Python'''
print(a ,id(a))
print(b,id(b))
print(c,id(c))

9.1.2、驻留机制的几种情况（交互模式）

• 字符串的长度为0或1时

• 符合标识符的字符串‘abc’，而‘abc%’不是

• 字符串只在编译时进行驻留，而非运行时

• [-5,256]之间的整数数字

sys中的intern方法强制2个字符串指向同一个对象

PyCharm对字符串进行了优化处理

  

字符串驻留机制的优缺点

• 当需要值相同的字符串时，可以直接从字符串池里拿来使用，避免频繁的创建和销毁，提升效率和节约内存，因此拼接字符串和修改字符串是比较影响性能的

• 在需要进行字符串拼接时，建议使用str类型的join方法，而非+，因为join()方法是先计算出所有字符串中的长度，然后再拷贝，只new一次对象，效率要比“+”效率高

9.2、字符串的常用操作

功能	方法名称	作用
查询方法	index()	查找子串substr第一次出现的位置，如果查找的子串不存在时，则抛出ValueError异常
查询方法	rindex()	查找子串substr最后一次出现的位置，如果查找的子串不存在时，则抛出ValueError异常
查询方法	find()	查找子串substr第一次出现的位置，如果查找的子串不存在时，则返回-1
查询方法	rfind()	查找子串substr最后一次出现的位置，如果查找的子串不存在时，则返回-1

s = 'hello,hello'
print(s.index('lo'))#3
print(s.find('lo'))#3
print(s.rindex('lo'))#9
print(s.rfind('lo'))#9

# print(s.index('k'))#ValueError: substring not found
print(s.find('k'))#-1
# print(s.rindex('k'))#ValueError: substring not found
print(s.rfind('k'))#-1

字符串内容对齐操作的方法

方法名称	作用
center()	居中对齐，第1个参数指定宽度，第2个参数指定填充符，默认是空格，如果设置宽度小于实际宽度则返回原字符串
ljust()	左对齐，第1个参数指定宽度，第2个参数指定填充符，第2个参数是可选的，默认是空格，如果设置宽度小于实际宽度，则返回原字符串
rjust()	右对齐，第1个参数指定宽度，第2个参数指定填充符，第2个参数是可选的，默认是空格，如果设置宽度小于实际宽度，则返回原字符串
zfill()	右对齐，左边用0填充，该方法只接收一个参数，用于指定字符串的宽度，如果指定的宽度小于等于字符串的长度，则返回字符串本身

s = 'hello,Python'
a = s.center(20,'*')
print(a)
# 左对齐
print(s.ljust(19,'*'))
print(s.ljust(10))
print(s.ljust(22))

# 右对齐 rjust,zfill
print(s.zfill(10))
print(s.zfill(30))

****hello,Python****
hello,Python*******
hello,Python
hello,Python          
hello,Python
000000000000000000hello,Python

字符串劈分操作的方法

功能	方法名称	作用
	split（）	从字符串的左边开始劈分，默认的劈分字符是空格字符串，返回的值都是一个列表
		让通过参数sep指定劈分字符串式的劈分符
		通过参数maxsplit指定劈分字符串时的最大劈分次数，在经过最大次劈分之后，剩余的子串会单独作为一部分
	rsplit()	从字符串的右边开始劈分，默认的劈分字符是空格字符串，返回的值都是一个列表
		以通过参数sep指定劈分字符串的是劈分符
		通过参数maxsplit指定劈分字符串时的最大劈分次数，在经过最大劈分之后，剩余的子串会单独作为一部分

# 字符串劈分操作的方法
s = 'hello world Python'
lst = s.split()
print(lst)

a = 'hello | world |Python'
print(a.split(sep='|'))
print(a.split(sep='|',maxsplit=1))
print(a.split())

'''rsplit()从右侧开始劈分'''
print(a.rsplit())
print(a.rsplit('|'))
print(a.rsplit(sep='|',maxsplit=1))

判断字符串操作的方法

功能	方法名称	作用
判断字符串的方法	isidentifier()	判断指定的字符串是不是合法的标识符
	isspace()	判断指定的字符串是否全部由空白字符组成（回车、换行、水平制表符）
	isalpha()	判断指定的字符串是否全部由字母组成
	isdecimal()	判断指定字符串是否全部由十进制的数字组成
	isnumeric()	判断指定的字符串是否全部由数字组成
	isalnum()	判断指定的字符串是否全部由字母和数字组成

s = 'hello,ppython'
print('1.',s.isidentifier())#1. False
print('2.','hello'.isidentifier())#2. True
print('3.','\t\h'.isidentifier())#3. False
print('4','张三——'.isidentifier())#4 False
print('4.','张三_123'.isidentifier())#4. True
print('5.','张三_'.isidentifier())#5. True

print('10',''.isspace())#10. False
print('2.','hello'.isspace())#2. False


print('7.','\t'.isalpha())#7. False
print('8.','AbcsuS'.isalpha())#8. True
print('9.',"Ab@".isalpha())#9. False

print('10','1021431'.isdecimal())#10 True
print('11','010110'.isdecimal())#11 True
print('12','ⅠⅡⅢⅣ'.isdecimal())#12 False

print('13','12340'.isnumeric())#13 True
print('14','ⅠⅡⅢⅣ'.isnumeric())#14 True
print('15','一二三'.isnumeric())#15 True

'''字母与数字'''
print('16','abc15 '.isalnum())#16 False
print('17','abc15'.isalnum())#17 True
print('18','张三1'.isalnum())#18 True
print('19','!ad'.isalnum())#19 False

字符串操作的其它方法

功能	方法名称	作用
字符串替换	replace（）	replace(‘旧’，‘新’，‘最大替换次数’)，即：第1个参数指定被替换的子串，第2个参数要换成的那个字符串，该方法返回替换后得到的字符串，替换前的字符串不发生变化，通过该方法时可以通过第3个参数指定最大替换次数。（问题：如何替换后两个，尝试用负数，它会将所有的都替换掉）
字符串的合并	join（）	将列表或元组中的字符串合并成一个字符串[] ()

注意：需要注意的是replace()，在十六进制与二进制这一块块需要注意一个问题。

我们想要将每一段特定长度对应的内容都要解析出来，当对这段报文进行解析编译的时候，可能会用到replace将已经解析过的部分过滤掉。

举个例子

result = []
message = 'AC260000374A5D'
messagelen = [4,2,4,2,2]
for i in range(len(messagelen)):
    result.append(message[:messagelen[i]])
    message = message.replace(message[:messagelen[i]],'',1)
print('right:',result)#right: ['AC26', '00', '0037', '4A', '5D']

result = []
message = 'AC260000374A5D'
messagelen = [4,2,4,2,2]
for i in range(len(messagelen)):
    result.append(message[:messagelen[i]])
    message = message.replace(message[:messagelen[i]],'')
print('error:',result)#error: ['AC26', '00', '374A', '5D', '']
分析： 如果不限定replace的次数是1的话，那么我们在提取第二个报文00之后，replace依然会继续替换，将0037的前面两个00也替换掉，报文的提取结果['AC26', '00', '374A', '5D', '']

lst = ['hello','java','haha']
print('|'.join(lst))#hello|java|haha
print(''.join(lst))#hellojavahaha

a = 'Hello,Python,Python,Python'
b = '123'
t = ('hekki','kkk')
print('*'.join(t))#hekki*kkk
print('-'.join(a))#H-e-l-l-o-,-P-y-t-h-o-n-,-P-y-t-h-o-n-,-P-y-t-h-o-n
print('0'.join(b))#10203

9.3、字符串的比较

• 运算符：> , < ,>= ,<=, == , !=

• 比较规则：首先比较两个字符串中的第一个字符，如果相等则依次比较下去，直到两个字符串中的字符不相等时，其比较结果就是两个字符串的比较结果，直到两个字符串中的所有后续字符将不再被比较

• 比较原理：两个字符串进行比较时，比较的是其ordinal value（原始值），调用内置函数ord可以得到指定字符的ordinal value。与内置函数ord对应的是内置函数chr，调用内置函数chr时指定ordinal value 可以得到其对应的字符

print('apple'>'apl')#True
print('apple'>'banana')#False
print(ord('a'))#97
print(ord('b'))#98
print(chr(97))#a
print(ord('杨'))#26472
print(chr(26472))#97

# is 是比较id是否相等
a = b = 'Python'
c = 'Python'
print(id(a))#2136950398448
print(id(b))#2136950398448
print(id(c))#2136950398448

print(a==b)#True
print(b==c)#True
print(a is b)#True
print(a is c)#True

9.4、字符串的切片操作

字符串是不可变类型，不具备增删改等操作

切片操作将会产生新的对象，不再驻留

• 如果没有指定起始位置，所以从0号位置开始切

• 由于没有指定结束位置，所以切到字符串的最后一个元素

• 切片[start : end : step]

a = 'Hello,Python'
s1 = a[:6]
s2 = a[1:]
s3 = '!'
newstr = s1+s3+s2

print(s1)
print(s2)
print(newstr)
print('-----------------------------------切片----------------------------')
print(a[1:5:1])
print(a[::2])
print(a[::-1])
s4 = a[-6::1]
print(s4)
s5 = a[6:]
print(s5)
print(s4 is s5)
print(s4==s5)
print(id(s4),'111',id(s5))

9.5、格式化字符串

• %作为占位符

  • %i %d

• {}作为占位符

name = 'Sylvia'
age = 18
# first %
print('我的名字%s，今年%d岁'%(name,age))

# second {}
print('我的名字叫:{0},今年{1}岁了，我真的叫：{0}'.format(name,age))

# third f-string
print(f'我叫{name}，今年{age}岁')

# 表示精度与宽度
print('%d' %99)
print('%10d' %99)#10表示宽度
print('%f' % 3.1415926)
print('%.3f' % 3.1415926)
# 宽度为10，精度为3
print('%10.3f' % 3.1415926535)

print('{}'.format(3.1415926))
print('{1}'.format(3.141563,2132132))#0表示占位符的顺序
print('{0:.3f}'.format(3.1415926535))#.3表示的是一共是3位数
print('{0:10.3f}'.format(3.1415926535))#.3表示的是一共是3位数

9.6、字符串的编码转换

为什么需要字符串的编码转换

str在内存中以Unicode表示——> 编码——>byte字节传输——>解码——>在另一台计算机中显示

编码与解码的方式

• 编码：将字符串转换为二进制数据(bytes)

• 解码 ：将bytes类型的数据转换成字符串类型

s= '他强任他强'
print(s.encode(encoding='GBK'))#在GBK这种编码格中，一个中文占两个字节
print(s.encode(encoding='Utf-8'))#在UTF-8这种编辑格式中，一个中文占三个字节
#要求编码的格式与解码的格式相同，否则解不出来,会报错
# 解码
# byte代表就是一个二进制数据（字节类型的数据）
byte = s.encode(encoding='GBK')#编码
print(byte.decode(encoding='GBK'))#解码

byte = s.encode(encoding='UTF-8')#编码
print(byte)
print(byte.decode(encoding='UTF-8'))#解码

# print('error',byte.decode(encoding='GBK')) 报错

encode()函数

描述：以指定的编码格式编码字符串，默认编码为‘utf-8’

语法：str.encode(encoding = ‘utf-8’,errors = ‘strict’) (获得bytes类型对象)

• encoding 参数可选，即我们想要使用的编码，默认编码为‘utf-8’。字符串编码还有GBK，cp936，gb2312

• errors参数可选，设置不同错误的处理方案。默认为‘strict’，意为编码错误引起一个UnicodeEncodeError。其他可能值还有‘ignore’，‘replace’，‘xmlcharrefreplace’以及通过codecs.register_error()注册其它的值。

str = '我爱Python'
print(str.encode(encoding='utf-8'))
print(str.encode(encoding='GBK'))#一个中文占两个字节
print(str.encode(encoding='cp936'))#一个中文占两个字节
print(str.encode(encoding='gb2312'))#一个中文占两个字节

string = '我爱你中国'
print(string.encode(encoding='utf-8'))
print('等价格式：',string.encode())
print('另一种等价格式：',string.encode('utf-8'))
print(string.encode(encoding='GBK'))
print(string.encode(encoding='cp936'))
print(string.encode(encoding='gb2312'))

10、函数

what

函数 是执行特定任务和完成特点功能的一段代码

how

• 复用代码

• 隐藏实现细节

• 提高可维护性

• 提高可读性，便于调试

补充一个知识点

input()函数输入的内容会被转换成字符串，所以要进行强制类型转换

10.1、函数的创建和调用

10.2、函数的参数传递

• 位置实参

  • 根据形参对应的位置进行实参传递

• 关键字实参

  • 根据形参名称进行实参传递

  区分实参与形参：

  在10.1中，def calc（a，b）中，a和b是形式参数，简称形参，形参的位置是在函数的定义处result = calc(a,b)处，里面的参数为实际参数的值，简称实参，实参的位置是函数的调用处

  而在

  函数参数传递的内存分析

  Python的高级类型变量改变之后，仍然指向原地址，可以理解为地址传递

  def fun(arg1,arg2):
      print('arg1',arg1)#arg1 11
      print('arg2',arg2)#arg2 [11, 22, 33, 44]
      arg1 = 100
      arg2.append(10)
      print('arg1',arg1)#arg1 100
      print('arg2',arg2)#arg2 [11, 22, 33, 44, 10]
      return
  n1 = 11
  n2 = [11,22,33,44]
  print('n1:',n1)#n1: 11
  print('n2:',n2)#n2: [11, 22, 33, 44]
  fun(n1,n2)#将位置传参，arg1，arg2，是函数定义处的形参，n1,n2是函数调用处的实参
  #总结，实参名称与形参名称可以不一致
  print('new n1:',n1)#new n1: 11
  print('new n2:',n2)#new n2: [11, 22, 33, 44, 10]

  解析： 在函数调用过程中，要进行参数的传递

  • 如果是不可变对象，在函数体的形参的修改不会影响实参的值

    （int为不可变的，所以在函数内改变会创建一个函数内的局部变量接受变化的值）。例如本例中arg1从指向11改为指向100，但是n1还是指向11的，当函数结束之后，arg1就没有了，所以没有改变n1的值

    例如：上例中 arg1 的修改，不会影响到n1的值

  • 如果是可变对象，在函数体内的形参的修改，会影响到实参的值

  n1，n2传的都是地址，在执行之后，n1,n2的地址都没有改变。n2是可变对象，通过append改变了对象本身，所以影响了n2的值

  改进一下上一个例子，加上地址，会更好理解一下

  def fun(arg1,arg2):
      print('arg1',arg1,id(arg1))#arg1 11
      print('arg2',arg2,id(arg2))#arg2 [11, 22, 33, 44]
      arg1 = 100
      arg2.append(10)
      print('arg1',arg1,id(arg1))#arg1 100
      print('arg2',arg2,id(arg2))#arg2 [11, 22, 33, 44, 10]
      return arg1,arg2
  n1 = 11
  n2 = [11,22,33,44]
  print('n1:',n1,id(n1))#n1: 11
  print('n2:',n2,id(n2))#n2: [11, 22, 33, 44]
  fun(n1,n2)#将位置传参，arg1，arg2，是函数定义处的形参，n1,n2是函数调用处的实参
  #总结，实参名称与形参名称可以不一致
  print('new n1:',n1,id(n1))#new n1: 11
  print('new n2:',n2,id(n2))#new n2: [11, 22, 33, 44, 10]
  '''在函数调用过程中，进行参数的传递
  如果是不可变对象，在函数体的修改不会影响实参的值  arg1 的修改，不会影响到n1的值
  如果是可变对象，在函数体内的修改，会影响到实参的值'''

  

10.3、函数的返回值

10.3.1、函数有多个返回值时，结果为元组

def fun(num):
    odd=[]
    even = []
    for i in num:
        if i%2:
            odd.append(i)
        else:
            even.append(i)
    return odd,1,even

print(fun([1,2,3,4,5,6,7]))#([1, 3, 5, 7], 1, [2, 4, 6])

解析：为什么要加中括号，原因是因为元组()是不可变的，而list[]是可变的，所以必须要加中括号

0的布尔值为False，非0的布尔值为True

10.3.2、如果函数没有返回值（函数执行完毕之后，不需要给调用处提供数据）return可以省略不写

def fun2():
    print("hello,world")
fun2()#hello,world

10.3.3、函数的返回值，如果是1个，直接返回类型

def fun3():
    return 'hello','world'
print(fun3())#('hello', 'world')

10.4、函数的参数定义

10.4.1、函数定义默认值参数

函数定义时，给形参设置默认值，只有与默认值不符的时候才需要传递实参

def fun(a,b = 100):
    print(a,id(a),b,id(b))

# 函数调用
c = 100
fun(c)
print(id(c))
fun(0,1)

注意：

之前print()后面的默认值为换行，可以通过改变end值来进行修改到一行

print('hello',end='\t')
print(1)
#hello	1

10.4.2、个数可变的位置参数

• 定义函数时，可能无法事先确定传递的位置实参的个数时，使用可变的位置参数

• 使用*定义个数可变的位置形参

• 结果为一个元组

def fun(*args):
    print(args)

fun(10)
fun(10,100)
fun(11,13,14)

注意：位置可变的位置参数只能是一个，否则会报错

10.4.3、个数可变的关键字形参

• 定义函数时，无法事先确定传递的关键字实参的个数时，使用可变的关键字形参

• 使用**定义个数可变的关键字形参

• 结果为一个字典

  def fun1(**args):
      print(args)
  
  fun1(a = 10)
  fun1(a = 11,b = 100)
  fun1(a=13,v = 12,x=4)

注意：位置可变的关键字参数只能是一个，否则会报错

小结：在一个函数定义过程中，既有个数可变的关键字形参，也有个数可变的位置形参，要求，个数可变的位置形参放在个数可变的关键字形参之前

 

def fun(a,b,c):#a,b,c在函数的定义处，所以是形式参数
    print('a=',a)
    print('b=',b)
    print('c=',c)
#函数的调用
fun(1,2,3)#函数调用时的参数传递，称为位置传参
lst = [11,12,13]
fun(*lst)#函数调用时，将列表中的每个元素都转换为位置实参传入
控制台：
a= 1
b= 2
c= 3
a= 11
b= 12
c= 13

print('------------------------------------')
fun(a = 100,b = 200,c = 2000)#函数的调用。所以是关键字实参
答案：
a= 100
b= 200
c= 2000
print('=================================================')

dict = {'a':111,'b':123,'c':145}
fun(*dict)
fun(**dict)#在函数调用时，将字典中的键值对都转换为关键字实参传入
输出结果：
a= a
b= b
c= c
a= 111
b= 123
c= 145

print('=++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++')
def main(a,b = 10):
    print('a=',a)
    print('b=',b)

def main1(*args1):
    print(args1)

def main2(**args2):
    print(args2)
main(1,12)
main1(10,29,12,13,14,15)
main2(a = 11,v = 22,c = 33)

def fun4(a,b,*,c,d):#从*之后的参数，在函数调用时，只能采用关键字参数传递
    print('a =',a)
    print('b=',b)
    print('c = ',c)
    print('d=',d)

#调用fun4函数
# fun4(10,11,13,14)#位置实参传递，报错
fun4(a= 10,b = 11,c = 12,d = 13)#关键字实参传递
fun4(12,13,c = 14,d = 15)#前两个参数，采用的是位置实参传递，而c，d采用的是关键字实参传递
'''需求，c，d只能采用关键字实参传递'''

'''函数定义时的形参的顺序问题'''

a= 1
b= 12
(10, 29, 12, 13, 14, 15)
{'a': 11, 'v': 22, 'c': 33}
a = 10
b= 11
c =  12
d= 13
a = 12
b= 13
c =  14
d= 15

10.5、变量的作用域

• 程序代码能访问该变量的区域

• 根据变量的有效范围可分为：

  • 局部变量

    • 在函数定义并使用的变量，只在函数内部有效。局部变量使用global声明，这个变量就会成为全局变量

  • 全局变量

    • 函数体外定义的变量，可作用于函数内外

10.6、递归函数

如果在一个函数的函数体内调用了该函数本身，这个函数就成为递归函数

10.6.1、递归的组成部分

递归调用与递归终止的条件

10.6.2、递归的调用过程

• 每递归调用一次函数，都会在栈内存分配一个栈帧

• 每执行完一次函数，都会释放相应的空间

10.6.3、递归的优缺点

缺点：占用内存多，效率低下

优点：思路和代码简单

def fun(n):
    if n==1:
        return 1
    else:
        res = n*fun(n-1)
        return res

print(fun(4))#24

11、Bug

11.1、Bug的由来及分类

• 粗心导致的语法错误 SyntaxError

• IndexError

• append()方法，每次只能添加一个元素

11.2、不同异常类型的处理方式

11.3、异常处理机制（被动掉坑）

Python提供了异常处理机制，可以在异常出现时及时捕获，然后内部“消化”，让程序继续运行。

11.3.1、一个except结构

try：+可能会出异常的代码

except+异常类型：异常处理代码（报错后执行的代码）

try:
    a = int(input('请输入一个整数:'))
    b = int(input('请输入第二个整数：'))
    result = a/b
    print('结果为：',result)
except ZeroDivisionError:
    print("除数不能为0")
except ValueError:
    print('只能输入数字串')
print('程序结束')

11.3.2、多个except结构

捕获异常的顺序按照先子类后父类的顺序，为了避免遗漏可能出现的异常，可以在最后增加BaseException

try:
    a = int(input('请输入一个整数:'))
    b = int(input('请输入第二个整数：'))
    result = a/b
    print('结果为：',result)
except ZeroDivisionError:
    print("除数不能为0")
except ValueError:
    print('只能输入数字串')
except BaseException as e:
    print(e)
print('程序结束')

11.3.2.1、try…except…else

try:
    a =int(input('请输入第一个整数：'))
    b = int(input('请输入第二个整数：'))
    result = a/b
except BaseException as e:
    print('出错了',e)
else:
    print('计算结果为：',result)

11.3.2.2、try…except…else…finally

finally块无论是否发生异常都会被执行，能常用来释放try块中申请的资源

try:
    a = int(input('请输入第一个整数：'))
    b = int(input('请输入第二个整数：'))
    result = a/b
except BaseException as e:
    print('出错了',e)
else:
    print('结果为：',result)
finally:
    print('无论是否产生异常，总会被执行的代码')
print('程序结束')

常见的异常类型(可以使用traceback模块打印异常信息)

序号	异常类型	描述
1	ZeroDivision Error	除（或取模）零（所有数据类型）
2	IndexError	序列中没有此索引（index）
3	KeyError	映射中没有这个键
4	NameError	未声明/初始化对象（没有属性）
5	SyntaxError	Python语法错误
6	ValueError	传入无效的参数

int(1/0)

# int(1/0)
import traceback
try:
    print('======================')
    print(1/0)
except:
    traceback.print_exc()

11.4、PyCharm的调试模式

11.4.1、断点

程序运行到此处，暂时挂起，停止执行。此时可以详细观察程序的运行情况，方便做出进一步的判断

11.4.2、进入调试视图

进入调试视图的三种方式

1. 单击工具栏上的按钮

2. 右键单击编辑区：点击：debug’模块名’

3. 快捷键：shift+F9

12、面向对象

类名：由一个或者多个单词组成，每个单词首字母大写，其余小写