全国计算机等级考试二级python相关知识点

PYTHON-计算机二级

本文章整理了全国计算机等级考试二级python的相关知识点，还在学习中，疏漏之处请予斧正！
2023/9/25考完更新，time库没有考到，序列类型的操作考察较多！

本文章参考视频：2021年考必看！全国计算机二级Python考试科目，全网最新的计算机真题知识点

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数据类型、文件操作

基础数据类型

• Python中的整数是动态长度的，可以根据需要增加其精度，以容纳较大的整数值。

组合数据类型

集合类型（集合set）

特点：元素无序（输入输出顺序可能不同）、不可变（不能传变量），可用于去除重复元素

序列类型（字符串str、列表lst。元组tuple）（是一维元素向量）

特别注意切片操作语法：

<序列类型> [开始索引start=0 : 结束索引end : 步长step=1]

• start 是开始索引,默认为0
• end 是结束索引,但不包含end索引处的字符（左闭右开）
• step 是步长,默认为1，（-1时表示逆序输出）

字符串

字符串的处理方法

1. 转换大小写：str.lower() 全部小写、str.upper() 全部大写、str.capitalize() 首字母大写

2. 查找、记数：str.find(目标字符(串)，查找起始位置)、str.count(目标字符(串)，查找起始位置)

3. 特殊处理：str.replace(s1,s2) 字符串s1换为字符串s2、str.center(width, 填充符fillchar)

   str.split(分隔符separator) 按照指定separator（默认为空格）将字符串分割为列表，演示如下：

s = "hello,world,python"
s.split(",")
print(s,type(s)) # hello,world,python  （此处仅对字符串 s 的拷贝进行split()，未更改 s）

s = s.split(",")
print(s,type(s)) # ['hello', 'world', 'python'] 

​ separator.join(序列sequence) 将序列中的元素用指定字符连接生成一个新的字符串，演示如下：

x=','.join(['hello', 'world'])
print(x,type(x)) # hello,world 

ls = [8,5,2,2]
with open('output.txt','w') as f:
    for i in ls:
        f.write(';'.join(str(i)))
'''执行（写入）结果
（当i只是一个元素时，';'连接不起作用）
8522
'''

​ str.strip() 移除字符串头尾指定的字符或字符序列(默认移除头尾所有空白字符,包括空格、制表符、换行符等）

​ str.format() 字符串格式化，语法如下：

​ str{参数索引号:填充字符 对齐方式 槽输出宽度(若字符串长度超过设定槽宽度，则以字符串长度为准) 千位分隔符 精度或字符串的最大输出长度 数值类型}.format()

数值类型：b-二进制 d-十进制 o-八进制 x-十六进制 浮点数类型：e E %f

列表lst

操作方法：ls.append()、ls.insert()、ls.clear()、ls.pop()、ls.remove()、ls.reverse()、ls.copy()

注：

1. 列表ls = [1,2,3,4,[5,6,7]]可能是一维列表
2. 保留字del也能对序列元素/片段进行删除
   • 语法格式：del 序列对象[索引序号] 或 del 序列对象[start : end : step]

zip(ls)：将对象中对应的元素打包成一个个元组，然后返回由这些元组组成的列表

如以下代码中，用zip() 将列表、元组转换为字典：

t = ('python','java','c')
l = [123,345,789]
d = {}
for i in range(len(t)):
    d[i] = [t[i],l[i]] # 组合 t 和 l 的元素，作为列表，给到字典 d 对应键的值
print(d,'\t',len(t)) # {0: ['python', 123], 1: ['java', 345], 2: ['c', 789]} 	 3
'''
若使用zip()函数，则会将对象中对应的元素打包成一个个元组，然后返回由这些元组组成的列表.
如将第5行语句替换为：：d[i]=list(zip(t,l)) 
则输出结果为：
{0: [('python', 123), ('java', 345), ('c', 789)], 1: [('python', 123), ('java', 345), ('c', 789)], 2: [('python', 123), ('java', 345), ('c', 789)]} 	 3
'''

映射类型（字典dict）

• 特点：键值对中，由“键”去索引“值”

注：字典中“通过键（不可变类型）信息找对应的值”的过程，在python中称为“映射”，即语句值=变量名[键]

定义：变量名（字典对象）={键1:值1,键2:值2,……,键n:值n}

操作函数：len()、min()、max()、dict() 注意：max(d) 和min(d)，‘判断 key in d’ 仅和键有关

操作方法：d.keys(),d.values(),d.items(),d.get(),d.pop(),d.popitem,d.clear()

其中：

• d.items()：返回字典中的所有键值对信息，返回结果是Python的一种内部数据类型 “dict_items”，演示如下：

  d={'name':'zosea','age': 3}
  print(d,type(d)) # {'name': 'zosea', 'age': 3} 
  
  print(d.items(),type(d.items()))
  # dict_items([('name', 'zosea'), ('age', 3)]) 
  
  print(d['name']) # zosea
  

  d.items() 常用作反转键和值，以便进行查找、排序、最大/最小值的处理（处理见下文），演示如下：

  dic = {"alice":1001,"john":1003,"kate":1002}
  reverse_dic = {} # 反转键值对存放字典
  for key,val in dic.items(): # 遍历原字典每个键值对
      reverse_dic[val] = key
  print(reverse_dic) # {1001: 'alice', 1003: 'john', 1002: 'kate'}
  

此外，用in可以判断某个键是否在字典中，常用来遍历字典，演示如下：

d={'规则':'就是用来打破的','随蝴蝶一起消散吧':'旧日的幻影'}
for key in d: # 遍历字典的键
    print(key,d.get(key)) # d.get() :键存在则返回相应值，否则返回默认值(此处未指定)
'''运行结果
规则 就是用来打破的
随蝴蝶一起消散吧 旧日的幻影
'''

基于以上，字典还可用作统计键的出现次数、并进行排序处理，演示如下：

ls = ['综合','综合','综合','理工','理工','理工','理工','理工','农林','农林','师范']
# 统计出现次数（键的记数）：
d = {} # 新建统计用字典
for word in ls: # 循环遍历列表
    d[word] = d.get(word,0) + 1 # 若ls中元素不是d中的键，则新建该键值对，并对值+1，若存在，则值+1
print(d)
# 输出键值对：
for key,values in d.items(): # 通过 d.items() 遍历每个键值对
    print("{}:{}".format(key,values))
# 次数排序(以降序为例)
ls = list(d.items()) # 以元组形式取出字典d中全部键值对，转换为列表
ls.sort(key=lambda x:x[1],reverse=True) # Lambda语法：Lanbda 函数传入参数:函数返回值 （ list.sort() 方法仅适用于列表）
print(ls)
# 执行结果：
{'综合': 3, '理工': 5, '农林': 2, '师范': 1}
综合:3
理工:5
农林:2
师范:1
[('理工', 5), ('综合', 3), ('农林', 2), ('师范', 1)]

注意：list.sort()是列表的方法，而sorted()适用于所有序列

文件和数据格式化

开关/读写文件

打开语法：<变量名> = open ( <文件路径(用\\或/)+<文件名> , <打开模式> （均用字符串表示）)（下文以 ‘f’ 作为变量名，以 ‘t’ 为打开模式来演示）open()函数打开一个文件，并返回一个操作该文件的变量

打开模式：

1. 'r'（只读，默认）
2. 'w'（覆写write）
3. 'x'（新建写exist，文件不存在则创建，存在则返回异常）
4. 'a'（追加写，文件不存在则创建，存在则在原文件最后追加内容）
5. 'b'（以二进制只读打开文件，不能修改）
6. 't'（文本文件模式，默认）
7. +：与r/w/x/a一同使用，在原功能基础上增加同时读写功能，如：‘r+(可读并修改)’、‘w+’、‘x+’、‘a+’(追加内容、同时可读)

读取方法：

1. f.read(size=-1) 读取整个文件，返回字符串，若size!=-1则读取前size长度的字符串/字节流
2. f.readline(size=-1) 读取一行，返回字符串， 若size!=-1则同上
3. f.readlines(row=-1) 读取所有行，返回列表，每行作为一个列表中的一个元素；若row!=-1则读取前row行

其他方法：

1. f.seek(OFFSET) 改变当前文件操作指针的位置，0-文件开头 1-文件的当前位置 2-文件结尾
2. f.close() 文件使用结束时，释放文件的使用授权

• CSDN-read、readline、readlines 详细用法

# 指针操作演示：
>>>f = open("D://b.txt", "r")
>>>s = f.read() # 直接读成字符串（包含 \n ）
print(s)
'''执行结果
劝君莫惜金缕衣， 劝君须惜少年时。
花开堪折直须折， 莫待无花空折枝。
'''
>>>f.seek(0) # 将读取指针重置到文件开头
>>>ls = f.readlines() # 读成列表，每个元素是文件中的一行
>>>print(ls)
['劝君莫惜金缕衣， 劝君须惜少年时。 \n', '花开堪折直须折， 莫待无花空折枝。 \n']
>>>f.close()

#也可用遍历循环，逐行读取文件：
f = open("D://b.txt", "r")
for line in f: # 直接遍历文件中每一行
	print(line)
f.close()
'''执行结果：（源文件第一行后有换行符/n，print()默认end='\n'，故两行字符串ds会隔一行）
劝君莫惜金缕衣， 劝君须惜少年时。

花开堪折直须折， 莫待无花空折枝。
'''

写入方法：

1. f.write(str) 写入一个字符串
2. f.writelines(lst) 将一个元素为字符串的列表写入文件

# 写入操作如：
f = open("C:/Users/ZOSEA/Desktop/新建 文本文档.txt", "w+")
f.write('劝君莫惜金缕衣\n') # 单行写入字符串
f.write('劝君须惜少年时\n')
lst = ['花开堪折直须折\n','莫待无花空折枝']
f.writelines(lst) # 写入由每行元素组成的列表
f.seek(0)
print(f.read())
f.close()
'''执行结果：
劝君莫惜金缕衣
劝君须惜少年时
花开堪折直须折
莫待无花空折枝
'''

• 文件还可用with实现自动调用f.close()方法，示例语句如：

  '''语法
  with 表达式 [as 变量名]:
  	with-block(with代码块)
  '''
  with open(file, "w") as f:
          f.write("hello python") # 写入单行字符串，注意缩进
  

多维数据（列表）

一维数据（AKA数组/向量，采用线性方式组织）

注：逗号分割的存储格式叫做CSV格式（Comma-Separated-Values， 即逗号分隔值），一维数据保存为CSV格式后， 各元素采用逗号分隔， 形成一行。 结合 s.join() 可将列表输出为CSV，结合 s.strip() 和 s.split() 可将CSV读取为列表

# 写一维数据：
lst = ['北京', '上海', '天津', '重庆']
f = open("C:/Users/ZOSEA/Desktop/新建 文本文档.txt", "w")
f.write(",".join(lst)+ "\n") # 用','连接字符串列表lst，返回字符串，并在末尾连接字符'\n'
f.close()
# 写入内容：
北京,上海,天津,重庆

# 读一维数据：
f = open("C:/Users/ZOSEA/Desktop/新建 文本文档.txt", "r")
lst = f.read().strip('\n').split(",")
f.close()
print(lst) # ['北京', '上海', '天津', '重庆']

二维数据（AKA矩阵，采用二维表格方式组织，以一维数组表示）

注：高维数据由键值对类型的数据构成， 采用对象方式组织， 可以多层嵌套，如以下代码中的二维列表有两层嵌套，而三维列表会有三层嵌套。

# 写二维数据：
f = open("C:/Users/ZOSEA/Desktop/新建 文本文档.txt", "w")
lst = [ ['cloum1','cloum2','cloum3'], ['a21','a22','a23']] # 2x3的矩阵
for line in lst:
    f.write(",".join(row)+ "\n")
f.close()

# 读二维数据：
f = open("C:/Users/ZOSEA/Desktop/新建 文本文档.txt", "r")
lst = []
for line in f: # 直接遍历读入文件的每一行
	lst.append(line.strip('\n').split(",")) # line 被 strip() 后是字符串，被 split() 后是列表
f.close()
print(lst) # [['cloum1', 'cloum2', 'cloum3'], ['a21', 'a22', 'a23']]

文件写入内容：

Python生态

基本内置函数

基本操作

序号	函数名	描述
1	input()	以字符串形式返回输入结果
2	len()	字符串长度
3	eval()	去掉字符串引号，执行剩余python表达式，如eval(‘1+99’)的结果是100；或：x=eval(input(‘请输入：’))`
4	exec()	去掉字符串引号，执行剩余python语句,如exec('a=1+99')的结果是变量a的值为100
5	ord()	返回Unicode编码
6	range(start,end,step=1)	创建整数序列(左闭右开)，如range(1,10,3)的结果是[1,4,7]
7	reversed(序列)	反转序列，如**list(reversed([10,20,30]))**的结果是[30,20,10]；注意要用list()!
8	repr()	获取任意数据的原始格式字符串

# repr()函数：
a="123"
print(a) # 123
print(repr(a)) # '123'

• sorted(iterable, key=None, reverse=False)，返回一个排序后的列表

  参数:

  • iterable: 可迭代对象(列表、元组、集合等)
  • key: 主要用于定制排序的关键字提取函数,默认None
  • reverse: 排序结果是否反转,默认False升序,True降序

  # 列表排序：
  nums = [5,3,2,4,1]
  print(sorted(nums)) # [1,2,3,4,5]
  
  # 字典排序：
  users = [{"name":"c","age":30},{"name":"b","age":28},{"name":"a","age":26}]
  out = sorted(users, key=lambda x:x["age"]) # 按age排序 Lambda语法：Lambda 参数:返回值
  print(out) # [{'name': 'a', 'age': 26}, {'name': 'b', 'age': 28}, {'name': 'c', 'age': 30}]
  '''排序也能这样写：
  users = [{"name":"c","age":30},{"name":"b","age":28},{"name":"a","age":26}]
  users.sort(key=lambda x:x["age"]) # 按age排序 Lambda语法：Lambda 参数:返回值 
  print(users) # 结果相同
  '''
  # 按绝对值/字符串ASCII大小排序：
  lst1 = (5,4,3,-2,1)
  lst2 = ('F','D','Y','e','a','v') # 字符串类型的排序按照ASCII的大小进行比较
  L1 = sorted(lst1)
  L2 = sorted(lst2)
  L3 = sorted(lst1,key=abs)
  L4 = sorted(lst2,key=str.lower)
  L5 = sorted(lst1,reverse=True)
  print(L1)
  print(L2)
  print(L3)
  print(L4)
  print(L5)
  # 执行结果：
  [-2, 1, 3, 4, 5]
  ['D', 'F', 'Y', 'a', 'e', 'v']
  [1, -2, 3, 4, 5]
  ['a', 'D', 'e', 'F', 'v', 'Y']
  [5, 4, 3, 1, -2]
  

数值运算

序号	函数名	描述
1	abs(x)	x的绝对值/模
2	divmod(x,y)	输出：(x//y,x%y) 即：元组形式的商和余数
3	pow(x,y,z=1)	输出：(x**y)%z 即：幂运算并取余
4	round(x,d=0)	保留d位小数
5	max(x1,x2,...xn)	最大值
6	min(x1,x2,...xn)	最小值
7	sum()	求和

进制/数字类型转换

序号	函数名	描述
1	hex()	10进制整数转为16进制整数
2	oct()	转为8进制字符串
3	bin()	二进制表示
4	int()、float()	转换为整型、浮点型
5	chr()	将ascii编码转化为字符 65～90为26个大写英文字母，97～122号为26个小写英文字母 ,48~57 为数字(0开始)（从小到大：数字、大写、小写）
6	ord()	将字符转化为ascii编码
7	bool()、list()、str()	转换为布尔类型、列表类型、字符串类型
8	complex(re,[,im])	生成一个复数，实部re（整数/浮点数/字符串）虚部im（整数/浮点数），如complex(10,10)生成：10+10j
9	dict()	创建字典

注：

1. 复数操作示例：
   

2. 二进制转十进制：

   s = input("请输入一个由1和0组成的二进制数字串：") # 不使用 eval() , s 实际上是字符串 
   d = 0
   while s: # 当 s 还未被切为空时循环
      d = d*2 + (ord(s[0]) - ord('0')) # 将上一次录入的二进制数左移，空出来的位置录入新的二进制数
      s = s[1:]
   print("转换成十进制数是：{}".format(d))
   

判断

# 判断数据类型：
a= 2
isinstance(a,(str,int,list))  # 是元组中的一个返回 True
# 运行结果为：True
type(1)  # 验证得结果为，验证成功
#类似地，还有“字符串是否全为数字”的判断：
"12345".isnumeric()  # 返回值：True

• all(x)判断真假（组合类型变量 x 中元素全为真则真，否则假；（x为空是真））
• any(x)判断真假（一个真则真）

标准库

turtle库

导入库的方式有：

# 1.import turtle，如：
import turtle
turtle.circle(200)
# 2.import turtle as t，如：
import turtle as t 
t.circle(200)
# 3.from turtle import *，如：
from turtle import *
circle(200) # 直接采用“函数名()”调用

基本操作函数：

1. setup(width(整数是单位像素，小数是和屏幕的比例),height,startx=None(屏幕中心),starty=None(屏幕中心))
2. clear()清空图形，但不改变turtle位置和角度
3. reset()清空图形，同时重置turtle
4. screensize(width,height,background_color)设置画布窗口，若无参数，返回当前(width,height)
5. hideturtle()隐藏画笔、showturtle()显示画笔、isvisible()判断画笔是否显示

绘图函数：

1. pendown()、penup()、pensize(若参数空，返回当前画笔宽度)以及对应别名pd()、pu()、width()
2. write(str,font=None)，写str,如：turtle.write('hello',font=('Arial',40,'normal'))

颜色控制函数：

• pencolor()、color(填充颜色,预定义颜色字符串(如'red')或RGB值的元组(r,g,b))

  • 注：color()函数也可同时设置画笔和背景填充的颜色，如：color(colorstr_pen,colorstr_background)或color((r1,g1,b1),(r2,g2,b2))

• begin_fill()开始填充图形、end_fill()结束填充图形、turtle.filling()返回当前填充状态

运动控制函数：

1. forward()、backward()、right()、left()、setheading()以及对应别名fd()、bk()、rt()、lt()、seth()
2. goto(x,y)移动到绝对坐标x,y处、setx(x)和sety(y)分别设置画笔的x,y坐标、
3. home()画笔返回原点、setangle()设置画笔角度、speed(0~10)绘制速度
4. circle(radius,e,step)绘制一个半径radius、角度e、内切多边形边数step（默认为0，即画圆）的圆弧；dot(r,color)绘制一个半径r、颜色color的圆点
5. undo()撤销画笔的最后一步操作

random库

1. r.seed(a=None)初始化随机数种子，默认系统时间

2. r.random()生成[0,1)之间的随机浮点数、randint(a,b)生成[a,b]之间的随机整数

3. r.uniform(a,b)生成[a,b]之间的随机浮点数

4. r.randrange(start,end,step)生成[start,end]之间步长step的随机整数

5. r.getrandbits(k)生成k比特长度的随机整数

6. r.choice(seq)从序列类型中随机返回一个元素

7. r.shuffle(seq)打乱序列

8. r.sample(pop,k)从pop类型中随机选取k个元素，以列表形式返回

   import random as r
   print(r.sample([1,2,3,4,5],3)) # 执行结果：[5, 1, 2]
   

time库

时间处理函数：

1. time()获取当前时间戳
2. time.gmtime()获取当前时间戳所对应的struct_time对象
3. time.localtime()获取当前时间戳对应的本地时间的struct_time对象
4. time.ctime()获取当前时间戳对应的字符串（会调用localtime()获取当地时间）

• 注意！只有struct_time对象可使用mktime()和strftime()方法

时间格式化函数：

1. time.mktime(t)将代表当地时间的struct_time对象t转换为时间戳

   import time
   t=time.localtime()
   print(time.mktime(t))
   print(  time.ctime(time.mktime(t))  )
   # 执行结果：
   1693496300.0
   Thu Aug 31 23:38:20 2023
   
   

2. time.strftime(格式化字符串,struct_time对象)时间格式化（str-format-time）

   import time
   print(  time.strftime( '%Y-%m-%d %H:%M:%S',time.localtime() )  )
   # 执行结果：
   2023-08-31 23:05:20
   

   注意：格式化字符串**%D表示以 “月份/日期/年份” 格式输出日期**

   

   与之作用相反的有time.strptime()（str-parse-time）,提取字符串中时间以生成struct_time对象：

   # 语法如：time.strptime(timestring,对应的格式化字符串)
   >>> time.strptime("2019-9-1", "%Y-%m-%d")
   time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=9, tm_mday=1, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=6, tm_yday=244, tm_isdst=-1)
   # 经常结合索引来使用，索引规则：
   '''
   strptime(str, tpl)[0]: 4位数年
   strptime(str, tpl)[1]: 月( 1 到 12)
   strptime(str, tpl)[2]: 日( 1到31)
   strptime(str, tpl)[3]: 小时 0到23
   strptime(str, tpl)[4]: 分钟 0到59
   strptime(str, tpl)[5]: 秒 ( 0到61 , 60或61 是闰秒)
   重要！：strptime(str, tpl)[6]: 一周的第几日 (0到6,0是周一)
   strptime(str, tpl)[7]: 一年的第几日 (1到366)
   strptime(str, tpl)[8]: 夏令时( -1, 0, 1, -1是决定是否为夏令时的标志）
   '''
   # 索引使用示例：
   import time
   t = '2019-9-2'
   print(t + "是星期" + str(time.strptime(t,"%Y-%m-%d")[6]+1))
   

3. strptime()
   计时函数：sleep()、perf_counter()

第三方库

掌握

• pip常用的命令有：install、download、uninstall、freeze、list、show、search、wheel、hash、completion、help。

pyInstaller库

安装并配置环境变量后，可用指令pyinstaller -F 文件路径单独对源文件生成exe

jieba库（中文分词）

1. jieba.lcut(str,cut_all=False)精确模式，返回字符串分词后的列表
2. jieba.lcut(str,True)全模式（返回所有可能）
3. jieba.lcut_for_search(str)搜索引擎模式
4. jieba.add_word(word)向分词字典中增加新词word（添加新词后，该词语不会被切分）

wordcloud库

了解

类别	名称
网络爬虫	requests（处理HTTP请求，如访问网页）、scrapy（Web获取框架）、pyspider
数据分析	numpy（N维矩阵运算等）、pandas（基于np，增加了了数据模型、处理函数和方法）、scipy（基于np，增加了科学和工程计算相关模块）json（程序间交换数据）
文本处理	pdfminer（PDF）、openpyxl（Excel）python-docx、beautifulsoup4（HTML和XML）
数据可视化	matplotlib（二维）、seaborn、mayavi（三维）、TVTK
用户图形界面	PyQt5（GUI库）、wxPython、PyGObject、PyGTK
机器学习	scikit-learn（分类、回归、聚类、数据姜维、模型选择和数据预处理，AKA:sklearn）、TensorFlow（Tensor张量-Flow流指：基于数据流图的计算，描述张量从流图的一段流动到另一端的计算过程）、mxnet/Theano
Web开发	Django（Model-Template-Views编写模式）、pyramid（比Django轻、灵活）、flask（极轻）
游戏开发	pygame（访问外设、图形硬件）、Panda3D（3D游戏引擎）、cocos2d（2D游戏）
其他	PIL (图像处理)、SymPy (支持符号计算)、NLTK (自然语言处理)、WeRoBot (微信机器人框架)、MyQR

ASCII码表

数字0_{9对应的ASCII码（十进制）为“48”}“57”
大写字母A_{Z对应的ASCII码（十进制）为“65”}“90”
小写字母a_{z对应的百ASCII码（十进制）为"97"}“122”