第三周 Python基本数据类型

1、数字类型及操作

1.1整数类型

与数学中整数的概念一致

可正可负，没有取值范围限制

pow(x,y)函数：计算x^y，想算多大算多大

>>>1267650600228229401496703205376

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或0X开头：0x9a，-0X89

1.2浮点数类型

与数学中实数的概念一致

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-10³⁰⁸至10³⁰⁸，精度数量级10^-16

浮点数间运算存在不确定尾数，不是bug

 >>>0.1+0.2 ==0.3

false

a = 0.1+0.3 print("a=",a) >>>a= 0.4

b = 0.1+0.2 print("b=",b) >>>b= 0.30000000000000004 不确定尾数

round(x,d)：对x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再10^-16左右，round()十分有用

 浮点数可以采用科学计数法表示

　　使用字母e或E作为幂的符号，以10为基数，格式如下：

　　<a>e<b> 　　b表示a*10^b

例如：4.3e-3  值为0.0043　　9.6E5  值为960000.0

关于Python浮点数汇总：

　　-取值范围和精度基本无限制

　　-运算存在不确定尾数，用round()函数辅助。

　　-科学计数法表示

1.3复数类型

与数学中复数的概念一致

如果X²=-1，那么X的值是什么？

-定义j=，以此为基础，构建数学体系

-a+bj被称为复数，其中，a是实数，b是虚数

复数实例：

z = 1.23e-4+5.6e+89j

实部是什么？　　z.real获得实部

1.4数值运算操作符

• 操作符是完成运算的一种符号体系

操作符及使用	描述
x+y	加，x与y之和
x-y	减，x与y之差
x*y	乘，x与y之积
x/y	除，x与y之商　　10/3结果是3.3333333333333335
x//y	整数除，x与y之整数商　　10//3结果是3
+x	x本身
-y	x的负值
x%y	余数，模运算
x**y	幂运算，x的y次幂，xy 当y是小数时，开方运算　10**0.5结果是： 根号10

• 二元操作符有对应的增强赋值操作符

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 x += y　　x -= y　　x *= y　　x /= y x //= y　　x %= y　　x **= y #示例： x = 3.1415 x **= 3 #与 x = x **3 等价 print(x) >>>31.006276662836743

1.5.数据类型的关系

1. 三种类型存在可进行混合运算，生成结果为“最宽”类型。
2. 三种类型存在一种逐渐“扩展”或“变宽”的关系：

　　　　整数 -> 浮点数 -> 复数

　　　　例如：123 + 4.0 = 127.0　（整数 + 浮点数 = 浮点数）

1.6.数值运算函数

一些以函数形式提供的数值运算功能

函数及使用	描述
abs(x)	绝对值，x的绝对值 abs(-10.01)结果为 10.01
divmod(x,y)	商余，（x//y,x%y），同时输出商和余数 divmod(10,3)结果我 (3,1)
pow(x,y[,z])	幂余，(x**y)%z ，[..]表示参数z可省略 pow(3,pow(3,99),1000)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，返回x1,x2, ... ,xn中的最大值，n不限 max(1,9,5,4,3)结果为 9
min(x1,x2, ... ,xn)	最小值，返回x1,x2, ... ,xn中的最大值，n不限 max(1,9,5,4,3)结果为 1
int(x)	将x变成整数，舍弃小数部分 int(123.45) 结果123； int("123") 结果为 123
float(x)	将x变成浮点数，增加小数部分 float(12) 结果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

1.7、小结

• 整数类型的无限范围及4种进制表示
• 浮点数类型的近似无线范围、小尾数及科学计算法
• +、-、*、/、//、%、**、二元增强操作符
• 函数：abs()、divmod()、pow()、round()、max()、min()、int()、float()、complex()

2、实例：天天向上

• 实例虽然仅包含8-12行代码，但包含很多语法元素
• 判断条件循环、次循环、分支、函数、计算思维
• 清楚理解这些代码能够快速入门Python语言

问题1：1‰的力量

1. 一年365天，每天进步1‰，累计进步多少呢？
2. 一年365天，每天退步1‰，累计剩下多少呢？

实例：

DayUp =pow(1.001,365)
DayDown =pow(0.999,365)
print ("向上:{:.2f},向下：{:.2f}".format(DayUp,DayDown))

问题2:5‰和1%的力量

1.  一年365天，每天进步5‰或1%，累计进步多少呢？
2.  一年365天，每天退步5‰或1%，累计剩下多少呢？

实例：

dayfactor = 0.01    #使用变量的好处：一处修改即可。
dayup = pow(1+dayfactor,365)
daydown = pow(1-dayfactor,365)
print("向上：{:.2f},向下：{:.2f}".format(dayup,daydown))

问题3：工作日的力量

1. 一年365天，一周5个工作日，每天进步1%
2. 一年365天，一周2个休息日，每天退步1%

实例：

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))

问题4：工作日的努力

　　工作日模式要努力到什么水平，才能与每天努力1%一样？
　　A君：一年365天，每天进步1%，不停歇。
　　B君：一年365天，每周工作5天休息2天，休息日下降1%，要多努力呢？

实例：

#根据df参数计算工作日力量的函数，参数不同，这段代码可共用。
#def保留字用于定义函数
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
dayfacor = 0.01
while dayUP(dayfacor) < 37.78:　　　# while保留字判断条件是否成立，条件成立时循环执行。
dayfacor += 0.001 print("工作日的努力参数是：{:.3f}".format(dayfacor))

3、字符串类型及操作

3.1字符串类型的表示

3.1.1字符串

• 由0个或多个字符串组成的有序字符序列

　　　　字符串由一对单引号或一对双引号表示

　　　　　　例："请输入带有符号的温度值："　或者　'C'

　　　　字符串是字符的有序序列，可以对其中的字符进行索引

　　　　　　例："请"是"请输入带有符号的温度值："的第0个字符

• 字符串由2类共4种表示方法：

　　　　由一对单引号或双引号表示，仅表示单行字符串

　　　　　　例：''这里有个双引号(")"　或者　"这里有个单引号(')"

　　　　由一对三单引号或三双引号表示，可表示多行字符串

　　　　　　例：'''这里既有单引号(')又有双引号(")'''

3.1.2字符串的序号

3.1.3字符串的使用

• 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]

　　　　　　例："请输入带有符号的温度值："[0]　或者　TempStr[-1]

　　　　切片：返回字符串中一段字符子串　　<字符串>[M:N]

　　　　　　例："请输入带有符号的温度值："[1:3]　或者　TempStr[0:-1]

3.1.4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

　　　　　　例："〇一二三四五六七八九十"[:3] 结果是："〇一二"

　　　　<字符串>[M：N：K]，根据步长K对字符串切片

　　　　　　例："〇一二三四五六七八九十"[1:8:2] 结果是："一三五七"

　　　　　　　　"〇一二三四五六七八九十"[::-1] 结果是："十九八七六五四三二一〇"

3.1.5字符串的特殊字符

• 转义符

　　　　转义符表示特定字符的本意

　　　　　　例：“这里有个双引号(")” ，结果为：这里有个双引号(")

　　　　转义符形成一些组合，表示一些不可打印的含义

　　　　　　例：""回退、" "换行(光标移动到下行首) 、" "回车(光标移动到本行首)

3.2字符串操作符

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	连接两个字符串x和y
n * x  或  x * n	复制n次字符串x
x in s	如果x是s的紫川，返回True，否则返回Flase

实例：

#获取星期字符串
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])

3.3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 len("一二三456")结果为 6
str(x)	任意类型x所对应的字符串形式 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(435)结果为"0x1a9"，oct(425)结果为"0o651"
chr(u)	u为Unicode编码，但会其对应的字符
ord(x)	x为字符，返回其对应的Unicode编码

• 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(0x10FFF)空间，每个编码对应一个字符

　　Python字符串中每个字符都是Unicode编码字符

实例：

# 输出星座图标
" 1 + 1 = 2 " + chr(10004)
"这个字符♉的Unicode值是：" + str(ord("♉"))
for i in range(12):
    print(chr(9800 + i ),end="")

>>>♈♉♊♋♌♍♎♏♐♑♒♓

3.4字符串处理方法

"方法"在编程中是一个专有名词

　　"方法"特指<a>.<b>()风格中的函数<b>()

　　方法本身也是函数，但与<a>有关，<a>.<b>()风格使用

　　字符串及变量也是<a>，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1/3	描述
str.lower()或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中出行的次数 "a apple a day".count("a")结果为 4

方法及使用2/3	描述
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width居中，fillchar可选 "python".center(20,"=")结果为 "=======python======="

方法及使用3/3	描述
str.strip(chars)	从str中去掉其左侧和右侧chars中列出的字符 "= python=".strip(" =np")  结果为 "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" 　#主要用于字符串分隔等

 3.4.1字符串类型的格式化

• 槽

• format()方法的格式控制

　　　　槽内部对格式的化配置方式

　　　　{<参数序号>:<格式控制标记>}

3.5小结

• 正向递增序号、反向递减序号、<字符串>[M:N:K]
• +、*、len()、str()、hex()、ord()、chr()
• .lower()、upper()、.split()、.count()、.replace()
• center()、strip.()、join.()、.format()

4、模块：time库的使用

time库包括三类函数

• 时间获取：time()、ctime()、gmtime()
• 时间格式化：strftime()、strptime()
• 程序计时：sleep()、perf_counter()

1、时间获取

函数	描述
time()	获取当前时间的时间戳，即计算机内部时间值，是浮点数。 >>>time.time() 151.6939876.6022282
ctime()	获取当前时间并已易读方式表示，返回字符串。 >>>time.ctime() 'Fri Jan 23 17:15:26 2018'
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=2018,tm_mon=1,tm_mday=26, tm_hour=4,tm_min=11,tm_sec=16,tm_wday=4,tm_yday=26,tm_isdst=0)

2、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，需要有展示模版

　　　　-展示模版由特定的格式化控制符组成

　　　　-strftime()方法

　　　　-strptime()方法

函数	描述
strftime(tpl,ts)	tpl是格式化模版字符串，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) '2018-05-23 17:48:20'
strfptime(str,tpl)	tpl是格式化模版字符串，用来定义输出效果 str是计算机内部时间类型变量 >>>timeStr = '2018-05-23 20:29:20' >>>time.strptime(timeStr,"%Y-%m-%d %H:%M:%S") time.struct_time(tm_year=2018,tm_mon=1, tm_mday=26,tm_hour=4,tm_min=11,tm_sec=16, tm_wday=4,tm_yday=26,tm_isdst=0)

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
%h	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

3、程序计时

　　程序计时指应用广泛

　　　　-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级别的精准时间计数值，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() 318.66599499718114 >>>end = time.perf_counter() 341.3965185375658 >>>end - start 22.724523540384666
sleep(s)	s是休眠的时间，单位是秒，可以是浮点数 >>>def wait(): time.sleep(3.3) >>>wait() #程序将等待3.3秒后再退出

5、实例：文本进度条

方法论

实践能力