NO.2：自学python之路变量类型、列表、字典

引言

本周初步认识了库，并学习了Python中各种类型的变量和常用操作。并完成了较为完善的用户与商家购物界面设计。

正文

模块：

　　Python有标准库和第三方库。第三方库需要安装才能使用。大量的库可以帮助我们更容易的完成复杂的操作。一般情况下，标准库被保存在了‘lib/’目录下，第三方库被保存在了‘lib/site-packages’目录下。导入一个库非常简单，例子：

import os

　　每种模块都有很多操作，一般情况是用模块名.操作名完成某些操作，例子：

os.system('dir')#读取目录下的文件列表，但不保存

变量类型：

　　整型(int)，Python 3.X中整型只有int型，而在Python 2.X中整型分为int,和long，变量的类型不需定义，与Matlab中类似，但类型不可随意更改。查看变量类型，例子：

x = 3
type(x)

　　其他类型与C++中类似，所以不再赘述。

　　虚数型，在Python中j表示虚数。

　　比特型(bytes)，Python 2.X中比特型与字符型没有区别，而在Python 3.X中存在不同，它们可以互相转换，例子：

x = '我爱中国'
y = x.encode()#转换为比特型
print(y)
z = y.decode())#转换为字符型
print(z)

　　在日常使用Python中，字典与列表是最常使用的变量。下面将详细介绍字典与列表的使用方法。

列表：

　　列表的定义，例子：

province = ['Beijin','Hebei','Shanghai','Henan']

　　列表的切片与Matlab有相似之处，但有着巨大不同，Python的:后的数字是切片位置的后一位。所以，在Python中[1:2]=[1]，例子：

province = ['Beijin','Hebei','Shanghai','Henan']
print(province[0:2])#切片（顾头不顾尾）

　　Python还可以从右数来完成切片，例子：

province = ['Beijin','Hebei','Shanghai','Henan']
print(province[-1])#从右数
print(province[-2:])#最后的值省略

 　　列表的增加有两种方式，一种是最后追加，还有一种是某处插入。例子：

province = ['Beijin','Hebei','Shanghai','Henan']
province.append('Shannxi')#最后追加
province.insert(1,'Xinjiang')#某处插入

　　列表的修改十分简单，例子：

province = ['Beijin','Hebei','Shanghai','Henan']
province[1] = 'Beijing'#改变某处

　　列表的删除有很多方法，del是Python中通用的删除方法，此外还有删除某个与删除某处参数的方法，例子：

province = ['Beijin','Hebei','Shanghai','Henan']
del province[2]#删除某处
province.remove('Beijing')#删除某个
province.pop()#删除最后一个(默认)，或括号中的位置

　　此外，Python还为列表提供了许多功能。Python中可以轻松查询某个参数的位置和个数，例子：

province = ['Beijin','Hebei','Shanghai','Henan']
province.index('Shanghai')#寻找位置
province.count('Shanghai')#寻找个数

　　改变列表的顺序也十分简单，例子：

province = ['Beijin','Hebei','Shanghai','Henan']
province.reverse()#反转序列
province.sort()#排序序列（符号，数字，大写，小写（ASCII））

　　Python中列表的复制与Matlab不同，设计相对合理一些，但是有一点难以理解，学过C++中指针的可以相对容易理解一些。普通的赋值操作，只是将列表的地址复制，一旦其中列表中的值发生改变，两者中的值都会改变，例子：

province = ['Beijin','Hebei','Shanghai','Henan']
province_copy = province#复制地址，改变后一起变化
province.append('Xinjiang')
print(province)
print(province_copy)

　　要想复制一个列表，有浅copy和深copy两种方法。浅copy只复制列表的第一层，第二层将只复制地址。深copy则是完全在内存中建立一个一样的区域。例子：

province = ['Beijin',['Hebei','Shijiazhuang'],'Shanghai','Henan']
province_copy = province.copy()#浅copy
import copy
province_copy = copy.copy(province)#浅copy
province_copy = list(province)#浅copy
province_copy = copy.deepcopy(province)#深copy

　　Python中也提供了列表的合并方法，例子：

province = ['Beijin','Hebei','Shanghai','Henan']
province_new = ['Xinjiang','Dongbei']
province.extend(province_new)#并入后面

　　列表的高效循环方法是用以下格式，[::x]切片中x为步距，例子如下：

province = ['Beijin','Hebei','Shanghai','Henan']
for i in province[::2]:#切片
    循环体

　　当列表中存储的信息不想被改变时，就可以用元组，元组的定义与列表几乎相同，只是用‘()’代替了[]。元组不能修改，只能切片。例子：

province = ('Beijin','Hebei','Shanghai','Henan')

字符：

　　字符中对字母大小写变化的操作很多，可以有以下几种方法，例子：

x = 'l love china'
x.capitalize()#首字母大写
x.upper()#全变大写
x.lower()#全变小写
x.title()#变为标题形式
x.swapcase()#大小写互换

　　在Python中还可以轻松的对字符进行修改，例子：

names = 'Xiaohong Xiaohuang'
names.replace('o','O',1)#旧字符，新字符，替换个数
tran = str.maketrans('aox','123')#设置替换密文
names.translate(tran)#替换加密
names.center(50,'-')#50个字符，将name居中，不的够用-填充
names.ljust(50,'*')#50个字符，将name居左，不的够用*填充
names.rjust(50,'*')#50个字符，将name居右，不的够用*填充
names.zfill(50)#50个字符，将name居右，不的够用0填充
names = '  Xiaohong'
names.lstrip()#去掉左边空格，然后回车
names = '  Xiaohong   '
names.strip()#去掉左右空格，然后回车
names = 'Xiaohong\tXiaohuang'#\t与下面结合，控制空格的数量
names.expandtabs(tabsize=30)#空格数

　　除此之外，还提供了查询功能，例子：

names = 'xiaohei'
names.find('i')#从左找某个字符第一次出现的位置
names.rfind('i')#从右找某个字符第一次出现的位置

　　字符和列表之间还可以相互转换，例子：

names = 'Xiaohong Xiaohuang Xiaozhang Xiaoli'
names.split()#按空格分成列表
names = 'Xiaohong
Xiaohuang
Xiaozhang
Xiaoli'
names.splitlines()#按回车分成列表
names = ['Xiaohong','Xiaohuang','Xiaozhang','Xiaoli']
'+'.join(names)#用+连接列表成字符

　　Python还为字符提供了很多判断，这些功能大多以is开头，例子：

names = ('xiaohong hei')
names.endswith('hei')#判断以什么结尾
names.isalnum()#判断为阿拉伯数字
names.isalpha()#判断为纯英文
names.isdigit()#判断为整数
names.isidentifier()#判断为合法标识符（变量名）
names.islower()#判断为小写
names.istitle()#判断为标题形式

字典：

　　字典也是常用的一种工具，字典是使用‘{}’定义的，字典中的数据是无序的，字典可以与序列与字典嵌套。

　　索引字典时使用KEY，例子：

info = {
    '2012020201':'随便',
    '2012020202':'呵呵',
    '2012020203':'不知'
    }
print(info['2012020202'])

　　字典的增加和修改都是通过复制操作，程序会首先查询字典中是否有该KEY值，没有，则新建一条。有，则修改该条的值。例子：

info = {
    '2012020201':'随便',
    '2012020202':'呵呵',
    '2012020203':'不知'
    }
info['2012020201'] = '蛤蛤'#修改
info['2012020204'] = '拉拉'#增加

　　字典的删除可以使用Python中通用的删除方法，或者字典中提供的方法，例子：

info = {
    '2012020201':'随便',
    '2012020202':'呵呵',
    '2012020203':'不知'
    }
del info['2012020203']#删除
info.pop('2012020203')#删除
info.popitem()#随便删除一个，不常用

　　查找是，可以用之前的方法来查找，但是还有一种安全的查找方法，例子：

info = {
    '2012020201':'随便',
    '2012020202':'呵呵',
    '2012020203':'不知'
    }
info.get('2012020202')

　　判断某个KEY是否在字典中，例子：

info = {
    '2012020201':'随便',
    '2012020202':'呵呵',
    '2012020203':'不知'
    }
'2012020202' in info

　　字典也可以合并，合并时，将会用新的字典中覆盖旧的字典，例子：

info = {
    '2012020201':'随便',
    '2012020202':'呵呵',
    '2012020203':'不知'
    }
info_new = {
    '2012020202':'王凯',
    '2012020206':'彭浩',
    }
info.update(info_new)#合并更新

　　Python也提供了新建一个字典的方法，但是存在很大的问题，所以一般不会使用，例子：

info_new = dict.fromkeys([1,2,3],[1,{'name':'X',2}])#初始化字典
info_new[3][1][‘name’] = Y

　　当修改Python新建的字典时，例子中只改了[3][1]中的‘name’为‘Y’但是可以发现字典中的所有‘name’都变为了‘Y’。所以，正常情况下很难使用。

　　字典可以转为列表，例子：

info = {
    '2012020201':'随便',
    '2012020202':'呵呵',
    '2012020203':'不知'
    }
info.items()

　　多级字典的操作与单级字典差别不大，修改略有不同。例子：

province = {
    '华北':{
        '北京':['直辖市','很大'],
        '河北':['石家庄','漂亮'],
        },
    '东北':{
        '黑龙江':['哈尔滨','很棒'],
        '辽宁':['沈阳','厉害'],
        },
    }
province['华北']['北京'][1] = '首都'#修改
province.setdefault('西北',{'陕西':['西安','省会']})#取西北如果有，返回，没有新建

　　字典的循环格式与列表类似，格式如下，例子：

info = {
    '2012020201':'随便',
    '2012020202':'呵呵',
    '2012020203':'不知'
    }
for i in info:#高效循环
    print(i,info[i])
    循环体

作业

编写一个购物车程序，要求将商品信息存在文件里。打开程序后需要用户登陆，用户入口需要实现，已购商品，余额记录，启动程序，输入工资，根据编号，购买商品，检测余额，够用扣款，不够提醒，随时退出，打印已经购买的商品和余额。商家入口需要实现，添加商品，修改价格。

流程图：

主程序：

#购物车程序
'''
商品信息存在文件里
1.打印商品列表
用户入口
已购商品，余额记录
启动程序，输入工资
根据编号，购买商品
检测余额，够用扣款，不够提醒
随时退出，打印已经购买的商品和余额
商家入口
添加商品，修改价格
'''
import getpass

title = '''
---------------------------
-     欢迎光临本超市      -
---------------------------
'''
print(title)

#读取商品数据
goods = open('商品.txt')
read_flag = True
goods_list = []
while read_flag:#按行处理
    goods_line = goods.readline()
    if goods_line == '':
        read_flag = False
    else:
        goods_list.append(goods_line.split())
goods.close()

#读取用户信息
info = open('用户信息.txt')
read_flag = True
info_user = []
while read_flag:
    info_line = info.readline()
    if info_line == '':
        read_flag = False
    else:
        info_user.append(info_line.split())
info.close()

#用户登陆
success_flag = False
for count in range(0,6):
    account = input('请输入用户名：')
    password = getpass.getpass('请输入密码：')
    for i in range(0,len(info_user)):
        if account == info_user[i][0] and password == info_user[i][1]:
            success_flag = True
            user_number = i
            break
    if success_flag:
        print('尊敬的%s登陆成功！'%info_user[user_number][2])
        break
    else:
        print('用户名或密码错误！')
else:
    print('输入密码次数超过6次，请重新开启软件尝试！')
    exit()

#进入入口
info_write = []
if info_user[user_number][3] == '0':
    #普通用户
    if info_user[user_number][4] == '0':
        #初次登陆
        balance = input('您是第一次登陆，请输入充值金额：')
        if balance.isdigit():
            balance = int(balance)
            info_user[user_number][4] = '1'
            info_user[user_number][5] = str(balance)
        else:
            print('充值错误，退出系统！')
            exit()
    #非初次登陆
    for i in range(0,len(goods_list)):
        goods = '{number}.物品名：{name} 价格：{price}'.format(number = i + 1,
                                                               name = goods_list[i][0],
                                                               price = goods_list[i][1])
        print(goods)
    print('%s.充值'%(len(goods_list)+1))
    buy_list = []
    balance = int(info_user[user_number][5])
    while True:
        buy_number = input('请输入你所需要的商品序号[按q退出购买]：')
        if buy_number == 'q':
            buy_list = ' '.join(buy_list)
            print('本次购物购买了：{list}'.format(list = buy_list))
            #更新信息
            info_user[user_number][5] = str(balance)
            info = open('用户信息.txt','w')
            for i in range(0,len(info_user)):
                info.write(' '.join(info_user[i])+'\n')
            info.close()
            exit()
        elif buy_number.isdigit():
            buy_number = int(buy_number)-1
            if buy_number > len(goods_list) or buy_number < 0:
                print('请输入正确的商品码！')
            elif buy_number == len(goods_list):
                money = input('请输入充值金额：')
                if money.isdigit():
                    balance += int(money)
                    info_user[user_number][5] = str(balance)
                else:
                    print('充值金额错误')
            else:
                if balance < int(goods_list[buy_number][1]):
                    print('你的余额不够购买这件商品！')
                else:
                    balance = balance - int(goods_list[buy_number][1])
                    buy_list.append(goods_list[buy_number][0])
                    print('购买成功！还剩%s圆'%balance)#
        else:
            print('输入错误')
elif info_user[user_number][3] == '1':
    #商家用户
    for i in range(0,len(goods_list)):
        goods = '{number}.物品名：{name} 价格：{price}'.format(number = i + 1,
                                                               name = goods_list[i][0],
                                                               price = goods_list[i][1])
        print(goods)
    print('%s.添加物品'%(len(goods_list)+1))
    add_list = []
    while True:
        buy_number = input('请输入你需要修改商品价格的序号[按q退出购买]：')
        if buy_number == 'q':
            add_list = ' '.join(add_list)
            print('本次共添加了：{list}'.format(list = add_list))
            #更新信息
            info = open('商品.txt','w')
            for i in range(0,len(goods_list)):
                info.write(' '.join(goods_list[i])+'\n')
            info.close()
            exit()
        elif buy_number.isdigit():
            buy_number = int(buy_number)-1
            if buy_number > len(goods_list) or buy_number < 0:
                print('请输入正确的商品码！')
            elif buy_number == len(goods_list):
                goods_name = input('请输入商品名称：')
                goods_price = input('请输入商品价格：')
                if goods_price.isdigit():
                    add_list.append(goods_name)
                    goods_list.append([goods_name,goods_price])
                else:
                    print('商品价格信息错误！')
            else:
                goods_price = input('请输入商品价格：')
                if goods_price.isdigit():
                    goods_list[buy_number][1] = goods_price
                else:
                    print('商品价格信息错误！')
        else:
            print('输入错误')
else:
    print('用户数据错误！请管理员维护！！')

信息记录文件：

商品.txt

手机 1000
电脑 8000
耳机 500
泡面 3
娃娃 10000

用户信息.txt

customer 123456 凯凯王 0 0 0
business 123456 卖力头 1 0 0