【python】import input output（3）

苏堤春不晓

已于 2025-01-07 09:51:57 修改

阅读量1.2k

点赞数 1

CC 4.0 BY-SA版权

分类专栏： Python 文章标签： python

于 2018-02-01 00:32:45 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/bryant_meng/article/details/79223533

Python 专栏收录该内容

154 篇文章

订阅专栏

本文详细介绍了Python的基础知识，包括数学库的使用、输入输出操作、时间模块的应用、future模块的介绍、argparse模块的使用方法、sys模块的功能、枚举类型的定义、tqdm库的使用技巧等内容。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

在这里插入图片描述

参考：

1、初步接触导入模块（math for example）

以 math 库为例，

ceil：向下取整
floor：向上取整
sqrt：开方
exp： $e^x$
e：自然常数 e
log：log 以 e 底
pi： $\pi$
factorial：阶乘
gcd：最小公约数

这里写图片描述

阶乘

import math
n = 6
print(math.factorial(n))

output

最大公约数 / 最小公倍数

import math
a = 15
b = 50
x = math.gcd(a,b) # 求最小公约数
y = a*b//x # 根据最小公约数求最大公倍数
print(x, y)

output

5 150

import math（导入模块 math.xxx / math.yyy ）
import math as m （对模块名进行缩写 m.xxx / m.yyy ）
from math import xxx,yyy（导入模块你所需要的功能 xxx / yyy）
from math import *（导入模块的所有功能 xxx / yyy）

2、输入输出（input、print）

2.1、输入（input）

这里写图片描述

在框中输入kobe，并看一下输入的结果
这里写图片描述

input 默认是str类型
这里写图片描述

确保相等可以加一个int（）强制把str转换为int类型
这里写图片描述

2.2、输出（print）

先看一个比较有意思的例子

n = 5
print('\n'.join('😀' * i for i in range(1, n + 1)))

output

😀
😀😀
😀😀😀
😀😀😀😀
😀😀😀😀😀

下面看看使用 print 语句写入文件

print("Hello, World!", file=open('file.txt', 'w'))

使用的时候，可以配合打印提示，比如

print("prepare to write...")
print("Hello, World!", file=open('file.txt', 'w'))

下面再看看 print 结合属性的一些灵活应用

print("Hello", end="")
print("World")  # HelloWorld

print("Hello", end=" ")
print("World")  # Hello World

print('words',   'with', 'commas', 'in', 'between', sep=', ') # words, with, commas, in, between
print("29", "10", "2021", sep="/")  # 29/10/2021
print("name", "domain.com", sep="@")  # name@domain.com

使用下划线分割过于长的数字

print(1_000_000_000)  # 1000000000
print(1_234_567)  # 1234567

2.2.1、%

sep表示分解符
这里写图片描述

print() 函数还可以用字符串格式化控制输出的形式，常见的格式字符如下表：
这里写图片描述
在这里插入图片描述

print('%o' % 20)
print('%d' % 20)
print('%x' % 20)

output

24
20
14

我们用 %s 代替要输出的内容，而后一个 %后面 你的内容则是真正输出的内容，如果有多个 %s，在最后的 % 后面要 加括号 将真正输出内容括起来。

Note：%f，%e 默认精确到小数点后6位
这里写图片描述

Note：
1）原数字宽度不够m的时候，自动左边补空格
2）#的用法为，%#0 或者%#x

这里写图片描述

%m.nf m指的是输出总宽度，小数点之后保留n位（四舍五入保存），如果总宽度超过m，按照实际显示
这里写图片描述

2.2.2、format

str.format()通过{ }来代替%，功能更强！
1）｛｝内为关键字参数
这里写图片描述

2）｛｝内也可由位置参数，0，1，2……表示，.format()直接写，不用，0=XXX，1=XXX

3）也可以两种方法混用，但是位置参数需要在关键字参数之前

下面是一个比较灵活的例子

'{0}{1:.2f}'.format('Pi = ', 3.1415)#:.2f限制输出的位数

结果为

'Pi = 3.14'

2.2.3、f-string

和 format 比较类似，还是比较方便的

Hello = "Hello"
World = "World"
print(f"{Hello} {World}") # 避免 +  " " +

output

Hello World

2.2.4、pprint

打印比 print 更加美观

参考

一文读懂Python中print和pprint的区别
 Python3内置模块pprint让打印比print更美观详解

使用

from pprint import pprint
response = [
    {"status": 200, "result":[1,2,3,4,5]},
    {"status": "OK", "result":["hello", "world"]},
    {"status": 404, "result": "Data not found"}
    ]
    
print(response,"\n")
pprint(response)

output

[{'status': 200, 'result': [1, 2, 3, 4, 5]}, {'status': 'OK', 'result': ['hello', 'world']}, {'status': 404, 'result': 'Data not found'}] 

[{'result': [1, 2, 3, 4, 5], 'status': 200},
 {'result': ['hello', 'world'], 'status': 'OK'},
 {'result': 'Data not found', 'status': 404}]

2.2.5、下划线

使用下划线分割数值较大的数字

print(1_000_000_000)

output

1000000000

2.2.6、打印内容写到文件中

使用print语句写入到文件里

print("Hello, World!", file=open('source.txt', 'w'))

在这里插入图片描述

2.3、colorama 库，控制输出的字体样式

from colorama import Fore, Back, Style
print(Fore.YELLOW + "some yellow text")
print(Back.RED + "and with a red background")
print(Style.DIM + "and in dim text")  # 变淡
print(Style.RESET_ALL)
print("back to normal now")

在这里插入图片描述
dim 看的不是特别明显

3、time 模块

统计代码执行时间

import time
start_time = time.time()
result = 0

for i in range(10**3):
    for j in range(10**3):
        result += i*j
print(result)

end_time = time.time()
total_time = end_time - start_time
print("time:",total_time)

output

249500250000
time: 0.09956932067871094

显示当前时间

import time
print(time.ctime())

output

Thu Aug 13 20:00:00 2021

4、future 模块

from __future__ import

引用未来 python 版本的功能，例如 python 2 可以使用 python3 的内容

1）print_function

from __future__ import print_function

可在 python2 的环境下（print），超前使用 python3 的 print 函数（也即 print（））

2）absolute_import

引用绝对路径而不是相对路径

from __future__ import absolute_import

在这里插入图片描述
参考：__future__模块–python学习记录（一）

3）division

from __future__ import division

python 2 的除法是整除（ // ），python 3 除法是 / ，整除是 //

5、argparse 模块

python 内置的模块
在这里插入图片描述

参考 argparse — 命令行选项、参数和子命令解析器

在这里插入图片描述

ArgumentParser 对象和 add_argument() 方法使用方法如下

import argparse
parser = argparse.ArgumentParser(description='Train keypoints network')
parser.add_argument('--cfg',
                    help='experiment configure file name',
                    required=True,
                    type=str)
args = parser.parse_args()
print(args)

required=True 了，在 terminal 中调用的时候，必须加上此项，eg python demo.py --cfg "hello"

结果为

Namespace(cfg='hello')

6、sys

可以利用 sys.getsizeof 查看数据所占内存的大小

import sys
print(sys.getsizeof(1))
print(sys.getsizeof(1.0))
print(sys.getsizeof("1"))
print(sys.getsizeof("1.0"))
print(sys.getsizeof([]))
print(sys.getsizeof({}))
print(sys.getsizeof(set()))

output

7、enum

枚举类型，先简单的感受一下

from enum import Enum

Season = Enum('Season', "spring summer autumn winter")

print(type(Season))
print(type(Season.spring))

print(type(Season.spring.name))
print(Season.spring.name)
print(type(Season.spring.value))
print(Season.spring.value)

print(Season._member_names_)

output

<class 'enum.EnumMeta'>
<enum 'Season'>
<class 'str'>
spring
<class 'int'>
1
['spring', 'summer', 'autumn', 'winter']

可以以字典的方式赋值枚举变量

from enum import Enum

Season = Enum('Season', {"spring":'windy',"summer":'hot'})

print(Season.spring.value)

output

windy

下面看看更 DIY 的方式

from enum import Enum

class Season(Enum):
    spring = 'windy'
    summer = 'hot'
    autumn = 'cool'
    winter = 'cold'
    

print(Season._member_names_) # 全部枚举变量列表
print("\n")
print(Season._value2member_map_) # 字典键是枚举值，值是枚举变量
print("\n")
print(Season.__members__.items()) # 全部的枚举值
print("\n")

for v in Season:
    print(v.name, v.value)

output

['spring', 'summer', 'autumn', 'winter']

{'windy': <Season.spring: 'windy'>, 'hot': <Season.summer: 'hot'>, 'cool': <Season.autumn: 'cool'>, 'cold': <Season.winter: 'cold'>}

dict_items([('spring', <Season.spring: 'windy'>), ('summer', <Season.summer: 'hot'>), ('autumn', <Season.autumn: 'cool'>), ('winter', <Season.winter: 'cold'>)])

spring windy
summer hot
autumn cool
winter cold

8、tqdm

来自详细介绍Python进度条tqdm的使用

tqdm 就能非常完美的支持和解决这些问题，可以实时输出处理进度而且占用的 CPU 资源非常少，支持 windows、Linux、mac 等系统，支持循环处理、多进程、递归处理、还可以结合 linux 的命令来查看处理情况，等进度展示。

安装

pip install tqdm

或者

conda install -c conda-forge tqdm

对于可以迭代的对象都可以使用下面这种方式，来实现可视化进度，非常方便

from tqdm import tqdm
import time

for i in tqdm(range(100)):
    time.sleep(0.1)
    pass

在这里插入图片描述
tqdm(range()) 可以替换成 trange()

from tqdm import tqdm,trange
import time
 
for i in trange(100):
  time.sleep(0.1)
  pass

在这里插入图片描述
手动设置处理的进度

from tqdm import tqdm
import time

# total参数设置进度条的总长度
with tqdm(total=100) as pbar:
    for i in range(100):
        time.sleep(0.1)
        # 每次更新进度条的长度
        pbar.update(10)

不用 with 也可以

from tqdm import tqdm
import time
 
#total参数设置进度条的总长度
pbar = tqdm(total=100)
for i in range(100):
  time.sleep(0.05)
  #每次更新进度条的长度
  pbar.update(10)
#关闭占用的资源
pbar.close()

多层循环

from tqdm import tqdm
import time

for i in tqdm(range(20), ascii=True,desc="1st loop"):
  for j in tqdm(range(10), ascii=True,desc="2nd loop"):
    time.sleep(0.01)

在这里插入图片描述

9、Cython

Cython是一种编程语言，它是 Python 语言的超集，旨在通过结合 Python 的语法和 C 数据类型及函数来提升代码的运行速度。

一、Cython 的定义与特点

定义：Cython 可以理解为具有 C 数据类型的 Python，通过将 Cython 编译为 C 语言，可以提升代码的性能。
特点：
- 保留了Python开发方便的特点。
- 提升了代码的运行速度，尤其对于数值运算等操作效果显著。
- 可以直接调用C语言库（还支持C++库），省去了 Python 和 C 之间来回切换花费的时间。
- 生成的 C 代码要比手写的 C 代码安全得多，因为 Cython 通过装饰器和编译器指令来自动检查 C 代码运行时的问题，例如越界访问数组就会报错。

二、Cython的安装

在Linux系统下，可以通过 pip 命令安装 Cython：

pip install Cython

安装完毕后，执行 cython --version 命令，如果输出了版本号，即表示安装成功。

三、Cython的使用

创建Cython项目：

创建一个.pyx文件，该文件包含Cython代码。
创建一个setup.py文件，用于编译Cython代码。

编写Cython代码：

在.pyx文件中，可以使用Python语法编写代码，同时可以使用Cython的类型声明语法来优化性能。
例如，可以使用cdef关键字来定义C语言类型的变量和函数。

编译Cython代码：

在 setup.py 文件中，使用 Cython.Build.cythonize 函数来指定要编译的.pyx文件。
执行 python setup.py build_ext --inplace 命令来编译 Cython 代码，这会生成一个与 .pyx文件同名的 .so（在Linux或macOS上）或 .pyd（在Windows上）文件，该文件是编译后的 Cython 扩展模块。

使用编译后的Cython扩展模块：

在Python代码中，可以像导入普通Python模块一样导入编译后的Cython扩展模块。
调用Cython扩展模块中的函数时，会获得比纯Python代码更快的执行速度。

四、Cython的局限性

对Python的原生数据结构作用不太明显：虽然Cython可以优化Python代码的性能，但对于使用Python原生对象的代码（如字符串、列表、元组、字典等），效果可能并不明显。
学习曲线：虽然Cython的语法与Python相似，但要充分利用其性能优化功能，需要掌握一些C语言的知识和Cython的特定语法。

五、Cython的应用场景

Cython适用于需要提升Python代码性能的场景，尤其是对于那些数值运算密集或需要频繁调用C语言库的应用程序。通过使用Cython，开发者可以在保持Python代码简洁性的同时，获得接近C语言的执行速度。

综上所述，Cython是一种强大的工具，它结合了Python的易用性和C语言的性能优势。通过学习和使用Cython，开发者可以编写出既快速又易于维护的代码。

附录 A

collections

字符元素组成判定

from collections import Counter
a = "3abcd3"
b = "d3bc3a"
print(Counter(a) == Counter(b))

output

True

打印模块安装位置

import pandas
print(pandas)  # <module 'pandas' from '/usr/local/lib/python3.8/site-packages/pandas/__init__.py'>

使用绝对/相对路径导入包

绝对导入可以使用 import <> 或 from <> import <> 语法，但相对导入只能使用 from <> import <> 形式

import 后面不能直接跟 ..

再看下例子加深对 import 的理解

python_package_dir_example = '''
parent/
    __init__.py
    one/
        __init__.py
        one/
            __init__.py
    two/
        __init__.py
    three/
        __init__.py

上述目录结构在 import parent.one.one 时，会加载 parent.one 中的 __init__

附录 B

打印电脑信息

# 获取计算机信息
import wmi

def System_spec():
    Pc = wmi.WMI()
    os_info = Pc.Win32_OperatingSystem()[0]
    processor = Pc.Win32_Processor()[0]
    Gpu = Pc.Win32_VideoController()[0]
    os_name = os_info.Name.encode('utf-8').split(b'|')[0]
    ram = float(os_info.TotalVisibleMemorySize) / 1048576

    print(f'操作系统: {os_name}')
    print(f'CPU: {processor.Name}')
    print(f'内存: {ram} GB')
    print(f'显卡: {Gpu.Name}')

    print("\n计算机信息如上 ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑")

System_spec()