《Python语言程序设计》第三章（数学函数、字符串和对象）学习笔记

《Python语言程序设计》学习笔记

笔记选自《Python语言程序设计》[美]梁勇 著
本篇笔记没有记录用python绘画的turtle库

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第三章 数学函数、字符串和对象

• 简单的Python内置函数

函数	描述	举例
abs(x)	返回x的绝对值	abs(-2)=2
max(x1, x2, ...)	返回x1, x2, …的最大值	max(1,5,2)=5
min(x1, x2, ...)	返回x1, x2, …的最小值	min(1,5,2)=1
pow(a,b)	返回$a^b$的值，类似a**b	pow(2,3)=8
round(x)	返回与x最接近的整数，如果x与两个整数接近程度相同，则返回偶数值	round(5.4)=5 round(5.5)=6 round(4.5)=4
round(x,n)	保留小数点后n位小数的浮点值（四舍五入）	round(5.466,2)=5.47 round(5.463,2)=5.46

• Python的math模块提供了许多数学函数

函数	描述	举例
fabs(x)	将x看作一个浮点数，返回它的绝对值	fabs(-2)=2.0
ceil(x)	x向上取最近的整数，然后返回这个整数	ceil(2.1)=3 ceil(-2.1)=-2
floor(x)	x向下取最近的整数，然后返回这个整数	floor(2.1)=2 floor(-2.1)=-3
exp(x)	返回幂函数$e^x$的值	exp(1)=2.71828
log(x)	返回x的自然对数值	log(2.71828=1)
log(x,base)	返回以某个特殊值为底的x的对数值	log(100,10)=2.0
sqrt(x)	返回x的平方根	sqrt(4.0)=2
sin(x)	返回x的正弦值，x是角度的弧度值	sin(3.14159/2)=1
asin(x)	返回x的反正弦弧度值	asin(1.0)=1.57
cos(x)	返回x的余弦值，x是角度的弧度值	cos(3.14159)=-1
acos(x)	返回x的反余弦弧度值	acos(1.0)=0
tan(x)	返回x的正切值，x是角度的弧度值	tan(0.0)=0
degrees(x)	将x从弧度转换为角度	degrees(1.57)=90
radians(x)	将x从角度转换为弧度	radians(90)=1.57

两个数学常量pi和e也定义在math模块中。可以通过使用math.pi和math.e来访问它们。math模块应该在第一行被导入import math

• 字符和字符串

Python处理字符和字符串的方式是一样的。字符串必须被括在一对单引号（'）或者双引号（"）里。Python没有字符数据类型。一个字符的字符串代表一个字符。

• ASCII码
  计算机在内部是使用二进制数的。把一个字符映射成它对应的二进制被称为字符编码。对字符的编码标准有很多，编码表定义编码字符的方式。流行的编码标准是ASCII（美国信息交换标准代码），它是一个比特的编码表，足以表示所有的大小写字母、数字、标点符号以及控制字符。ASCII码使用0到127来表示字符。

• 统一码
  Python也支持统一码。统一码是一种编码表，它能表示国际字符，支持世界上各种语言所写的文本进行交换、处理和展示。ASCII码表是统一码的子集。一个统一码以“\u”开始，后面紧跟四个十六进制数字，它们从\u0000到\uFFFF

• 函数ord和chr
  python提供ord(ch)函数来返回字符ch的ASCII码，用chr(code)函数返回code所代表的字符。
  任何小写字母的ASCII码与它对应的大写字母的ASCII码的差值都一样：32。这是一个很有用的处理字符的特性。

• 转义序列

字符转义序列	名称	含义	数值
\b	退格符		8
\t	制表符		9
\n	换行符	也被称为行结束(EOL)字符，表示一行的结束	10
\f	换页符	让打印机从下一页打印	12
\r	回车符	把光标移动到同一行的第一个位置。	13
\\	反斜线		92
\'	单引号		39
\"	双引号		34

• 不换行打印
  当使用print函数时，它会自动打印一个换行符，这会导致输出提前进入下一行。如果你并不想在使用print函数后换行，可以使用下面的语法print(item, end="anyendingstring")，例如：

print("AAA", end = ' ')
print("BBB", end = '') # 表示一个空字符串，不会打印任何内容
print("CCC", end = '***')

# 输出：AAA BBBCCC***

• 函数str可以将一个数字转换成一个字符串

s = str(3.4)
s
# 输出：'3.4'

• 字符串连接操作：可以使用+运算符来连接两个字符串。增强型赋值运算符+=也能用来连接字符串。

• 对象和方法简介：在Python中，所有的数据（包括数字和字符串）实际都是对象。可以使用id函数和type函数来获取关于对象的一些信息。

• 当执行程序的时候，Python会自动为对象的id赋一个独特的整数。在程序的执行过程中，对象的id不会改变。在Python中类（class）和类型（type）是一样的意思。

• Python中的变量实际上是一个对象的引用。n=3，n是一个引用了int对象的变量，而这个int对象的值为3。

• Python中对象所用的函数被称为方法。方法只能从一个特定的对象里调用。例如：字符串类型里有像lower()和upper()这样的方法，它们返回大写字母或小写字母写成的新字符串。一个对象调用方法的语法就是object.method()

s = "Welcom"
s1 = s.lower()
s1
# 输出：'welcome'

• 另一个有用的字符串方法是strip()，它能被用来移除一个字符串两端的空格符。字符串' '、\t、\f、\r和\n都是空格符
• 注意：如果你在Eclipse上使用Python，Eclipse会自动在input函数输入的字符串后追加\r。因此，你应该用strip()方法移除字符\r：

s = input("Enter a string").strip()

• 格式化数字和字符串：你可以使用format函数返回格式化的字符串，调用这个函数的语法是format(item, format-specifier)，item是数字或者字符串，而格式说明符（format-specifier）指定条目item的格式。此函数返回一个字符串。

• 格式化浮点数：如果条目item是一个浮点值，可以用标识符以"width.precisonf"的形式给出格式的宽度和精确度。width指定得到的字符串的宽度，精确度precision指定小数点后数字的个数，而f被称为转换码，它为浮点数设定格式。

• 函数format(57.467657, "10.2f")将数字格式化为宽度为10，包括小数点以及小数点后两位小数的字符串。这个数字被四舍五入到两个小数位。这样，在小数点前分配7个数字。如果在小数点前的数字小于7个，则在数字前插入空格。如果小数点前的数字个数大于7，则数字的宽度将会自动增加。也可以省略宽度符，这样它被默认是0。这样，宽度就会根据格式化这个数所需的宽度自动设置。

• 用科学计数法格式化
  

• 格式化成百分数
  

• 调整格式：默认情况下，一个数的格式是向右对齐的
  

• 格式化字符串：默认情况下，字符串是向左对齐的
  

• 常用的说明符

说明符	格式
"10.2f"	格式化浮点数，宽度为10精度为2
"10.2e"	格式化浮点数（以科学计数法表示），宽度为10精度为2
"5d"	将整数格式化为宽度为5的十进制数
"5x"	将整数格式化为宽度为5的十六进制数
"5o"	将整数格式化为宽度为5的八进制数
"5b"	将整数格式化为宽度为5的二进制数
"10.2%"	将数格式化为百分数
"50s"	将字符串格式化为宽度为50的字符串
"<10.2f"	向左对齐格式化项目
>10.2f	向右对齐格式化项目

本章总结

1. Python提供数学函数：解释器里有fabs、max、min、pow和round；math模块里的abs、ceil、floor、exp、log、sqrt、sin、cos、acos、asin、tan、degree和radians
2. 一个字符串是一个字符序列。字符串的值可以用一对单引号或双引号括起来。Python里没有字符数据类型：单一字符的字符串代表一个字符。
3. 转义序列是一种特殊的语法，它以“\”开始，再紧跟一个字母或者数字组合，以此来代表一个特殊的字符。例如\'、\"、\t和\n。
4. 字符 、\t、\f、\r和\n被称为空白字符。
5. Python里所有的数据，包括数字和字符串都是对象。你可以调用方法实现对象上的操作。
6. 你可以使用format函数格式化一个数字或字符串，然后返回一个字符串的结果。

关键术语

英文	中文
backslash(\)	反斜杠（\）
character encoding	字符编码
end-of-line	行尾
escape sequence	转义序列
line break	换行符
methods	方法
newline	换行符
object	对象
string	字符串
whitespace characters	空白字符