Python学习笔记（三）——字符串类型及操作

Python学习笔记（三）——字符串类型及操作

数字类型及操作

整数、浮点数、复数、数值运算操作符、数值运算函数

整数类型： 与数学中整数的概念一致，大小无限制

pow(x,y)函数： 计算$x^y$

整数的四种表现方式：

• 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

浮点类型： 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$-10^{308}$至$10^{308}$ ，精度数量级$10^{-16}$
• 浮点数之前的运算存在不确定尾数，不是bug

比如，0.1 + 0.3 = 0.4，但 0.1 + 0.2 =0.300000000004

因此，0.1 + 0.2 == 0.3 结果是False，但 round（0.1+0.2, 1）== 0.3 结果是True

浮点数间的运算及比较用round（）函数辅助，不确定尾数一般发生在$10^{-16}$左右，因此round（）函数十分有效。

round（x, d）： 对x四舍五入，d是小数截取的位数

• 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：

aeb表示$a\ast 10^b$

比如，4.3e-3 = 0.0043，9.6E5 = 960000.0（e和E都可以）

复数类型： 与数学中的复数的概念一致，$j=\sqrt{-1}$

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	整数除。10//3 = 3
x % y	余数，模运算。10%3 = 1
x ** y	幂运算$x^y$。4**0.5 = 2

二元操作符有对应的增强赋值操作符

x op=y，即x = x op y， 其中op为二元操作符

比如，x += y, x -= y，若x = 3, x **= 2,则x = 6

数字类型的关系：

类型间可以进行混合运算，生成结果为“最宽”的类型

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

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。abs（-10.01）= 10.01
divmod(x,y)	商余（x//y, x%y）,同时输出商和余数。divmod（10，3）= （3，1）
pow(x,y[,z])	幂余，（x**y)%z, […]表示参数z可省略。pow（3,2,4）= 1
round(x[,d])	四舍五入，d是保留小数位数，默认值为0。round（-10.123,2）= -10.12
$max(x_1,x_2,...,x_n)$	最大值，n不限
$min(x_1,x_2,...,x_n)$	最小值，n不限
int(x)	将x变成整数，舍弃小数部分。int（123.4）=123；int（“123”）=123
float(x)	将x变成浮点数，增加小数部分。float(12)=12.0;float(“1.23”) = 1.23
complex(x)	将x变成复数，增加虚数部分。complex（4）= 4 + 0j

天天向上的力量

• 0.1%（千分之一）的力量

每天进步0.1%，一年进步多少？

每天退步0.1%，一年退步多少？

#DayDayUpQ1.py
dayup = pow(1.001, 365)
daydown = pow(0.999, 365)
print("向上:{:.2f},向下:{:.2f}".format(dayup, daydown))

• 0.5%和1%的力量

#DayDayUpQ2.py
dayfactor = 0.005               #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))

• 工作日的力量

一年365天，一周5个工作日，每天进步1%

一年365天，一周2个休息日，每天退步1%

这种工作日的力量，如何呢？

数学思维到计算思维：for…in…

#DayDayUpQ3.py
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))

• 工作日的努力

工作日要努力到什么水平，才能与每天努力1%一样？

A君：一天365天，每天进步1%，不停歇

B君：一天365天，每周工作5天休息2天，休息日下降1%，工作日要多努力呢?

for… in … （计算思维）到 def… while … ("笨办法"试错)：因为计算机运算速度快

#DayDayUpQ4.py
def dayUP(df):                  #def保留字用于定义函数
                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
dayfactor = 0.01
while dayUP(dayfactor) < 37.78: #while保留字判断条件是否成立，条件成立时执行循环
                dayfactor +=0.001
print("工作日的努力参数是:{:.3f}".format(dayfactor))

GRIT: perseverance and passion for long-term goals

$1.01^{365}=37.78$ $1.019^{365}=962.89$

–GRIT，坚毅，对长期目标的持续激情及持久耐力

–GRIT是获得成功最重要的因素之一，牢记天天向上的力量

字符串类型及操作

字符串

• 由0个或者多个字符组成的有序字符序列。可以对其中的字符进行索引。如，”请“是“请输入带有符号的温度值：”的第0个字符

• 字符串有2类共4种表示方式：

字符串由一对单引号或一对双引号表示，仅表示单行字符串。

由一对三单引号或三双引号表示，可表示多行字符串。

‘’‘Python

​ 语言’‘’

一对三单引号形成的是字符串，但对其无任何操作时，相当于注释。

• 引入这几种表示方法的原因：

–如果希望在字符串中包含双引号或单引号呢？

‘这里有个双引号（”）’或者”这里有个单引号（’）“

–如果希望在字符串中既包含单引号又包含双引号呢？

“‘这里既有单引号（‘）又有双引号（”）’“

• 字符串的序号：正向递增序号0,1,2，… 和反向递减序号…,-3,-2,-1

• 字符串的使用：使用[]获取字符串中一个或多个字符

索引：<字符串>[M]

切片：<字符串>[M:N]，M缺失表示至开头，N缺失表示至结尾

如，“0一二三四五”[:3] 结果是 “0一二”

<字符串>[M: N: K]，根据步长K对字符串切片

如，“0一二三四五”[1:8:2] 结果是 “一三五七”

如，“0一二三四五”[::-1] 结果是 “五四三二一0”，逆序

转义符(\)

• 转义符\表达特定字符的本意

如，“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，表达一些不可打印的含义

“\ b” 回退 “\ n ” 换行 “\ r” 回车（将光标移动到本行行首）

字符串操作符：

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的子串，返回True，否则返回False

获取星期字符串

输入：1-7的整数，表示星期几

输入：输入整数对应的星期字符串

比如，输入3，输出 星期三

#WeekNamePrintV1.py
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])

#WeekNamePrintV2.py
weekStr = "一二三四五六日"
weekId = eval(input("请输入星期数字（1-7）:"))
print("星期" + weekStr[weekId - 1])

字符串处理函数

一些以函数形式提供的字符串处理功能

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]）的结果为“[1,2]”。注：str()与eval()是一对函数，前阵添加字符串符号，后者去掉字符串符号
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（425）结果为“0x1a9”,oct（425）结果为“0o651”
chr(u)	u为Unicode编码，返回其对应的字符
ord(x)	x为字符，返回其对应的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（0x10FFFF）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，因此可以用中、英、韩文等

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	描述
str.lower() 或 str.upper()	返回字符串的副本，全部字符小写/大写。“AbCd”.lower()结果为“abcd”
str.split(sep = None)	返回一个列表，有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中出现的次数。“an apple a day”.count(“a”)结果为4
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根据宽度width居中，fillchar为填充内容字符可有可无。“python”.center(20,“=”)结果为’=======python=======’
str,strip(chars)	从str中去掉在其左侧和右侧chars中列出的字符。“=python=”。strip(" =np")结果为"ytho"
str.join(iter)	在iter变量除最后一个元素外每个元素后增加一个str。“,”.joint(“12345”)结果为"1,2,3,4,5" #用于字符串分隔等

字符串类型的格式化

格式化是对字符串进行格式表达的方式。

字符串格式化使用.format()方法，用法如下：

<模板字符串>.format(<逗号分隔的参数>)

槽：

"{}:计算机{}的CPU占有率为{}%".format("2018-10-10","C",10)
#上述代码中{}分别代表字符串中的第0、1、2个槽。format()参数顺序为0、1、2
"{1}:计算机{0}的CPU占有率为{2}%".format("2018-10-10","C",10)
#表示 "C:计算机2018-10-10的CPU占有率为10%"

format()方法的格式控制：

槽内部对格式化的配置方式如下：

{<参数序号>:<格式控制标记>}

：	<填充>	<对齐>	<宽度>	<，>	<.精度>	<类型>
引导符号	用于填充的单个字符	<左对齐>右对齐^居中对齐	槽设定的输出宽度	数字的千位分隔符	浮点数小数精度或字符串最大输出长度	整数类型b,c,d,o,x,X浮点数类型e,E,f,%

#填充对齐宽度
"{0:=^20}".format("PYTHON") #0表示format的第0个参数，：是引导符号，=用等号填充，^居中对齐，宽度为20。
#结果为'=======PYTHON======='
"{0:*>20}".format("PYTHON")	
#结果为'**************PYTHON'
"{:10}".format("PYTHON")	#默认空格填充，左对齐。
#结果为'PYTHON    '

#千位分隔符精度类型
"{0:,.2f}".format(12345.6789)
#结果为 '12,345.68'
"{0:b},{0:c},{0:d},{0:o},{0:x},{0:X}".format(425)
#结果为 '110101001,Ʃ,425,651,1a9,1A9'
"{0:e},{0:E},{0:f},{0:%}".format(3.14)
#结果为 '3.140000e+00,3.140000E+00,3.140000,314.000000%'