Python入门一:基本数据类型

时间:2021-08-25 01:20:47

作为一个刚入门编程的大一狗,第一次写博客,希望能对自己学的知识进行巩固和提升,也希望记录自己成长的过程。

学习Python,一是因为暑假学的c++头疼,听说Python简单,那我就试试吧,二是因为Python形势一片大好,算是附和潮流吧!


一、初识Python

1、第一个Python代码

 print("Hello World")

依然是熟悉的Hello World, 对于只学过c和c++的我来说,着实有点奇怪,怎么main()没了(其实是有的),头文件也没了,甚至连一句语句的末尾标识逗号也不见踪影。

2、概览

用下面一段猜大小的代码码来解释一下python与c(c++)的区别

c:

 #include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h> int main(void)
{
int try_num, true_num, x, count; while()
{
printf("请选择: 1.猜大小 2.退出: ");
scanf("%d", &x);
if(x == )
break;
srand(time(0));
true_num = rand() % + ;
printf("请输入你猜的数字(1-100): ");
scanf("%d", &try_num);
count = ;
while(try_num != true_num)
{
if(try_num >= && try_num <= )
{
if(try_num > true_num)
printf("你猜大了!\n");
else
printf("你猜小了!\n");
}
else
printf("你输入的数字有误!\n");
printf("请再次输入你猜的数字: ");
scanf("%d", &try_num);
count++;
}
printf("你终于猜对了, 共用了%d次.\n", count);
} return ;
}

Python:

 import random

 while True:
x = int(input("请选择: 1.猜大小 2.退出: "))
if x == 2:
break
true_num = random.randint(1, 100)
try_num = int(input("请输入你猜的数字(1-100): "))
count = 1
while try_num != true_num:
if try_num in range(1, 101):
if try_num > true_num:
print("你猜大了!")
else:
print("你猜小了!")
else:
print("你输入的数字有误!")
try_num = int(input("请再次输入你猜的数字: "))
count += 1
print("你终于猜对了, 共用了%d次" % count)

能清楚的看出,用Python写出的代码较c简洁美观,没有冗余,在语法上的几点区别总结如下:

  • 变量没有类型的声明,而是根据右侧表达式推断
  • 语句结尾没有分号
  • 循环语句和条件语句均以冒号标志其内部
  • 以缩进而不是大括号来区分作用域
  • ...

两者也具有高级语言的类似特点:

  • 都有条件语言,循环语言,判断语言等,大体用法相同,最大区别是in的使用,类似于c++11中的范围for
  • 都有基本的运算符,但是python增加了**,//,<>,去掉了逻辑运算符中的符号表达,全部由and,or,not等关键词表示
  • ...

二、基本数据类型

与c不同,Python的面向对象特征更加明显,连int,float等也有自己的方法;

与c++相比,Python的list,tuple,dict 等相较与STL的容器更容易使用,内置的方法也较丰富

1、int, float, complex

 # int 方法
def bit_length(self):
pass
# 返回该整数用二进制表示时的最小位数 def __divmod__(self, *args, **kwargs):
pass
# 返回一个tuple, 包含两个元素,分别为self 与 argument相除的商和余数 # float 方法
def as_integer_ratio(self):
pass
# 返回一个tuple, 即将float转化为分数形式 def fromhex(self, string):
pass
# 返回16进制表示的string转化为的float def hex(self):
pass
# 与fromhex()相反 def is_integer(self, *args, **kwargs):
pass
# 返回 bool,判断float是否为整数 # complex 方法
def conjugate(self):
pass
# 返回复数的共轭复数

int, float,complex方法

对于complex a, 可以通过a.real和a.imag使用其实部和虚部

2、bool: True, False

例如, 可以

 a = True
while a:
# ...
if ...:
a = False

3、str: 通过'', "" 或 str()构建

 def capitalize(self):
pass
# 返回str的首字母大写,其余小写的形式, str不变 def casefold(self):
pass
# 返回str的所有字母变为小写的形式, str不变 def center(self, width, fillchar=None):
pass
# 返回str居中,长度为width,左右以fillchar填充的形式,str不变 def count(self, sub, start=None, end=None):
pass
# 返回str中[start, end)范围内sub的数目 def endswith(self, suffix, start=None, end=None):
pass
# 返回str的[start, end) 子序列是否以suffix结尾 def expandtabs(self, tabsize=8):
pass
# 返回str的所有tab变成tabsize长度的空格, str不变 def find(self, sub, start=None, end=None):
pass
# 返回str的[start, end) 范围内sub的位置, 未找到返回-1 def rfind(self, sub, start=None, end=None):
pass
# 与find()不同的是从右向左 def format(self, *args, **kwargs):
pass
# 返回str的格式化的字符串, 使用{}而非%,str不变 def index(self, sub, start=None, end=None):
pass
# 返回str的[start, end) 子序列的sub所在的下标, 未找到报错 def rindex(self, sub, start=None, end=None):
pass
# 与index()不同的是从右向左 def isalnum(self):
pass
# 返回str是否全部由字母和数字构成 def isalpha(self):
pass
# 返回str是否全部由字母构成 def isdigit(self):
pass
# 返回str是否全部由数字构成 def islower(self):
pass
# 返回str是否所有字母都是小写 def isupper(self):
pass
# 返回str是否所有字母都是大写 def isspace(self):
pass
# 返回str是否全部由空白字符构成 def istitle(self):
pass
# 返回是否所有单词都是大写开头 def join(self, iterable):
pass
# 返回通过指定字符str连接序列iterable中元素后生成的新字符串 def ljust(self, width, fillchar=None):
pass
# 返回str左对齐,不足width的以fillchar填充, str不变 def rjust(self, width, fillchar=None):
pass
# 返回str右对齐,不足width的以fillchar填充, str不变 def lower(self):
pass
# 返回str全部小写的拷贝, str不变 def upper(self):
pass
# 返回str全部大写的拷贝, str不变 def swapcase(self):
pass
# 返回str全部大小写交换的拷贝, str不变 def strip(self, chars=None):
pass
# 返回str移除左右两侧所有chars的拷贝,str不变 def lstrip(self, chars=None):
pass
# 返回str移除左侧所有chars的拷贝,str不变 def rstrip(self, chars=None):
pass
# 返回str移除右侧所有chars的拷贝,str不变 def partition(self, sep):
pass
# 返回str以sep分割的前,sep,后部分构成的tuple,
# 未发现返回sep和两个空字符构成的tuple def rpartition(self, sep):
pass
# 和partition()不同的是从右向左 def replace(self, old, new, count=None):
pass
# 返回str把count数目的old替换为new的拷贝,str不变 def split(self, sep=None, maxsplit=-1):
pass
# 返回一个以sep分隔str的maxsplit(默认最大)的list,str不变 def rsplit(self, sep=None, maxsplit=-1):
pass
# 和split()不同的是从右向左 def splitlines(self, keepends=None):
pass
# 返回一个以\n或\r或\r\n分隔的list,若keepends=true,保留换行 def startswith(self, prefix, start=None, end=None):
pass
# 返回str的[start, end)范围内是否以prefix开头 def title(self):
pass
# 返回所有单词是大写开头的拷贝,str不变 def zfill(self, width):
pass
# 返回str的以width为长度,不够左侧补0的拷贝(不会截短),str不变 def maketrans(self, *args, **kwargs):
pass
# 返回生成的一个翻译表,与translate()搭配使用 def translate(self, table):
pass
# 根据maketrans()生成的table来翻译str,返回拷贝,str不变

str方法

a.对str中的方法的总结:

  • 大小写,空格与table,特定格式等的转化,替换: capitalize,casefold,expandtabs,format,lower,upper,swapcase,replace,title,maketrans,translate
  • 填充与移除字符串,连接与分隔字符串: center,strip,lstrip,rstrip,join,ljust,rjust,partition,rpartition,split,rsplit,splitlines,zfill
  • 子序列数目,位置:count,find,rfind,index,rindex
  • 判断字母,数字,大小写,空格,开头,结尾 :endswith,isalnum,isalpha,isdigit,islower,isupper,isspace,istitle,startswith
  • 和左右扫描方向有关的方法一般还包括一个r__()方法,表示从右向左扫描
  • 所有方法均不改变str,只是返回一个拷贝或bool

b.几个方法详解:

  • format:
 # 通过位置
string1 = "{0} is the most {1} teacher of life"
str1 = string1.format("Suffering", "powerful")
# str1 = "Suffering is the most powerful teacher of life"
string2 = "{0}, {1}, {0}"
str2 = string2.format("Edward", "Tang"}
# str2 = "Edward, Tang, Edward" # 通过关键词
string = "{name} is {age}"
str = string.format(name="Edward", age=19)
# str = "Edward is 19" # 填充和对齐
# ^、<、>分别是居中、左对齐、右对齐,后面带宽度
# :号后面带填充的字符,只能是一个字符,不指定的话默认是用空格填充
string1 = "{: >6}"
str1 = string1.format("Ed")
# str1 = " Ed"
string2 = "{:*<6}"
str2 = string2.format("Ed")
# str2 = "Ed****" # 控制精度
string = “{:.2f}”
str1 = string.format(3.1415926)
# str1 = "3.14" # 金额分隔符
string = "{:,}"
str = string.format(1234567)
# str = "1,234,567"
  • maketrans和translate:
 # s.maketrans('s1', 's2') s1 和 s2 的长度必须一致,生成一个转换表
# s.translate(table) 对字符串s按照table里的字符映射关系替换
s = "I was a handsome boy"
table = s.maketrans("abcde", "")
str = s.translate(table)
# str = "I w1s 1 h1n4som5 2oy"
  • join和split:
 # join用于用指定str连接参数的str序列
lst = ['a', 'b', 'c', 'd']
s = '-'.join(lst)
# s = "a-b-c-d" def accum(s):
return '-'.join(c.upper() + c.lower() * i for i, c in enumerate(s))
# s = "abcd",返回 “A-Bb-Ccc-Dddd” # split用于用指定参数拆分str
s = "a-b-c-d"
lst = s.split('-')
# lst = ['a', 'b', 'c', 'd']

c.索引和切片:

Python中的索引和C类似,但是可以从右边开始:

 word = "python"
# word[0] = 'p'
# word[5] = 'n'
# word[-1] = 'n', 表示最后一个, -0和0一样

除了索引, 还支持切片:

 word = "python"
# word[0: 2] = 'py'
# word[2: 5] = 'tho'
# word[: 2] = 'py', 等同于[0: 2]
# word[3:] = 'hon', 等同于[3: len(word)]
6 # word[::-1] = "nohtyp",反转字符串

切片和c++中的迭代器类似,都是为单闭合区间;

切记str是const的, 不可以通过赋值等改变它们

4、list:通过[]或list()构建

 def append(self, p_object):
pass
# 添加元素p_object到list末尾,p_object可以是任何类型 def clear(self):
pass
# 清空list中的元素 def copy(self):
pass
# 返回一个list的浅拷贝 def count(self, value):
pass
# 返回list中的value的个数 def extend(self, iterable)
pass
# 添加整个iterable到list末尾,扩展list def index(self, value, start=None, stop=None):
pass
# 返回子序列[start, stop)中value第一次出现的下标,未找到报错 def insert(self, index, p_object):
pass
# 插入一个p_object到下标为index的元素之前 def pop(self, index=None):
pass
# 弹出index位置的元素并返回此元素, list为空或index超出范围会报错 def remove(self, value):
pass
# 清除list中第一个值为value的元素,不返回此值 def reverse(self):
pass
# 反转整个list def sort(self, key=None, reverse=False):
pass
# 排序list,key可以为lambda或cmp,reverse为True需要反转

list方法

a.对list中方法的总结:

  • 添加:append, extend, insert
  • 删除:clear, pop, remove
  • 搜素:count, index
  • 拷贝:copy
  • 排序:sort
  • 反转:reverse
  • 与str不同,list中元素大都直接修改list,返回None而不是拷贝

b.几个方法详解:

  • append和extend:
 lst = [1, 5, 4, 3, 8]
lst.append(3)
# lst = [1, 5, 4, 3, 8, 3]
lst.append([1, 2, 3])
# lst = [1, 5, 4, 3, 8, 3, [1, 2, 3]],始终把参数当做一个元素
lst.extend([1, 2, 3])
#[1, 5, 4, 3, 8, 3, [1, 2, 3], 1, 2, 3],合并为一个list

c.索引和切片:

与str基本一致,但是由于list可变,还存在一个del语言:

 lst = [3, 4, 5, 6, 7]
del lst[0]
# lst = [4, 5, 6, 7]
del lst[1:3]
# lst = [4, 7]
del lst[:]
# lst = []

5.tuple:通过()或tuple()构建(括号可以省略), 只包含一个元素时,在元素后面添加逗号

def count(self, value):
pass
# 返回tuple中value的个数 def index(self, value, start=None, stop=None):
pass
# 返回子序列[start, stop)中第一个值为value的下标

tuple方法

tuple和list的区别在于其不能改变,所有很多方法没有

tuple也有索引和切片,不再赘述

要想对tuple进行强制修改,可以通过list()构造

6.dict:通过{}或dict()构建

 def clear(self):
pass
# 清空dict中的元素 def copy(self):
pass
# 返回dict的一个拷贝 def fromkeys(*args, **kwargs):
pass
# 返回一个dict,所有的key都对应同一个value(默认为None) def get(self, k, d=None):
pass
# 返回key为k时对应的value,如果不存在,返回d def setdefault(self, k, d=None):
pass
# 返回key为k时对应的value,如果不存在,添加一个k: d def items(self):
pass
# 返回dict中所有key, value构成的dict_items() def keys(self):
pass
# 返回dict中所有key构成的dict_keys() def values(self):
pass
# 返回dict中所有value构成的dict_values() def pop(self, k, d=None):
pass
# 弹出dict中k所对应的value,没找到返回d def popitem(self):
pass
# 随机弹出dict中一个(key, value),dict为空时出错 def update(self, E=None, **F):
pass
# 用另一个dict F 来更新原dict, 返回None

dict方法

a.对dict中方法的总结:

  • 添加:直接用dic[key] = value即可添加
  • 删除:clear, pop, popitem
  • 查找, 引用:get, setdefault, items, keys, values
  • 构建:copy, fromkeys, update
  • 与list类似,但由于是无序的,所有没有下标的操作,且popitem弹出的元素也是随机的

b.几个方法详解:

  • pop和popitem:
 dic = {'k1': 'v1', 'k2': 'v2', 'k3': 'v3'}
# key为str的构建时也可以写成 dic = dict(k1 = 'v1', k2 = 'v2', k3 = 'v3)
k = dic.pop('k1')
# k = 'v1'且 dic = {'k2': 'v2', 'k3': 'v3'}
item = dic.popitems()
# item = (‘k2’, 'v2')或('k3', v3') 因为dic是无序的,且dic会随之变化
  • get和setdefault:
 dic = {'k1': 'v1', 'k2': 'v2', 'k3': 'v3'}
s1 = get('k1') # s1 = dic['k1']
s2 = get('k4', 'v4') # s2 = 'v4'
s1 = setdefault('k1') # s1 = dic['k1']
s2 = setdefault('k4', 'v4') # dic['k4'] = 'v4'
  • items, keys, values:
 dic = {'k1': 'v1', 'k2': 'v2', 'k3': 'v3'}
for k in dic.keys():
print(k)
for v in dic.values():
print(v)
for k, v in dic.items():
print(k, v)
# 分别输出了dic中所有的key, value和键值对
  • fromkeys和update:
 # fromkeys第一个参数可以是任意类型的序列,
# 第二个参数为空默认value都为None
dic = dict.fromkeys(('k1', 'k2', 'k3'))
# dic = {'k2': None, 'k1': None, 'k3': None}
dic = dict.fromkeys(('k1', 'k2', 'k3'), 520)
# dic = {'k2': 520, 'k3': 520, 'k1': 520} # update将dic1更新, 返回None
dic1 = {'k1': 13, 'k2': 14, 'k3': 520}
dic2 = {'k4': 'Edward', 'k3': ''}
dic = dic1.update(dic2)
# dic = None
# dic2 = {'k1': 13, 'k2': 14, 'k3': 250, 'k4': 'Edward'}

7.set:通过set()构建

 def add(self, *args, **kwargs):
pass
# 向set中添加一个元素,返回None def clear(self, *args, **kwargs):
pass
# 清空set中的元素 def copy(self, *args, **kwargs):
pass
# 返回一个set的浅拷贝 def difference(self, *args, **kwargs):
pass
# 返回一个set,其中不含参数集合中的元素,差集 def difference_update(self, *args, **kwargs):
pass
# 和difference()相比,set自身更新为差集,返回None def symmetric_difference(self, *args, **kwargs):
pass
# 返回集合之间的对称差集 def symmetric_difference_update(self, *args, **kwargs):
pass
# 和symmetric_difference()相比,set自身更新为对称差集,返回None def intersection(self, *args, **kwargs):
pass
# 返回set和参数集合的交集 def intersection_update(self, *args, **kwargs):
pass
# 和intersection()相比,set自身更新为交集,返回None def union(self, *args, **kwargs):
pass
# 返回set和参数集合的并集 def update(self, *args, **kwargs):
pass
# 和union()相比,set自身更新为并集,返回None def discard(self, *args, **kwargs):
pass
# 清除set中的参数元素,返回None, 若没有不做任何事, def isdisjoint(self, *args, **kwargs):
pass
# 返回集合之间是否交集为空 def issubset(self, *args, **kwargs):
pass
# 返回是否set为参数集合的子集 def issuperset(self, *args, **kwargs):
pass
# 返回是否set为参数集合的父集 def pop(self, *args, **kwargs):
pass
# 弹出set中一个随机的值并返回,set为空会出错 def remove(self, *args, **kwargs):
pass
# 清除set中的参数元素,返回None,没有会出错

set方法

a.对set中方法的总结:

  • 差集,交集,并集运算:difference, difference_update, symmetric_difference, symmetric_difference_update, intersection, intersection_update, union, update
  • 添加元素:add
  • 删除元素:clear, discard, remove, pop
  • 拷贝:copy
  • 判断空集,父集,子集:isdisjoint, issubset, issuperset
  • 集合间的运算都有两个版本,分别直接在原set上操作和返回一个拷贝
  • 与dict相比,没有key,也是无序的,所有没有下标操作,pop也是随机弹出元素

b.集合的运算符:

a, b, c均为集合
差集:c = a - b 等同于 c = a.difference(b)
a -= b 等同于 a.difference_update(b)
对称差集:c = a ^ b 等同于 c = a.symmetric_difference(b)
a ^= b 等同于 a.symmetric_difference_update(b)
交集:c = a & b 等同于 c = a.intersection(b)
a &= b 等同于 a.intersection_update(b)
并集:c = a | b 等同于 c = a.union(b)
a |= b 等同于 a.update(b)
判断子集: a <= b 等同于 a.issubset(b)
判断父集: a >= b 等同于 a.issupperset(b)