Python基础（二）
本章内容
- 数据类型
- 数据运算
- 列表与元组的基本操作
- 字典的基本操作
- 字符编码与转码
- 模块初探
- 练习：购物车程序
一、数据类型
Python有五个标准的数据类型：
- Numbers（数字）
- String（字符串）
- List（列表）
- Tuple（元组）
- Dictionary（字典）
1. Number（数字）
number类型用来专门存储数字数据，他们是不可改变的数据类型，这意味着改变数字数据类型会分配一个新的对象
Python支持四种不同的数字类型：
- int（有符号整型）
- long（长整型[也可以代表八进制和十六进制]）
- float（浮点型）
- complex（复数）
实例
一些数值类型的实例：
| int | long | float | complex |
|---|---|---|---|
| 10 | 51924361L | 0.0 | 3.14j |
| 100 | -0x19323L | 15.20 | 45.j |
| -786 | 0122L | -21.9 | 9.322e-36j |
| 080 | 0xDEFABCECBDAECBFBAEl | 32.3+e18 | .876j |
| -0490 | 535633629843L | -90. | -.6545+0J |
| -0x260 | -052318172735L | -32.54e100 | 3e+26J |
| 0x69 | -4721885298529L | 70.2-E12 | 4.53e-7j |
- 长整型也可以使用小写"L"，但是还是建议您使用大写"L"，避免与数字"1"混淆。Python使用"L"来显示长整型。
- Python还支持复数，复数由实数部分和虚数部分构成，可以用a + bj,或者complex(a,b)表示， 复数的实部a和虚部b都是浮点型。在Python中虚数部分用的是j，是因为Python沿用了工程领域的规范，这块和咱们上学时用的i有所不同。
2.string（字符串）
在最新的Python 3版本中，字符串是以Unicode编码的，也就是说，Python的字符串支持多语言，例如：
>>> print('I am 成怡强')
I am 成怡强
3.list（列表）
List（列表） 是 Python 中使用最频繁的数据类型。
列表可以完成大多数集合类的数据结构实现。它支持字符，数字，字符串甚至可以包含列表（所谓嵌套）。
列表用[ ]标识。是python最通用的复合数据类型。看这段代码就明白。
列表中的值得分割也可以用到变量[头下标:尾下标]，就可以截取相应的列表，从左到右索引默认0开始的，从右到左索引默认-1开始，下标可以为空表示取到头或尾。
实例
name_list = ['tom', 'lili', 'tim']
num_list = [1, 2, 3, 4]
4.tuple（元组）
元组是另一个数据类型，类似于List（列表）。
元组用"()"标识。内部元素用逗号隔开。但是元组不能二次赋值，相当于只读列表。
实例
tuple = ( 'abcd', 786 , 2.23, 'john', 70.2 )
5.字典
字典(dictionary)是除列表以外python之中最灵活的内置数据结构类型。列表是有序的对象结合，字典是无序的对象集合。
两者之间的区别在于：字典当中的元素是通过键来存取的，而不是通过偏移存取。
字典用"{ }"标识。字典由索引(key)和它对应的值value组成。
实例
person = {"name": "mr.wu", 'age': 18}
或
person = dict({"name": "mr.wu", 'age': 18})
二、数据运算
简单的回答可以使用表达式4 + 5等于9，在这里4和5被称为操作数，+被称为操符。 Python语言支持操作者有以下几种类型。
算术运算符
比较(即关系)运算符
赋值运算符
逻辑运算符
位运算符
成员操作符
标识操作符
Python运算符优先级
让我们逐一看看所有的运算符。
1.算术运算符
| 操作符 | 描述符 | 例子 |
|---|---|---|
| + | 加法 - 对操作符的两侧增加值 | a + b = 30 |
| - | 减法 - 减去从左侧操作数右侧操作数 | a - b = -10 |
| * | 乘法 - 相乘的运算符两侧的值 | a * b = 200 |
| / | 除 - 由右侧操作数除以左侧操作数 | b / a = 2 |
| % | 模 - 由右侧操作数和余返回除以左侧操作数 | b % a = 0 |
| ** | 指数- 执行对操作指数（幂）的计算 | a**b = 10 的幂 20 |
| // | 地板除 - 操作数的除法，其中结果是将小数点后的位数被除去的商。 | 9//2 = 4 而 9.0//2.0 = 4.0 |
示例：
#!/usr/bin/python a = 21
b = 10
c = 0 c = a + b
print "Line 1 - Value of c is ", c c = a - b
print "Line 2 - Value of c is ", c c = a * b
print "Line 3 - Value of c is ", c c = a / b
print "Line 4 - Value of c is ", c c = a % b
print "Line 5 - Value of c is ", c a = 2
b = 3
c = a**b
print "Line 6 - Value of c is ", c a = 10
b = 5
c = a//b
print "Line 7 - Value of c is ", c
结果：
Line 1 - Value of c is 31
Line 2 - Value of c is 11
Line 3 - Value of c is 210
Line 4 - Value of c is 2
Line 5 - Value of c is 1
Line 6 - Value of c is 8
Line 7 - Value of c is 2
2.比较(即关系)运算符
| 运算符 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
| == | 检查两个操作数的值是否相等，如果是，则条件变为真。 | (a == b) 不为 true. |
| != | 检查两个操作数的值是否等相等，如果值不相等，则条件变为真。 | (a != b) 为 true. |
| <> | 检查两个操作数的值是否等相等，如果值不相等，则条件变为真。 | (a <> b) 结果为true。这类似于!=运算符。 |
| > | 检查左操作数的值是否大于右操作数的值，如果是，则条件成立。 | (a > b) 为 true. |
| < | 检查左操作数的值是否小于右操作数的值，如果是，则条件成立。 | (a < b) 为true. |
| >= | 检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值，如果是，则条件成立。 | (a >= b) 不为 true. |
| <= | 检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值，如果是，则条件成立。 | (a <= b) 为 true. |
示例：
#!/usr/bin/python a = 21
b = 10
c = 0 if ( a == b ):
print "Line 1 - a is equal to b"
else:
print "Line 1 - a is not equal to b" if ( a != b ):
print "Line 2 - a is not equal to b"
else:
print "Line 2 - a is equal to b" if ( a <> b ):
print "Line 3 - a is not equal to b"
else:
print "Line 3 - a is equal to b" if ( a < b ):
print "Line 4 - a is less than b"
else:
print "Line 4 - a is not less than b" if ( a > b ):
print "Line 5 - a is greater than b"
else:
print "Line 5 - a is not greater than b" a = 5;
b = 20;
if ( a <= b ):
print "Line 6 - a is either less than or equal to b"
else:
print "Line 6 - a is neither less than nor equal to b" if ( b >= a ):
print "Line 7 - b is either greater than or equal to b"
else:
print "Line 7 - b is neither greater than nor equal to b"
结果：
Line 1 - a is not equal to b
Line 2 - a is not equal to b
Line 3 - a is not equal to b
Line 4 - a is not less than b
Line 5 - a is greater than b
Line 6 - a is either less than or equal to b
Line 7 - b is either greater than or equal to b
3、赋值运算符
| 运算符 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
| = | 简单的赋值运算符，赋值从右侧操作数左侧操作数 | c = a + b 类似于 a + b 到 c |
| += | 添加和赋值操作符，它增加了右操作数左操作数和结果赋给左操作数 | c += a 类似于 c = c + a |
| -= | 减和赋值操作符，它减去右边的操作数从左边操作数，并将结果赋给左操作数 | c -= a 类似于 c = c - a |
| *= | 乘法和赋值操作符，它乘以右边的操作数与左操作数，并将结果赋给左操作数 | c *= a 类似于 c = c * a |
| /= | 除和赋值操作符，它把左操作数与正确的操作数，并将结果赋给左操作数 | c /= a 类似于 c = c / a |
| %= | 模量和赋值操作符，它需要使用两个操作数模和结果赋给左操作数 | c %= a 类似于 c = c % a |
| **= | 指数和赋值运算符，执行指数(幂)计算操作符和赋值给左操作数 | c **= a 类似于 c = c ** a |
| //= | 地板除，并分配一个值，执行地板划分对操作和指定值到左操作数 | c //= a 类似于 c = c // a |
示例：
#!/usr/bin/python a = 21
b = 10
c = 0 c = a + b
print "Line 1 - Value of c is ", c c += a
print "Line 2 - Value of c is ", c c *= a
print "Line 3 - Value of c is ", c c /= a
print "Line 4 - Value of c is ", c c = 2
c %= a
print "Line 5 - Value of c is ", c c **= a
print "Line 6 - Value of c is ", c c //= a
print "Line 7 - Value of c is ", c
结果：
Line 1 - Value of c is 31
Line 2 - Value of c is 52
Line 3 - Value of c is 1092
Line 4 - Value of c is 52
Line 5 - Value of c is 2
Line 6 - Value of c is 2097152
Line 7 - Value of c is 99864
4.逻辑运算符
| and | 所谓逻辑与运算符。如果两个操作数都为真，则条件为真。 | (a and b) 为 true. |
| or | 所谓逻辑OR运算符。如果有两个操作数都为非零，则条件变为真。 | (a or b) 为 true. |
| not | 所谓逻辑非运算符。用反转操作数的逻辑状态。如果条件为true，则逻辑非运算符将为false。 | not(a and b) 为 false. |
示例：
#!/usr/bin/python a = 10
b = 20
c = 0 if ( a and b ):
print "Line 1 - a and b are true"
else:
print "Line 1 - Either a is not true or b is not true" if ( a or b ):
print "Line 2 - Either a is true or b is true or both are true"
else:
print "Line 2 - Neither a is true nor b is true" a = 0
if ( a and b ):
print "Line 3 - a and b are true"
else:
print "Line 3 - Either a is not true or b is not true" if ( a or b ):
print "Line 4 - Either a is true or b is true or both are true"
else:
print "Line 4 - Neither a is true nor b is true" if not( a and b ):
print "Line 5 - Either a is not true or b is not true"
else:
print "Line 5 - a and b are true"
结果：
Line 1 - a and b are true
Line 2 - Either a is true or b is true or both are true
Line 3 - Either a is not true or b is not true
Line 4 - Either a is true or b is true or both are true
Line 5 - Either a is not true or b is not true
5.位运算符
| 运算符 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
| & | 二进制AND操作复制一位到一个结果数，如果存在两个操作数。 | (a & b) = 12 即 0000 1100 |
| | | 二进制或复制操作了一个比特，如果它存在一个操作数中。 | (a | b) = 61 即 0011 1101 |
| ^ | 二进制异或运算符的副本，如果它被设置在一个操作数而不是两个比特。 | (a ^ b) = 49 即 0011 0001 |
| ~ | 二进制的补运算符是一元的，并有“翻转”位的效果。 | (~a ) = -61 即 1100 0011 以2的补码形式由于带符号二进制数。 |
| << | 二进位向左移位运算符。左操作数的值左移由右操作数指定的位数。 | a << 2 = 240 即 1111 0000 |
| >> | 二进位向右移位运算符。左操作数的值是由右操作数指定的位数向右移动。 | a >> 2 = 15 即 0000 1111 |
示例：
#!/usr/bin/python a = 60 # 60 = 0011 1100
b = 13 # 13 = 0000 1101
c = 0 c = a & b; # 12 = 0000 1100
print "Line 1 - Value of c is ", c c = a | b; # 61 = 0011 1101
print "Line 2 - Value of c is ", c c = a ^ b; # 49 = 0011 0001
print "Line 3 - Value of c is ", c c = ~a; # -61 = 1100 0011
print "Line 4 - Value of c is ", c c = a << 2; # 240 = 1111 0000
print "Line 5 - Value of c is ", c c = a >> 2; # 15 = 0000 1111
print "Line 6 - Value of c is ", c
结果：
Line 1 - Value of c is 12
Line 2 - Value of c is 61
Line 3 - Value of c is 49
Line 4 - Value of c is -61
Line 5 - Value of c is 240
Line 6 - Value of c is 15
6.成员运算符
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| in | 如果在指定的序列中找到值返回 True，否则返回 False。 | x 在 y 序列中 , 如果 x 在 y 序列中返回 True。 |
| not in | 如果在指定的序列中没有找到值返回 True，否则返回 False。 | x 不在 y 序列中 , 如果 x 不在 y 序列中返回 True。 |
示例：
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*- a = 10
b = 20
list = [1, 2, 3, 4, 5 ]; if ( a in list ):
print "1 - 变量 a 在给定的列表中 list 中"
else:
print "1 - 变量 a 不在给定的列表中 list 中" if ( b not in list ):
print "2 - 变量 b 不在给定的列表中 list 中"
else:
print "2 - 变量 b 在给定的列表中 list 中" # 修改变量 a 的值
a = 2
if ( a in list ):
print "3 - 变量 a 在给定的列表中 list 中"
else:
print "3 - 变量 a 不在给定的列表中 list 中"
结果：
1 - 变量 a 不在给定的列表中 list 中
2 - 变量 b 不在给定的列表中 list 中
3 - 变量 a 在给定的列表中 list 中
7.标识操作符
| 运算符 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
| is | 计算结果为true，如果操作符两侧的变量指向相同的对象，否则为false。 | x是y，这里结果是1，如果id(x)的值为id(y)。 |
| is not | 计算结果为false，如果两侧的变量操作符指向相同的对象，否则为true。 | x不为y，这里结果不是1，当id(x)不等于id(y)。 |
示例：
#!/usr/bin/python a = 20
b = 20 if ( a is b ):
print "Line 1 - a and b have same identity"
else:
print "Line 1 - a and b do not have same identity" if ( id(a) == id(b) ):
print "Line 2 - a and b have same identity"
else:
print "Line 2 - a and b do not have same identity" b = 30
if ( a is b ):
print "Line 3 - a and b have same identity"
else:
print "Line 3 - a and b do not have same identity" if ( a is not b ):
print "Line 4 - a and b do not have same identity"
else:
print "Line 4 - a and b have same identity"
结果：
Line 1 - a and b have same identity
Line 2 - a and b have same identity
Line 3 - a and b do not have same identity
Line 4 - a and b do not have same identity
8.Python运算符优先级
运算符优先级来确定条件的表达式中的分组。这会影响一个表达式如何计算。某些运算符的优先级高于其他;例如，乘法运算符的优先级比加法运算更高。
例如x=7 + 3* 2;这里，x被赋值13，而不是20，因为运算符*的优先级比+更高，所以它首先乘以3 * 2，然后加7。
这里，具有最高优先级运算符出现在表格上方，那些最低的显示在底部。在一个表达式，更高的优先级运算符将首先计算。
| 运算符 | 描述 |
|---|---|
| ** | 幂（指数） |
| ~ + - | 补码，一元加号和减号（方法名的最后两个+@和 - @） |
| * / % // | 乘，除，取模和地板除 |
| + - | 加法和减法 |
| >> << | 左，右按位转移 |
| & | 按位“与” |
| ^ | | 按位异或`'和`定期'或' |
| <= < > >= | 比较运算符 |
| <> == != | 等式运算符 |
| = %= /= //= -= += *= **= | 赋值运算符 |
| is is not | 运算符标识 |
| in not in | 成员运算符 |
| not or and | 逻辑运算符 |
示例：
#!/usr/bin/python a = 20
b = 10
c = 15
d = 5
e = 0 e = (a + b) * c / d #( 30 * 15 ) / 5
print "Value of (a + b) * c / d is ", e e = ((a + b) * c) / d # (30 * 15 ) / 5
print "Value of ((a + b) * c) / d is ", e e = (a + b) * (c / d); # (30) * (15/5)
print "Value of (a + b) * (c / d) is ", e e = a + (b * c) / d; # 20 + (150/5)
print "Value of a + (b * c) / d is ", e
结果：
Value of (a + b) * c / d is 90
Value of ((a + b) * c) / d is 90
Value of (a + b) * (c / d) is 90
Value of a + (b * c) / d is 50
三、列表与元组的基本操作
列表：
1.基本列表操作
| Python 表达式 | 结果 | 描述 |
|---|---|---|
| len([1, 2, 3]) | 3 | 长度 |
| [1, 2, 3] + [4, 5, 6] | [1, 2, 3, 4, 5, 6] | 串联 |
| ['Hi!'] * 4 | ['Hi!', 'Hi!', 'Hi!', 'Hi!'] | 重复 |
| 3 in [1, 2, 3] | True | 成员 |
| for x in [1, 2, 3]: print x, | 1 2 3 | 迭代 |
2.切片与索引
list1 = ['physics', 'chemistry', 1997, 2000]
list2 = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7] print("list1[0]: ", list1[0]) #拿第一个元素
print("list2[1:5]: ", list2[1:5]) #顾头不顾尾，切片
print("list1[0]:", list1[::2]) #每两个步长取一个元素
结果：
list1[0]: physics
list2[1:5]: [2, 3, 4, 5]
list1[0]: ['physics', 1997]
3.更新列表
#!/usr/bin/python list = ['physics', 'chemistry', 1997, 2000]; print "Value available at index 2 : "
print list[2];
list[2] = 2001;
print "New value available at index 2 : "
print list[2];
结果：
Value available at index 2 :
1997
New value available at index 2 :
200
4.删除列表中的元素
要删除列表的元素，可以使用del语句，如果知道哪些元素要删除；或如果你不知道那么使用remove()方法。下面是一个简单的例子：
#!/usr/bin/python list1 = ['physics', 'chemistry', 1997, 2000]; print list1;
del list1[2];
print "After deleting value at index 2 : "
print list1;
结果：
['physics', 'chemistry', 1997, 2000]
After deleting value at index 2 :
['physics', 'chemistry', 2000]
5.内置函数列表及方法
Python中包括下面的列表函数功能：
Python中包括下面的列表的方法：
元组
元组是不可变的Python对象序列。元组的序列就像列表。唯一的区别是，元组不能被改变，即元组是不可被修改。元组使用小括号，而列表使用方括号。
元组的方法只有两个：
list.count(obj)
list.index(index, obj)
四、字典的基本操作
字典是另一种可变容器模型，且可存储任意类型对象。
字典的每个键值(key=>value)对用冒号(:)分割，每个对之间用逗号(,)分割，整个字典包括在花括号({})中 ,格式如下所示：
dict = {'Alice': '', 'Beth': '', 'Cecil': ''}
也可以用上面的代码来创建一个字典。
键在一个字典中是唯一的，而值可能不是。字典的值可以是任何类型的，但键必须是不可变的数据类型，例如字符串，数字，或元组。
1.访问一个字典的值：
要访问字典元素，您可以使用熟悉的方括号一起的关键，获得它的值。下面是一个简单的例子：
#!/usr/bin/python
dict = {'Name': 'Zara', 'Age': 7, 'Class': 'First'};
print "dict['Name']: ", dict['Name'];
print "dict['Age']: ", dict['Age'];
结果：
dict['Name']: Zara
dict['Age']: 7
2.更新字典：
可以通过添加一个新条目或项目（即一个键 - 值对），修改现有条目或删除。作为简单的例子，如下图所示在现有条目更新字词：
#!/usr/bin/python
dict = {'Name': 'Zara', 'Age': 7, 'Class': 'First'};
dict['Age'] = 8; # update existing entry
dict['School'] = "DPS School"; # Add new entry
print "dict['Age']: ", dict['Age'];
print "dict['School']: ", dict['School'];
结果：
dict['Age']: 8
dict['School']: DPS School
3.删除字典元素：
可以删除单个字典元素或清除字典中的全部内容。也可以删除整个字典在一个单一的操作。
要删除整个字典，只要用del语句。下面是一个简单的例子：
#!/usr/bin/python
dict = {'Name': 'Zara', 'Age': 7, 'Class': 'First'};
del dict['Name']; # remove entry with key 'Name'
dict.clear(); # remove all entries in dict
del dict ; # delete entire dictionary
print "dict['Age']: ", dict['Age'];
print "dict['School']: ", dict['School'];
这将产生以下结果。注意引发异常，这是因为经过del dict删除，字典已经不存在了：
dict['Age']:
Traceback (most recent call last):
File "test.py", line 8, in <module>
print "dict['Age']: ", dict['Age'];
TypeError: 'type' object is unsubscriptable
4.字典的键的属性
字典值没有限制。它们可以是任意Python对象，无论是标准的对象或用户定义的对象。但是作为键，是不可以这样的。
要记住字典中的键的两个要点：
（一）不准一个键对应多个条目。这意味着不能有重复的键。当有重复的键，在分配过程中以最后分配的为准。下面是一个简单的例子：
#!/usr/bin/python
dict = {'Name': 'Zara', 'Age': 7, 'Name': 'Manni'};
print "dict['Name']: ", dict['Name'];
当执行上面的代码，产生以下结果：
dict['Name']: Manni
（二）键的值字必须是不可变的。这意味着可以使用字符串，数字或元组作为字典的键，但像['key']是不允许的。下面是一个简单的例子：
#!/usr/bin/python
dict = {['Name']: 'Zara', 'Age': 7};
print "dict['Name']: ", dict['Name'];
结果：
Traceback (most recent call last):
File "test.py", line 3, in <module>
dict = {['Name']: 'Zara', 'Age': 7};
TypeError: list objects are unhashable
5.内置字典功能和方法
Python中包括以下字典功能：
Python中包括以下字典方法：
五、字符编码与转码
Python2.X中默认的字符编码为Unicode
Python3.X中默认字符编码为Utf-8
下面举例说明：
Python3.X
msg = "我爱北京*"
#msg_gb2312 = msg.decode("utf-8").encode("gb2312")
msg_gb2312 = msg.encode("gb2312") #默认就是unicode,不用再decode,喜大普奔
gb2312_to_unicode = msg_gb2312.decode("gb2312")
gb2312_to_utf8 = msg_gb2312.decode("gb2312").encode("utf-8") print(msg)
print(msg_gb2312)
print(gb2312_to_unicode)
print(gb2312_to_utf8)
结果：
utf-8
我爱北京*
b'\xce\xd2\xb0\xae\xb1\xb1\xbe\xa9\xcc\xec\xb0\xb2\xc3\xc5'
我爱北京*
b'\xe6\x88\x91\xe7\x88\xb1\xe5\x8c\x97\xe4\xba\xac\xe5\xa4\xa9\xe5\xae\x89\xe9\x97\xa8'
六、模块初探
一个模块可以在逻辑上组织Python代码。将相关的代码到一个模块中，使代码更容易理解和使用。模块是可以绑定和借鉴任意命名属性的Python对象。
简单地说，一个模块是由Python代码的文件。一个模块可以定义函数，类和变量。模块还可以包括可运行的代码。
sys模块
导入sys模块，调用argv方法
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*- import sys print(sys.argv)
输出结果：
E:\learn_python\day02>D:\python3.5\python.exe blog.py 1 2 3
['blog.py', '1', '2', '3']
os模块
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*- import os os.system("df -h") #调用系统命令