python学习——day02

待我称王封你为后i 2022-05-19 03:42 386阅读 0赞

本文参与「少数派读书笔记征文活动」[https://sspai.com/post/45653][https_sspai.com_post_45653]

参考文章：[https://www.liaoxuefeng.com/wiki/0014316089557264a6b348958f449949df42a6d3a2e542c000/001431752945034eb82ac80a3e64b9bb4929b16eeed1eb9000][https_www.liaoxuefeng.com_wiki_0014316089557264a6b348958f449949df42a6d3a2e542c000_001431752945034eb82ac80a3e64b9bb4929b16eeed1eb9000]

今天学到的小技巧(pycharm开发工具):  
1.当前python文件调用同一路径下另一python文件中的函数:  
File->Settings->搜索Python Console->勾选Add source roots to PYTHONPATH，然后右键项目Mark Directory as->Sources Root  
2.不同路径下函数的调用:

import sys
    sys.path.append('要调用的py文件的相对路径')
    import+要调用的python文件名

3.字体放大/缩小:  
File->Settings->Keymap->搜索Increase Font Size/Decrease Font Size->双击->Add Mouse Shortcut  
4.Ctrl+B:查看源代码 Ctrl+Q:查看函数文档 Ctrl+鼠标:查看内置函数 Ctrl+Alt+L:代码一键规范 Ctrl+Shift+ +/-:展开/收缩代码

### time库：处理时间的标准库（最基础的） ###

**1.时间获取：**

*  time():获取计算机内部时间值（时间戳），浮点数
 *  ctime() :获取时间并以易读方式表示，字符串
 *  gmtime():获取时间表示为计算机可处理的模式(即其他程序可以利用)

**2.时间格式化：**

*  strftime(tpl,ts): tpl是格式化模版字符串，ts是计算机内部时间类型变量

t=time().gmtime() 
    time.strftime("%Y-%m-%d  %H:%M:%S",t)

备注：Y/年份（0000~9999） m/月份(01~12) B/月份名称(January~December) b/月份名称缩写(Jan~Dec) d/日期（01~31）A/星期（Monday~Sunday） a/星期缩写(Mon~Sun) H/24小时制（00~23）h/12小时制(01~12) p/上下午(AM,PM) M/分钟(00~59) S/秒（00~59）

*  strptime(str,tpl):将字符串转换为时间,str为字符串形式时间值

**3.程序计时：**测量起止动作所经历的时间过程

*  sleep(s) :产生时间，使程序休眠,单位是秒，可是是浮点数。

def wait():
    time.sleep(3.3)        #程序在此处等待3.3秒再进一步向下运行

*  perf\_counter():测量时间，可以获取计算机中央处理器CPU的时钟，非常精准。(计数值起点不确定，连续调用差值才有意义)

start=time.perf_counter()
    end=time.perf_counter()    #函数的每次调用都是基于上一次调用
    end-start

#TestRefresh.py
    import time
    for i in range(101):
        print("\r{:3}%".format(i),end="") #end=""不换行,光标处于本行末尾;\r回车,光标回到行首,打印下一次数据，即覆盖旧数据——刷新
        time.sleep(1)

#TestProBarV2.py
    import time
    scale=50
    print("执行开始".center(scale//2,"-"))  #将'-'填充到两侧,第一个参数为宽度
    start=time.perf_counter()
    for i in range(scale+1):
        a='*'*i
        b='.'*(scale-i)
        c=(i/scale)*100
        dur=time.perf_counter()-start
        print("\r{:^3.0f}%[{}->{}]{:.2f}s".format(c,a,b,dur),end='')
        time.sleep(0.1)
    print("\n"+"执行结束".center(scale//2,'-'))

最终输出:-----------执行开始----------  
               100%\[\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*->\]5.06s  
                -----------执行结束----------

### 文本进度条的不同设计函数(9种) ###

### ![70][] ###

### 程序的控制结构 ###

**1.单分支结构**  
**2.二分支结构**  
紧凑形式：适用于简单表达式的二分支结构（不支持带=的赋值形式，只支持表达式）

guess=eval(input())
    print("猜{}了".format("对" if guess==99 else "错"))

**3.多分支结构（if...elif...else）**

#CalBMIV1.py
    weight,height=eval(input("请输入体重/kg和身高/m，用逗号隔开:")) #eval去掉字符两边引号后，仅剩下——身高，体重
    print("身高={:.2f}m 体重={:.2f}kg".format(height,weight))
    BMI=weight/pow(height,2)
    print("BMI数值为:{:.2f}".format(BMI))
    inter,nat="",""
    if BMI<18.5:
        inter="偏瘦"
        nat="偏瘦"
    elif 18.5<=BMI<24:
        inter="正常"
        nat="正常"
    elif 24<=BMI<25:
        inter="正常"
        nat="偏胖"
    elif 25<=BMI<28:
        inter="偏胖"
        nat="偏胖"
    elif 25<=BMI<30:
        inter="偏胖"
        nat="肥胖"
    else:
        inter="肥胖"
        nat="肥胖"
    print("国际诊断结果为"+inter)
    print("国内诊断结果为"+nat)
    #print("BMI指标为:国际'{0}',国内'{1}'".format(inter,nat))

输入：请输入体重/kg和身高/m，用逗号隔开:49,159  
输出：身高=159.00m 体重=49.00kg  
BMI数值为:0.00  
国际诊断结果为偏瘦  
国内诊断结果为偏瘦

**4.条件判断及组合**  
条件组合保留字:and(&&) or(||) not(!)

![70 1][]  
**5.程序的异常处理**  
基本使用  
try:  
    <语句块1>  
except\[异常类型\]:    \#异常类型的名字在python已预定义（如:NameError）  
    <语句块2>        \#出现相应异常时执行  
高级使用:  
try:  
    <语句块1>  
except\[异常类型\]:  
    <语句块2>  
else:  
    <语句块3>        \#不发生异常时执行  
finally:  
    <语句块4>        \#无论是否发生异常都会执行

### 程序的循环结构 ###

**1.遍历循环（从遍历结构中逐一提取元素放入循环变量）**  
for <循环变量> in <遍历结构>  
    <语句块>  
例:for i in range(M\[,N\],\[,K\]):  \#K为步长  
    print(i)  
例:for c in s:    \#s为字符串;c为字符  
    print(c,end=",")  
例:for item in ls:        \#ls为列表  
    print(item,end=",")  
例：for line in fi:         \#fi为文件标识符，遍历其每行，产生循环  
    <语句块>  
**2.无限循环**  
while <条件>:  
    <语句块>  
循环控制保留字:break和continue  
循环的扩展(循环与else):当循环没有被break语句退出时，执行else语句块，即else语句块作为“正常”完成循环的奖励（与异常处理的else同理）

#TestCircle
    for c in "PYTHON":
        if c=="T":
            continue
        print(c,end="")
    else:
        print("正常退出")
    
    for c in "PYTHON":
        if c=="T":
            break
        print(c,end="")
    else:
        print("正常退出")

输出：PYHON正常退出  
           PY

### random库：是使用伪随机数（根据随机数种子并采用梅森旋转算法生成的伪随机序列中的元素）的Python标准库 ###

**1.基本随机数函数:**  
seed(N) :(若后续程序需要再现随机过程),则调用此函数初始化给定的随机数种子N;若不调用此函数,默认为当前系统时间  
random():生成一个\[0.0,1.0\]之间的随机小数

![70 2][]  
**2.扩展随机数函数:**  
randint(a,b) :生成\[a,b\]之间的整数  
getrandbits(k):生成一个k比特长的随机整数  
uniform(a,b) :生成一个\[a,b\]之间的随机小数（精度为小数点后16位）  
randrange(m,n\[,k\]):生成一个\[m,n\]之间步长为k的随机整数   
choice(seq) :从序列seq中随机选择一个元素  
shuffle(seq):将序列seq中元素随机排列，返回打乱后的序列

s=[1,2,3,4,5,6,7,8,9];random.suffle(s);print(s)   #在python多句程序排于一行用分号隔开

输出：\[3,5,8,9,6,1,2,7,4\]

![70 3][]

#CalPiV1.py
    #利用数学公式计算π值
    pi=0
    N=100  #累加数量
    for k in range(N):
        pi+=1/pow(16,k)*( \
                4/(8*k+1)-2/(8*k+4)- \
                1/(8*k+5)-1/(8*k+6))    #加斜杠\使代码换行
    print("圆周率值是:{}".format(pi))

#CalPiV2.py
    #蒙特卡罗方法求解π(计算思维[非数学思维]：抽象一种过程，用计算机自动化求解)
    import random as ran
    import time as ti
    DARTS=1000*10000     #撒点数
    hits=0.0    #位于圆内部的点数量
    start=ti.perf_counter()    #启动计时
    #开始撒点
    for i in range(1,DARTS+1):
        x,y=ran.random(),ran.random()   #生成随机落点坐标(0~1)
        dist=pow(x**2+y**2,0.5)     #求点到圆心的距离
        if dist<=1.0:   #假设圆的半径为1
            hits=hits+1
    pi=4*(hits/DARTS)
    print("圆周率值是:{}".format(pi))
    print("运行时间是:{:.5f}s".format(ti.perf_counter()-start))

### 函数(完整代码的封装) ###

参数:

![70 4][]

*  位置参数

def power(x):
        return x * x
    power(5)

输出:25

*  默认参数

def enroll(name, gender, age=6, city='Beijing'):
        print('name:', name)
        print('gender:', gender)
        print('age:', age)
        print('city:', city)
    enroll('Sarah','F')

输出:name: Sarah  
        gender: F  
        age: 6  
        city: Beijing

*   可变参数（允许传入0个或任意个参数，自动组装为tuple）

#TestFunctionV1.py
    #可变参数传递
    def fact(n,*b):        #b是一个元组
        s=1
        for i in range(1,n+1):
            s*=i
        for item in b:
            s*=item
        return s
    
    print(fact(10,3,5,8))  #计算完10的阶层后又连续乘以3/5/8

输出：435456000

*  关键字参数（允许传入0个或任意个含参数名的参数，自动组装为dict）

def person(name, age, **kw):
        print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)
    person('Adam',45,gender='M',job='Engineer')

输出：name: Adam age: 45 other: \{'gender': 'M', 'job': 'Engineer'\}

*  命名关键字参数（限制传入的关键字参数，和关键字参数不同，命名关键字参数需要一个特殊分隔符\*，\*后面的参数被视为命名关键字参数）

def person(name, age, *, city, job):    #只能传入city和job两种关键字参数
        print(name, age, city, job)
    person('Jack', 24, city='Beijing', job='Engineer')  #必须传入参数名，若缺少参数名city和job,Python解释器把这4个参数均视为位置参数，但person()函数仅接受2个位置参数。

输出：Jack 24 Beijing Engineer

*  参数组合（可同时选用必选参数、默认参数、可变参数、关键字参数和命名关键字参数，但定义的顺序必须是:必选参数、默认参数、可变参数、命名关键字参数和关键字参数）

**注意：对于任意函数，都可以通过类似func(\*args, \*\*kw)的形式调用。**

**函数的返回值return: **可以传递0个返回值或任意多个返回值,返回类型为元组(a,b,c))  
局部变量：函数内部使用的变量  
全局变量：函数外部使用的变量  
注意：**可以使用global保留字在函数内部使用全局变量；**  
局部变量与内部变量是不同的变量，即使它们的值相同；  
当前函数运行结束，局部变量内存释放；  
全局变量则会一直存在到程序结束；  
**局部变量为组合数据类型且未创建，等同于全局变量（!是否真实创建->【指针】）**

**![70 5][]**

**![70 6][]**

**lambda保留字定义的函数：**一种匿名函数，即没有名字的函数，它返回函数名作为结果（仅用于定义简单的，一行内的函数，主要用于一些特定函数或方法的参数）  
<函数名>=lambda<参数>:<表达式>

f=lambda x,y:x+y
    f(10,15)

输出：25

f=lambda:"lambda函数" #无参数
    print(f())

输出：lambda函数

**七段数码管显示（系统时间）**

![70 7][]

#DrawDigitsV1.py
    import turtle
    
    def drawGap(n):   #设置数码管或字符间隔
        turtle.penup()
        turtle.forward(n)
    
    def drawLine(draw): #绘制单段数码管
        drawGap(5)
        turtle.pendown() if draw else turtle.penup()
        turtle.forward(40)
        drawGap(5)
        turtle.right(90)
    
    def drawDigit(digit):   #根据数字绘制七段数码管
        drawLine(True) if digit in[2,3,4,5,6,8,9] else drawLine(False)
        drawLine(True) if digit in[0,1,3,4,5,6,7,8,9] else drawLine(False)
        drawLine(True) if digit in[0,2,3,5,6,8,9] else drawLine(False)
        drawLine(True) if digit in[0,2,6,8] else drawLine(False)
        turtle.left(90)
        drawLine(True) if digit in[0,4,5,6,8,9] else drawLine(False)
        drawLine(True) if digit in[0,2,3,5,6,7,8,9] else drawLine(False)
        drawLine(True) if digit in[0,1,2,3,4,7,8,9] else drawLine(False)
        turtle.left(180)
    
    #drawDigit(9)
    #turtle.done()

# DrawDigitsV2.py
    import turtle
    import time
    import DrawDigitsV1 as drawv1  # 引用同一文件路径下另一.py文件函数
    
    
    # def drawGap():      #设置字符间隔(相当于实现空格效果)
    #     turtle.penup()
    #     turtle.forward(20)
    
    def drawDate(date):  # 获得要输出的数字
        for i in date:
            if i == '-':
                turtle.write('年', font=("Arial", 18, "normal"))  # 输出字符串
                turtle.pencolor("green")
                turtle.fd(20)
            elif i == '=':
                turtle.write('月', font=("Arial", 18, "normal"))
                turtle.pencolor("blue")
                turtle.fd(20)
            elif i == '+':
                turtle.write('日', font=("Arial", 18, "normal"))
                turtle.pencolor("pink")
                turtle.fd(20)
            elif i == ':':
                turtle.write(':', font=("Arial", 18, "bold"))
                turtle.fd(20)
            else:
                drawv1.drawDigit(eval(i))
            drawv1.drawGap(20)
    
    
    def main():
        turtle.setup(1300, 400, 200, 200)
        turtle.penup()
        turtle.fd(-620)
        turtle.pensize(5)
        turtle.pencolor("red")
        str = time.strftime("%Y-%m=%d+%H:%M:%S")
        drawDate(str)
        turtle.hideturtle()  # “海龟”隐身
        turtle.done()
    
    
    main()

最终输出：![70 8][]

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[70]: /images/20220519/f46bc51a44754b02a957e0f46bef92ac.png
[70 1]: /images/20220519/8132f1acde7246408b4fd441c1626a3a.png
[70 2]: /images/20220519/c5b6eed9430743b790909a6ac1b8b2fa.png
[70 3]: /images/20220519/6ee69dfb6e3c45efa9a330c596655456.png
[70 4]: /images/20220519/543d8fb1fe9a4327ae6053edecce84f2.png
[70 5]: /images/20220519/c172c9d8856348c6b5a7c6e9896ea4c5.png
[70 6]: /images/20220519/f1bbfa64d2ac48a1a18b5824ad494ff2.png
[70 7]: /images/20220519/f18cbb7ffa604c24922bf8a6a3f13774.png
[70 8]: /images/20220519/6fefecdc66464123930f82b28209e406.png