Python部分基本操作、函数与方法集合

叁歲伎倆 2023-10-06 07:21 1阅读 0赞

## Python部分基本操作、函数与方法集合 ##

#### 目录 ####

*  Python部分基本操作、函数与方法集合
 *   *  1.变量、简单数据类型、列表、if语句：
     *   *  操作：
         *  函数：
         *  方法：
     *  2.字典、用户输入和while循环
     *   *  操作：
         *  函数：
         *  方法：
     *  3.函数
     *   *  操作：
     *  4.类
     *   *  操作：
     *  5.文件：
     *   *  从文件中读取数据：
         *  写入文件：
         *  存储数据：

### 1.变量、简单数据类型、列表、if语句： ###

#### 操作： ####

3**2    用两个乘号表示乘方运算
    
    #		用#标识注释
    
    bicycles=[ 'trek','cannondale','redline','specialized' ]   
    #用[]表示列表，用逗号分隔其中的元素
    
    print( bicycles[-1] )    
    #将索引指定为-1，可返回最后一个列表元素，-2为倒数第二个，依次类推
    
    del  motorcycles[0]      
    #删除列表中的元素，0为其索引
    
    #for循环：
    magicians=['alice','david','carolina']
    #从列表magicians中取出一个名字，并将其存储在变量magician中，
    #在该行后每个缩进的代码行都是循环的一部分
    for magician in magicians:	
    	print( magician )
    
    squares=[ value**2 for value in range(1,11) ]    
    #列表解析，将for循环和创建新元素合并
    
    print(players[0:3])    
    #列表的切片，其中包含列表的前三个元素，打印的输出也是一个列表，
    #要创建切片，可指定要使用的第一个元素的索引和最后一个元素的索引加1
    
    print(players[:4])      
    #若没有指定第一个索引，将自动从列表表头开始
    
    print(players[2:])      
    #省略终止索引，切片将终止于列表末尾
    
    print(players[-3:])     
    #输出列表的最后三个元素（负数索引返回离列表末尾相应距离的元素）
    
    for player in players[:3]:     #通过切片遍历列表的部分元素
    	print(player.title() )     
    
    my_foods=['pizza','falafel','carrot cake'] 
    friend_foods=my_foods[:]      
    #复制列表（同时省略起始和终止索引，创建一个包含整个列表的切片）
    your_foods=my_foods           
    #将新变量关联到包含在my_foods中的列表，这两个变量都指向同一个列表
    
    dimensions=(200,50)         #用圆括号定义元组，元组为不可变的列表
    print(dimensions[0])        #使用索引访问元组的元素
    dimensions=(400,100)        #给元组变量赋值（可修改元组变量）
    
    cars=['audi','bmw','subaru','toyota']
    for car in cars:
    	if car=='bmw':				#if语句的使用
    		print( car.upper() )
    	else
    		print( car.title() )
    
    age_0=22
    age_1=18
    age_0>=21 and age_1>=21      #用and检查多个条件（且用and表示）
    age_0>=21 or age_1>=21       #或用or表示
    
    requested_toppings=['mushrooms','onions','pineapple']
    'mushroom' in requested_toppings     
    #用in检查特定值是否包含在列表中
    'apple' not in requested_toppings    
    #用not in检查特定值是否不包含在列表中
    
    if condition_test:          #if语句的使用
    	do something 			#若条件满足，将执行if后面所有缩进的代码行
    
    if condition_test:          #if else的使用
    	do something
    else:
    	do otherthing
    
    if age<4:									#if-elif-else结构
    	print("Your admission cost is $0.")
    elif age<18:
    	print("Your admission cost is $5.")
    else
    	print("Your admission cost is $10.")
    
    requested_toppings=[]
    if requested_toppings:         #判断列表是否为空
    	do something

#### 函数： ####

str()           #将非字符串值表示为字符串
    
    sorted( cars )   
    #按特定顺序显示列表元素，同时不影响元素在列表中的原始排列顺序
    
    len( cars )     #返回列表的长度
    
    range(x,y)     #从x开始数，在达到y时停止
    for value in range(1,5):
    	print( value )        #打印1~4
    
    list()         #可将range()的结果直接转换成列表
    numbers=list( range(1,6) )
    
    range( x,y,z )   #指定步长为z的range
    even_numbers=list( range(2,11,2) )     
    #range从2开始，不断加2，直至超过或达到11
    
    min(digits)      #列表的最小值
    max(digits)      #列表的最大值
    sum(digits)      #列表的总和

#### 方法： ####

name.title()   #以首字母大写方式显示每个单词
    
    name.rstrip()  #删除字符串结尾多余的空白
    
    name.lstrip()  #删除字符串开头的空白
    
    name.strip()   #删除字符串两端的空白
    
    title.split()	
    #以空格为分隔符将字符串分拆成多个部分，并将这些部分存储在一个列表中
    
    motorcycles.append('ducati')    #在列表末尾添加元素
    
    motorcycles.insert(0,'ducati')  #在列表中添加新元素，0为新元素的索引
    
    popped_motorcycle=motorcycles.pop()   
    #将元素从列表中删除，并返回它的值
    
    first_owned=motorcycles.pop(0)    #弹出列表中任何位置的元素，0为其索引
    
    motorcycles.remove( 'ducati' )    #删除列表中第一个值为ducati的元素
    
    cars.sort()    #排序列表元素
    
    cars.sort( reverse=True )         #逆序排列列表元素
    
    cars.reverse   #反转列表元素的排列顺序

### 2.字典、用户输入和while循环 ###

字典：  
字典是一系列 键——值对。每个键都与一个值相关联，可使用键来访问与其关联的值。与键关联的值可以为数字、字符串、列表、字典。实际上，可将任何python对象用作字典中的值。  
字典用放在\{\}中的一系列键——值对表示。键——值对是两个相关联的值。指定键时，python将返回与之关联的值。键和值之间用冒号：分隔，键——值对之间用逗号分隔

#### 操作： ####

alien_0={
        'color':'green','points':5}       
    #字典alien_0存储了外星人的颜色和点数
    
    print( alien_0['color'] )       
    #获取与键相关联的值，依次指定字典名和放在方括号[]内的键
    print( alien_0['points'] )
    
    alien_0['x_position']=0			
    #添加键——值对，依次指定字典名，用方括号[]括起来的键和相关联的值
    alien_0['y_position']=25
    
    alien_0['color']='yellow'		#修改字典中的值
    
    alien_0={
        } 			#创建空字典
    
    del alien_0['points'] 		#删除键——值对（需指定字典名和要删除的键）
    
    favorite_languages={
        		
    #由类似对象组成的字典（使用字典存储众多对象的同一信息）
    	'jen':'python',
    	'sarah':'c',
    	'edward':'ruby',
    	'phil':'python',
    	}
    
    user_0={
        
    	'username':'efermi',
    	'first':'enrico',
    	'last':'fermi',
    	}
    
    for key,value in user_0.items():	
    #遍历所有的键——值对，声明两个变量用于存储键——值对中的键和值，
    #遍历时键——值对的返回顺序与存储顺序不同
    	print("\nKey:"+key)
    	print("Value:"+value)
    
    for name in favorite_languages.keys():	
    #遍历字典中的所有键
    #（等价于 for name in favorite_languages:  因为遍历字典时默认遍历键）
    	print(name.title())
    
    for name in sorted( favorite_languages.keys() ):	
    #按顺序遍历字典中的所有键
    	do something
    
    for language in favorite_languages.values():	#遍历字典中的所有值
    	do something
    
    for language in set( favorite_languages.values() )	
    #通过对包含重复元素的列表调用set()，
    #找出列表中独一无二的元素，并使用这些元素创建集合
    	do something
    
    alien_0={
        'color':'green','point':5}
    alien_1={
        'color':'yellow','point':10}
    alien_2={
        'color':'red','point':15}
    aliens=[alien_0,alien_1,alien_2]	
    #字典列表，此为包含3个三个字典的列表
    for alien in aliens:
    	print(alien)
    
    pizza={
        											
    #在字典中存储列表，
    #每当需要在字典中将一个键关联到多个值时，都可在字典中嵌套一个列表
    	'crust':'thick',
    	'toppings':['mushrooms','extra cheese'],
    	}
    
    users={
        							#在字典中存储字典
    	'aeinstein':{
        
    		'first':'albert',
    		'last':'einstein',
    		'location':'princeton',
    		},
    	'mcurie':{
        
    		'first':'marie',
    		'last':'curie',
    		'location':'paris',
    		},
    	}
    
    message=input("Tell me something,and I will repeat it back to you: ")	
    #函数input()接受一个参数：即要向用户显示的提示或说明，
    #程序等待用户输入，并在用户按回车键后继续运行，输入存储在变量message中
    
    prompt="If you tell us who you are,personalize the message you see."
    prompt+="\nWhat is your first name? "
    name=input(prompt)
    #创建多行字符串，最终的提示横跨2行
    
    %	#求模运算符
    
    while current_number<=5		#while循环
    	do something
    
    while True:					#break,continue
    	if test1
    		break
    	if test2
    		continue
    
    unconfirmed_users=['alice','brian','candace']	#在列表之间移动元素
    confirmed_users=[]
    while unconfirmed_users:
    	current_user=unconfirmed_users.pop()
    	confirmed_users.append( current_user )
    
    pets=['dog','cat','dog','goldfish','cat','rabbit','cat']	
    #删除包含特定值的所有列表元素
    while 'cat' in pets:
    	pets.remove('cat')

#### 函数： ####

set()		#创建集合，集合中的每个元素必须是独一无二的
    
    input()		#让程序暂停运行，等待用户输入文本
    
    int()		#将数字的字符串表示转换为数值表示

#### 方法： ####

user_0.items()		#返回一个键——值对列表
    
    favorite_languages.keys()	#返回一个键列表
    
    favorite_languages.values()		#返回一个值列表，包含重复值

### 3.函数 ###

将函数存储在模块中：  
模块是扩展名为.py的文件

pizza.py	#文件名
    def make_pizza( size,*toppings ):
    	do something

在文件中导入整个模块：

making_pizzas.py	#文件名
    import pizza		
    #import语句允许在当前运行的程序文件中使用模块中的代码
    pizza.make_pizza( 16,'pepperoni' )	
    #调用被导入模块中的函数，
    #指定导入的模块的名称pizza和函数名make_pizza(),并用句点分隔

类似于C/C++中的头文件，代码行 import pizza 将文件pizza.py中的所有函数都复制到此程序中

导入特定的函数：

from module_name import function_name	#导入模块中的特定函数
    
    from module_name import function_0,function_1,function_2	
    #通过逗号分隔函数名，从模块中导入任意数量函数
    
    from pizza import make_pizza
    make_pizza(16,'pepperoni')		
    #使用导入特定函数方法，调用函数时无需使用句点，
    #由于在import语句中显式地导入了函数,调用时只需指定其名称

使用as给函数指定别名：

from pizza import make_pizza as mp
    mp(16,'pepperoni')

使用as给模块指定别名：

import pizza as p
    p.make_pizza(16,'pepperoni')

导入模块中的所有函数：

from pizza import *	#使用*运算符可导入模块中的所有函数
    make_pizza(16,'pepperoni')

#### 操作： ####

def greet_user():		#定义函数并调用
    	print("Hello!")
    greet_user()
    
    def describe_pet(animal_type,pet_name):
    	do something
    describe_pet('hamster','harry')			#位置实参（基于实参的顺序）
    
    def get_formatted_name( first_name,last_name ):
    	full_name=first_name+' '+last_name
    	return full_name.title()			#返回值
    
    def get_formatted_name( first_name,last_name,middle_name='' ):	
    #可选实参，给可选实参指定默认值为空字符串，并放在形参列表末尾
    	if middle_name:
    		full_name=first_name+' '+middle_name+' '+last_name
    	else:
    		full_name=first_name+' '+last_name
    	return full_name.title()
    
    def bulid_person( first_name,last_name ):			
    	person={
        'first':first_name,'last':last_name}
    	return person										#返回字典
    
    def greet_users(names):					#向函数传递列表
    	for name in names:
    		do something
    usernames=['hannah','ty','margot']
    greet_users(usernames)
    
    def print_models(unprinted_designs,completed_models):	
    #在函数中修改列表，
    #这种表示方法使得在函数中对列表所做的任何修改都是永久性的
    	while unprinted_designs:
    		current_design=unprinted_designs.pop()
    		completed_modeles.append( current_design )
    
    def fuction_name( list_name[:] ):		
    #向函数传递列表的副本，不对原列表进行修改，
    #切片表示法创建[:]创建列表的副本
    	do something
    
    def make_pizza( *toppings ):			
    #传递任意数量的形参，
    #形参名*toppings中的*号将创建一个名为toppings的空元组
    	do something
    make_pizza('pepperoni')
    make_pizza('mushrooms','green peppers','extra cheese')
    
    def make_pizza( size,*toppings ):		
    #先匹配位置实参，再将余下的实参都收集到最后一个形参中
    	do something
    make_pizza( 16,'pepperoni' )
    make_pizza( 12,'mushrooms','green peppers','extra cheese')
    
    def bulid_profile( first,last,**user_info ):	
    #使用任意数量的关键字实参，允许提供任意数量的名称-值对，
    #两个*号创建一个名为user_info的空字典，
    #并将收到的所有名称-值对都封装到此字典中
    	profile={
        }
    	profile['first_name']=first
    	profile['last_name']=last
    	for key,value in user_info.items():
    		profile[key]=value
    	return profile
    user_profile=bulid_profile( 'albert','einstein',location='princeton',field='physics')

### 4.类 ###

#### 操作： ####

class Dog():			#创建类，根据约定，首字母大写的名称指类
    	def __init__(self,name,age):		
    #每当根据Dog类创建新实例时，该方法都会被自动运行，
    #在此方法的名称中开头和末尾均有两个下划线，
    #旨在避免默认方法与普通方法发生名称冲突。
    #在此方法的定义中，形参self必不可少，且必须位于其他形参之前，
    #在调用_init_()方法创建Dog实例时，将自动传入实参self。
    #每个与类相关联的方法调用都自动传递实参self，
    #它是一个指向实例本身的引用，让实例能访问类中的属性和方法。
    #每当根据Dog类创建实例时，都只需给最后两个形参（name 和 age ）提供值
    		self.name=name		
    #以self为前缀的变量都可供类中的所有方法使用，
    #可通过类的任何实例访问这些变量。
    #self.name=name获取存储在形参name中的值，并将其存储到变量name中，
    #然后该变量被关联到当前创建的实例，这种可通过实例访问的变量称为属性
    		self.age=age
    	
    	def sit(self):
    		print( self.name.title() + "is now sitting." )
    	
    	def roll_over(self):
    		print( self.name.title() +" rolled over!")
    
    
    my_dog=Dog('willie',6)		#创建类的实例
    print("My dog's name is "+my_dog.name.title()+".")
    print("My dog is "+str(my_dog.age)+" years old.")
    my_dog.sit()
    my_dog.roll_over()
    
    def __init__(self,make,model,year):
    	self.odometer_reading=0			#给属性指定默认值
    
    my_new_car=Car('audi','a4',2016)
    my_new_car.odometer_reading=23		#直接修改属性的值
    
    def update_odometer( self,mileage ):
    	self.odometer_reading=mileage
    my_new_car=Car('audi','a4',2016)
    my_new_car.update_odometer(23)		#通过方法修改属性的值

**继承：**  
一个类继承另一个类时，它将自动获得另一个类的所有属性和方法;子类继承了父类的所有属性和方法，同时还可以定义自己的属性和方法

class Car():
    	def __init__(self,make,model,year):
    		self.make=make
    		self.model=model
    		self.year=year
    		self.odometer_reading=0
    
    class ElectricCar(Car):		#定义子类，在括号中指定父类的名称
    	def __init__(self,make,model,year):	
    	#方法_init_()接受创建Car实例所需的信息
    		super()._init_(make,model,year)		
    #super()将父类和子类关联起来，
    #调用父类的方法_init_()让ElectricCar实例包含父类的所有属性
    		self.battery_size=70	#子类特有的属性
    
    class ElectricCar(Car):
    	def fill_gas_tank(self):	
    #对于父类的方法，只要它不符合子类模拟的实物的行为，都可对其重写。
    #可在子类中定义一个方法与要重写的父类方法同名。
    #这样，python将不会考虑这个父类方法，而只关注在子类中定义的相应方法
    		print("This car doesn't need a gas tank!")
    
    
    class Battery():
    	def __init__(self,battery_size=70):
    		self.battery_size=battery_size
    	def describe_battery(self):
    		do something
    class ElectricCar(Car):
    	def __init__(self,make,model,year):
    		super()._init_(make,model,year)
    		self.battery=Battery()			#将实例作为属性	
    my_tesla=ElectircCar('tesla','model s',2016)
    my_tesla.battery.describe_battery()

**导入类：**

#car.py文件：
    class Car():
    	do something
    
    #my_car.py文件：
    from car import Car		#从模块中导入单个类
    
    #car.py文件：
    class Car():		#在一个模块中存储多个类
    	do something
    class Battery():
    	do something
    class ElectricCar(Car):
    	do something
    
    #my_electric_car.py文件：
    from car import ElectricCar
    
    #my_cars.py文件：
    from car import Car,ElectricCar		#在一个模块中导入多个类
    
    #my_cars.py文件：
    import car		#导入整个模块
    my_beetle=car.Car('volkswagen','beetle',2016)	
    #使用句点表示法访问需要的类
    
    from modeule_name import*	#导入模块中的所有类
    
    
    #electric_car.py文件
    from car import Car			#在一个模块中导入另一个模块
    class Battery():
    	do something
    class ElectricCar(Car):
    	do something

### 5.文件： ###

#### 从文件中读取数据： ####

读取文本文件时，python将其中的所有文本都解读为字符串。若读取的是数字，并要将其作为数值使用，就必须使用函数int() 或 float()进行类型转换  
**读取整个文件：**

with open('pi_digits.txt') as file_object:		
    #读取txt文件，函数open()接受一个参数：要打开的文件名称，
    #python在当前执行的文件所在的目录中查找指定的文件，
    #函数open()返回一个表示文件的对象，关键字with在不再需要访问文件后将其关闭。
    	contents=file_object.read()		
    #read()读取这个文件的全部内容，
    #并将其作为一个长长的字符串存储在变量contents中
    	print(contents)		
    	#输出最后会有一个空行，
    	#因为read()到达文件末尾时返回一个空字符串，
    	#而将这个空字符串显示出来就是一个空行
    	print( contents.rstrip() )		#rstrip()可删除字符串末尾的空白

**使用文件路径：**

with open('text_files\filename.txt') as file_object:
    #使用相对文件路径，该位置是相对于当前运行的程序所在目录的
    
    file_path='C:\Users\ehmatthes\other_files\text_files\filename.txt'
    with open(file_path) as file_object:	#使用绝对路径

**逐行读取：**

filename='pi_digits.txt'
    with open(filename) as file_object:
    	for line in file_object:		#利用for循环遍历文件中的每一行
    		print(line)		
    		#每行的末尾都有一个换行符，输出存在空白行，
    		#若需消除空白行，使用rstrip()

**创建一个包含文件各行内容的列表：**

filename='pi_digits.txt'
    with open(filename) as file_object:
    	lines=file_object.readlines()	
    	#readlines()从文件中读取每一行，并将其存储在一个列表中
    for line in lines:
    	print(line.rstrip())

**使用文件的内容：**

filename='pi_30_digits.txt'
    with open(filename) as file_object:
    	lines=file_object.readlines()
    pi_string=''
    for line in lines:
    	pi_string+=line.strip()

#### 写入文件： ####

**写入空文件：**  
要将文本写入文件，在调用open()时需提供另一个实参，告知python要写入打开的文件  
Python只能将字符串写入文本文件，要将数值数据存储到文本文件中，须先使用str()将其转换为字符串格式

filename='programming.txt'
    with open(filename,'w') as file_object:		
    #调用open时提供了两个实参，第一个实参为要打开的文件名称；
    #第二个实参('w')表示要以写模式打开这个文件。
    #（ 读模式'r'，附加模式'a'，读写模式'r+' ，
    #若省略模式实参，将以默认的只读模式打开文件）
    #若要写入的文件不存在，函数open()将自动创建它。
    #以写入'w'模式打开文件时，若指定的文件已存在，将在返回文件对象前清空该文件
    	file_object.write("I love programming.")

**写入多行：**

filename='programming.txt'
    with open(filename,'w') as file object:
    	file_object.write("I love programming.\n")	
    	#要让每个字符串都单独占一行，需在write()语句中包含换行符
    	file_object.write("I love creating new games.\n")

**附加到文件：**  
若需给文件添加内容，而不是覆盖原有的内容，可以附加模式打开文件。以附加模式打开文件时，python不会在返回文件对象前清空文件，而写入到文件的行都将添加到文件末尾。若指定的文件不存在，将创建一个空文件

with open(filename,'a') as file_object:

#### 存储数据： ####

使用模块json来存储数据  
模块json能将简单的python数据结构转储到文件中，并在程序再次运行时加载该文件中的数据

**使用json.dump()和json.load():**  
函数json.dump()接受两个实参：要存储的数据以及可用于存储数据的文件对象

#number_writer.py文件
    import json
    numbers=[2,3,5,7,11,13]
    filename='numbers.json'
    with open(filename,'w') as f_obj:
    	json.dump(numbers,f_obj)
    
    #number_reader.py文件
    import json
    filename='numbers.json'
    with open(filename) as f_obj:
    	numebrs=json.load(f_obj)	#使用json.load()将列表读取到内存中
    print(numbers)

**保存和读取用户生成的数据：**

#remember_me.py文件
    import json
    username=input("What is your name? ")
    filename='username.json'
    with open(filename,'w') as f_obj:
    	json.dump(username,f_obj)
    
    #greet_user.py文件
    import json
    filename='username.json'
    with open(filename) as f_obj:
    	username=json.load(f_obj)