深度之眼 - Python学习笔记——第三章 基本数据类型

第一部分 数字类型

1.1 数字类型的组成

1.1.1 整数——不同进制的转换

  • 默认输入十进制
  • 二进制0b、八进制0o、十六进制0x
16 == 0b10000 == 0o20 == 0x10
True
  • 十进制转其他进制
a = bin(16)   # 十进制转二进制
b = oct(16)   # 十进制转八进制
c = hex(16)   # 十进制转十六进制
print(a, b, c)
0b10000 0o20 0x10

注意:上述转换后结果为字符串类型

print(a == b == c)
False
print(type(a))
str
  • 其他进制转十进制
d = int(a, 2)      # 二进制转十进制
e = int(b, 8)      # 八进制转十进制
f = int(c, 16)     # 十六进制转十进制
print(d, e, f)
16 16 16

1.1.2 浮点数——不确定性

  • 不确定小数问题
print((0.1+0.2) == 0.3)
False
print(0.1+0.2)
0.30000000000000004

为什么会出现上面这样的问题呢?

计算机采用二进制小数来表示浮点数的小数部分

  • 部分小数不能用二进制小数完全表示

    二进制 十进制
    0.00011001100110011001 0.09999942779541016
    0.0011001100110011 0.1999969482421875
    0.01001100110011001 0.29999542236328125
    0.01100110011001101 0.40000152587890625
    0.1 0.5
  • 通常情况下不会影响计算精度

print(0.1 + 0.7)
0.7999999999999999
  • 可以使用round或者%.xf来获得解
a = 3*0.1
print(a)
0.30000000000000004
b = round(a, 1)
print(b)
print(b == 0.3)
0.3
True

1.1.3 复数——a+bj

  • 大写J或小写j均可
3+4j
2+5J
(2+5j)
  • 虚部系数为1时,需要显式写出
2+1j

1.2 数字运算操作符(a 操作符 b)

  • 加减乘除运算   +  -  /  *
print((1+3-4*2)/5)
-0.8
  • 取反  -
x = 1
print(-x)
-1
  • 乘方运算  **
print(2**3)
8
  • 整数商//  和  模运算%
print(13//5)    # 整数商  
2
13 % 5   # 模运算    余数 13=2*5+3
3

几点说明

  • 整数与浮点数运算结果是浮点数
  • 除法运算的结果是浮点数
print(1+1.5)
2.5
print(2/5)
0.4
print(8/4)
2.0

1.3 数字运算操作函数  function(x, …)

  • 求绝对值 abs()
abs(-5)
5
abs(3+4j)  # 对复数a+bj 执行的是求模运算(a^2+b^2)^0.5
5.0
  • 幂次方 pow(x,n)
pow(2, 5)  # pow(x,n) x的n次方  等价于x**n
32
pow(2, 5, 3) # 2^5 % 3  更快速
2
  • 整数商和模运算 divmod(x,y)
  • 等价于返回二元元组(x//y,x % y)
divmod(13, 5)   # 较(x//y,x % y)更快,只执行了一次x/y
(2, 3)
  • 序列最大/最小值 max( )  min( )
max(3, 2, 3, 6, 9, 4, 5)
9
a = [3, 2, 3, 6, 9, 4, 5]
print("max:", max(a))
print("min:", min(a))
max: 9
min: 2
  • 求和sum(x)
sum((1, 2, 3, 4, 5))
15
  • 借助科学计算库 math\scipy\numpy
import math   # 导入库
print(math.exp(1))   # 指数运算 e^x
print(math.log2(2))  # 对数运算
print(math.sqrt(4))  # 开平方运算  等价于4^0.5
2.718281828459045
1.0
2.0
import numpy as np
a = [1, 2, 3, 4, 5]
print(np.mean(a))    # 求均值
print(np.median(a))  # 求中位数
print(np.std(a))     # 求标准差
3.0
3.0
1.4142135623730951

第二部分 字符串类型

2.1 字符串的表达

  • 用""或’'括起来的任意字符
print("Python")
print('Python')
Python
Python
  • 字符串中有双引号或单引号的情况

双中有单

print("I'm 18 years old")
I'm 18 years old

单中有双

print('"Python" is good')
"Python" is good

双中有双,单中有单——转义符  \

print("\"Python\" is good")  
"Python" is good

转义符可以用来换行继续输入

s = "py\
thon"                    
print(s)
python

2.2 字符串的性质

2.2.1 字符串的索引

s = "My name is Peppa Pig"

变量名[位置编号]

  • 正向索引——从零开始递增
  • 位置编号不能超过字符串的长度
print(s[0])   
print(s[2])
print(s[5])
M
 
m
s = "My name is Peppa Pig"
  • 反向索引——从-1开始递减
print(s[-1])
print(s[-3])
print(s[-5])
g
P
a

索引只能获得一个字符,如何获得多个字符?

2.2.2 字符串的切片

变量名[开始位置:结束位置:切片间隔]

  • 切片间隔如不设置默认为1,可省略
  • 切片范围不包含结束位置
s = "Python"
print(s[0:3:1])
Pyt
print(s[0:3])
Pyt
print(s[0:3:2])
Pt
  • 起始位置是0 可以省略
  • 结束位置省略,代表可以取到最后一个字符
  • 可以使用反向索引
s = "Python"
print(s[0:6])
Python
print(s[:6])
Python
print(s[:])
Python
print(s[-6:])
Python

反向切片

  • 起始位置是-1也可以省略
  • 结束位置省略,代表可以取到第一个字符
s = "123456789"
print(s[-1:-10:-1])
987654321
print(s[:-10:-1])
987654321
print(s[::-1])
987654321

2.3 字符串操作符

2.3.1 字符串的拼接

  • 字符串1+字符串2
a = "I love "
b = "my wife "
print(a+b)        
'I love my wife '

2.3.2 字符串的成倍复制

  • 字符串 * n   n * 字符串
c = a+b
print(c*3)
print(3*c)
I love my wife I love my wife I love my wife 
I love my wife I love my wife I love my wife 

2.2.3 成员运算

  • 子集in全集   任何一个连续的切片都是原字符串的子集
folk_singers = "Peter, Paul and Mary"    
print("Peter" in folk_singers)
print("PPM" in folk_singers)
True
False
  • 遍历字符串字符   for 字符 in 字符串
for s in "Python":
    print(s)
P
y
t
h
o
n

2.4 字符串处理函数

2.4.1 字符串的长度

  • 所含字符的个数
s = "python"
print(len(s))
6

2.4.2 字符编码

将中文字库,英文字母、数字、特殊字符等转化成计算机可识别的二进制数

  • 每个单一字符对应一个唯一的互不重复的二进制编码
  • Python 中使用的是Unicode编码

将字符转化为Unicode码——ord(字符)

print(ord("1"))
print(ord("a"))
print(ord("*"))
print(ord("中"))
print(ord("国"))
49
97
42
20013
22269

将Unicode码转化为字符——chr(Unicode码)

print(chr(1010))
print(chr(10000))
print(chr(12345))
print(chr(23456))
ϲ
✐
〹
宠

2.5 字符串的处理方法

2.5.1 字符串的分割——字符串.split(分割字符)

  • 返回一个列表
  • 原字符串不变

上述特性适合以下所有字符串处理方法

languages = "Python C C++ Java PHP R"
languages_list = languages.split(" ")
print(languages_list)
print(languages)
['Python', 'C', 'C++', 'Java', 'PHP', 'R']
Python C C++ Java PHP R

2.5.2 字符串的聚合——“聚合字符”.join(可迭代数据类型)

  • 可迭代类型 如:字符串、列表
s = "12345"
s_join = ",".join(s)
print(s_join)
1,2,3,4,5
  • 序列类型的元素必须是字符类型
# s = [1, 2, 3, 4, 5]
s = ["1", "2", "3", "4", "5"]
print("*".join(s))
1*2*3*4*5

3.5.3 删除两端特定字符——字符串.strip(删除字符)

  • strip从两侧开始搜索,遇到指定字符执行删除,遇到非指定字符,搜索停止
  • 类似的还有左删除lstrip和右删除rstrip
s = "******I*have*many*blanks*****"
print(s.strip("*"))                        
print(s.lstrip("*"))
print(s.rstrip("*"))
print(s)
I*have*many*blanks
I*have*many*blanks*****
******I*have*many*blanks
******I*have*many*blanks*****    

3.5.4 字符串的替换——字符串.replace(“被替换”,“替换成”)

s = "Python is coming"
s1 = s.replace("Python","Py")
print(s1)
Py is coming

3.5.5 字符串统计——字符串.count(“待统计字符串”)

s = "Python is an excellent language"
print("an:", s.count("an"))
print("e:", s.count("e"))
an: 2
e: 4

3.3.6 字符串字母大小写

  • 字符串.upper() 字母全部大写
s = "Python"
print(s.upper())
PYTHON
  • 字符串.lower() 字母全部小写
print(s.lower())
print(s)
python
Python
  • 字符串.title()首字母大写
s = "How are you"
print(s.title())
How Are You

第三部分 布尔类型 TRUE or False

3.1 逻辑运算的结果

a = 10
print(a > 8)
print(a == 12)
print(a < 5)
True
False
False
  • any() all()
    any:只要有一个非零就是True
    all:都是非零的才是True
print(any([False,1,0,None]))   # 0 False None 都是无
print(all([False,1,0,None]))
True
False

3.2 指示条件

n = 2800
while True:
    m = eval(input("请输入一个正整数:"))
    if m == n:
        print("你猜对啦")
        break
    elif m > n:
        print("太大了")
    else:
        print("太小了")  
请输入一个正整数:28
太小了
请输入一个正整数:2800
你猜对啦

3.3 作为掩码

import numpy as np
x = np.array([[1, 3, 2, 5, 7]])   # 定义 numpy数组
print(x > 3)
print(x[x > 3])
[[False False False  True  True]]
[5 7]

第四部分 类型判别及类型转换

4.1 类型判别

  • type(变量)
age = 20
name = "Ada"
print(type(age))
print(type(name))
<class 'int'>
<class 'str'>
  • isinstance(变量,预判类型) 承认继承
  • 变量类型是预判类型的子类型,则为真,否则为假
print(isinstance(age, int))        # 承认继承
True
print(isinstance(age, object))
print(isinstance(name, object))    # object是老祖宗
True
True
  • 字符串检查方法

字符串.isdigit()字符是否只有数字组成

age = "20"
name = "Ada"
print(age.isdigit())
True
print(name.isdigit())
False

字符串.isalpha()字符是否只有字母组成

print(name.isalpha())
True

字符串.isalnum()字符是否只有数字和字母组成

print("Ada20".isalnum())    # 比如可用于判断用户名是否合法
True

4.2 类型转换

  • 数字类型转字符串  str(数字类型)
age = 20
print("My age is "+str(age))
My age is 20
  • 仅有数字组成的字符串转数字  int()  float()  eval()
s1 = "20"
s2 = "10.1"
int(s1)     # 仅整型
20
int(s2)
---------------------------------------------------------------------------
ValueError                                Traceback (most recent call last)
<ipython-input-12-40e5c06a2e43> in <module>
----> 1 int(s2)

ValueError: invalid literal for int() with base 10: '10.1'
float(s1)
20.0
float(s2)
10.1
eval(s1)
20
eval(s2)
10.1
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