[Pythonプログラミング（3）]基本的なデータ型

1数値の種類と操作

1.1整数型

整数型は、数学における整数の概念と一致しており、正または負であり、値の範囲に制限はありません。

POW（x、y）の機能：計算X ^Y、事業者はどのくらいをカウントしたいです

>>> pow(2,100)
1267650600228229401496703205376

4つの16進数表現があります

• 10進数：1010、99、-217
• 0bまたは0Bで始まるバイナリ：0b010、-0B101
• 8進数、0oまたは0Oで始まる：0o123、-0O456
• 16進数、0xまたは0Xで始まる：0x9a、-0X89

1.2浮動小数点型

浮動小数点型は数学の実数の概念と一致しています

• 浮動小数点値と小数精度の範囲には制限がありますが、ルーチン計算は無視できます
• 値の範囲は約-10 ³⁰⁷から10 ³⁰⁸で、精度は10 ^-16です。

浮動小数点数の間の演算には、バグではなく不確定な仮数があります

>>> 0.1 + 0.3
0.4
>>> 0.1 + 0.2
0.30000000000000004

0.1 53ビットを使用して小数部を表現し、約10 ^-16の
バイナリ表現：0.000110011001100110011001100110011001100110011001100110011010
10進表現：0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625

小数の2進数表現は無限に近い可能性がありますが、完全に同じではありません。0.1+ 0.2の結果は無限に0.3に近いですが、仮数が存在する可能性があります。不確かな仮数は一般に10 ^-16で発生するため、浮動小数点数の等しい判定は直接使用できません==

>>> 0.1 + 0.2 == 0.3
False
>>> round(0.1+0.2, 1) == 0.3
True

丸め（x、d）：丸めx、dは小数点以下の桁数

浮動小数点数は、指数記号として文字eまたはEを使用し、10をベースとして、科学表記法で表すことができます。形式は次のとおりです。

<a> e <b>表示a * 10 ^b

例：4.3e-3値は0.0043、9.6E5値は960000.0

Python浮動小数点数については、次のことを知っておく必要があります。

1. 値の範囲と精度は基本的に無制限
2. 操作の仮数ラウンドが不確定です（）
3. 科学表記

1.3複合型

数学の複素数の概念と一致
z = 1.23e-4 + 5.6e + 89 j
z.realは実数部を取得し、z.imagは虚数部を取得します

1.4数値演算子

演算子と使用	説明文
x + y	さらに、xとyの合計
x-y	マイナス、xとyの差
x * y	乗算、xとyの積
x / y	さらに、xとyの商10/3は3.3333333333333335になります。
x // y	整数除算、xとyの整数商は10 // 3であり、結果は3です。

強化されたオペレーターと使用	説明文
x op = y	つまり、x = x op yです。ここで、opは二項演算子です。
	x + = y、x-= y、x * = y、x / = y、 x // = y、x％= y、x ** = y

タイプ間で混合操作を実行できるため、「最も広い」タイプになります

• 3つのタイプの間には、次第に「広がる」関係があります。
  整数->浮動小数点->複素数
• 例：123 + 4.0 = 127.0（整数+浮動小数点=浮動小数点）

1.5数値演算機能

機能と使用	説明文
abs（x）	絶対値、x abs（-10.01）の絶対値は10.01になります。
divmod（x、y）	商余剰（x // y、x％y）は、商と余りの divmod（10、3 ）を同時に出力し、結果は（3、1）
pow（x、y [、z]）	電力超過、（x ** y）％z、[]はパラメーターzを省略できることを意味します pow（3、pow（3、99）、10000）結果は4587です
round（x [、d]）	丸め、dは小数点以下の桁数を保持するためのもので、デフォルト値は0 丸め（-10.123、2）結果は-10.12です。
max（x 1、x 2、…、x n）	最大値、最大値を返すx 1、x 2、…、x n、nは max（1、9、5、4、3）に限定されない結果は9
min（x 1、x 2、…、x n）	最小値、x 1、x 2、…、x nの最小値を返します。nは min（1、9、5、4、3）に限定されません。結果は1です。
int（x）	xを整数に変換し、小数部分を破棄すると、 int（123.45）は123になり、int（“ 123”）は123になります。
float（x）	xを浮動小数点数に変換し、小数部の浮動小数点数 （12）を増やします。結果は12.0、浮動小数点数（ "1.23"）の結果は1.23です。
複素数（x）	xを複素数に変更し、複素数 （4）の虚数部を追加します。結果は4 + 0jです。

2例：上向きの力

質問1：1の能力‰

• 年間365日、毎日1‰進捗状況、累積進捗状況
• 年間365日、1日1‰、残りはどのくらいですか？

dayfactor = 0.001
dayup = pow(1 + dayfactor, 365)
daydown = pow(1 - dayfactor, 365)
print("向上：{:.2f},向下：{:.2f}".format(dayup, daydown))

演算結果：

向上：1.44,向下：0.69

質問2：就業日の力

• 年365日、週5営業日、毎日1％の改善
• 年365日、週2日の休み、毎日の減少の1％、この稼働日の力はどうですか？

dayup = 1.0
dayfactor = 0.01
for i in range(365):
    if i%7 in [6, 0]:
        dayup *= (1 - dayfactor)
    else:
        dayup *= (1 + dayfactor)
print("工作日的力量：{:.2f}".format(dayup))

演算結果：

工作日的力量：4.63

質問3：平日の作業

• 1日の1％と同じになるように、稼働日モデルでどの程度の努力を払わなければなりませんか？
• 6月A：年365日、毎日1％の進歩、ノンストップ
• 6月B：年365日、週5日勤務し、2日休みます。残りの日は1％減少します。どれだけの労力が必要ですか。

ここでは、0.01から始まり、毎回0.001ずつ増加する少しお試しの愚かな方法を採用しています。毎日、いつ1％進行するか、同じレベルのノンストップの進行状況を確認します。

def dayUP(df):
    dayup = 1.0
    for i in range(365):
        if i%7 in [0, 6]:
            dayup *= (1 - 0.01)
        else:
            dayup *= (1 + df)
    return dayup;
dayfactor = 0.01
while dayUP(dayfactor) < 37.78:
    dayfactor += 0.001
print("工作日的努力参数是：{:.3f}".format(dayfactor))

運用実績

工作日的努力参数是：0.019

3文字列型と操作

3.1文字列型の表現

2種類の文字列で4種類の表現があります

• 文字列は、単一引用符のペアまたは二重引用符のペアで表されます。
• 3つの一重引用符または3つの二重引用符のペアで表され、複数行の文字列を表すことができます

"abc" 
或者
'abc'
或者
''' Python
语言 '''

注：3つの一重引用符または3つの二重引用符もコメントです。Pythonのコメントは基本的に文字列です

• インデックス：文字列<string> [M]
  “ abc” [0]またはTempStr [-1]の単一の文字を返します
• スライス：文字列<string>内の文字サブストリングを返します[M：N]
  "abc" [1：3]またはTempStr [0：-1]

文字列スライシングの高度な使用法：[M：N：K]を使用して、ステップサイズに従って文字列をスライスします。

• <文字列> [M：N]、M行方不明は最初までを意味し、N行方不明は最後までを意味します
  "〇一二三四五六七八九十" [：3]結果は"〇一二"
• <String> [M：N：K]、ステップKに従って文字列
  "〇一二三四五六七八九十"をスライスします[1：8：2]結果は"一三五七"
  "〇 1 2 3 4 5 6 7 7 90 90 "[::-1]結果は" 19 18 8 7 6 5 4 3 2 1〇 "

特殊文字：エスケープ文字\

• 特定の意図エスケープ文字の発現は、
  「二重引用符があります（\」）「結果（）ここでは、二重引用符です」
• エスケープ文字はいくつかの組み合わせを形成し、印刷不可能な意味を表現します
  "\ b" back
  "\ n" line feed（カーソルは行の先頭に移動します）
  "\ r"キャリッジリターン（カーソルは行の先頭に移動します）

3.2文字列演算子

演算子と使用	説明文
x + y	2つの文字列xとyを連結する
n * xまたはx * n	文字列をx回n回コピー
x in s	xがsの部分文字列の場合はTrueを返し、そうでない場合はFalseを返します

example：获取星期字符串

weekStr = "星期一星期二星期三星期四星期五星期六星期日"
weekid = eval(input("请输入星期数字(1-7)："))
pos = (weekid-1) * 3
print(weekStr[pos : pos + 3])

或者

weekStr = "一二三四五六日"
weekid = eval(input("请输入星期数字(1-7)："))
print("星期" + weekStr[weekid-1])

3.3 字符串处理函数

操作符及使用	描述
len(x)	长度，返回字符串 x 的长度 len(“一二三456”) 结果为 6
str(x)	任意类型 x 所对应的字符串形式 str(1.23) 结果为 “1.23”，str([1,2]) 结果为 “[1,2]”
hex(x) 或 oct(x)	整数 x 的十六进制或八进制小写形式字符串 hex(425) 结果为 “0x1a9” oct(425) 结果为 “0o651”
chr(u)	x 为 Unicode 编码，返回其对应的字符
ord(x)	x 为字符，返回其对应的 Unicode 编码

3.4 字符串处理函数

字符串处理函数	描述
str.lower() 或 str.upper()	返回字符串的副本，全部字符小写/大写 "AbCdEfGh".lower() 结果为 “abcdefgh”
str.split(sep=None)	返回一个列表，由 str 根据 sep 被分隔的部分组成 "A,B,C".split(",") 结果为 [‘A’,‘B’,‘C’]
str.count(sub)	返回子串 sub 在 str 中出现的次数 "an apple a day".count(“a”) 结果为 4
str.replace(old, new)	返回字符串 str 副本，所有 old 子串被替换为 new "python".replace(“n”,“n123.io”) 结果为 “python123.io”
str.center(width[,fillchar])	字符串 str 根据宽度 width 居中，fillchar 可选 "python".center(20,"=") 结果为 ‘=======\python=======’
str.strip(chars)	从 str 中去掉在其左侧和右侧 chars 中列出的字符 "= python= “.strip(” =np") 结果为 “ytho”
str.join(iter)	在 iter 变量除最后元素外每个元素后增加一个 str ",".join(“12345”) 结果为"1,2,3,4,5" #主要用于字符串分隔等

3.5 字符串类型的格式化

格式化是对字符串进行格式表达的方式，字符串格式化使用 .format()方法，用法如下：

• <模板字符串>.format(<逗号分隔的参数>)

槽内部对格式化的配置方式
{ <参数序号> ： <格式控制标记>}

:	<填充>	<对齐>	<宽度>	<,>	<.精度>	<类型>
引导符号	用于填充的单个字符	< 左对齐 > 右对齐 ^ 居中对齐	槽设定的输出宽度	数字的千分隔符	浮点数小数精度或 字符串最大输出长度	整数类型 b, c, d, o, x, X 浮点数类型 e, E, f, %

4 time 库的使用

time 库是 Python 中处理时间的标准库，包括三类函数

• 时间获取：time()，ctime()，gmtime()
• 时间格式化：strftime()，strptime()
• 程序计时：sleep()，perf_counter()

import time
time.()

4.1 时间获取

4.2 时间格式化

将时间以合理的方式展示出来，类似字符串格式化，需要有展示模板，展示模板由特定的格式化控制符组成

函数	描述
strftime(tpl, ts)	tpl是格式化模板字符串，用来定义输出效果 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) ‘2018-01-26 12:55:20’

格式化字符串	日期/时间说明	值范围和实例
%Y	年份	0000~9999，例如：1900
%m	月份	01~12，例如：10
%B	月份名称	January~December，例如：April
%b	月份名称缩写	Jan~Dec，例如：Apr
%d	日期	01~31，例如：25
%A	星期	Monday~Sunday，例如：Wednesday
%a	星期缩写	Mon~Sun，例如：Wed
%H	小时（24h制）	00~23，例如：12
%I	小时（12h制）	01~12，例如：7
%p	上/下午	AM, PM，例如：PM
%M	分钟	00~59，例如：26
%S	秒	00~59，例如：26

函数	描述
strptime(str, tpl)	str是字符串形式的时间值 tpl是格式化模板字符串，用来定义输入效果 >>>timeStr = ‘2018-01-26 12:55:20’ >>>time.strptime(timeStr, “%Y-%m-%d %H:%M:%S”) time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=1, tm_mday=26, tm_hour=4, tm_min=11, tm_sec=16, tm_wday=4, tm_yday=26, tm_isdst=0)

4.3 程序计时

函数	描述
perf_counter()	返回一个CPU级别的精确时间计数值，单位为秒 由于这个计数值起点不确定，连续调用差值才有意义 >>>start = time.perf_counter() 318.66599499718114 >>>end - start 22.724523540384666
sleep(s)	s拟休眠的时间，单位是秒，可以是浮点数 >>>def wait(): time.sleep(3.3) >>>wait() #程序将等待3.3秒后再退出

5 实例: 文本进度条

需求分析：采用字符串方式打印可以动态变化的文本进度条，进度条需要能在一行中逐渐变化

行を段階的に変更するには、動的リフレッシュが必要です。改行は許可されません。前の文字を上書きした後に印刷された文字。印刷後、カーソルは前の位置に戻ります。ここでは、\ rが使用されます。

import time
scale = 50
print("执行开始".center(scale//2, "-"))
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() 语句打印完一行自动换行，end=''可以不换行
    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, '-'))

演算結果：

6まとめ

1.数値型と演算

• 整数型の無限範囲と4つの16進表現
• 浮動小数点型、リトルエンディアン、および科学的表記のほぼ無限の範囲
• +、-、*、/、//、％、**、バイナリ拡張代入演算子
• abs（）、divmod（）、pow（）、round（）、max（）、min（）
• int（）、float（）、complex（）

2.文字列型と操作

• 順方向に増加するシーケンス番号、逆方向に減少するシーケンス番号、<string> [M：N：K]
• +、*、in、len（）、str（）、hex（）、oct（）、ord（）、chr（）
• .lower（）、. upper（）、. split（）、. count（）、. replace（）
• .center（）、. strip（）、. join（）、. format（）形式