人工智能技術(shù)基礎(chǔ) 課件 模塊3、4 python 語言基礎(chǔ)、Python序列

3Python的對象模型對象是python語言中最基本的概念，在python中處理的一切都是對象。python中有許多內(nèi)置對象可供編程者使用，內(nèi)置對象可直接使用，如數(shù)字、字符串、列表、del等；非內(nèi)置對象需要導(dǎo)入模塊才能使用，如正弦函數(shù)sin(x)，隨機數(shù)產(chǎn)生函數(shù)random()等。3Python的對象模型對象類型類型名稱示例簡要說明數(shù)字int,float,complex1234,3.14,1.3e5,3+4j數(shù)字大小沒有限制，內(nèi)置支持復(fù)數(shù)及其運算字符串str'swfu',"I'mstudent",'''Python''',r'abc',R'bcd'使用單引號、雙引號、三引號作為定界符，以字母r或R引導(dǎo)的表示原始字符串字節(jié)串bytesb’helloworld’以字母b引導(dǎo)，可以使用單引號、雙引號、三引號作為定界符列表list[1,2,3]，['a','b',['c',2]]所有元素放在一對方括號中，元素之間使用逗號分隔，其中的元素可以是任意類型字典dict{1:'food',2:'taste',3:'import'}所有元素放在一對大括號中，元素之間使用逗號分隔，元素形式為“鍵:值”元組tuple(2,-5,6),(3,)不可變，所有元素放在一對圓括號中，元素之間使用逗號分隔，如果元組中只有一個元素的話，后面的逗號不能省略集合setfrozenset{'a','b','c'}所有元素放在一對大括號中，元素之間使用逗號分隔，元素不允許重復(fù);另外，set是可變的，而frozenset是不可變的常用內(nèi)置對象對象類型類型名稱示例簡要說明布爾型boolTrue,False邏輯值，關(guān)系運算符、成員測試運算符、同一性測試運算符組成的表達(dá)式的值一般為True或False空類型NoneTypeNone空值異常Exception、ValueError、TypeError

Python內(nèi)置大量異常類，分別對應(yīng)不同類型的異常文件

f=

open('data.dat','rb')open是Python內(nèi)置函數(shù)，使用指定的模式打開文件，返回文件對象其他可迭代對象

生成器對象、range對象、zip對象、enumerate對象、map對象、filter對象等等具有惰性求值的特點，除range對象之外，其他對象中的元素只能看一次編程單元

函數(shù)（使用def定義）類（使用class定義）模塊（類型為module）類和函數(shù)都屬于可調(diào)用對象，模塊用來集中存放函數(shù)、類、常量或其他對象續(xù)表3Python的對象模型3Python代碼規(guī)范（1）縮進類定義、函數(shù)定義、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)，行尾的冒號表示縮進的開始。

python程序是依靠代碼塊的縮進來體現(xiàn)代碼之間的邏輯關(guān)系的，縮進結(jié)束就表示一個代碼塊結(jié)束了。

同一個級別的代碼塊的縮進量必須相同。一般而言，以4個空格為基本縮進單位。3Python代碼規(guī)范（2）注釋以#開始，表示本行#之后的內(nèi)容為注釋。包含在一對三引號'''...'''或"""..."""之間且不屬于任何語句的內(nèi)容將被解釋器認(rèn)為是注釋。3Python代碼規(guī)范（3）每個import語句只導(dǎo)入一個模塊（4）如果一行語句太長，可以在行尾加上續(xù)行符\來換行分成多行，但是更建議使用括號來包含多行內(nèi)容。（5）必要的空格與空行運算符兩側(cè)、逗號后面建議增加一個空格。不同功能的代碼塊之間、不同的函數(shù)定義之間建議增加一個空行以增加可讀性。（6）適當(dāng)使用異常處理結(jié)構(gòu)進行容錯，后面將詳細(xì)講解。（7）軟件應(yīng)具有較強的可測試性，測試與開發(fā)齊頭并進。在Python中，不需要事先聲明變量名及其類型，直接賦值即可創(chuàng)建各種類型的對象變量。這一點適用于Python任意類型的對象。例如語句>>>x=3創(chuàng)建了整型變量x，并賦值為3，再例如語句>>>x='Helloworld.'創(chuàng)建了字符串變量x，并賦值為'Helloworld.'。3Python變量憑空出現(xiàn)一個整型變量x新的字符串變量，再也不是原來的x了3Python變量Python屬于強類型編程語言，Python解釋器會根據(jù)賦值或運算來自動推斷變量類型。Python還是一種動態(tài)類型語言，變量的類型也是可以隨時變化的。>>>x=3>>>print(type(x))<class'int'>>>>x='Helloworld.'>>>print(type(x))#查看變量類型<class'str'>>>>x=[1,2,3]>>>print(type(x))<class'list'>>>>isinstance(3,int)#測試對象是否是某個類型的實例True>>>isinstance('Helloworld',str)True3Python變量如果變量出現(xiàn)在賦值運算符或復(fù)合賦值運算符（例如+=、*=等等）的左邊則表示創(chuàng)建變量或修改變量的值，否則表示引用該變量的值，這一點同樣適用于使用下標(biāo)來訪問列表、字典等可變序列以及其他自定義對象中元素的情況。>>>x=3#創(chuàng)建整型變量>>>print(x**2)9>>>x+=6#修改變量值>>>print(x)#讀取變量值并輸出顯示9>>>x=[1,2,3]#創(chuàng)建列表對象>>>x[1]=5#修改列表元素值>>>print(x)#輸出顯示整個列表[1,5,3]>>>print(x[2])#輸出顯示列表指定元素33Python變量字符串和元組屬于不可變序列，不能通過下標(biāo)的方式來修改其中的元素值，試圖修改元組中元素的值時會拋出異常。>>>x=(1,2,3)>>>print(x)(1,2,3)>>>x[1]=5Traceback(mostrecentcalllast):File"<pyshell#7>",line1,in<module>x[1]=5TypeError:'tuple'objectdoesnotsupportitemassignment3Python變量在Python中，允許多個變量指向同一個值，例如：>>>x=3>>>id(x)1786684560>>>y=x>>>id(y)1786684560然而，當(dāng)為其中一個變量修改值以后，其內(nèi)存地址將會變化，但這并不影響另一個變量，例如接著上面的代碼再繼續(xù)執(zhí)行下面的代碼：>>>x+=6>>>id(x)1786684752>>>y3>>>id(yython變量Python采用的是基于值的內(nèi)存管理方式，如果為不同變量賦值為相同值，這個值在內(nèi)存中只有一份，多個變量指向同一塊內(nèi)存地址。>>>x=3>>>id(x)10417624>>>y=3>>>id(y)10417624>>>x=[1,1,1,1]>>>id(x[0])==id(x[1])True3Python變量賦值語句的執(zhí)行過程是：首先把等號右側(cè)表達(dá)式的值計算出來，然后在內(nèi)存中尋找一個位置把值存放進去，最后創(chuàng)建變量并指向這個內(nèi)存地址。Python中的變量并不直接存儲值，而是存儲了值的內(nèi)存地址或者引用，這也是變量類型隨時可以改變的原因。Python具有自動內(nèi)存管理功能，對于沒有任何變量指向的值，Python自動將其刪除。Python會跟蹤所有的值，并自動刪除不再有變量指向的值。因此，Python程序員一般情況下不需要太多考慮內(nèi)存管理的問題。盡管如此，顯式使用del命令刪除不需要的值或顯式關(guān)閉不再需要訪問的資源，仍是一個好的習(xí)慣，同時也是一個優(yōu)秀程序員的基本素養(yǎng)之一。3Python變量在定義變量名的時候，需要注意以下問題：變量名必須以字母或下劃線開頭，但以下劃線開頭的變量在Python中有特殊含義；變量名中不能有空格以及標(biāo)點符號（括號、引號、逗號、斜線、反斜線、冒號、句號、問號等等）；不能使用關(guān)鍵字作變量名，可以導(dǎo)入keyword模塊后使用print(keyword.kwlist)查看所有Python關(guān)鍵字；不建議使用系統(tǒng)內(nèi)置的模塊名、類型名或函數(shù)名以及已導(dǎo)入的模塊名及其成員名作變量名，這將會改變其類型和含義，可以通過dir(__builtins__)查看所有內(nèi)置模塊、類型和函數(shù)；變量名對英文字母的大小寫敏感，例如student和Student是不同的變量。3數(shù)字?jǐn)?shù)字是不可變對象，可以表示任意大小的數(shù)字。>>>a=99999999999999999999999999999999>>>a*a9999999999999999999999999999999800000000000000000000000000000001>>>a**3999999999999999999999999999999970000000000000000000000000000000299999999999999999999999999999999Python的IDEL交互界面可以當(dāng)做簡便計算器來使用。>>>((3**2)+(4**2))**0.55.03數(shù)字Python中的整數(shù)類型可以分為：十進制整數(shù)如，0、-1、9、123十六進制整數(shù)，需要16個數(shù)字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、a、b、c、d、e、f來表示整數(shù)，必須以0x開頭，如0x10、0xfa、0xabcdef八進制整數(shù)，只需要8個數(shù)字0、1、2、3、4、5、6、7來表示整數(shù)，必須以0o開頭，如0o35、0o11二進制整數(shù)，只需要2個數(shù)字0、1來表示整數(shù)，必須以0b開頭如，0b101、0b1003數(shù)字浮點數(shù)又稱小數(shù)15.0、0.37、-11.2、1.2e2、314.15e-23數(shù)字Python內(nèi)置支持復(fù)數(shù)類型。>>>a=3+4j>>>b=5+6j>>>c=a+b>>>c(8+10j)>>>c.real#查看復(fù)數(shù)實部8.0>>>c.imag#查看復(fù)數(shù)虛部10.0>>>a.conjugate()#返回共軛復(fù)數(shù)(3-4j)>>>a*b#復(fù)數(shù)乘法(-9+38j)>>>a/b#復(fù)數(shù)除法(0.6393442622950819+0.03278688524590165j)Python3.6.x開始支持在數(shù)字中間位置使用單個下劃線作為分隔來提高數(shù)字的可讀性，類似于數(shù)學(xué)上使用逗號作為千位分隔符。>>>1_000_0001000000>>>1_2_3_41234>>>1_2+3_4j(12+34j)>>>1_2.3_4512.3453數(shù)字3運算符和表達(dá)式運算符功能說明+算術(shù)加法，列表、元組、字符串合并與連接，正號-算術(shù)減法，集合差集，相反數(shù)*算術(shù)乘法，序列重復(fù)/真除法//求整商，但如果操作數(shù)中有實數(shù)的話，結(jié)果為實數(shù)形式的整數(shù)%求余數(shù)，字符串格式化**冪運算<、<=、>、>=、==、!=（值）大小比較，集合的包含關(guān)系比較or邏輯或and邏輯與not邏輯非in成員測試is對象同一性測試，即測試是否為同一個對象或內(nèi)存地址是否相同|、^、&、<<、>>、~位或、位異或、位與、左移位、右移位、位求反&、|、^集合交集、并集、對稱差集@矩陣相乘運算符Python運算符與功能+運算符除了用于算術(shù)加法以外，還可以用于列表、元組、字符串的連接，但不支持不同類型的對象之間相加或連接。>>>[1,2,3]+[4,5,6]#連接兩個列表[1,2,3,4,5,6]>>>(1,2,3)+(4,)#連接兩個元組(1,2,3,4)>>>'abcd'+'1234'#連接兩個字符串'abcd1234'>>>'A'+1#不支持字符與數(shù)字相加，拋出異常TypeError:Can'tconvert'int'objecttostrimplicitly>>>True+3#Python內(nèi)部把True當(dāng)作1處理4>>>False+3#把False當(dāng)作0處理33運算符和表達(dá)式3運算符和表達(dá)式*運算符不僅可以用于數(shù)值乘法，還可以用于列表、字符串、元組等類型，當(dāng)列表、字符串或元組等類型變量與整數(shù)進行“*”運算時，表示對內(nèi)容進行重復(fù)并返回重復(fù)后的新對象。>>>2.0*3

#浮點數(shù)與整數(shù)相乘6.0>>>(3+4j)*2

#復(fù)數(shù)與整數(shù)相乘(6+8j)>>>(3+4j)*(3-4j)

#復(fù)數(shù)與復(fù)數(shù)相乘(25+0j)>>>"a"*10

#字符串重復(fù)'aaaaaaaaaa'>>>[1,2,3]*3

#列表重復(fù)[1,2,3,1,2,3,1,2,3]>>>(1,2,3)*3

#元組重復(fù)(1,2,3,1,2,3,1,2,3)3運算符和表達(dá)式Python中的除法有兩種，“/”和“//”分別表示除法和整除運算。>>>3/50.6>>>3//50>>>3.0/50.6>>>3.0//50.0>>>13//101>>>-13//10-23運算符和表達(dá)式%運算符除去可以用于字符串格式化之外，還可以對整數(shù)和浮點數(shù)計算余數(shù)。但是由于浮點數(shù)的精確度影響，計算結(jié)果可能略有誤差。>>>3.1%21.1>>>6.3%2.12.0999999999999996>>>6%20>>>6.0%20.0>>>6.0%2.00.0>>>5.7%4.80.9000000000000004關(guān)系運算符可以連用，一般用于同類型對象之間值的大小比較，或者測試集合之間的包含關(guān)系>>>1<3<5#等價于1<3and3<5True>>>'Hello'>'world'#比較字符串大小False>>>[1,2,3]<[1,2,4]#比較列表大小True>>>'Hello'>3#字符串和數(shù)字不能比較TypeError:unorderabletypes:str()>int()>>>{1,2,3}<{1,2,3,4}#測試是否子集True3運算符和表達(dá)式成員測試運算符in用于成員測試，即測試一個對象是否為另一個對象的元素。>>>3in[1,2,3]#測試3是否存在于列表[1,2,3]中True>>>5inrange(1,10,1)#range()是用來生成指定范圍數(shù)字的內(nèi)置函數(shù)True>>>'abc'in'abcdefg'#子字符串測試True>>>foriin(3,5,7):#循環(huán)，成員遍歷print(i,end='\t')3 5 7 3運算符和表達(dá)式同一性測試運算符（identitycomparison）is用來測試兩個對象是否是同一個，如果是則返回True，否則返回False。如果兩個對象是同一個，二者具有相同的內(nèi)存地址。>>>3is3True>>>x=[300,300,300]>>>x[0]isx[1]#基于值的內(nèi)存管理，同一個值在內(nèi)存中只有一份True>>>x=[1,2,3]>>>y=[1,2,3]>>>xisy#上面形式創(chuàng)建的x和y不是同一個列表對象False3運算符和表達(dá)式位運算符只能用于整數(shù)，其內(nèi)部執(zhí)行過程為：首先將整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)，然后右對齊，必要的時候左側(cè)補0，按位進行運算，最后再把計算結(jié)果轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)字返回。>>>3<<2#把3左移2位12>>>3&7#位與運算3>>>3|8#位或運算11>>>3^5#位異或運算63運算符和表達(dá)式位運算符規(guī)則集合的交集、并集、對稱差集等運算借助于位運算符來實現(xiàn)，而差集則使用減號運算符實現(xiàn)（注意，并集運算符不是加號）。3運算符和表達(dá)式集合的交集、并集、對稱差集等運算借助于位運算符來實現(xiàn)，而差集則使用減號運算符實現(xiàn)（注意，并集運算符不是加號）。>>>{1,2,3}|{3,4,5}#并集，自動去除重復(fù)元素{1,2,3,4,5}>>>{1,2,3}&{3,4,5}#交集{3}>>>{1,2,3}^{3,4,5}#對稱差集{1,2,4,5}>>>{1,2,3}-{3,4,5}#差集{1,2}3運算符和表達(dá)式and和or具有惰性求值特點，只計算必須計算的表達(dá)式。>>>3>5anda>3#注意，此時并沒有定義變量aFalse>>>3>5ora>3#3>5的值為False，所以需要計算后面表達(dá)式NameError:name'a'isnotdefined>>>3<5ora>3#3<5的值為True，不需要計算后面表達(dá)式True>>>3and5#最后一個計算的表達(dá)式的值作為整個表達(dá)式的值5>>>3and5>2True>>>3notin[1,2,3]#邏輯非運算notFalse>>>3isnot5#not的計算結(jié)果只能是True或False之一True3運算符和表達(dá)式3運算符和表達(dá)式逗號并不是運算符，只是一個普通分隔符。>>>'a'in'b','a'(False,'a')>>>'a'in('b','a')True>>>x=3,5>>>x(3,5)>>>3==3,5(True,5)>>>x=3+5,7>>>x(8,7)Python不支持++和--運算符，雖然在形式上有時候似乎可以這樣用，但實際上是另外的含義。>>>i=3>>>++i#正正得正3>>>+(+3)#與++i等價3>>>i++#Python不支持++運算符，語法錯誤SyntaxError:invalidsyntax>>>--i#負(fù)負(fù)得正3>>>-(-i)#與--i等價33運算符和表達(dá)式3字符串用單引號、雙引號或三引號界定的符號系列稱為字符串單引號、雙引號、三單引號、三雙引號可以互相嵌套，用來表示復(fù)雜字符串'abc'、'123'、'中國'、"Python"、'''Tomsaid,"Let'sgo"'''字符串屬于不可變序列空字符串表示為''或""

三引號'''或"""表示的字符串可以換行，支持排版較為復(fù)雜的字符串；三引號還可以在程序中表示較長的注釋。3字符串字符串合并>>>a='abc'+'123'#生成新字符串>>>x='1234''abcd'>>>x'1234abcd'>>>x=x+',.;'>>>x'1234abcd,.;'>>>x=x'efg'#不允許這樣連接字符串SyntaxError:invalidsyntax字符串格式化>>>a=3.6674>>>'%7.3f'%a'3.667'>>>"%d:%c"%(65,65)'65:A'>>>"""Mynameis%s,andmyageis%d"""%('DongFuguo',39)'MynameisDongFuguo,andmyageis39'3字符串3字符串常用轉(zhuǎn)義字符轉(zhuǎn)義字符含義轉(zhuǎn)義字符含義\b退格，把光標(biāo)移動到前一列位置\\一個斜線\\f換頁符\’單引號’\n換行符\”雙引號”\r回車\ooo3位八進制數(shù)對應(yīng)的字符\t水平制表符\xhh2位十六進制數(shù)對應(yīng)的字符\v垂直制表符\uhhhh4位十六進制數(shù)表示的Unicode字符轉(zhuǎn)義字符用法>>>print('Hello\nWorld')#包含轉(zhuǎn)義字符的字符串HelloWorld>>>print('\101')#三位八進制數(shù)對應(yīng)的字符A>>>print('\x41')#兩位十六進制數(shù)對應(yīng)的字符A>>>print('我是\u8463\u4ed8\u56fd')#四位十六進制數(shù)表示Unicode字符我是董付國3字符串3字符串字符串界定符前面加字母r或R表示原始字符串，其中的特殊字符不進行轉(zhuǎn)義，但字符串的最后一個字符不能是\。原始字符串主要用于正則表達(dá)式、文件路徑或者URL的場合。>>>path='C:\Windows\notepad.exe'>>>print(path)#字符\n被轉(zhuǎn)義為換行符C:\Windowsotepad.exe>>>path=r'C:\Windows\notepad.exe'#原始字符串，任何字符都不轉(zhuǎn)義>>>print(path)C:\Windows\notepad.exe3常用內(nèi)置函數(shù)內(nèi)置函數(shù)不需要導(dǎo)入任何模塊即可使用執(zhí)行下面的命令可以列出所有內(nèi)置函數(shù)>>>dir(__builtins__)函數(shù)功能簡要說明abs(x)返回數(shù)字x的絕對值或復(fù)數(shù)x的模all(iterable)如果對于可迭代對象中所有元素x都等價于True，也就是對于所有元素x都有bool(x)等于True，則返回True。對于空的可迭代對象也返回Trueany(iterable)只要可迭代對象iterable中存在元素x使得bool(x)為True，則返回True。對于空的可迭代對象，返回Falseascii(obj)把對象轉(zhuǎn)換為ASCII碼表示形式，必要的時候使用轉(zhuǎn)義字符來表示特定的字符bin(x)把整數(shù)x轉(zhuǎn)換為二進制串表示形式bool(x)返回與x等價的布爾值True或Falsebytes(x)生成字節(jié)串，或把指定對象x轉(zhuǎn)換為字節(jié)串表示形式callable(obj)測試對象obj是否可調(diào)用。類和函數(shù)是可調(diào)用的，包含__call__()方法的類的對象也是可調(diào)用的compile()用于把Python代碼編譯成可被exec()或eval()函數(shù)執(zhí)行的代碼對象complex(real,[imag])返回復(fù)數(shù)chr(x)返回Unicode編碼為x的字符3常用內(nèi)置函數(shù)函數(shù)功能簡要說明delattr(obj,name)刪除屬性，等價于deldir(obj)返回指定對象或模塊obj的成員列表，如果不帶參數(shù)則返回當(dāng)前作用域內(nèi)所有標(biāo)識符divmod(x,y)返回包含整商和余數(shù)的元組((x-x%y)/y,x%y)enumerate(iterable[,start])返回包含元素形式為(0,iterable[0]),(1,iterable[1]),(2,iterable[2]),...的迭代器對象eval(s[,globals[,locals]])計算并返回字符串s中表達(dá)式的值exec(x)執(zhí)行代碼或代碼對象xexit()退出當(dāng)前解釋器環(huán)境filter(func,seq)返回filter對象，其中包含序列seq中使得單參數(shù)函數(shù)func返回值為True的那些元素，如果函數(shù)func為None則返回包含seq中等價于True的元素的filter對象float(x)把整數(shù)或字符串x轉(zhuǎn)換為浮點數(shù)并返回frozenset([x]))創(chuàng)建不可變的集合對象getattr(obj,name[,default])獲取對象中指定屬性的值，等價于，如果不存在指定屬性則返回default的值，如果要訪問的屬性不存在并且沒有指定default則拋出異常續(xù)表13常用內(nèi)置函數(shù)函數(shù)功能簡要說明globals()返回包含當(dāng)前作用域內(nèi)全局變量及其值的字典hasattr(obj,name)測試對象obj是否具有名為name的成員hash(x)返回對象x的哈希值，如果x不可哈希則拋出異常help(obj)返回對象obj的幫助信息hex(x)把整數(shù)x轉(zhuǎn)換為十六進制串id(obj)返回對象obj的標(biāo)識（內(nèi)存地址）input([提示])顯示提示，接收鍵盤輸入的內(nèi)容，返回字符串int(x[,d])返回實數(shù)（float）、分?jǐn)?shù)（Fraction）或高精度實數(shù)（Decimal）x的整數(shù)部分，或把d進制的字符串x轉(zhuǎn)換為十進制并返回，d默認(rèn)為十進制isinstance(obj,class-or-type-or-tuple)測試對象obj是否屬于指定類型（如果有多個類型的話需要放到元組中）的實例iter(...)返回指定對象的可迭代對象len(obj)返回對象obj包含的元素個數(shù)，適用于列表、元組、集合、字典、字符串以及range對象和其他可迭代對象續(xù)表23常用內(nèi)置函數(shù)函數(shù)功能簡要說明list([x])、set([x])、tuple([x])、dict([x])把對象x轉(zhuǎn)換為列表、集合、元組或字典并返回，或生成空列表、空集合、空元組、空字典locals()返回包含當(dāng)前作用域內(nèi)局部變量及其值的字典map(func,*iterables)返回包含若干函數(shù)值的map對象，函數(shù)func的參數(shù)分別來自于iterables指定的每個迭代對象，max(x)、min(x)返回可迭代對象x中的最大值、最小值，要求x中的所有元素之間可比較大小，允許指定排序規(guī)則和x為空時返回的默認(rèn)值next(iterator[,default])返回可迭代對象x中的下一個元素，允許指定迭代結(jié)束之后繼續(xù)迭代時返回的默認(rèn)值oct(x)把整數(shù)x轉(zhuǎn)換為八進制串open(name[,mode])以指定模式mode打開文件name并返回文件對象ord(x)返回1個字符x的Unicode編碼pow(x,y,z=None)返回x的y次方，等價于x**y或(x**y)%z續(xù)表33常用內(nèi)置函數(shù)函數(shù)功能簡要說明print(value,...,sep='',end='\n',file=sys.stdout,flush=False)基本輸出函數(shù)quit()退出當(dāng)前解釋器環(huán)境range([start,]end[,step])返回range對象，其中包含左閉右開區(qū)間[start,end)內(nèi)以step為步長的整數(shù)reduce(func,sequence[,initial])將雙參數(shù)的函數(shù)func以迭代的方式從左到右依次應(yīng)用至序列seq中每個元素，最終返回單個值作為結(jié)果。在Python2.x中該函數(shù)為內(nèi)置函數(shù)，在Python3.x中需要從functools中導(dǎo)入reduce函數(shù)再使用repr(obj)返回對象obj的規(guī)范化字符串表示形式，對于大多數(shù)對象有eval(repr(obj))==objreversed(seq)返回seq（可以是列表、元組、字符串、range以及其他可迭代對象）中所有元素逆序后的迭代器對象續(xù)表43常用內(nèi)置函數(shù)函數(shù)功能簡要說明round(x[,小數(shù)位數(shù)])對x進行四舍五入，若不指定小數(shù)位數(shù)，則返回整數(shù)sorted(iterable,key=None,reverse=False)返回排序后的列表，其中iterable表示要排序的序列或迭代對象，key用來指定排序規(guī)則或依據(jù)，reverse用來指定升序或降序。該函數(shù)不改變iterable內(nèi)任何元素的順序str(obj)把對象obj直接轉(zhuǎn)換為字符串sum(x,start=0)返回序列x中所有元素之和，返回start+sum(x)type(obj)返回對象obj的類型zip(seq1[,seq2[...]])返回zip對象，其中元素為(seq1[i],seq2[i],...)形式的元組，最終結(jié)果中包含的元素個數(shù)取決于所有參數(shù)序列或可迭代對象中最短的那個續(xù)表53常用內(nèi)置函數(shù)3常用內(nèi)置函數(shù)dir()函數(shù)可以查看指定模塊中包含的所有成員或者指定對象類型所支持的操作。help()函數(shù)則返回指定模塊或函數(shù)的說明文檔。內(nèi)置函數(shù)bin()、oct()、hex()用來將整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制、八進制和十六進制形式，這三個函數(shù)都要求參數(shù)必須為整數(shù)。>>>bin(555)#把數(shù)字轉(zhuǎn)換為二進制串'0b1000101011'>>>oct(555)#轉(zhuǎn)換為八進制串'0o1053'>>>hex(555)#轉(zhuǎn)換為十六進制串'0x22b'3常用內(nèi)置函數(shù)3常用內(nèi)置函數(shù)ord()和chr()是一對功能相反的函數(shù)，ord()用來返回單個字符的序數(shù)或Unicode碼，而chr()則用來返回某序數(shù)對應(yīng)的字符，str()則直接將其任意類型參數(shù)轉(zhuǎn)換為字符串。>>>ord('a')>>>chr(65)97

'A'>>>chr(ord('A')+1)>>>str(1)'B'

'1'>>>str(1234)>>>str([1,2,3])'1234'

'[1,2,3]'>>>str((1,2,3))>>>str({1,2,3})'(1,2,3)'

'{1,2,3}'3常用內(nèi)置函數(shù)max()、min()、sum()這三個內(nèi)置函數(shù)分別用于計算列表、元組或其他可迭代對象中所有元素最大值、最小值以及所有元素之和，sum()要求元素支持加法運算，max()和min()則要求序列或可迭代對象中的元素之間可比較大小。>>>importrandom>>>a=[random.randint(1,100)foriinrange(10)]#列表推導(dǎo)式>>>a[72,26,80,65,34,86,19,74,52,40]>>>print(max(a),min(a),sum(a))8619548如果需要計算該列表中的所有元素的平均值，可以直接這樣用：>>>sum(a)/len(a)54.83常用內(nèi)置函數(shù)內(nèi)置函數(shù)max()和min()的key參數(shù)可以用來指定比較規(guī)則。>>>x=['21','1234','9']>>>max(x)'9'>>>max(x,key=len)'1234'>>>max(x,key=int)'1234'3常用內(nèi)置函數(shù)>>>fromrandomimportrandrange>>>x=[[randrange(1,100)foriinrange(10)]forjinrange(5)]>>>foriteminx: print(item)

[15,50,38,53,58,13,22,54,7,45][45,63,58,89,85,91,77,45,53,50][80,10,46,16,71,73,13,68,94,50][66,4,49,67,26,58,52,46,69,99][35,57,63,35,71,18,86,2,16,87]>>>max(x,key=sum)#求所有元素之和最大的子列表[45,63,58,89,85,91,77,45,53,50]這里要打兩個回車才會執(zhí)行代碼內(nèi)置函數(shù)sum()的start參數(shù)可以實現(xiàn)非數(shù)值型列表元素的求和。>>>sum([1,2,3,4])10>>>sum([[1],[2],[3],[4]],[])[1,2,3,4]3常用內(nèi)置函數(shù)內(nèi)置函數(shù)type()和isinstance()可以判斷數(shù)據(jù)類型。>>>type([3])#查看[3]的類型<class'list'>>>>type({3})in(list,tuple,dict)#判斷{3}是否為list,tuple#或dict類型的實例False>>>isinstance(3,int)#判斷3是否為int類型的實例True>>>isinstance(3j,(int,float,complex))#判斷3j是否為int,float#或complex類型True3常用內(nèi)置函數(shù)sorted()對列表、元組、字典、集合或其他可迭代對象進行排序并返回新列表。>>>x=['aaaa','bc','d','b','ba']>>>sorted(x,key=lambdaitem:(len(item),item))#先按長度排序，長度一樣的正常排序['b','d','ba','bc','aaaa']3常用內(nèi)置函數(shù)reversed()對可迭代對象（生成器對象和具有惰性求值特性的zip、map、filter、enumerate等類似對象除外）進行翻轉(zhuǎn)（首尾交換）并返回可迭代的reversed對象。>>>x=['aaaa','bc','d','b','ba']>>>reversed(x)#逆序，返回reversed對象<list_reverseiteratorobjectat0x0000000002E6C3C8>>>>list(reversed(x))#reversed對象是可迭代的['ba','b','d','bc','aaaa']3常用內(nèi)置函數(shù)range()語法格式為range([start,]end[,step])，返回具有惰性求值特點的range對象，其中包含左閉右開區(qū)間[start,end)內(nèi)以step為步長的整數(shù)。參數(shù)start默認(rèn)為0，step默認(rèn)為1。>>>range(5)#start默認(rèn)為0，step默認(rèn)為1range(0,5)>>>list(_)[0,1,2,3,4]>>>list(range(1,10,2))#指定起始值和步長[1,3,5,7,9]>>>list(range(9,0,-2))#步長為負(fù)數(shù)時，start應(yīng)比end大[9,7,5,3,1]3常用內(nèi)置函數(shù)enumerate()函數(shù)用來枚舉可迭代對象中的元素，返回可迭代的enumerate對象，其中每個元素都是包含索引和值的元組。>>>list(enumerate('abcd'))#枚舉字符串中的元素[(0,'a'),(1,'b'),(2,'c'),(3,'d')]>>>list(enumerate(['Python','Greate']))#枚舉列表中的元素[(0,'Python'),(1,'Greate')]>>>list(enumerate({'a':97,'b':98,'c':99}.items()))#枚舉字典中的元素[(0,('a',97)),(1,('b',98)),(2,('c',99))]>>>forindex,valueinenumerate(range(10,15)):#枚舉range對象中的元素 print((index,value),end='')(0,10)(1,11)(2,12)(3,13)(4,14)3常用內(nèi)置函數(shù)內(nèi)置函數(shù)map()把一個函數(shù)func依次映射到序列或迭代器對象的每個元素上，并返回一個可迭代的map對象作為結(jié)果，map對象中每個元素是原序列中元素經(jīng)過函數(shù)func處理后的結(jié)果。>>>list(map(str,range(5)))#把列表中元素轉(zhuǎn)換為字符串['0','1','2','3','4']>>>defadd5(v):#單參數(shù)函數(shù) returnv+5>>>list(map(add5,range(10)))#把單參數(shù)函數(shù)映射到一個序列的所有元素[5,6,7,8,9,10,11,12,13,14]>>>defadd(x,y):#可以接收2個參數(shù)的函數(shù) returnx+y>>>list(map(add,range(5),range(5,10)))#把雙參數(shù)函數(shù)映射到兩個序列上[5,7,9,11,13]3常用內(nèi)置函數(shù)3常用內(nèi)置函數(shù)>>>defmyMap(iterable,op,value):#自定義函數(shù)ifopnotin'+-*/':#實現(xiàn)序列與數(shù)字的四則運算return'Erroroperator'func=lambdai:eval(repr(i)+op+repr(value))returnmap(func,iterable)>>>list(myMap(range(5),'+',5))[5,6,7,8,9]>>>list(myMap(range(5),'-',5))[-5,-4,-3,-2,-1]>>>list(myMap(range(5),'*',5))[0,5,10,15,20]>>>list(myMap(range(5),'/',5))[0.0,0.2,0.4,0.6,0.8]3常用內(nèi)置函數(shù)>>>importrandom>>>x=random.randint(1,1e30)#生成指定范圍內(nèi)的隨機整數(shù)>>>x839746558215897242220046223150>>>list(map(int,str(x)))#提取大整數(shù)每位上的數(shù)字[8,3,9,7,4,6,5,5,8,2,1,5,8,9,7,2,4,2,2,2,0,0,4,6,2,2,3,1,5,0]3常用內(nèi)置函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)庫functools中的函數(shù)reduce()可以將一個接收2個參數(shù)的函數(shù)以迭代累積的方式從左到右依次作用到一個序列或迭代器對象的所有元素上，并且允許指定一個初始值。>>>fromfunctoolsimportreduce>>>seq=list(range(1,10))>>>reduce(lambdax,y:x+y,seq)453常用內(nèi)置函數(shù)>>>importoperator#標(biāo)準(zhǔn)庫operator提供了大量運算>>>operator.add(3,5)#可以像普通函數(shù)一樣直接調(diào)用8>>>reduce(operator.add,seq)#使用add運算45>>>reduce(operator.mul,seq)#乘法運算362880>>>reduce(operator.mul,range(1,6))#5的階乘120>>>reduce(operator.add,map(str,seq))#轉(zhuǎn)換成字符串再累加'123456789'>>>reduce(operator.add,[[1,2],[3]],[])#這個操作占用空間較大，慎用[1,2,3]3常用內(nèi)置函數(shù)內(nèi)置函數(shù)filter()將一個單參數(shù)函數(shù)作用到一個序列上，返回該序列中使得該函數(shù)返回值為True的那些元素組成的filter對象，如果指定函數(shù)為None，則返回序列中等價于True的元素。>>>seq=['foo','x41','?!','***']>>>deffunc(x): returnx.isalnum()#測試是否為字母或數(shù)字>>>filter(func,seq)#返回filter對象<filterobjectat0x000000000305D898>>>>list(filter(func,seq))#把filter對象轉(zhuǎn)換為列表['foo','x41']3常用內(nèi)置函數(shù)zip()函數(shù)用來把多個可迭代對象中的元素壓縮到一起，返回一個可迭代的zip對象，其中每個元素都是包含原來的多個可迭代對象對應(yīng)位置上元素的元組，如同拉拉鏈一樣。>>>list(zip('abcd',[1,2,3]))#壓縮字符串和列表[('a',1),('b',2),('c',3)]>>>list(zip('123','abc',',.!'))#壓縮3個序列[('1','a',','),('2','b','.'),('3','c','!')]>>>x=zip('abcd','1234')>>>list(x)[('a','1'),('b','2'),('c','3'),('d','4')]3常用內(nèi)置函數(shù)map、filter、enumerate、zip等對象不僅具有惰性求值的特點，還有另外一個特點：訪問過的元素不可再次訪問。>>>x=map(str,range(10))>>>list(x)['0','1','2','3','4','5','6','7','8','9']>>>list(x)[]>>>x=map(str,range(10))>>>'2'inxTrue>>>'2'inxFalse>>>'8'inxFalse3常用內(nèi)置函數(shù)3對象的刪除在Python中具有自動內(nèi)存管理功能，Python解釋器會跟蹤所有的值，一旦發(fā)現(xiàn)某個值不再有任何變量指向，將會自動刪除該值。顯式釋放自己申請的資源是程序員的好習(xí)慣之一，也是程序員素養(yǎng)的重要體現(xiàn)之一。在Python中，可以使用del命令來顯式刪除對象并解除與值之間的指向關(guān)系。刪除對象時，如果其指向的值還有別的變量指向則不刪除該值，如果刪除對象后該值不再有其他變量指向，則刪除該值。3對象的刪除>>>x=[1,2,3,4,5,6]>>>y=3>>>z=y>>>print(y)3>>>dely#刪除對象>>>print(y)NameError:name'y'isnotdefined>>>print(z)3>>>delz>>>print(z)NameError:name'z'isnotdefined>>>delx[1]#刪除列表中指定元素>>>print(x)[1,3,4,5,6]>>>delx#刪除整個列表>>>print(x)NameError:name'x'isnotdefined3對象的刪除del命令無法刪除元組或字符串中的元素，只可以刪除整個元組或字符串，因為這兩者均屬于不可變序列。>>>x=(1,2,3)>>>delx[1]Traceback(mostrecentcalllast):File"<pyshell#62>",line1,in<module>delx[1]TypeError:'tuple'objectdoesn'tsupportitemdeletion>>>delx>>>print(x)Traceback(mostrecentcalllast):File"<pyshell#64>",line1,in<module>print(x)NameError:name'x'isnotdefined3基本輸入輸出用Python進行程序設(shè)計，輸入是通過input()函數(shù)來實現(xiàn)的，input()的一般格式為：x=input('提示：')該函數(shù)返回輸入的對象?？奢斎霐?shù)字、字符串和其它任意類型對象。3基本輸入輸出在Python3.x中，input()函數(shù)用來接收用戶的鍵盤輸入，不論用戶輸入數(shù)據(jù)時使用什么界定符，input()函數(shù)的返回結(jié)果都是字符串，需要將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的類型再處理。>>>x=input('Pleaseinput:')Pleaseinput:3>>>print(type(x))<class'str'>>>>x=input('Pleaseinput:')Pleaseinput:'1'>>>print(type(x))<class'str'>>>>x=input('Pleaseinput:')Pleaseinput:[1,2,3]>>>print(type(x))<class'str'>3基本輸入輸出Python3.x中使用print()函數(shù)進行輸出。>>>print(3,5,7)357>>>print(3,5,7,sep=',')#指定分隔符3,5,7>>>print(3,5,7,sep=':')3:5:7>>>foriinrange(10,20): print(i,end='')#不換行101112131415161718193基本輸入輸出在Python3.x中則需要使用下面的方法進行重定向：>>>fp=open(r'D:\mytest.txt','a+')>>>print('Hello,world!',file=fp)>>>fp.close()或>>>withopen(r'D:\mytest.txt','a+')asfp: print('Hello,world!',file=fp)3模塊導(dǎo)入與使用import模塊名>>>importmath>>>math.sin(0.5)#求0.5的正弦>>>importrandom>>>x=random.random()#獲得[0,1)內(nèi)的隨機小數(shù)>>>y=random.random()>>>n=random.randint(1,100)#獲得[1,100]上的隨機整數(shù)可以使用dir()函數(shù)查看任意模塊中所有的對象列表，如果調(diào)用不帶參數(shù)的dir()函數(shù)，則返回當(dāng)前所有名字列表?？梢允褂胔elp()函數(shù)查看任意模塊或函數(shù)的使用幫助。3Python快速入門例1-1：用戶輸入一個三位自然數(shù)，計算并輸出其佰位、十位和個位上的數(shù)字。x=input('請輸入一個三位數(shù)：')x=int(x)a=x//100b=x//10%10c=x%10print(a,b,c)想一想，還有別的辦法嗎？3Python快速入門還可以這樣寫x=input('請輸入一個三位數(shù)：')x=int(x)a,b=divmod(x,100)b,c=divmod(b,10)print(a,b,c)還可以再簡單些嗎？3Python快速入門居然可以這樣？OMGx=input('請輸入一個三位數(shù)：')a,b,c=map(int,x)print(a,b,c)3Python快速入門例1-3：任意輸入三個英文單詞，按字典順序輸出。s=input('x,y,z=')x,y,z=s.split(',')ifx>y:

x,y=y,xifx>z:x,z=z,xify>z:y,z=z,yprint(x,y,z)或直接寫為：s=input('x,y,z=')x,y,z=sorted(s.split(','))print(x,y,z)Python序列概述Python序列類似于其他語言中的數(shù)組，但功能要強大很多。Python中常用的序列結(jié)構(gòu)有列表、元組、字符串，字典、集合以及range等對象也支持很多類似的操作。列表、元組、字符串支持雙向索引，第一個元素下標(biāo)為0，第二個元素下標(biāo)為1，以此類推；最后一個元素下標(biāo)為-1，倒數(shù)第二個元素下標(biāo)為-2，以此類推。有序序列無序序列列表元組字符串字典集合range、zip、map、enumerate等可變序列不可變序列Python序列概述

列表元組字典集合類型名稱listtupledictset定界符方括號[]圓括號()大括號{}大括號{}是否可變是否是是是否有序是是否否是否支持下標(biāo)是（使用序號作為下標(biāo)）是（使用序號作為下標(biāo)）是（使用“鍵”作為下標(biāo)）否元素分隔符逗號逗號逗號逗號對元素形式的要求無無鍵:值必須可哈希對元素值的要求無無“鍵”必須可哈希必須可哈希元素是否可重復(fù)是是“鍵”不允許重復(fù)，“值”可以重復(fù)否元素查找速度非常慢很慢非?？旆浅？煨略龊蛣h除元素速度尾部操作快其他位置慢不允許快快Python序列概述4.1

列表列表是Python中內(nèi)置有序、可變序列，列表的所有元素放在一對中括號“[]”中，并使用逗號分隔開；當(dāng)列表元素增加或刪除時，列表對象自動進行擴展或收縮內(nèi)存，保證元素之間沒有縫隙；在Python中，一個列表中的數(shù)據(jù)類型可以各不相同，可以同時分別為整數(shù)、實數(shù)、字符串等基本類型，甚至是列表、元組、字典、集合以及其他自定義類型的對象。[10,20,30,40]['crunchyfrog','rambladder','larkvomit']['spam',2.0,5,[10,20]][['file1',200,7],['file2',260,9]]列表常用方法4.1

列表方法說明lst.append(x)將元素x添加至列表lst尾部lst.extend(L)將列表L中所有元素添加至列表lst尾部lst.insert(index,x)在列表lst指定位置index處添加元素x，該位置后面的所有元素后移一個位置lst.remove(x)在列表lst中刪除首次出現(xiàn)的指定元素，該元素之后的所有元素前移一個位置lst.pop([index])刪除并返回列表lst中下標(biāo)為index（默認(rèn)為-1）的元素lst.clear()刪除列表lst中所有元素，但保留列表對象lst.index(x)返回列表lst中第一個值為x的元素的下標(biāo)，若不存在值為x的元素則拋出異常lst.count(x)返回指定元素x在列表lst中的出現(xiàn)次數(shù)lst.reverse()對列表lst所有元素進行逆序lst.sort(key=None,reverse=False)對列表lst中的元素進行排序，key用來指定排序依據(jù)，reverse決定升序（False）還是降序（True）lst.copy()返回列表lst的淺復(fù)制4.1.1列表創(chuàng)建與刪除使用“=”直接將一個列表賦值給變量即可創(chuàng)建列表對象>>>a_list=['a','b','mpilgrim','z','example']>>>a_list=[]#創(chuàng)建空列表也可以使用list()函數(shù)將元組、range對象、字符串或其他類型的可迭代對象類型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為列表。>>>a_list=list((3,5,7,9,11))>>>a_list[3,5,7,9,11]>>>list(range(1,10,2))[1,3,5,7,9]>>>list('helloworld')['h','e','l','l','o','','w','o','r','l','d']>>>x=list()#創(chuàng)建空列表4.1.1列表創(chuàng)建與刪除當(dāng)不再使用時，使用del命令刪除整個列表，如果列表對象所指向的值不再有其他對象指向，Python將同時刪除該值。>>>dela_list>>>a_listTraceback(mostrecentcalllast):File"<pyshell#6>",line1,in<module>a_listNameError:name'a_list'isnotdefined4.1.2列表元素的增加（1）可以使用“+”運算符將元素添加到列表中。>>>aList=[3,4,5]>>>aList=aList+[7]>>>aList[3,4,5,7]嚴(yán)格意義上來講，這并不是真的為列表添加元素，而是創(chuàng)建了一個新列表，并將原列表中的元素和新元素依次復(fù)制到新列表的內(nèi)存空間。由于涉及大量元素的復(fù)制，該操作速度較慢，在涉及大量元素添加時不建議使用該方法。4.1.2列表元素的增加（2）使用列表對象的append()方法在當(dāng)前列表尾部追加元素，原地修改列表，是真正意義上的在列表尾部添加元素，速度較快。>>>aList.append(9)>>>aList[3,4,5,7,9]所謂“原地”，是指不改變列表在內(nèi)存中的首地址。4.1.2列表元素的增加Python采用的是基于值的自動內(nèi)存管理方式，當(dāng)為對象修改值時，并不是真的直接修改變量的值，而是使變量指向新的值，這對于Python所有類型的變量都是一樣的。>>>a=[1,2,3]>>>id(a)#返回對象的內(nèi)存地址20230752>>>a=[1,2]>>>id(a)203382084.1.2列表元素的增加列表中包含的是元素值的引用，而不是直接包含元素值。如果是直接修改序列變量的值，則與Python普通變量的情況是一樣的如果是通過下標(biāo)來修改序列中元素的值或通過可變序列對象自身提供的方法來增加和刪除元素時，序列對象在內(nèi)存中的起始地址是不變的，僅僅是被改變值的元素地址發(fā)生變化，也就是所謂的“原地操作”。4.1.2列表元素的增加>>>a=[1,2,4]>>>b=[1,2,3]>>>a==bFalse>>>id(a)==id(b)False>>>id(a[0])==id(b[0])True>>>a=[1,2,3]>>>id(a)25289752>>>a.append(4)>>>id(a)25289752>>>a.remove(3)>>>a[1,2,4]>>>id(a)25289752>>>a[0]=5>>>a[5,2,4]>>>id(a)252897524.1.2列表元素的增加（3）使用列表對象的extend()方法可以將另一個迭代對象的所有元素添加至該列表對象尾部。通過extend()方法來增加列表元素也不改變其內(nèi)存首地址，屬于原地操作。>>>a.extend([7,8,9])>>>a[5,2,4,7,8,9]>>>id(a)25289752>>>aList.extend([11,13])>>>aList[3,4,5,7,9,11,13]>>>aList.extend((15,17))>>>aList[3,4,5,7,9,11,13,15,17]4.1.2列表元素的增加（4）使用列表對象的insert()方法將元素添加至列表的指定位置。>>>aList.insert(3,6)#在下標(biāo)為3的位置插入元素6>>>aList[3,4,5,6,7,9,11,13,15,17]4.1.2列表元素的增加應(yīng)盡量從列表尾部進行元素的增加與刪除操作。列表的insert()可以在列表的任意位置插入元素，但由于列表的自動內(nèi)存管理功能，insert()方法會引起插入位置之后所有元素的移動，這會影響處理速度。類似的還有后面介紹的remove()方法以及使用pop()函數(shù)彈出列表非尾部元素和使用del命令刪除列表非尾部元素的情況。4.1.2列表元素的增加importtimedefInsert():a=[]foriinrange(10000):a.insert(0,i)defAppend():a=[]foriinrange(10000):a.append(i)start=time.time()foriinrange(10):Insert()print('Insert:',time.time()-start)start=time.time()foriinrange(10):Append()print('Append:',time.time()-start)左側(cè)代碼運行結(jié)果如下：Insert:0.578000068665Append:0.03099989891054.1.2列表元素的增加（5）使用乘法來擴展列表對象，將列表與整數(shù)相乘，生成一個新列表，新列表是原列表中元素的重復(fù)。>>>aList=[3,5,7]>>>bList=aList>>>id(aList)57091464>>>id(bList)57091464>>>aList=aList*3>>>aLi