第3章 數(shù)字類型和字符串

第3章數(shù)字類型和字符串數(shù)字類型數(shù)字類型的運算數(shù)學模塊字符串學習目標了解掌握熟悉掌握了解math模塊12熟悉數(shù)據(jù)類型的的運算掌握字符串的基本操作34掌握數(shù)字類型目錄?點擊查看本節(jié)相關(guān)知識點數(shù)字類型的運算3.23.1數(shù)字類型?點擊查看本節(jié)相關(guān)知識點3.3實例3：模擬商家收銀抹零行為3.4數(shù)學模塊-math目錄字符串3.63.5實例4：三天打魚兩天曬網(wǎng)實例5：過濾敏感詞3.7?點擊查看本節(jié)相關(guān)知識點知識架構(gòu)3.1數(shù)字類型1整型2浮點型3復數(shù)類型4布爾類型知識架構(gòu)1數(shù)值運算符2運算符優(yōu)先級3數(shù)字類型轉(zhuǎn)換3.2

數(shù)字類型的運算知識架構(gòu)3.6字符串1字符串的定義方式2字符串格式化3字符串操作符4字符串處理函數(shù)5字符串處理方法3.1數(shù)字類型什么是數(shù)字類型？表示數(shù)字或數(shù)值的數(shù)據(jù)類型稱為數(shù)字類型。

數(shù)字類型有哪些？整型（int）浮點型（float）復數(shù)類型（complex）布爾類型（bool）使用type()函數(shù)可以查看變量的類型。提示：3.1數(shù)字類型整型表示形式二進制：以“0B”或“0b”開頭（比如0b101）八進制：以“0o”或“0O”開頭（比如0o510）十進制：比如10、29、40十六進制：以“0x”或“0X”開頭（比如0xA7A）整型不同形式的轉(zhuǎn)換bin()：十進制轉(zhuǎn)換為二進制，輸出形式是字符串oct()：十進制轉(zhuǎn)換為八進制，輸出形式是字符串hex()：十進制轉(zhuǎn)換為十六進制，輸入形式是字符串int()

：接收一個符合整型規(guī)范的字符串，并將字符串轉(zhuǎn)換為整型3.1數(shù)字類型浮點類型Python中浮點型一般以十進制表示，由整數(shù)和小數(shù)部分（可以是0）組成。對于很大或者很小的浮點型，可以使用科學計數(shù)法表示。Python中的浮點型是雙精度的，每個浮點型數(shù)據(jù)占8個字節(jié)（即64位）。復數(shù)類型復數(shù)由“實部”和“虛部”兩部分組成；實數(shù)部分和虛數(shù)部分都是浮點型；虛數(shù)部分后面必須有j或J。3.1數(shù)字類型布爾類型Python中的布爾類型只有True和False兩個取值；True對應(yīng)整數(shù)1，F(xiàn)alse對應(yīng)整數(shù)0。None；False；任何為0的數(shù)字類型，如0、0.0、0j；任何空序列，如''''、()、[]；空字典，如{}；用戶定義的類實例，如類中定義了__bool__()或者__len__()方法，并且該方法返回0或者布爾值False。等同于False的值：3.2數(shù)字類型的運算什么是運算符？運算符是告訴編譯程序執(zhí)行特定算術(shù)或邏輯操作的符號。

算術(shù)運算符賦值運算符比較運算符邏輯運算符成員運算符身份運算符數(shù)字運算符分類3.2數(shù)字類型的運算算術(shù)運算符運算符說明示例+加：使兩個操作數(shù)相加，獲取操作數(shù)的和a+b，結(jié)果為10-減：使兩個操作數(shù)相減，獲取操作數(shù)的差a–b，結(jié)果為-6*乘：使兩個操作數(shù)相乘，獲取操作數(shù)的積a*b，結(jié)果為16/除：使兩個操作數(shù)相除，獲取操作數(shù)的商a/b，結(jié)果為0.25//整除：使兩個操作數(shù)相除，獲取商的整數(shù)部分a//b，結(jié)果為0%取余：使兩個操作數(shù)相除，獲取余數(shù)a%b，結(jié)果為2**冪：使兩個操作數(shù)進行冪運算，獲取a的b次冪a**b，結(jié)果為2563.2數(shù)字類型的運算賦值運算符運算符說明示例=等：將右值賦給左值a=b，a為8+=加等：將左值加上右值的和賦給左值a+=b，a為10-=減等：將左值減去右值的差賦給左值a–=b，a為-6*=乘等：將左值乘以右值的積賦給左值a*=b，a為16/=除等：將左值除以右值的商賦給左值a/=b，a為0.25//=整除等：將左值整除右值的商的整數(shù)部分賦給左值a//=b，a為0%=取余等：將左值除以右值的余數(shù)賦給左值a%=b，a為23.2數(shù)字類型的運算比較運算符運算符說明示例==比較左值和右值，若兩者相同則為True，否則為Falsea==b不成立，結(jié)果為False!=比較左值和右值，若兩者不相同則為True，否則為Falsea!=b成立，結(jié)果為True>

比較左值和右值，若左值大于右值則為True，否則為Falsea>b不成立，結(jié)果為False<

比較左值和右值，若左值小于右值則為True，否則為Falsea<b成立，結(jié)果為True>=比較左值和右值，若左值大于或等于右值則為True，否則為Falsea>=b不成立，結(jié)果為False<=比較左值和右值，若左值小于或等于右值則為True，否則為Falsea<=b成立，結(jié)果為True==比較左值和右值，若兩者相同則為True，否則為Falsea==b不成立，結(jié)果為False3.2數(shù)字類型的運算邏輯運算符運算符說明示例or當用or運算符連接兩個操作數(shù)時，若左操作數(shù)的布爾值為True，則返回左操作數(shù)，否則返回右操作數(shù)或其計算結(jié)果（若為表達式）2+3orNone結(jié)果為50or3+5

結(jié)果為8and當用and運算符連接兩個操作數(shù)時，若左操作數(shù)的布爾值為False，則返回左操作數(shù)或其計算結(jié)果（若為表達式），否則返回右操作數(shù)的執(zhí)行結(jié)果3-3and5結(jié)果為03-4and5

結(jié)果為5not當用not運算符時，若操作數(shù)的布爾值為False，則返回True，否則返回False

not(3-5)結(jié)果為Falsenot(False)

結(jié)果為True3.2數(shù)字類型的運算成員運算符運算符說明in如果指定元素在序列中，返回True，否則返回False

not

in如果指定元素不在序列中，返回True，否則返回False

身份運算符運算符說明is測試兩個對象的內(nèi)存地址是否相同，相同返回True，否則返回False

not

is測試兩個對象的內(nèi)存地址是否不同，不同返回True，否則返回False

3.2數(shù)字類型的運算運算符優(yōu)先級運算符說明or布爾“或”and布爾“與”not布爾“非”in，notin成員測試（字符串、列表、元組、字典中常用）is，isnot身份測試<，<=，>，>=，!=，==比較|按位或^按位異或&按位與<<，>>按位左移、按位右移+，-加法，減法*，/，%乘法、除法，取余+x，-x正負號~按位取反**指數(shù)高低3.2數(shù)字類型的運算數(shù)字類型的轉(zhuǎn)換Python內(nèi)置了一系列可強制類型轉(zhuǎn)換的函數(shù)，保證用戶在有需求情況下，將目標數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為指定類型。函數(shù)說明int()將浮點型、布爾類型和符合數(shù)值類型規(guī)范的字符串轉(zhuǎn)換為整型float()將整型和符合數(shù)值類型規(guī)范的字符串轉(zhuǎn)換為浮點型complex()將其它數(shù)值類型或符合數(shù)值類型規(guī)范的字符串轉(zhuǎn)換為復數(shù)類型bool()將任意類型轉(zhuǎn)換為布爾類型3.3實例3:模擬商家收銀抹零行為模擬商家收銀抹零行為需求：逛超市購物結(jié)賬的時候，商家都會給顧客回饋一張清單小票，票面上的金額往往會精確到角或分。大部分商家通常會采用四舍五入的原則進行結(jié)算，不過有些商家為了讓利顧客，會將小數(shù)點后面的數(shù)字金額全部抹零。下面使用數(shù)字類型轉(zhuǎn)換實現(xiàn)收銀抹零行為。分析：使用input()函數(shù)模仿掃描商品二維碼的功能，依次錄入用戶輸入的金額，金額使用浮點數(shù)表示。當錄入完所有選購的商品之后，對這些金額進行相加運算，得到一個由浮點數(shù)表示的結(jié)果。對程序而言，抹零功能可通過浮點數(shù)到整數(shù)的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)。掃描的第二個商品價格：10.5掃描的第二個商品價格：62.1掃描的第三個商品價格：36.9總計：1093.4數(shù)學模塊-math1.常數(shù)常數(shù)數(shù)學表示說明piπ圓周率，值為3.1415926535898ee自然對數(shù)，值為2.7182818284590inf∞正無窮大，負無窮大為

-math.infnan

非浮點數(shù)標記，值為NaN在眾多數(shù)字運算中都會用到一些特別的常數(shù)，例如，圓周率π、自然對數(shù)的底e等。3.4數(shù)學模塊-math2.數(shù)值表示函數(shù)函數(shù)數(shù)學表示說明copysign(x,

y)

復制符號位，用y的正負號替換x的正負號fabs(x)|x|返回x的絕對值factorial(x)x!返回x的階乘，x必須為正整數(shù)或0，否則會報錯floor(x)?x?向下取整，返回不大于x的最大整數(shù)fmod(x,

y)x%y返回x與y的模frexp(x)x

=

m

*2**e返回(m,

e)，若

x

為0，則返回

(0.0,

0)fsum(iterable)

浮點數(shù)精確求和數(shù)學中除了基本的運算以外，還可以通過運算符號求一些特殊的數(shù)值，比如絕對值、階乘、最大公約數(shù)等。3.4數(shù)學模塊-math2.數(shù)值表示函數(shù)函數(shù)數(shù)學表示說明gcd(a,

b)

返回a和b的最大公約數(shù)isclose(a,

b)

比較a和b的相似性，相近返回True，否則返回Falseisfinite(x)

若x

既不是無窮大也不是NaN，則返回

True，否則返回

Falseisinf(x)

若x是無窮大，則返回

True，否則返回

Falseisnan(x)

若x是NaN，則返回

True，否則返回

Falsegcd(a,

b)

返回a和b的最大公約數(shù)ldexp(x,

i)

返回

x

*

(2**i)modf(x)

返回x的小數(shù)和整數(shù)部分trunc(x)

返回x的整數(shù)部分。3.4數(shù)學模塊-math3.冪函數(shù)和對數(shù)函數(shù)函數(shù)數(shù)學表示說明exp(x)返回

e的x次冪expm1(x)返回

e的x次冪減去1log(x[,

base])返回

x

的自然對數(shù)log1p(x)ln(1+x)返回

1+x

的自然對數(shù)log2(x)log2x返回

x

的以2為底的對數(shù)log10(x)返回

x

的以10為底的對數(shù)pow(x,

y)返回x的y次冪sqrt(x)返回x的平方根3.4數(shù)學模塊-math4.三角函數(shù)函數(shù)數(shù)學表示說明sin(x)sinx返回

x的正弦函數(shù)值cos(x)cosx返回

x的余弦函數(shù)值tan(x)tanx返回

x的正切函數(shù)值asin(x)arcsinx返回

x的反正弦函數(shù)值acos(x)arccosx返回

x的反余弦函數(shù)值atan(x)arctanx返回

x的反正切函數(shù)值atan2(y，x)arctany/x返回

y/x的反正切函數(shù)值3.4數(shù)學模塊-math5.高等特殊函數(shù)函數(shù)說明math.erf(x)高斯誤差函數(shù)math.erfc(x)余補高斯誤差函數(shù)math.gamma(x)伽瑪函數(shù)，也叫歐拉第二積分函數(shù)math.lgamma(x)伽瑪函數(shù)的自然對數(shù)3.5實例4：三天打魚兩天曬網(wǎng)三天打魚兩天曬網(wǎng)需求：“三天打魚，兩

天曬網(wǎng)”

常以此來比喻一個人對學習或工作沒有恒心，經(jīng)常中斷，不能長久堅持。如果將1.0作為能力值的基數(shù)，好好學習一天能力值相比前一天提高1%，懶惰懈怠一天能力值比前一天下降1%，可以得出“三天打魚，兩天曬網(wǎng)”的公式，請將下列公式轉(zhuǎn)換為代碼進行驗證。分析：

可以使用math模塊中的pow(x,

y)函數(shù)進行幾次方計算；使用math模塊函數(shù)之前，切記要導入math模塊

。3.6字符串字符串的定義方式單行字符串：單行字符串包含在一對單引號或一對雙引號中。多行字符串：多行字符串以一對三單引號或三雙引號作為邊界來表示。單引號括起的字符串中可以包含雙引號，但不能直接包含單引號。3.6字符串什么是字符串格式化？使用格式符（%）對字符串格式化使用format()方法對字符串格式化簡單的說，字符串格式化，指的是就是按照一定的格式輸出字符串。如何對字符串格式化？想一想：若希望程序輸出如下內(nèi)容，你會怎么做？

電腦Mac：IP地址為192.168.1.12，端口為8888。注:橫線位置的內(nèi)容是動態(tài)變化的。3.6字符串一、使用格式符%對字符串格式化以格式符%對字符串格式化時，%用于為真實值預留位置，并說明真實值應(yīng)該呈現(xiàn)的格式。常見的格式符格式符數(shù)據(jù)類型%c

字符%s

字符串%i或%d

有符號十進制整數(shù)%o

八進制整數(shù)%x

十六進制整數(shù)（小寫）%X

十六進制整數(shù)（大寫）格式符數(shù)據(jù)類型%e索引符號（小寫e）%E索引符號（大寫E）%f

十進制浮點數(shù)（小寫）%F十進制浮點數(shù)（大寫）%g浮點數(shù)或指數(shù)（%f或%e）%G

浮點數(shù)或指數(shù)（%F或%E）3.6字符串二、使用format()方法對字符串格式化<模板字符串>.format(<參數(shù)列表>)模板字符串由“”和“{}”組成，“{}”的作用和%相同，用來控制修改字符串中插入值位置。如果模板字符串中有多個“{}”，并且“{}”內(nèi)沒有指定任何序號（從0開始編號），則默認按照“{}”出現(xiàn)的順序分別用參數(shù)進行替換。

如果模板字符串中的“{}”明確使用了參數(shù)的序號，則需要按照序號對應(yīng)的參數(shù)進行替換。示例1示例23.6字符串二、使用format()方法對字符串格式化模板字符串的花括號{

}中除了參數(shù)序號以外，還可以還有下列格式：{<參數(shù)序號>：<格式控制標記>}<填充>字段是一個字符，默認使用空格填充。<對齊>字段分別使用<、>和^三個符號表示左對齊、右對齊和居中對齊。<寬度>字段是指“{}”所設(shè)定的輸出字符串的寬度。例如："{:10}".format(words)<,>用于顯示數(shù)字類型的千位分隔符。例如：'{0:,}'.format(31415926)<.精度>字段以小數(shù)點開頭。例如，"{:.5f}".format(3.1415926)<類型>字段用于控制整型和浮點型的格式規(guī)則。例如，"{:c}".format(97)其中，格式控制標記包括：3.6字符串字符串操作符操作符說明示例+連接字符串a(chǎn)+b，結(jié)果為Helloitcast

*復制字符串a(chǎn)*2，結(jié)果為HelloHello

>，<，==，!=，>=，<=比較字符串a(chǎn)==b，結(jié)果為False

in，notin檢查字符串中是否存在或不存在某個子串a(chǎn)inb，結(jié)果為False

以

a=“Hello”，b=“itcast”為例：

3.6字符串字符串處理函數(shù)函數(shù)說明len()返回字符串的長度，或返回其它組合數(shù)據(jù)類型的元素個數(shù)str()返回任何類型所對應(yīng)的字符串形式ord()返回單字符對應(yīng)的Unicode編碼Python為開發(fā)者提供了很多內(nèi)置函數(shù)，使用這些內(nèi)置函數(shù)可以便捷地對字符串執(zhí)行一些常見的操作，例如計算字符串的長度、返回單字符Unicode編碼等，常見處理函數(shù)如下：3.6字符串字符串處理方法（1）大小寫轉(zhuǎn)換lower()：轉(zhuǎn)換為小寫upper()：轉(zhuǎn)換為大寫（2）判斷字符串中字符的類型isdecimal()

：如果字符串中只包含十進制數(shù)字則返回True，否則返回False

isdigit()

：如果字符串中只包含數(shù)字則返回True，否則返回False

isnumeric()

：如果字符串中只包含數(shù)字則返回True，否則返回False

isalpha()

：如果字符串中至少有一個字符，并且所有字符都是字母則返回True，否則返回False

isalnum()

：如果字符串中至少有一個字符，并且所有字符都是字母或數(shù)字則返回True，否則返回False

（3）填充字符串ljust(width,fillchar=None)

：使用字符fillchar以右對齊方式填充字符串，使其長度變?yōu)閣idth；center(width,fillchar=None)

：使用字符fillchar以居中對齊方式填充字符串，使其長度