Python - Day5

廖雪峰：Python教程

1.因为计算机只能处理数字，如果要处理文本，就必须先把文本转换为数字才能处理。最早的计算机在设计时采用8个比特bit作为一个字节，所以，一个字节能表示的最大整数就是255，如果要表示更大的整数，就需要更多的字节。

2.处理中文时一个字节显然是不够的，至少需要两个字节，而且还不能和ASCII编码冲突，所有，中国制定了GB3212（国标）编码，用来把中文编进去。

3.各国有各国的标准，就会不可避免地出现冲突，因此，Unicode（万国码）应运而生，Unicode把所有语言都统一到一套编码里，这样就不会再有乱码问题。Unicode标准中，最常用的使用两个字节表示一个字符（如果用到非常偏僻的字符，则需要4个字节）。

4.ASCII编码和Unicode编码的区别：
①ASCII编码是1个字节。
②Unicode编码通常是2个字节。

5.UTF-8编码诞生的原因？
①字符A用ASCII编码是十进制的65，二进制的01000001。如果把ASCII编码的A用Unicode编码，只需要在前面补8个0即可。

②如果统一换成Unicode编码，乱码的问题就迎刃而解了。但是，如果你写的文本基本上都是英文的话，用Unicode编码会比用ASCII编码多一倍的存储空间，在存储和传输上就非常的不划算。

③UTF-8编码把一个Unicode字符根据不同的数字大小编码成1-6个字节，常用的英文字母被编码成1个字节，汉字通常是3个字节，只有很生僻的字符才会被编码成4-6个字节。

ASCII和Unicode和UTF-8.png

6.小结：现在计算机系统通用的字符编码工作方式。
①在计算机内存中，统一使用Unicode编码，当需要保存到硬盘或需要传输的时候，就转换为UTF-8编码。

7.Python3版本中，字符串是以Unicode编码的，也就是说Python的字符串支持多语言。

8.如何将十进制数转换为十六进制：

十进制转换为十六进制.png

9.ord()和chr()函数 - ordinal & character

ord&chr.png

10.bytes类型
①存在的原因？

字节字符字符串.png bytes类型.png

11.encode()和decode()

纯英文encodeDecode.png 中文的编码和解码.png

• 含有中文的str可以用UTF_8编码为bytes。
• 含有中文的str无法用ASCII编码，因为中文编码的范围超过了ASCII编码的范围。

12.要计算str包含多少个字符，可以用len()函数。

①如果换成bytes，len()函数就计算字节数

len字符数和字节数.png

• 可见一个中文字符经过utf-8编码后通常会占用3个字节，而一个英文字符只占用1个字节。

13.小结

• str和bytes互相转换时，需要指定编码。最常用的就是utf-8。

14.list - 列表
①list是Python内置的一种数据类型，是一种有序的集合，可以随时添加和删除其中的元素。

②获取列表最后一个元素的两种方式：

获取列表中最后一个元素的两种方式.png

③不止-1喔，还可以-2，-3... a[-i] = a[len(a)+(-i)]

不止-1喔.png

④list是一个可变的有序表，因此，可以往list中追加元素到末尾：

list的append().png

⑤那怎么删除list末尾的元素呢？ - pop()

list的pop()方法.png

⑥pop(i)还可以删除指定位置的元素喔：

pop(i)删除指定位置的元素.png

⑦要把某个元素换成别的元素，可以直接复制给对应的索引位置：

asan换shoushan.png

15.tuple
①是什么？另一种有序列表，叫元组。

②和list的区别？

• tuple一旦初始化就不能修改。也就不能用append(),insert()，pop()这样的方法。

③tuple的存在的意义？

• 因为tuple不可变，所以代码更安全。

④tuple是如何表示的？

tuple用圆括号()表示.png

⑤这样表示存在一种歧义：如果tuple内仅有1个数据，注意要加个逗号,喔！！！

当tuple中只有一个数据时注意逗号喔.png

• 因为圆括号()既可以表示tuple，也可以表示数学公式中的小括号。因此，Python规定，在这种情况下，按小括号进行计算，计算结果为1。

⑥tuple所谓的"不变"，是指：指向永远不变。即指向'a'，就不能改成'b'，指向一个list，就不能改成指向其他对象，但是指向的这个list本身是可变的！

tuple中的list本身是可变的.png

16.小结
①list和tuple是Python内置的有序集合，一个可变，一个不可变。

17.if语句执行的特点，从上到下，如果在某个判断是True，则执行该判断对应的语句，就忽略掉剩下的elif和else。

if x:   //x为0，空字符串，空list时，判断为False

18.input()返回的数据类型是str。

input输出的是str.png

解决：用int()将str转换为整数

int()将str转换为整数.png

19.计算1+2+...+100

1+2+3+到100.png while.png

20.我想打印1-10中的所有奇数？

①方法1

获取1-10中的所有奇数方法1.png

②continue的一大坑

continue一大坑.png

③正确使用continue获取1-10中的奇数

continue就是跳过本次循环.png

21.小结
①break语句可以在循环过程中直接退出循环。

②continue语句可以提前结束本轮循环(本轮循环continue之后的语句将不再执行)，直接开始下一轮循环。

③命令行模式下，如果死循环了，Ctrl+C或直接关闭窗口。

22.dict
①Python内置了字典：dict的支持dictionary，其他语言中也称为map，使用键-值key-value存储，具有极快的查找速度。

②dict和list的区别？

• 假设我们需要在一本字典中找到一个字，dict的做法是在字典的索引列表中找到这个字对应的页码，然后直接翻到该页；而list是从第一页开始，一页一页往后翻。

③由于一个key只能对于一个value，所以，"长江后浪推前浪"

dict中长江后浪推前浪.png

④如果key不存在，dict就会报错 - KeyError。

如果dict中没有该Key就会报错.png

⑤为了避免这种情况，就需要提前判断该key是否存在？

• 方法一：in操作符

in操作符判断key是否存在.png

• 方法二：dict提供的get()方法

dict自带的get方法判断.png

- 注意：返回None时，Python交互式命令行不显示结果。

⑥如何删除一个key？

• pop(key)，对于的value也会从dict中删除。

pop(key)删除dict中的key和对应的value.png

⑦注意：dict内部存放的顺序和key放入的顺序是没有关系的。

⑧和list相比，dict有的特点：速度 & 内存

• 查找和插入的速度极快，不会随着key的增加而变慢。
• 但是需要占用大量的内存，内存浪费多。

⑨list的特点：

• 查找和插入的时间随着元素的增加而增加。
• 占用空间小，消耗的内存很少。

⑩dict的key必须是不可变的对象。

• 因为dict是根据key来计算value的存储位置。在Python中，字符串、整数都是不可变的，而list是可变的，因此它不能作为key。

23.set
①是什么？

• set和dict类似，也是一组key的集合。由于key不能重复，所以，在set中，没有重复的key。

②如何创建一个set？

• 需要提供一个list作为输入集合。

创建一个set.png

③如何往set中添加元素？

• add(key)，可以重复添加，但无效果。

使用add()往set中添加元素.png

④如何删除set中的元素？

• remove(key)

使用remove方法删除set中的元素.png

⑤set可以看成数学意义上的无需和无重复元素的集合，因此，两个set可以做数学意义上的交集、并集等操作。

两个set之前的交集并集.png

24.不可变对象
①是什么？

• 调用对象自身的任何方法，都不会改变对象自身的内容。

list是可变对象因为该对象调用自己的方法改变了对象本身.png

• 注：列表list是可变对象，因为，当它调用自身的sort()方法时改变了其本身。

字符串是不可变对象.png

• 注：字符串s1本身不变，永远是"Hello"。s1本身只是一个变量，它指向的对象的内容才是"Hello"。当我们调用s1.replace('H','h')时，实际上调用方法replace()是作用在字符串对象"Hello"上的，它并没有改变字符串"Hello"的内容，而是创建了一个新的字符串"hello"并返回。此时，变量s2指向该新的字符串对象"hello"。

25.借助抽象，我们不用关系底层的具体计算过程，而直接在更高层次上思考问题（高级程序语言）。

• 函数，就是一种基本的代码抽象方式。

26.导致TypeError错误的原因？
①调用函数时，传入的参数数量不对。

abs()只接收一个参数.png

27.max()函数可以接收任意多个参数，并返回最大的那个。

max()函数.png

28.数据类型转换
①int() | float() | str() | bool()

int&float&bool&str.png

②函数名实际上就是指向函数对象的一个引用，完全可以把函数名赋给一个变量，相当于给这个函数起了个"别名"。

函数名其实就是指向函数对象的一个引用.png

29.小结
①调用Python的函数，需要根据函数定义，传入正确的参数。

30.定义函数
①如果定义的函数中没有return语句，函数执行完毕后也会返回结果，只是结果是None。

②return None可以简写为return

③

from exercise1 import my_abs
//1.注意文件exercise1不加后缀py
//2.从exercise1文件中引入my_abs这个函数

从哪个文件中导入哪个函数.png

④如果你想定义一个什么事也不做的空函数，可以用pass语句。

def nop():
    pass

⑤空函数有什么用？

• pass可以用来当做占位符，比如现在还没想好怎么写函数的代码，就可先放个pass占个坑。

31.参数检查
①自己定义的my_abs和内置的abs函数的区别？

• 缺少参数检查。

内置abs函数和自定义的my_abs函数的区别.png

②完善以下my_abs函数

为自定义的函数添加参数检查.png

③isinstance()怎么用的？

isinstance(object,classinfo) //用来判断一个对象是否是一个已知的类型
//object - 实例对象
//classinfo - 可以是直接或间接类名、基本类型或者它们组成的元组。

isinstance.png

注：type()和isinstance()的区别？
①type()不考虑继承。
②isinstance()考虑继承。

isinstance继承而type不考虑继承.png

④raise怎么用的？

• 当程序出现错误，Python会自动引发异常，也可以通过raise显式地引发异常。一旦执行了raise语句，raise后面的语句将不能执行（同continue）。

32.小结
①定义函数时，需要确定函数名和参数个数。
②最好先对参数的数据类型做检查。
③函数体内部可以用return随时返回函数结果。
④函数执行完毕也没有return语句时，自动return None。
⑤函数可以同时返回多个值，其实就是一个tuple。

33.设置一个函数，求ax^2+bx+c = 0的解。
①import math - math.sqrt

mathSqrt.png

②只有当a,b,c全部满足int或float时，才进行下一步，否则异常。

if not isinstance(a,(int,float)) and isinstance(b,(int,float)) and 
   isinstance(c,(int,float)) //从右往左
//若满足以上条件
    raise TypeError("Bad operand Type!")

③当b*b-4*a*c >= 0时

x1 = (-b + math.sqrt(b*b-4*a*c))/(2*a)
x2 = (-b - math.sqrt(b*b-4*a*c))/(2*a)
return x1,x2
//否则无解
else:
    print("无解")