一.字符编码
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字符串也是一种数据类型，但是，字符串比较特殊的是还有一个编码问题。
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（byte），所以，一个字节能表示的最大的整数就是255（二进制11111111=十进制255），如果要表示更大的整数，就必须用更多的字节。比如两个字节可以表示的最大整数是65535，4个字节可以表示的最大整数是4294967295。
由于计算机是美国人发明的，因此，最早只有127个字符被编码到计算机里，也就是大小写英文字母、数字和一些符号，这个编码表被称为ASCII编码，比如大写字母A的编码是65，小写字母z的编码是122。
但是要处理中文显然一个字节是不够的，至少需要两个字节，而且还不能和ASCII编码冲突，所以，中国制定了GB2312编码，用来把中文编进去。
你可以想得到的是，全世界有上百种语言，日本把日文编到Shift_JIS里，韩国把韩文编到Euc-kr里，各国有各国的标准，就会不可避免地出现冲突，结果就是，在多语言混合的文本中，显示出来会有乱码。
因此，Unicode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了。
Unicode标准也在不断发展，但最常用的是用两个字节表示一个字符（如果要用到非常偏僻的字符，就需要4个字节）。现代操作系统和大多数编程语言都直接支持Unicode。
现在，捋一捋ASCII编码和Unicode编码的区别：ASCII编码是1个字节，而Unicode编码通常是2个字节。
字母A用ASCII编码是十进制的65，二进制的01000001；
字符0用ASCII编码是十进制的48，二进制的00110000，注意字符'0'和整数0是不同的；
汉字中已经超出了ASCII编码的范围，用Unicode编码是十进制的20013，二进制的01001110 00101101。
你可以猜测，如果把ASCII编码的A用Unicode编码，只需要在前面补0就可以，因此，A的Unicode编码是00000000 01000001。
新的问题又出现了：如果统一成Unicode编码，乱码问题从此消失了。但是，如果你写的文本基本上全部是英文的话，用Unicode编码比ASCII编码需要多一倍的存储空间，在存储和传输上就十分不划算。
所以，本着节约的精神，又出现了把Unicode编码转化为“可变长编码”的UTF-8编码。UTF-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。如果你要传输的文本包含大量英文字符，用UTF-8编码就能节省空间：
从上面的表格还可以发现，UTF-8编码有一个额外的好处，就是ASCII编码实际上可以被看成是UTF-8编码的一部分，所以，大量只支持ASCII编码的历史遗留软件可以在UTF-8编码下继续工作。
搞清楚了ASCII、Unicode和UTF-8的关系，我们就可以总结一下现在计算机系统通用的字符编码工作方式：
在计算机内存中，统一使用Unicode编码，当需要保存到硬盘或者需要传输的时候，就转换为UTF-8编码。
用记事本编辑的时候，从文件读取的UTF-8字符被转换为Unicode字符到内存里，编辑完成后，保存的时候再把Unicode转换为UTF-8保存到文件：
1.1 Python的字符串
在最新的Python 3版本中，字符串是以Unicode编码的，默认存储以UTF-8，但是Python 2默认存储以Unicode编码。
1.1.1 对于单个字符的编码，Python提供了ord()函数获取字符的整数表示，chr()函数把编码转换为对应的字符：
>>> ord('A')
65
>>> ord('中')
20013
>>> chr(66)
'B'
>>> chr(25991)
'文'
1.1.2 Python的字符串类型是str，在内存中以Unicode表示，一个字符对应若干个字节。如果要在网络上传输，或者保存到磁盘上，就需要把str变为以字节为单位的bytes。Python对bytes类型的数据用带b前缀的单引号或双引号表示
x = b'ABC'
1.1.3 由于Python源代码也是一个文本文件，所以，当你的源代码中包含中文的时候，在保存源代码时，就需要务必指定保存为UTF-8编码。当Python解释器读取源代码时，为了让它按UTF-8编码读取，我们通常在文件开头写上这两行：
#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
第一行注释是为了告诉Linux/OS X系统，这是一个Python可执行程序，Windows系统会忽略这个注释；
第二行注释是为了告诉Python解释器，按照UTF-8编码读取源代码，否则，你在源代码中写的中文输出可能会
有乱码(python3默认支持UTF-8，在Python3不用写)。
"""
二.输出格式化
Python两种输出值的方式: 表达式语句和 print() 函数。
第三种方式是使用文件对象的 write() 方法，标准输出文件可以用 sys.stdout 引用。
如果你希望输出的形式更加多样，可以使用 str.format() 函数来格式化输出值。
如果你希望将输出的值转成字符串，可以使用 repr() 或 str() 函数来实现。
- str()： 函数返回一个用户易读的表达形式。
- repr()： 产生一个解释器易读的表达形式。
>>> str(1/7)
'0.14285714285714285'
>>> x = 10 * 3.25
>>> y = 200 * 200
>>> s = 'x 的值为： ' + repr(x) + ', y 的值为：' + repr(y) + '...'
>>> print(s)
x 的值为： 32.5, y 的值为：40000...
>>> # repr() 函数可以转义字符串中的特殊字符
... hello = 'hello, runoob\n'
>>> hellos = repr(hello)
>>> print(hellos)
'hello, runoob\n'
>>> # repr() 的参数可以是 Python 的任何对象
... repr((x, y, ('Google', 'Runoob')))
"(32.5, 40000, ('Google', 'Runoob'))"
- 字符串对象的
rjust()方法, 它可以将字符串靠右, 并在左边填充空格。还有类似的方法, 如ljust()和center()。 这些方法并不会写任何东西, 它们仅仅返回新的字符串。
另一个方法zfill(), 它会在数字的左边填充 0。
>>> '12'.zfill(5)
'00012'
>>> '-3.14'.zfill(7)
'-003.14'
>>> '3.14159265359'.zfill(5)
'3.14159265359'
- str.format() 的基本使用如下:
>>> print('{}网址： "{}!"'.format('菜鸟教程', 'www.runoob.com'))
菜鸟教程网址： "www.runoob.com!"
"""
括号及其里面的字符 (称作格式化字段) 将会被 format() 中的参数替换。
在括号中的数字用于指向传入对象在 format() 中的位置
"""
>>> print('{0} 和 {1}'.format('Google', 'Runoob'))
Google 和 Runoob
>>> print('{1} 和 {0}'.format('Google', 'Runoob'))
Runoob 和 Google
>>> print('{name}网址： {site}'.format(name='菜鸟教程', site='www.runoob.com'))
菜鸟教程网址： www.runoob.com
-
!a(使用 ascii()),!s(使用 str()) 和'!r'(使用repr()) 可以用于在格式化某个值之前对其进行转化
>>> import math
>>> print('常量 PI 的值近似为： {}。'.format(math.pi))
常量 PI 的值近似为： 3.141592653589793。
>>> print('常量 PI 的值近似为： {!r}。'.format(math.pi))
常量 PI 的值近似为： 3.141592653589793。
- 可选项 ':' 和格式标识符可以跟着字段名。 这就允许对值进行更好的格式化。
>>> import math
>>> print('常量 PI 的值近似为 {0:.3f}。'.format(math.pi)) # 将 Pi 保留到小数点后三位
常量 PI 的值近似为 3.142。
>>> table = {'Google': 1, 'Runoob': 2, 'Taobao': 3}
>>> for name, number in table.items():
... print('{0:10} ==> {1:10d}'.format(name, number)) # 在 ':' 后传入一个整数, 可以保
# 证该域至少有这么多的宽度。 用于美化表格时很有用
...
Runoob ==> 2
Taobao ==> 3
Google ==> 1
- 如果你有一个很长的格式化字符串, 而你不想将它们分开, 那么在格式化时通过变量名而非位置会是很好的事情。
最简单的就是传入一个字典, 然后使用方括号[]来访问键值 :
>>> table = {'Google': 1, 'Runoob': 2, 'Taobao': 3}
>>> print('Runoob: {0[Runoob]:d}; Google: {0[Google]:d}; Taobao: {0[Taobao]:d}'.format(t
able))
Runoob: 2; Google: 1; Taobao: 3
"""
也可以通过在 table 变量前使用 '**' 来实现相同的功能
"""
>>> print('Runoob: {Runoob:d}; Google: {Google:d}; Taobao: {Taobao:d}'.format(**table))
Runoob: 2; Google: 1; Taobao: 3
- 旧式字符串格式化
"""
% 操作符也可以实现字符串格式化。 它将左边的参数作为类似 sprintf() 式的格式化字符串, 而将右边的
代入, 然后返回格式化后的字符串.因为str.format() 比较新的函数， 大多数的 Python 代码仍然使用 %
操作符。但是因为这种旧式的格式化最终会从该语言中移除, 应该更多的使用 str.format().
"""
>>> import math
>>> print('常量 PI 的值近似为：%5.3f。' % math.pi)
常量 PI 的值近似为：3.142。
- 读取键盘输入
"""
Python提供了 input() 置函数从标准输入读入一行文本，默认的标准输入是键盘。
input 可以接收一个Python表达式作为输入，并将运算结果返回
"""
#!/usr/bin/python3
str = input("请输入：");
print ("你输入的内容是: ", str)
- 数字格式化
^,<,>分别是居中、左对齐、右对齐，后面带宽度，:号后面带填充的字符，只能是一个字符，不指定则默认是用空格填充。+表示在正数前显示+，负数前显示-； （空格）表示在正数前加空格。b、d、o、x 分别是二进制、十进制、八进制、十六进制。
eg: print("{:.2f}".format(3.1415926)) 结果：3.14
| 数字 | 格式 | 输出 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 3.1415926 | {:.2f} | 3.14 | 保留小数点后两位 |
| 3.1415926 | {:+.2f} | +3.14 | 带符号保留小数点后两位 |
| -1 | {:+.2f} | -1.00 | 带符号保留小数点后两位 |
| 2.71828 | {:.0f} | 3 | 不带小数 |
| 5 | {:0>2d} | 05 | 数字补零 (填充左边, 宽度为2) |
| 5 | {:x<4d} | 5xxx | 数字补x (填充右边, 宽度为4) |
| 10 | {:x<4d} | 10xx | 数字补x (填充右边, 宽度为4) |
| 1000000 | {:,} | 1,000,000 | 以逗号分隔的数字格式 |
| 0.25 | {:.2%} | 25.00% | 百分比格式 |
| 1000000000 | {:.2e} | 1.00e+09 | 指数记法 |
| 13 | {:10d} | 13 | 右对齐 (默认, 宽度为10) |
| 13 | {:<10d} | 13 | 左对齐 (宽度为10) |
| 13 | {:^10d} | 13 | 中间对齐 (宽度为10) |
| 11 | '{:b}'.format(11) | 1011 | 进制 |
| 11 | '{:d}'.format(11) | 11 | 进制 |
| 11 | '{:o}'.format(11) | 13 | 进制 |
| 11 | '{:x}'.format(11) | b | 进制 |
| 11 | '{:#x}'.format(11) | 0xb | 进制 |
| 11 | '{:#X}'.format(11) | 0XB | 进制 |
三.数据运算符
- 算术运算符
- 比较（关系）运算符
- 赋值运算符
- 逻辑运算符
- 位运算符
- 成员运算符
- 身份运算符
- 运算符优先级
3.1 算术运算符
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| + | 加 - 两个对象相加 | a + b 输出结果 31 |
| - | 减 - 得到负数或是一个数减去另一个数 | a - b 输出结果 -11 |
| * | 乘 - 两个数相乘或是返回一个被重复若干次的字符串 | a * b 输出结果 210 |
| / | 除 - x 除以 y | b / a 输出结果 2.1 |
| % | 取模 - 返回除法的余数 | b % a 输出结果 1 |
| ** | 幂 - 返回x的y次幂 | a**b 为10的21次方 |
| // | 取整除 - 返回商的整数部分 | 9//2 输出结果 4 , 9.0//2.0 输出结果 4.0 |
3.2 比较运算符
以下假设变量a为10，变量b为20：
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| == | 等于 - 比较对象是否相等 | (a == b) 返回 False |
| != | 不等于 - 比较两个对象是否不相等 | (a != b) 返回 True |
| > | 大于 - 返回x是否大于y | (a > b) 返回 False |
| < | 小于 - 返回x是否小于y。所有比较运算符返回1表示真，返回0表示假。这分别与特殊的变量True和False等价。注意，这些变量名的大写 | (a < b) 返回 True |
| >= | 大于等于 - 返回x是否大于等于y。 | (a >= b) 返回 False |
| <= | 小于等于 - 返回x是否小于等于y。 | (a <= b) 返回 True |
3.3 赋值运算符
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| = | 简单的赋值运算符 | c = a + b 将 a + b 的运算结果赋值为 c |
| += | 加法赋值运算符 | c += a 等效于 c = c + a |
| -= | 减法赋值运算符 | c -= a 等效于 c = c - a |
| *= | 乘法赋值运算符 | c *= a 等效于 c = c * a |
| /= | 除法赋值运算符 | c /= a 等效于 c = c / a |
| //= | 取整除赋值运算符 | c //= a 等效于 c = c // a |
| %= | 取模赋值运算符 | c %= a 等效于 c = c % a |
| **= | 幂赋值运算符 | c **= a 等效于 c = c ** a |
3.4 位运算符
按位运算符是把数字看作二进制来进行计算的。下表中变量 a 为 60，b 为 13,二进制 a = 0011 1100, b = 0000 1101
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| & | 按位与运算符：参与运算的两个值,如果两个相应位都为1,则该位的结果为1,否则为0 | (a & b) 输出结果 12 ，二进制解释： 0000 1100 |
| | | 按位或运算符：只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1。 | (a | b) 输出结果 61 ，二进制解释： 0011 1101 |
| ^ | 按位异或运算符：当两对应的二进位相异时，结果为1 | (a ^ b) 输出结果 49 ，二进制解释： 0011 0001 |
| ~ | 按位取反运算符：对数据的每个二进制位取反,即把1变为0,把0变为1。~x 类似于 -x-1
|
(~a ) 输出结果 -61 ，二进制解释： 1100 0011， 在一个有符号二进制数的补码形式。 |
| << | 左移动运算符：运算数的各二进位全部左移若干位，由"<<"右边的数指定移动的位数，高位丢弃，低位补0。 | a << 2 输出结果 240 ，二进制解释： 1111 0000 |
| >> | 右移动运算符：把">>"左边的运算数的各二进位全部右移若干位，">>"右边的数指定移动的位数 | a >> 2 输出结果 15 ，二进制解释： 0000 1111 |
3.5 逻辑运算符
Python语言支持逻辑运算符，以下假设变量 a 为 10, b为 20:
| 运算符 | 逻辑表达式 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|---|
| and | x and y | 布尔"与" - 如果 x 为 False，x and y 返回 False，否则它返回 y 的计算值。 | (a and b) 返回 20 |
| or | x or y | 布尔"或" - 如果 x 是 True，它返回 x 的值，否则它返回 y 的计算值。 | (a or b) 返回 10 |
| not | not x | 布尔"非" - 如果 x 为 True，返回 False 。如果 x 为 False，它返回 True。 | not(a and b) 返回 False |
3.6 成员运算符
除了以上的一些运算符之外，Python还支持成员运算符，测试实例中包含了一系列的成员，包括字符串，列表或元组。
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| in | 如果在指定的序列中找到值返回 True，否则返回 False。 | x 在 y 序列中 , 如果 x 在 y 序列中返回 True |
| not in | 如果在指定的序列中没有找到值返回 True，否则返回 False | x 不在 y 序列中 , 如果 x 不在 y 序列中返回 True |
3.7 身份运算符
身份运算符用于比较两个对象的存储单元
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| is | is 是判断两个标识符是不是引用自一个对象 | x is y, 类似 id(x) == id(y) , 如果引用的是同一个对象则返回 True，否则返回 False |
| is not | is not 是判断两个标识符是不是引用自不同对象 | x is not y ， 类似 id(a) != id(b)。如果引用的不是同一个对象则返回结果 True，否则返回 False |
is和==的区别：
is 用于判断两个变量引用对象是否为同一个， == 用于判断引用变量的值是否相等。
3.8 运算符优先级
以下表格列出了从最高到最低优先级的所有运算符：
| 运算符 | 描述 |
|---|---|
| ** | 指数 (最高优先级) |
| ~ + - | 按位翻转, 一元加号和减号 (最后两个的方法名为 +@ 和 -@) |
| * / % // | 乘，除，取模和取整除 |
| + - | 加法减法 |
| >> << | 右移，左移运算符 |
| & | 位 'AND' |
| ^ | | 位运算符 |
| <= < > >= | 比较运算符 |
| <> == != | 等于运算符 |
| = %= /= //= -= += *= **= | 赋值运算符 |
| is is not | 身份运算符 |
| in not in | 成员运算符 |
| not or and | 逻辑运算符 |
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