【2023】某python语言程序设计跟学第三周内容

1.数字类型与操作：

整数：

• 可正可负，没有取值范围限制
• pow(x,y)：计算x的y次方，没有限制
• 四种进制表示形式：
  • 十进制
  • 二进制
  • 八进制
  • 十六进制

浮点数：

浮点数间运算存在不确定尾数，不是bug

>>>0.1 + 0.2
0.300......4

使用round函数计算浮点数，小数点后取一位

round(0.1+0.2,1) == 0.3

• 带有小数点及小数的数字

• 浮点数取值范围和小数精度都存在限制，但常规计算可忽略

• 取值范围约-10的308到10的308次方，精度数量级10的-16次方

• 使用字符e或E作为幂的符号，以10为基数，格式如下：

<a>e<b>
a*10的b次方

复数

与数学中复数一致

数值运算操作符

加减乘除整数除
+、-、*、/、//
# x本身
+x
# y的负值
-y
# 取余数
x % y
# 幂运算，次方
x**y
# 二元操作符
x op= y

数字之间关系

三种类型存在一种逐渐“扩展”或“变宽”的关系

整数——》浮点数——》复数

数值运算函数

• 绝对值：abs(x)x的绝对值，例：abs(-10.1)，结果为10.1
• 商余：divmod(x,y),例：divmod(10,3)，值为（3,1）
• 幂余：pow(x,y[,z])：例：pow(3,pow(3,99)，10000)值为4587
• 最大值：max(x1,x2,x3)，例：max(1,3,5)，值为5
• 最小值：min（x1,x2,x3），例：min(1,3,5)，值为1
• int(x)：将x变成整数，舍弃小数部分
• float(x)：将x变成浮点数，增加小数部分
• complex(x)：将x变成复数，增加虚数部分

2.案例：天天向上的力量

第一问：1‰的力量

• 一年365天，每天进步1‰，累计进步多少呢？

• 每天退步1‰，累计剩下的还有多少？

dayup =pow(1.001, 365)
daydown =pow(0.999, 365)print("向上：{:.2f}, 向下：{:.2f}".format(dayup, daydown))向上：1.44, 向下：0.69

第二问：5‰和1%的力量

• 一年365天，每天进步5‰或1%，累计进步多少呢？
• 每天退步5‰或1%，又剩下多少呢？

# 千分之一
dayfactor = 0.005
dayup = pow(1+dayfactor, 365)
daydown = pow(1-dayfactor, 365)print("向上：{:.2f}, 向下：{:.2f}".format(dayup, daydown))向上：6.17, 向下：0.16# 百分之一
dayfactor = 0.01
dayup = pow(1+dayfactor, 365)
daydown = pow(1-dayfactor, 365)print("向上：{:.2f}, 向下：{:.2f}".format(dayup, daydown))向上：37.78, 向下：0.03

第三问：工作日的力量

• 一年365天，一周五个工作日，每天进步1%
• 双休日每天退步1%

dayup = 1.0
dayfactor = 0.01for i in range(365):if i % 7 in [6,0]:dayup = dayup*(1-dayfactor)else:dayup = dayup*(1+dayfactor)print("工作日的力量：{:.2f} ".format(dayup))工作日的力量：4.63 

第四问：工作日的努力

• 工作日需要努力到什么程度，才能与每天努力1%一样
• A：每天进步1%，365天不停歇
• B：工作日进步5天，双休日每天下降1%，要多努力？

def dayUP(df):dayup = 1for i in range(365):if i % 7 in [6,0]:dayup = dayup*(1 - 0.01)else:dayup = 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))工作日的努力参数是：0.019 

3.字符串类型及操作

字符串类型表示

字符串有两类共4种表达方式：

• 由一对单引号或双引号表示单行字符串

”请输入密码：“
‘python’

• 由一堆三单引号或双引号表示多行字符串

''' 人生苦短我用python'''

字符串的序号：

• 正向递增序号 和 反向递减序号
• 正向从0开始，反向从-1开始

字符串的使用：

• 使用[]获取字符串中一个或多个字符
• 索引：返回字符串中单个字符

"请输入带有符号温度值："[0]
或
TempStr[-1]

• 切片：返回字符串中的一段子串

"请输入带有符号温度值："[1:3]
或
TempStr[0:-1]

字符串切片高级用法：

• 使用[M:N:K]根据步长对字符串切片
• <字符串>[M:N]：M缺失表示至开头，N缺失表示至结尾

”零一二三四五六七八九十“[:3] 结果为零一二

• <字符串>[M:N]：根据步长K对字符串进行切片

# 步长为2进行取值
”零一二三四五六七八九十“[1:8:2] 结果为一三五七# 逆序
”零一二三四五六七八九十“[::-1] 结果为十九八七六五四三二一零

字符串的特殊字符：

• 转义符：\表示特定字符的本意

\"：表示"本身的含义
\b：回退
\n：换行
\r：回车，光标移动到本行首

字符串操作符

x + y：连接两个字符串x和y
n * x 或 x * n：复制n次字符串x
x in s：如果x是s的子串，返回True，否则返回false

例：

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])请输入星期数字（1-7）：1
星期一

字符串处理函数

一些以函数形式提供的字符串处理功能

• len(x)：返回字符串的长度
• str(x)：将结果转换为字符串形式
• hex(x)/cot(x):转换成x的十六进制形式或八进制形式字符串
• chr(u)：u为unicode编码，返回对应的字符
• ord(x)：x为字符，返回对应的unicode编码

Unicode编码：python字符串的编码形式

• 统一字符编码，即覆盖几乎所有字符的编码形式
• 从0到1114111空间，每个编码对应一个字符

示例：输出12星座的字符串形式

for i in range(12):print(chr(9800 + i), end="")♈♉♊♋♌♍♎♏♐♑♒♓

字符串处理方法

方法在 编程中是一个专有名词

- “方法”特指<a>.<b>()风格中的函数<b>()
- 方法本身也是函数，但与<a>有关，<a>.<b>()风格使用
- 字符串及变量也是<a>，存在一些方法

一些以方法形式提供的字符串处理功能

- str.lower()或str.supper():返回字符串的副本，全部字符小写或大写
print("aBBNvfN".lower())
abbnvfn- str.split(sep=None):返回一个列表，由str根据sep被分隔的部分组成
print("a,B,B".split("，"))
['a,B,B']- str.count(sub):返回子串sub在str中出现的次数
print("asd ad da waaa as".count("a"))
7- str.replace(ord, new):返回字符串副本，所有old子串替换成new
print("python".replace("n", "n123"))
python123- str.center(width[,fillchar])：字符串str根据宽度width居中，fillchar可选
print("python".center(20, "="))
=======python=======- str.strip(chars):从str中去掉左侧和右侧chars中列出的字符
print("= - s python ==".strip("= -s"))
python- str.join(iter):在iter变量除最后元素外的每个元素后增加一个str
print("。".join("python"))
p。y。t。h。o。n

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

print("{0:=^20}".format("python"))
=======python=======print("{0:,.2f}".format(1234.3233))
1,234.32

4.time库使用

time库是python中处理时间的标准库

• 计算机时间表达
• 提供获取系统时间并格式化输出功能
• 提供系统级精确计时功能，用于程序性能分析

time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(), pref_counter()

时间获取：

获取当前时间戳的三种方式及结果：

import timeprint(time.time())print(time.ctime())print(time.gmtime())# 输出结果
1678366911.6781032
Thu Mar  9 21:01:51 2023
time.struct_time(tm_year=2023, tm_mon=3, tm_mday=9, tm_hour=13, tm_min=1, tm_sec=51, tm_wday=3, tm_yday=68, tm_isdst=0)

时间格式化

将时间以合理的方式展示出来

• 格式化：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

格式化字符串：

%Y：年份：0000~9999
%m：月份；01~12
%B：月份名称；January~December
%b：月份缩写；Jan~Dec
%A：星期；Monday~Sunday
%a：星期缩写；Mon~Sun
%H：小时（24小时制）；00~23
%I：小时（12小时制）；01~12
%p：上下午；AM,PM
%M：分钟；00~59
%S：秒；00~59

import timet = time.gmtime()print(time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", t))# 输出结果
2023-03-09 13:16:08

程序计时应用

• 程序计时指测量起止动作所经历时间的过程
• 测量时间：perf_counter()
• 产生时间：sleep()，休眠

5.案例：文本进度条

文本进度条：

• 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

如何获得文本进度条的变化时间：

• 采用sleep()模拟一个持续的时间

案例代码：

import time
scale = 10
print("------执行开始------")
for i in range(scale+1):a = '*' * ib = '.' * (scale - i)c = (i/scale)*100print("{:^3.0f}%[{}->{}]".format(c,a,b))time.sleep(0.1)
print("------执行结束------")# 输出结果
------执行开始------0 %[->..........]
10 %[*->.........]
20 %[**->........]
30 %[***->.......]
40 %[****->......]
50 %[*****->.....]
60 %[******->....]
70 %[*******->...]
80 %[********->..]
90 %[*********->.]
100%[**********->]
------执行结束------

代码讲解：

• 第一行：引入time库
• 第三、十行：开始结束标签
• 第二行：文本进度条宽度
• 第四行：定义一个for循环

文本进度条单行动态刷新：

import time
for i in range(101):print("\r{:3}%".format(i), end="")time.sleep(0.1)

完整代码：

import time
scale = 50
print("执行开始".center(scale//2, "-"))
start = time.perf_counter()
for i in range(scale+1):a = '*' * ib = '.' * (scale - i)c = (i/scale)*100dur = time.perf_counter() - startprint("\r{:^3.0f}%[{}->{}]{:.2f}s".format(c,a,b,dur),end='')time.sleep(0.1)
print("\n"+"执行结束".center(scale//2,'-'))