【Python基础学习】3.基本数据类型
主要参考来源：慕课嵩天老师的“Python语言程序设计”[https://www.icourse163.org/course/BIT-268001?tid=1468130447]
3.1数据类型及其操作
- 整数类型（对应数学中的整数）
pow(x,y)表示x的y次方
十进制（和普通整数一致，可正可负，正常表示）
二进制（0b或0B开头，例如0b010,-0B101）
八进制（0o或0O开头）
十六进制（0x或0X开头） - 浮点数类型（对应数学中的实数）
浮点数间运算存在不确定尾数（二进制和十进制不严格对应）
round(x,d)：对x四舍五入，d是小数截取位数
不确定尾数一般发生在1e-16
浮点数用科学计数法表示：aeb表示a*10的b次方，e也可写为E - 复数类型（对应数学中的复数）
z.real获得实部，z.imag获得虚部 - 数值运算操作符
//整除，%取余，俩*幂运算
二元操作符op：例如，x+=y，x%=y，x**=y
类型间可进行混合运算，生成结果为“最宽”类型 - 数值运算函数
| 函数及使用 | 描述 |
|---|---|
| abs(x) | 绝对值 |
| divmod(x,y) | 商余，（x//y,x%y），同时输出商和余数 |
| pow(x,y[,z]) | 幂余，(x**y)%z，[..]表示参数z可省略 |
| round(x[,d]) | 四舍五入 |
| max(x1,x2,...,xn) | 最大值，n不限 |
| min(x1,x2,...,xn) | 最小值，n不限 |
| 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 |
3.2实例3：天天向上的力量
Q1:千分之1的力量
#DayDayUpQ1.py
dayup = pow(1.001,365)
daydown = pow(0.999,365)
print("向上：{:.2f}，向下：{:.2f}".format(dayup,daydown))
#结果为 向上：1.44，向下：0.69
Q2:千分之五的力量
#DayDayUpQ2.py
dayfactor = 0.005
dayup = pow(1+dayfactor,365)
daydown = pow(1-dayfactor,365)
print("向上：{:.2f}，向下：{:.2f}".format(dayup,daydown))
#结果为 向上：6.17，向下：0.16
Q3：工作日的力量
#DayDayUpQ3.py
dayup = 1.0
dayfactor = 0.01
for 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))
#结果为 工作日的力量：4.63
Q4:工作日的努力
#DayDayUpQ4.py
def dayUP(df):
dayup =1
for 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))
#结果为 工作日的努力参数是：0.019
GRIT：perseverance and passion for long-term goals
GRIT，坚毅，对长期目标的持续激情及持久耐力
GRIT是获得成功最重要因素之一，牢记天天向上的力量
3.3字符串类型及操作
字符串类型的表示：
字符串是字符的有序序列，可对其中的字符进行索引。
一对单引号或一对双引号，仅表示单行字符串
一对三单引号或三双引号表示，可表示多行字符串
索引和切片
切片中若起始位置缺失表示至开头，终止位置缺失表示至结尾
根据步长K对字符串切片：
"〇一二三四五六七八九十"[1:8:2]结果为"一三五七"
"〇一二三四五六七八九十"[::-1]结果为"十九八七六五四三二一〇"
转义符\，表达特定字符的本意，或者形成一些组合，表达一些不可打印的含义，例如，“\b”回退，“\n”换行，“\r”回车
字符串操作符：
| 操作符及使用 | 描述 |
|---|---|
| x + y | 连接字符串 |
| nx或xn | 复制n次字符串x |
| x in s | 若x为s的子串，返回True，否则False |
字符串处理函数：
| 函数及使用 | 描述 |
|---|---|
| len(x) | 长度，返回字符串长度 |
| str(x) | 任意类型x所对应的字符串形式 |
| hex(x)或oct(x) | 整数x的十六进制或八进制小写形式字符串 |
| chr(x) | x为Unicode编码，返回其对应的字符 |
| ord(x) | x为字符，返回其对应的Unicode编码 |
字符串处理方法：
“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
|方法及使用|描述|
|str.lower()或str.upper()|返回字符串的副本，全部字符大写或小写|
|str.split(sep=None)|返回一个列表，由str根据sep被分隔的部分组成|
|str.count(sub)|返回子串sub在str中出现的次数|
|str.replace(old,new)|返回字符串str副本，所有old子串被替换为new|
|str.center(width[,fillchar])|字符串str根据宽度width居中，fillchar（填充字符）可选|
|str.strip(chars)|从str中去掉在其左侧和右侧chars中列出的字符|
|str.join(iter)|在iter变量除最后元素外每个元素后增加一个str|
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
<模板字符串>.format(<逗号分割的参数>)
槽：
“{}:计算机{}的CPU占有率为{}%”.format("2018-10-10","C",10)
0、1、2为默认顺序
也可进行指定，{}中分别填入1、0、2，则对应“C”,"2018-10-10",10
槽内部对格式化的配置方式：{<参数序号>:<格式控制标记>}
| : | <填充> | <对齐> | <宽度> | <,> | <.精度> | <类型> |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 引导符号 | 用于填充的单个字符 | <左对齐，>右对齐，^居中对齐 | 槽设定的输出宽度 | 数字的千位分隔符 | 浮点数小数精度或字符串最大输出长度 | 整数类型b,c,d,o,x,X 浮点数类型e,E,f,% |
3.4模块2：time库的使用
time库基本介绍
time库是Python中处理时间的标准库
时间获取：time(),ctime(),gmtime()
时间格式化：strftime(),strptime()
程序计时：sleep(),perf_time()
时间获取
|函数|描述|
|time()|获取当前时间戳，即计算机内部时间值，浮点数|
|ctime()|获取当前时间并以易读方式表示，返回字符串|
|gmtime()|获取当前时间，表示为计算机可处理的时间格式|
时间格式化
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
| 函数 | 描述 |
|---|---|
| strftime(tpl,ts) | tpl是格式化模板字符串，用来定义输出效果 ts是计算机内部时间类型变量 |
| 格式化字符串 | 日期/时间说明 | 值范围和实例 |
|---|---|---|
| %Y | 年份 | 0000到9999 |
| %m | 月份 | 01到12 |
| %B | 月份名称 | January到December |
| %b | 月份名称缩写 | Jan到Dec |
| %d | 日期 | 01到31 |
| %A | 星期 | Monday到Sunday |
| %a | 星期缩写 | Mon到Sun |
| %H | 小时（24h制） | 00到23 |
| %I | 小时（12h制） | 01到12 |
| %p | 上/下午 | AM,PM |
| %M | 分钟 | 00到59 |
| %S | 秒 | 00到59 |
| 函数 | 描述 |
|---|---|
| strfptime(str,tpl) | str是字符串形式的时间值，tpl是格式化模板字符串，用来定义输入效果 |
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()
| 函数 | 描述 |
|---|---|
| perf_counter() | 返回一个CPU级别的精确时间计数值，单位为秒 由于此计数值起点不确定，连续调用差值才有意义 |
| sleep(s) | s拟休眠的时间，单位为秒，可以是浮点数 |
3.5实例4：文本进度条
“文本进度条”问题分析：
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
进度条能在一行内逐渐变化
采用sleep()模拟一个持续的进度
“文本进度条”简单的开始：
#TextProBarV1.py
import time
scale = 10
print("------执行开始------")
for i in range(scale+1):
a = '*' * i
b = '.' * (scale - i)
c = (i/scale)*100
print("{:^3.0f}%[{}->{}]".format(c,a,b))
time.sleep(0.1)
print("------执行结束------")
“文本进度条”单行动态刷新：
刷新的关键是：\r
刷新的本质：用之后打印的字符覆盖之前的字符
不能换行：print()需要被控制
要能回退：打印后光标退回到之前的位置\r
#TextProBarV2.py
import time
for i in range(101):
print("\r{:3}%".format(i), end="")
time.sleep(0.1)
“文本进度条”实例完整效果：
#TextProBarV3.py
import time
scale = 50
print("执行开始".center(scale//2, "-"))
start = time.perf_counter()
for i in range(scale+1):
a = '*' * i
b = '.' * (scale - i)
c = (i/scale)*100
dur = time.perf_counter() - start
print("\r{:^3.0f}%[{}->{}]{:.2f}s".format(c,a,b,dur),end='')
time.sleep(0.1)
print("\n"+"执行结束".center(scale//2,'-'))
“文本进度条”举一反三：
计算问题扩展
进度条应用
文本进度条的不同设计函数
例如使用Fast Power函数：
#TextProBar.py
import time
scale = 100
print("执行开始".center(scale//2,'-'))
i = 0
m = 0
start = time.perf_counter()
for i in range(scale + 1):
m = int(pow((i/scale+1)/2,8)*scale) #使用了Fast Power设计函数
a = '*' * m
b = '.' * (scale - m)
c = (i/scale) * 100
dur = time.perf_counter() - start
print("\r{:^3.0f}%[{}-->{}]{:.2f}s".format(c,a,b,dur),end = "")
time.sleep(0.1)
print("\n"+"执行结束".center(scale//2,'-'))
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