python初学——random、numpy、文件读写

1、list——索引

print(["Monday","Tuesday","Wednesday"][num-1])
前一个[]是一个list，后面[]里的值是所要取出索引值
range(n)表示一个0-n-1的数

2、运算符

//是整除：向下取整
/返回浮点数
**是幂运算 （**3就是三次方）

3、语法

点击for、if语法代码格式

for num in range(100,1000):
    a=num//100
    b=num//10%10
    c=num%10
    if a**3+b**3+c**3==num:
          print("num是水仙数")

（2）for循环

打印*三角形

for i in range(4):
    print(‘   ’*i+‘* ‘*(7-2*i))

结果：

点击查看 f"" 使用

字符串格式化工具

print(f"name is:{name}" if ... else f"no name")

f""——字符串的表达形式，{}里可以放会动态变化的值
if语句若争取，print前一个f里的，若错误，print else里的内容

（3）字符串
f3.write(' '.join(sorted(f1.read().strip()+f2.read().strip())))
sorted()排序字符串中的单个字符按unicode，strip()去除首尾空字符，write写入f3， ‘分割字符内容’+.join(可迭代对象)

4、文件

打开文件

with open ('E:\vscode\A.txt') as f1,open('E:\vscode\B.txt') as f2:
  with open('E:\vscode\C.txt','w') as f3:
      content=' '.join(sorted(f1.read().strip()+f2.read().strip()))
      f3.write(content)      #写入f3
      print(content)

引入库

引入random

import random
a,b=random.randint(1,100),random.randint(1,100)  #生成1-100（包含1和100）的随机数

点击查看更多可生成的数

引入numpy 实现矩阵计算

eval() 的作用

eval(expression) 是 Python 内置函数，用于将字符串解析为有效的 Python 表达式并执行，返回计算结果。例如：

s = "[1, 2, 3]"  # 字符串
lst = eval(s)    # 解析为列表对象 → [1, 2, 3]

np.array() 的作用

np.array(object) 是 NumPy 的构造函数，将可迭代对象（如列表、元组）转换为 NumPy 数组：

import numpy as np
lst = [1, 2, 3]
arr = np.array(lst)  # 转换为 NumPy 数组 → array([1, 2, 3])

操作	函数/运算符	输入要求	常见应用场景
转置	A.T 或 np.transpose(A)	任意矩阵	正规方程、协方差矩阵
逆矩阵	np.linalg.inv(A)	可逆方阵	解线性方程组 Ax = b
矩阵乘法	@ 或 np.matmul	前列数 = 后行数	线性代数运算

np.round() 是 NumPy 中用于对数组元素进行四舍五入的函数。它可以指定保留的小数位数，适用于数值精度控制、结果显示优化等场景。
numpy.round(a, decimals=0)

a：输入的数组或标量。
decimals（可选）：保留的小数位数，默认值为0（整数位四舍五入）。
正数：保留小数点后 decimals 位（例如 decimals=2 → 保留两位小数）。
负数：将整数部分四舍五入到最近的 10 的幂（例如 decimals=-1 → 十位四舍五入）。
返回值：与输入 a 形状相同的数组，元素为四舍五入后的值。

5、实战练习

学生信息输入输出

def input_students():
    students = []
    for _ in range(3):
        try:
            stu = [
                input("学号: ").strip(),  #input().strip() 是 Python 中常用的输入处理方法，其作用是从用户输入中获取字符串并去除首尾的空白字符（如空格、换行符、制表符等）
                input("姓名: ").strip(),
                float(input("成绩1: ")),
                float(input("成绩2: ")),
                float(input("成绩3: "))
            ]
            students.append(stu)
        except ValueError:
            print("输入错误，请重新输入！")
    return students

def output_students(students):
    for s in students:
        print(f"学号：{s[0]},姓名：{ s[1]}, 成绩1：{s[2]},成绩2：{s[3]},成绩3：{s[4]}")

students=input_students()
output_students(students)

矩阵计算

import numpy as np

# 输入矩阵和向量（需按照Python列表格式输入）
A = np.array(eval(input("请输入矩阵A（例如[[1]][[2]][[3]]）: ")))
B = np.array(eval(input("请输入矩阵/向量B（例如[1,1]或[[1]]）: ")))
y = np.array(eval(input("请输入向量y（例如[5,8]或[[5]][[8]]）: ")))

# 检查维度是否匹配
if A.shape[0] != y.shape[0]:
    raise ValueError("矩阵A的行数必须与向量y的维度一致")

# 计算 x = A⁻¹(y - B)
At=A.T
B_inv=np.linalg.inv(B)
x = B_inv @At @ y

# 输出结果（保留两位小数）
print("\n解向量 x:")
print(np.round(x, 2))