[移动开发]Python基础学习Day3

可变字符串

在python中，字符串属于不可变对象，不支持原地修改，如果需要修改其中的值，智能创建新的字符串对象。但是，经常我们确实需要原地修改字符串，可以使用io.StringIO对象或array模块

>>>import io

>>>s='hello.sxt'

>>>sio = io.StringIO(s)

>>>sio

<_io.StringIO object at 0x000002496F8BE320>

>>>sio.getvalue()

'hello.sxt'

>>>sio.seek(7)

7

>>>sio.write("g")

1

>>>sio.getValue()

'hello.sgt'

基本运算符

前面学习了“+”、“-”、“*”、“/”、“//”、“%”等运算符

1.比较运算符可以连用，并且含义和我们日常使用完全一致

>>>a=4

>>>3<a<10 #关系运算符可以连用

>>>True

1. 位操作

??>>>a=0b11001 ???#0b是二进制

??>>>b=0b01000

??>>>a

??25

??>>>b

??8

??>>>c=a|b #a或b返回a

??>>>c

??25

>>>bin(c) ????#bin()可以将数字转成二进制表示

??‘0b11001’

??>>>c=a&b ?#a与b返回b

??>>>c

??8

??>>>c=a^b

??>>>c

??17

??>>>a=3

??>>>a<<2 #左移1位相当于乘以2，左移2位，相当于乘以4

??12

??>>>a=8

??>>>a>>1 ?#右移1位，相当于除以2

??4

注：异或

1.计算a，b的二进制值：

2.^符号的作用是将两数字相同位置但是数值不同的值变为1，即经过^计算获得字符串‘ob11001’

3.随后将二进制的‘ob1101110’转化为十进制的值即为：17

以上就是^的计算过程。

Python位运算符

按位运算符是把数字看作二进制来进行计算的。Python中的按位运算法则如下：

下表中变量 a 为 60，b 为 13，二进制格式如下：

a = 0011 1100

b = 0000 1101

-----------------

a&b = 0000 1100

a|b = 0011 1101

a^b = 0011 0001

1. 加法操作

1. 数字相加 ???3+2==>5
2. 字符串拼接 ???“3”+“2”==>”32”
3. 列表、元组等合并 ?[10,20,30]+[5,10,100]=[10,20,30,5,10,100]

1. 乘法操作

1. 数字相乘 ????3*2 ==>6
2. 字符串复制 ??“abc”*3 ==> “abcabcabc”
3. 列表、元祖等复制 ??

[10,20,30]*3 ==>[10,20,30,10,20,30,10,20,30]

复合赋值运算符

复合赋值可以让程序更加精炼，提高效率

?运算符优先级问题

?

实际使用中，记住如下简单规则即可，复杂表达式一定要使用小括号组织

1. 乘除优先加减
2. 位运算和算术运算>比较运算符>赋值运算符>逻辑运算符

?==>(5+10*x)/5-13*（y-1）*（a+b）/x+9*(5/x+(12+x)/y)

第三章 序列

???序列是一种数据存储方式，用来存储一系列的数据。在内存中，序列就是一块用来存放多个值连续的内存空间。比如一个整数序列[10,20,30,40]，可以这样示意表示：

Python3中一切皆对象，在内存中实际是按照如下方式存储：

???????????????????a=[10,20,30,40] （4个对象10,20,30,40都有各自地址，每个对象都有自己的①id②type③value）

把四个对象的地址依次存入序列中，最后通过索引可以找到变量a持有的地址a{0}=10

从图示中，我们可以看出序列中存储的是整数对象的地址，而不是整数对象的值。Python中常用的序列结构有：

??????????字符串、列表、元组、字典、集合

字符串就是一种序列

列表简介

列表：用于存储任意数目、任意类型的数据集合

列表是内置可变序列，是包含多个元素的有序连续的内存空间。列表定义的标准语法格式：

???????????????????????a=[10,20,30,40]

其中，10,20,30,40这些称为：列表a的元素

列表中元素可以各不相同，任意类型。比如：

?????????????????????????a=[10,20,’abc’,True]

列表常用方法：

Python列表大小可变，根据需要随时增加缩小

字符串和列表都是序列类型，一个字符串是一个字符序列，一个列表是任何元素的序列

列表的创建

基本语法[]创建

>>>a=[10,20,’gaoqi’,’sxt’]

>>>a=[] ???#创建一个空的列表对象

list()创建

使用list()可以将任何可迭代的数据转换成列表

>>>a=list()   #创建一个空的列表对象
>>>a=list(range(10))
>>>a
[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
>>>a= range(10)
>>>list(a)
[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
>>>a=list(‘wang,abc’)
>>>a
['w', 'a', 'n', 'g', ',', 'a', 'b', 'c']

range()创建整数列表

range()可以帮助我们非常方便的创建整数列表，语法格式为：

???????????????Range([start,]end[,step])

start参数：可选，表示起始数字，默认为0

end参数：必选，表示结尾数字

Step：可选，表示步长，默认为1

Python3中range()返回的是一个range对象，而不是列表，我们需要通过list（）方法将其转换成列表对象。

示例：

>>>list(range(0,10,1))
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>>list(range(3,15,2))
[3, 5, 7, 9, 11, 13]
>>>list(range(15,3,-1))
[15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4]
>>>list(range(3,-10,-1))
[3, 2, 1, 0, -1, -2, -3, -4, -5, -6, -7, -8, -9]

推导式生成列表

使用推导式列表可以非常方

便的创建列表（涉及到for循环和if语句，仅基本介绍）

>>>a= [x*2 for x in range(5)]   #循环创建多个元素 （x*2 即 0,1,2,3,4都乘2）
>>>a
[0, 2, 4, 6, 8]
>>>a= [x*2 for x in range(100) if x%9==0] #通过if过滤元素，能被9整除
>>>a
[0, 18, 36, 54, 72, 90, 108, 126, 144, 162, 180, 198]

列表元素的增加和删除

??当列表增加和删除元素时，列表会自动进行内存管理，大大减少了程序员的负担。但这个特点涉及到列表元素的大量移动，效率较低。除非必要，我们一般只在列表的尾部添加元素或删除元素，这会大大提提高列表的操作效率。

Append（）方法

??原地修改列表对象，是真正的列表尾部添加新的元素，速度最快，推荐使用

>>>a=[20,40]
>>>a.append(60)
>>>a
[20, 40, 60]

+运算符操作

??并不是真正的尾部添加元素，而是创建新得列表对象；将原列表的元素和新列表的元素依次复制到新的列表对象中。这样会涉及到大量的复制操作。对于操作大量元素不建议使用

>>>a=[20,40]
>>>id(a)
2830773703168
>>>a=a+[50]
>>>id(a)
2830773803584

通过如上测试，我们发现变量a的地址发生了变化。也就是创建了新的列表对象

extend（）方法

??将目标列表的所有元素添加到本列表的尾部，属于原地操作，不创建新的列表对象 ?（适合列表拼接）

>>>a=[20,40]
>>>id(a)
2830773702080
>>>a.extend([50,40])  #id不变，没创建新的对象
>>>id(a)
2830773702080   

insert（）方法

使用insert（）方法可以将指定的元素插入到列表对象的任意指定位置。这样会让插入位置后面所有的元素进行移动，会影响处理速度。涉及大量元素时，应避免使用。类似发生这种移动的函数还有remove（），pop（），del（），它们在删除非尾部局部元素时也会发生操作位置后面元素的移动。

>>>a=[10,20,30]
>>>a.insert(2,100)
>>>a
[10, 20, 100, 30]

乘法扩展

使用乘法扩展列表，生成一个新列表，新列表元素是原列表元素的多次重复。

>>>a=['abcd',100]
>>>b=a*3
>>>a
['abcd', 100]
>>>b
['abcd', 100, 'abcd', 100, 'abcd', 100]

列表元素的删除

del删除

删除列表指定位置的元素（删除和增加本质上都是元素的拷贝，位置的挪动）

>>>a= [100,200,888,300,400]
>>>del a[2]   #a[3]复制到a[2],a[4]复制到a[3]
>>>a
[100, 200, 300, 400]  

pop（）方法

pop（）删除并返回指定位置元素，如果未指定位置则默认操作列表最后一个元素

>>>a = [10,20,30,40,50]
>>>a.pop()
50
>>>a
[10, 20, 30, 40]
>>>c=a.pop(1)
>>>c
20
>>>a
[10, 30, 40]

remove（）方法

删除首次出现的指定元素，若不存在该元素抛出异常

>>>a=[10,20,30,40,50,20,30,20,30]
>>>a.remove(20)  #直接写删除的元素，而不是索引
>>>a
[10, 30, 40, 50, 20, 30, 20, 30]
>>>a.remove(100)
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#56>", line 1, in <module>
    a.remove(100)
ValueError: list.remove(x): x not in list

列表元素访问和计数

通过索引直接访问元素

我们可以通过索引直接访问元素。索引的区间在[0,列表长度-1]这个范围。超过这个范围则会抛出异常。

>>>a=[10,20,30,40,50,20,30,20,30]
>>>a[2]
30
>>>a[10]
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#59>", line 1, in <module>
    a[10]
IndexError: list index out of range

Index()获得指定元素在列表中首次出现的索引

Index()可以获取指定元素首次出现的索引位置。语法是：index（value，[start,[end]]）。其中，start和end指定了搜索的范围。

>>>a=[10,20,30,40,50,20,30,20,30]
>>>a.index(20)
1
>>>a.index(20,3)#从索引位置3开始往后搜索的第一个20
5
>>>a.index(30,5,7) #从索引位置5到7这个区间，第一次出现30的位置
6

count()获得指定元素在列表中出现的次数

count（）可以返回指定元素在列表中出现的次数。

>>>a=[10,20,30,40,50,20,30,20,30]
>>>a.count(20)
3

len()返回列表长度

len()返回列表长度，即列表中包含元素的个数

>>>a=[10,20,30,40,50,20,30,20,30]
>>>len(a)
9

成员资格判断

判断列表中是否存在指定的元素，我们可以使用count（）方法，返回0则表示不存在，返回大于0则表示存在。但是，一般我们会使用更加简洁的in关键字来判断，直接返回True或False

>>>a=[10,20,30,40,50,20,30,20,30]
>>>20 in a
True
>>>100 not in a
True

切片操作

列表的切片操作和字符串类似。

切片是python序列及其重要的操作，适用于列表、元组、字符串等等。切片格式如下：

切片slice操作可以让我们快速提取子列表或修改。标准格式为：

??[起始偏移量start:终止偏移量end[:步长step]]

注：当步长省略时顺便可以省略第二个冒号

典型操作（三个量为正数的情况）如下：

>>>a = [10,20,30,40,50,60]
>>>a[:] #提取所有元素
[10, 20, 30, 40, 50, 60]
>>>a[1:3:1]  #从1开始提取到3步长为1
[20, 30]
>>>a[1::2]  #从1开始到末尾，步长为2
[20, 40, 60]
>>>a[1:]  #从1开始，全部取出来
[20, 30, 40, 50, 60]
>>>a[:2] #默认从0开始取到2
[10, 20]

其他操作（三个量为负数）的情况：

>>>a = [10,20,30,40,50,60]
>>>a[-3:]
[40, 50, 60]
>>>a[-3:] #从倒数第三个开始
[40, 50, 60]
>>>a[-5:-3] #倒数第五个到倒数第三个（包头不包尾)
[20, 30]
>>>a[::-1] #步长为负，从右到左反向提取
[60, 50, 40, 30, 20, 10]

?

切片操作时，起始偏移量和终止偏移量不在[0,字符串长度-1]这个范围，也不会报错。起始偏移量小于0则会当做0，终止偏移量大于“长度-1”会被当成-1，例如：

>>>[10,20,30,40][1:30]

[20, 30, 40]

没有报错

列表的遍历

For obj in listObj:

???Print(obj)

列表排序

修改原列表，不建新列表的排序

>>>a=[20,10,30,40]
>>>id(a)
2830773776448
>>>a.sort() #默认是升序排列2
>>>a
[10, 20, 30, 40]
>>>a.sort(reverse=True) #降序排列
>>>a
[40, 30, 20, 10]
>>>import random
>>>random.shuffle(a) #打乱顺序
>>>a
[10, 40, 20, 30]

建新列表的排序

我们也可以通过内置函数sorted（）进行排序，这个方法返回新列表，不对原列表做修改

>>>a=[20,10,30,40]
>>>id(a)
2830773714368
>>>a=sorted(a)  #默认升序
>>>a
[10, 20, 30, 40]
>>>id(a)  #生成新的对象
2830773776448

reverse()返回迭代器

内置函数reversed()也支持进行逆序排列，与列表对象reverse（）方法不同的是，内置函数reversed()不对原列表做任何修改，只是返回一个逆序排列的迭代器对象。

>>>a=[20,10,30,40]
>>>a[::-1] #通过切片实现逆序
[40, 30, 10, 20]
>>>c=reversed(a)
>>>c
<list_reverseiterator object at 0x000002931740F5B0>
>>>list(c)
[40, 30, 10, 20]
>>>list(c)
[]

我们打印输出c发现提示是：list_reverseiterator。也就是一个迭代对象。同时，我们使用list(c)进行输出，发现只能用一次。第一次输出了元素，第二次为空，那是因为迭代对象在第一次时已经遍历结束了。第二次不能再使用。

列表相关的其他内置函数汇总

max 和 min

用于返回列表中最大和最小值

>>>a=[3,10,20,15,9]
>>>max(a)
20
>>>min(a)
3

sum

对数值类型列表的所有元素进行求和操作，对非数值型列表运算则会报错。

>>>a=[3,10,20,15,9]
>>>sum(a)
57

多维列表

二维列表

一维列表可以帮助我们存储一维、线性的数据。

二维列表可以帮助我们存储二维、表格的数据。例如下表数据：

>>>a=[]
>>>a=[
['高小一',18,30000,'北京'],
['高小二',19,20000,'上海'],
['高小五',20,10000,'深圳']
]
>>>a
[['高小一', 18, 30000, '北京'], ['高小二', 19, 20000, '上海'], ['高小五', 20, 10000, '深圳']]
>>>a[0]
['高小一', 18, 30000, '北京']
>>>a[0][3]
'北京'
>>>print(a[1][0],a[1][1],a[1][2])
>>>高小二 19 20000

?嵌套循环打印二维列表所以数据

>>>a=[
['高小一',18,30000,'北京'],
['高小二',19,20000,'上海'],
['高小五',20,10000,'深圳']
]
>>>for m in range(3):
>>>>   for n in range(4):
>>>>        print(a[m][n],end='\t')
>>>>   print() #打印好一行，换行
高小一	18	30000	北京	
高小二	19	20000	上海	
高小五	20	10000	深圳	

元组tuple

列表属于可变序列，可以任意修改列表中的元素，元组属于不可变序列，不能修改元组中的元素。因此，元组没有增加元素、修改元素、删除元素相关的方法。

??因此，我们只要学习元组的创建和删除，元组中的元素的访问和计数即可，元组支持如下操作：

1. 索引访问
2. 切片操作
3. 连接操作
4. 成员关系操作
5. 比较运算操作
6. 计数：元组长度len（）、最大值max（）、最小值min（）、求和sum（）等。

元组的创建

1. 通过（）创建元组。小括号可以省略 ?（列表是用[]创建）

???a= (10,20,30) 或者 a=10,20,30

???如果元组只有一个元素，则必须后面加逗号，这是因为解释器会把（1）解释为整数1，（1,）解释为元组

>>>a=(1)
>>>type(a)
<class 'int'>
>>>a=(1,)
>>>type(a)
<class 'tuple'>

? ? 2.通过tuple（）创建元组。

?tuple(可迭代的对象) ?（转化为元组）

>>>b=tuple()    #创建一个空元组对象
>>>b=tuple('abc')
>>>b
('a', 'b', 'c')
>>>b=tuple(range(3))
>>>b
(0, 1, 2)
>>>b=tuple([2,3,4])
>>>b
(2, 3, 4)

总结：

???tuple()可以接收列表、字符串、其他序列类型、迭代器等生成元组

???list()可以接收元组、字符串、其他序列类型、迭代器生成列表。

元组的元素访问和计数

1.元组的元素不能修改

>>>a=(20,30,40)

>>>a[1]=5

Traceback (most recent call last):

??File "<pyshell#149>", line 1, in <module>

????a[1]=5

TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

2.元组的元素访问和列表一样，只不过返回的仍然是元组

>>>a=(20,10,30,9,8)
>>>a[1]
10
>>>a[1:3]
>>>(10, 30)
>>>a[:4]
(20, 10, 30, 9)

3.列表关于排序的方法list.sorted()是修改原列表对象，元组没有该方法，如果要对元组排序，只能使用内置函数sorted(tupleObj),并生成新的列表对象

 >>>a=(20,10,30,5,4)
>>>sorted(a)
[4, 5, 10, 20, 30] 

ZIP

Zip（列表1，列表2...）将多个列表对应位置的元素组合为元组，并返回这个zip对象

>>>a=[10,20,30]
>>>b=[40,50,60]
>>>c=[70,80,90]
>>>zip(a,b,c)
<zip object at 0x000002931742F540>
>>>d = zip(a,b,c)
>>>list(d)
[(10, 40, 70), (20, 50, 80), (30, 60, 90)]

生成器推导式创建元祖

?

【操作】生成器的使用测试
>>>s=(x*2 for x in range(5))
>>>S   #生成器
<generator object <genexpr> at 0x00000293173EDD20>
>>>tuple(s)
(0, 2, 4, 6, 8)
>>>list(s)  #生成器只能用一次
[]
>>>S  #生成器只能用一次
<generator object <genexpr> at 0x00000293173EDD20>
>>>tuple(s)
()
>>>s=(x*2 for x in range(5))
>>>s.__next__()
0
>>>s.__next__()
2
>>>s.__next__()
4
>>>s.__next__()
6
>>>s.__next__()
8
>>>s.__next__()
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#175>", line 1, in <module>
    s.__next__()
StopIteration

元组总结

1. 元组的核心特点是：不可变序列
2. 元组的访问和处理速度比列表块
3. 与整数和字符串一样（元组、整数、字符串都是不可变的），元组可以作为字典的键，列表则永远不能作为字典的键使用