Python笔记（二）-对象类型

核心数据类型

数字

• math数学模块

  >>> import math
  >>> math.pi
  3.141592653589793
  >>> math.sqrt(85)
  9.219544457292887
  

• random模块（随机数字的生成器和随机选择器）

  >>> import random
  >>> random.random()
  0.7113778481094155
  >>> random.choice([1,2,3,4])
  1
  >>> random.choice([1,2,3,4])
  4
  

序列的操作

• 字符串等序列类型可以反向索引

  //类似于负的索引号会简单的与字符串的长度相加
  >>> S = 'spam'
  >>> S[-1]
  'm'
  >>> S[len(S)-1]
  'm'    
  

• 支持分片（slice）的操作

  >>> S[1:3]
  'pa'
  >>> S[:2]
  'sp'
  >>> S[:-1]
  'spa'
  

• 序列支持使用+和*合并

  >>> S + 'xyz'
  'spamxyz'
  >>> S * 4
  'spamspamspamspam'
  

• 字符串在Python中具有不可变性

  >>> S[0]='z'
  Traceback (most recent call last):
    File "<stdin>", line 1, in <module>
  TypeError: 'str' object does not support item assignment
  >>> S ='z' + S[1:]
  >>> S
  'zpam'
  

• find方法

  >>> S.find('pa')
  1
  >>> S
  'spam'
  >>> S.replace('pa','xyz')
  'sxyzm'
  >>> S
  'spam'
  

• split方法

  >>> line = 'aaa,bbb,cccccc,dd\n'
  >>> line.split(',')
  ['aaa', 'bbb', 'cccccc', 'dd']
  >>> S
  'spam'
  >>> S.upper()
  'SPAM'
  

• rstrip()

  >>> line = 'aaa,bbb,cccccc,dd\n'
  >>> line = line.rstrip()
  >>> line
  'aaa,bbb,cccccc,dd'
  

• 格式化的高级替代操作

  >>> '%s,eggs,and %s' % ('spam','SPAM!')
  'spam,eggs,and SPAM!'
  >>> '{0},eggs,and {1}'.format('spam','SPAM')
  'spam,eggs,and SPAM'
  

帮助

• dir(变量)函数：返回一个列表。给出方法的名称。
• help(变量.函数): 查询函数具体用途。

• PyDoc:能够将结果生成HTML格式。

  >>> msg = """aaaaaaa"""
  >>> msg = """aaaaaaa
  ... bbbbbb'''bbbbb""bbbb'vv
  ... cccccc"""
  >>> msg
  'aaaaaaa\nbbbbbb\'\'\'bbbbb""bbbb\'vv\ncccccc'
  

模式匹配

>>> import re
>>> match = re.match('Hello[ \t]*(.*)world','Hello Python world')
>>> match.group(1)
'Python '
>>> match = re.match('/(.*)/(.*)/(.*)','/usr/home/lumberjack')
>>> match.groups()
('usr', 'home', 'lumberjack')

列表

>>> L = [123,'spam',1.23]
>>> len(L)
3
>>> L[0]
123
>>> L[:-1]
[123, 'spam']
>>> L+[4,5,6]
[123, 'spam', 1.23, 4, 5, 6]
>>> L
[123, 'spam', 1.23]

• 列表没有固定类型的约束
• 列表没有固定大小

• 列表的append和pop方法分别是在列表中插入一项和移除给定偏移量的一项

  >>> L.append('NI')
  >>> L
  [123, 'spam', 1.23, 'NI']
  >>> L.pop(2)
  1.23
  >>> L
  [123, 'spam', 'NI']
  

• 列表sort方法和reverse方法分别对列表进行升序和翻转

  >>> M = ['bb','aa','cc']
  >>> M.sort()
  >>> M
  ['aa', 'bb', 'cc']
  >>> M.reverse()
  >>> M
  ['cc', 'bb', 'aa']
  

嵌套

>>> M = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]
>>> M
[[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
>>> M[1][2]
6

列表解析

• 矩阵是按照行进行存储的

  >>> [row[1]+1 for row in M]
  [3, 6, 9]
  >>> [row[1] for row in M if row[1]%2 == 0]
  [2, 8]
  
  >>> diag = [M[i][i] for i in [0,1,2]]
  >>> diag
  [1, 5, 9]
  >>> 
  >>> doubles = [c*2 for c in 'spam']
  >>> doubles
  ['ss', 'pp', 'aa', 'mm']     
  
  //创建生成器
  >>> G = (sum(row) for row in M)
  >>> next(G)
  6
  >>> G
  <generator object <genexpr> at 0x101813f10>
  >>> next(G)
  15
  >>> next(G)
  24
  
  >>> list(map(sum,M))
  [6, 15, 24]
  >>> {sum(row) for row in M}
  {24, 6, 15}
  >>> M
  [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
  >>> range(3)
  range(0, 3)
  >>> {i:sum(M[i]) for i in range(3)}
  {0: 6, 1: 15, 2: 24}
  
  //ord-返回对应的ASCII数值，或者Unicode数值
  //返回列表
  >>> [ord(x) for x in 'spaam']
  [115, 112, 97, 97, 109]
  //返回集合
  >>> {ord(x) for x in 'spaam'}
  {112, 97, 115, 109}
  //返回字典
  >>> {x:ord(x) for x in 'spaam'}
  {'m': 109, 's': 115, 'a': 97, 'p': 112}
  

字典

• 可以改变，随需求增大或减小，像列表一样

  >>> D = {'food':'Spam','quantity':4,'color':'pink'}
  >>> D['food']
  'Spam'
  >>> D['quantity']+=1
  >>> D
  {'color': 'pink', 'food': 'Spam', 'quantity': 5}
  >>> 
  >>> DD = {}
  >>> DD['name'] = 'Bob'
  >>> DD['job'] = 'dev'
  >>> DD['age'] = 40
  >>> DD
  {'job': 'dev', 'name': 'Bob', 'age': 40}        
  

  Python对象嵌套的应用

  >>> rec = {'name':{'first':'Bob','last':'Smith'},'job':['dev','mgr'],'age':30}
  >>> rec['name']
  {'first': 'Bob', 'last': 'Smith'}
  >>> rec['name']['last']
  'Smith'
  >>> rec['job']
  ['dev', 'mgr']
  >>> rec['job'][-1]
  'mgr'
  >>> rec['job'].append('janitor')
  >>> rec
  {'job': ['dev', 'mgr', 'janitor'], 'name': {'first': 'Bob', 'last': 'Smith'}, 'age': 30}
  

• job列表是字典所包含的一部分独立的内存，可以自由的增加或减少

• 当将某个变量用其他的值进行赋值(或一个对象的最后一次饮用被移除，空间将会立即回收)，这个对象所占用的内存空间会自动清理掉。

键的排序：For循环

• 内置函数sort可以对list排序

• 内置函数sorted直接对字典D进行排序

  >>> D = {'a':1,'b':2,'c':3}
  >>> D
  {'b': 2, 'a': 1, 'c': 3}
  >>> Ks = list(D.keys())
  >>> Ks
  ['b', 'a', 'c']
  >>> Ks.sort()
  >>> Ks
  ['a', 'b', 'c']
  >>> for key in Ks:
  ...     print(key,'=>',D[key])
  ... 
  a => 1
  b => 2
  c => 3
  //sorted内置函数直接对字典D进行排序
  >>> for key in sorted(D):
  ...     print(key,'=>',D[key])
  ... 
  a => 1
  b => 2
  c => 3
  

迭代和优化

• 首先要简单和可读性强
• 其次可以考虑性能，使用time`timeit和profile`等模块工具

• filter函数：

  • 语法：filter(function, iterable)

    #!/usr/bin/python
    # -*- coding: UTF-8 -*-
    def is_odd(n):
    return n % 2 == 1
    
    newlist = filter(is_odd, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10])
    print(newlist)
    

• (Dictionary) get() 函数
  • 语法：dict.get(key, default=None)
    • key – 字典中要查找的键。
    • default – 如果指定键的值不存在时，返回该默认值值。

元组

• 编写在圆括号中而不是方括号中，支持任意类型，任意嵌套以及常见的序列操作。
• 拥有两个专用的可调用方法
  • index(元素)
  • count(元素)
• 不能增长或缩短，不可变

文件

• 文件对象是Python代码对电脑上外部文件的主要接口；

• 调用内置的open函数创建文件对象；

  >>> f = open('data.txt','w')
  >>> f.write('Hello\n')
  6
  >>> f.write('world\n')
  6
  >>> f.close()
  >>> f = open('data.txt')
  >>> text = f.read()
  >>> text
  'Hello\nworld\n'
  >>> print(text)
  Hello
  world
  
  >>> text.split()
  ['Hello', 'world']
  

集合

• 唯一的不可变的对象的无序集合

• 可通过调用set函数而创建，或使用新的集合常量和表达式创建，支持一般的数学集合操作

  >>> X = set('spam')
  >>> Y = {'h','a','m'}
  >>> X,Y
  ({'a', 's', 'm', 'p'}, {'h', 'a', 'm'})
  >>> X&Y
  {'a', 'm'}
  >>> X|Y
  {'h', 'p', 'a', 'm', 's'}
  >>> X - Y
  {'s', 'p'}
  

十进制数和分数

• 过去的方式

  >>> 1/3
  0.3333333333333333
  >>> (2/3)+(1/2)
  1.1666666666666665
  

• 现在的方式

  >>> import decimal
  >>> d = decimal.Decimal(3.141)
  >>> d + 1
  Decimal('4.141000000000000014210854715')
  >>> decimal.getcontext().prec = 2
  >>> decimal.Decimal('1.00')/decimal.Decimal('3.00')
  Decimal('0.33')
  >>> from fractions import Fraction
  >>> f = Fraction(2,3)
  >>> f + 1
  Fraction(5, 3)
  >>> f + Fraction(1,2)
  

布尔值

• 预定义：True（1）；False（0） None为特殊的占位符对象

  >>> 1 > 2
  False
  >>> 1<2
  True
  >>> bool('spam')
  True
  >>> X = None
  >>> print(X)
  None
  >>> L = [None]*10
  >>> L
  [None, None, None, None, None, None, None, None, None, None]
  

检查所处理对象的类型

三种方法(但破坏了代码的灵活性)：

>>> if type(L) == type([]):
...     print('yes')
... 
yes
>>> if type(L) == list:
...     print('yes')
... 
yes
>>> if isinstance(L,list):
...     print('yes')
... 
yes

用户定义的类

>>> class Worker:
...     def __init__(self,name,pay):
...             self.name = name
...             self.pay = pay
...     def lastName(self):
...             return self.name.split()[-1]
...     def giveRaise(self,percent):
...             self.pay *= (1.0+percent)
... 
>>> sue = Worker('Sue Jones',60000)
>>> sue.lastName()
'Jones'
>>> sue.giveRaise(.10)
>>> sue.pay
66000.0

相关说明

• Python中没有类型声明，运行的表达式的语法决定了创建和使用的对象的类型。
• Python是动态类型的（自动跟踪你的类型而不是要求声明代码）
• 只能对一个对象进行适合该类型的有效的操作
• 数字，字符串和元组都是不可变的；列表和字典是可以自由改变