一、集合
集合元素不会重复，而且是无序的。 定义集合： set_1 = {1,2,3,4,5} set求交集（intersection）： set1 = set([1,2,3,4,5,6]) set2 = set([4,5,6,7,8]) print(set1.intersection(set2)) set求并集（union）：求两个集合元素的并集，重复的会去重。 set1 = set([1,2,3,4,5,6]) set2 = set([4,5,6,7,8]) print(set1.union(set2)) set求差集： print(set1.difference(set2)) #set1里有，set2里没有的 print(set2.difference(set1)) #set2里有，set1里没有的 判断某个set是否为子集： print(set2.issubset(set1)) #判断set2是否为set1的子集 判断某个set是否为超集： print(set1.issuperset(set2)) #判断set1是否为set2的超集 对称差集：即两个集合的并集与交集之间的差集，就是取互相都没有的元素。 list_1 = set([1,2,3,4,5,6]) list_2 = set([4,5,6,7,8,9]) print(list_1.symmetric_difference(list_2)) #输出{1,2,3,7,8,9} 判断两个集合是否存在交集： list_1 = set([1,2,3,4,5,6]) list_2 = set([7,8,9]) list_3 = set([6,7,8]) print(list_1.isdisjoint(list_2)) #输出True print(list_1.isdisjoint(list_3)) #输出False 集合运算符： 交集：set1 & set2 并集：set1 | set2 差集：set1 - set2 对称差集：set1 ^ set2 添加元素（add）： set_1.add(99) 删除元素（remove）： set_1.remove(99) #删除一个不存在的元素会报错。 print(set_1.discard(100)) #删除一个不存在的元素返回None。 判断元素是否存在： 99 in set_1 #不存在：99 not in set_1 删除任意一个元素（pop）： print(set_1.pop()) 二、文件操作 对文件操作流程： 打开文件，得到文件操作句柄，并赋值给一个变量。通过句柄对文件进行操作。关闭文件。 打开文件： data = open("ratherbe").read() print(data) 这种情况下会报错，提示： UnicodeDecodeError: 'gbk' codec can't decode byte 0x80 in position 41: illegal multibyte sequence 因为Windows默认gbk编码，必须制定使用utf-8编码打开。 data = open("ratherbe",encoding = "utf-8").read() print(data) 打开文件，句柄赋值：f又称为文件操作句柄，即文件的内存对象。文件句柄包含文件名、文件打开模式、文件编码等。 f = open("ratherbe",encoding = "utf-8",mode = "r") data = f.read() print(data) 打开模式，默认是"r"，即读模式。 文件读取的时候，维护了一个光标指针，从第一行开始读，如果read()两次，第二次是读不到内容的。 写文件：需要打开写权限，w权限时，open时创建一个文件， 若存在同名文件，会被空文件覆盖，切记！！！ f = open("ratherbe2","w",encoding = "utf-8") f.write("hello") 追加文件：使用mode = "a"参数。该模式下 不能读。 f = open("ratherbe2","a",encoding = "utf-8") f.write("World") 读取一行： for i in range(5): #读取5行 line = f.readline().strip() print(line)按行读取全部（readlines）：注意文件大小，例如2G，20G的文件，不要全部读到内存中。 f.readlines() #返回一个列表，每一行是一个元素。 一行一行读（高效）：内存中只保存一行，可以处理大文件，效率最高。自己使用一个count变量计数。 for line in f: print(line.strip()) 获取读取光标位置（tell）： print(f.tell()) #返回当前读取光标的位置，初次打开文件，返回0 设置光标位置（seek）： f.seek(0) #将光标重置到文件开头，然后再次读取文件内容是否可移动光标（seekable）：例如tty或其他设备是不能移动光标的。 print(f.seekable()) 读取指定数量的字符（read(num)）: print(f.read(11)) 文件句柄在内存中的编号（fileno）： print(f.fileno()) 打印文件名、编码、是否关闭等信息： print(f.name) print(f.closed) print(f.encoding) 将缓存区的数据刷到磁盘中（flush）： 由于磁盘速度远利于内存，如果每次write都直接写硬盘，会造成IO瓶颈。所以文件写数据的机制是有一个不大的缓存区，当缓存满了后才会一次性触发写入操作。Flush是手工触发写入操作。 f = open("ratherbe1","a+",encoding="utf-8") f.write("Hello\n") f.flush() Linux包下载时的进度条实现： import sys import time for i in range(100): sys.stdout.write("#") sys.stdout.flush() time.sleep(0.2) 截断文件内容（truncate）：例如参数为10，则会在文件中保留10个字符，后面的全部被删除。与光标位置无关。 f = open("ratherbe","a+",encoding="utf-8") print(f.truncate(10)) 读写模式（r+）：可读可写，但是写始终从最后一行添加。 f = open("ratherbe","r+",encoding="utf-8") 写读模式（w+）：可读可写，但是用这种模式会覆盖原有文件，该模式没什么用。 追加读写模式（a+）： 和r+一样。一般使用r+。 Linux读取Windows文本文件（rU或r+U）：该模式下，会自动将\r\n、\r \n转换为\n。即将windows下的换行符转换为linux下的换行符。 二进制读（rb）：按二进制读文件，不能指定encoding="utf-8". f = open("ratherbe","rb") print(f.readline()) #输出 b"We're a thousand miles from comfort,\r\n"，b代表二进制 二进制写（wb）：写的时候需要把字符转换成二进制。 f = open("ratherbe","wb") f.write("hello world".encode()) 二进制追加写（ab）： f = open("ratherbe","ab") f.write("hello world".encode()) 修改文件内容：有两种方式。 类似Linux中的vim。是将文件全部读到内存中，再在内存中修改。最后再全部写回文件。一行一行读，然后匹配到要修改的部分，修改完毕后写到另外一个文件中，无需修改的部分直接写入新文件。例如： f = open("ratherbe","r+",encoding="utf-8") f_new = open("ratherbe.bk","w",encoding="utf-8") for line in f: if "继续前行" in line: line = line.replace("继续前行","赶紧后退") f_new.write(line) f.close() f_new.close() 使用管理上下文来关闭文件： 1 with open("ratherbe","r+",encoding="utf-8") as f,open("ratherbe.bk","w",encoding="utf-8") as f_new: 2 for line in f: 3 if "继续前行" in line: 4 line = line.replace("继续前行","赶紧后退") 5 f_new.write(line) Python官方约定：每一行代码不要超过80个字符。使用反斜杠（\）来换行。 with open("ratherbe","r+",encoding="utf-8") as f, \ open("ratherbe.bk","w",encoding="utf-8") as f_new: 三、字符编码与转码 ASCII：英文占一个字节，不能存放中文。 Unicode（万国码）：不管中文还是英文，都占两个字节。 UTF-8（可变长万国码）：存放英文占一个字节，存放中文占三个字节。 Unicode兼容GBK、GB2312等各国编码。 UTF-8是Unicode的一个扩展集。Python3默认是Unicode编码集。 不同编码之间的转化，中间都通过Unicode。 GBK需要转换为UTF-8格式流程： 首先通过解码（decode）转换为Unicode编码然后通过编码（encode）转换为UTF-8编码反之亦然 eg.在Python3中把中文转换成GBK： 在Python3.x中。默认字符集为Unicode，所以如以下： s = "你好" s_to_gbk = s.decode() #s的编码集默认是Unicode。所以没有decode方法。运行报错。 正确： s = "你好" s_to_gbk = s.encode("gbk") 再将此gbk转换为utf-8： s = "你好" s_to_gbk = s.encode("gbk") s_to_gbk.decode("gbk").encode("utf-8") #先使用decode把gbk转换为Unicode，再使用encode转换为utf-8。 编码（encode）：将Unicode编码成其他编码，例如utf-8（Unicode的扩展编码集），GBK（中文），韩文、日文编码等。 encode("gbk") #参数为目标编码集 解码（decode）：将utf-8、GBK等编码解码为Unicode。 注意：该方法的参数为待转换字符串的当前编码集，例如python文件前面使用#-*- coding:utf-8 -*-后。定义的字符串应该为utf-8编码集，但是使用sys.getdefaultencoding()获取的系统默认编码集为ascii(python2.x为ascii，python3.x默认为Unicode，字符当前所处编码集若为Unicode，则不存在decode方法)。则decode的参数会默认为ascii，在这种情况下会出错，提示ascii码不能转换为Unicode。所以在这种情况下需要指定decode的参数为utf-8。 decode("gbk") #参数为待转换字符串的当前编码集（若不填写，则使用默认系统编码集） 查看系统默认编码集：例如Python2.x在Windows下编码默认是GBK。在Linux编码默认是ASCii。Python3.x默认都是Unicode。 import sys print(sys.getdefaultencoding()) #python2.x默认是ascii。python3.x默认Unicode，所以默认支持中文，并且变量名也支持中文。 注意：在py文件开头使用#-*- coding:utf-8 -*-指定该文件编码为utf-8。但是文件中定义的字符串变量例如s = "你好"，的Unicode。 四、函数 三种编程模式和方法： 面向对象：类，class面向过程：过程，def函数式编程：函数，def 函数构造： def function_name( x ): "Testing Function" print("This is the first Function.") y = x**2 return y def：定义函数的关键字 funciton_name：函数名 ()：内可定义形参 ""：函数描述，强烈建议为函数添加描述信息 return：函数返回值 函数与过程的区别：过程即没有返回值的函数。 def function_1(): #这是一个函数（有返回值） print("This is a Function") return 0 def function_2(): #这是一个过程（没有返回值） print("This is a Procedule") x = function_1() y = function_2() print(x) #输出0 print(y) #输出None（Python默认返回一个None） 结论：在Python中，函数和过程没有什么区别，会在过程的最后默认添加return None。 日志打印时间：%y是年、%m是月、%d是日、%X是小时分钟秒 import time time_format="%y.%m.%d %X" current_time = time.strftime(time_format) 返回多个值： def test1(): print("Return multi value") return 1,"hello",{"name":"leo"},["leo",32,"huadumeilinwan"] #返回值是一个元组 高阶函数： def test2(): return test1 #test1是一个函数名，返回<function test1 at 0x00AD55D0>，函数在内存中的地址 指定参数名：关键参数是不能写在位置参数前面的 def test3(x,y): print(x,y) test3(y=5,x="hello") #指定参数名，可以调换参数的位置 def test3(x,y): print(x,y) test3(5,y="hello") #正确，先按位置参数，再按关键字。 def test3(x,y): print(x,y) test3(x=5,"hello") #报错 默认参数： def test4(name = "Leo"): #默认参数name="Leo" print(name) test4("Kale") #若不传参，则打印"Leo"。 参数组：如何传递数目不固定的参数。 def test5(x,y=2): print(x) print(y) test5(1) #在有默认参数的时候，可以少传，系统会默认传递y test5(1,2,3) #不能有多余参数，报错 def test6(*args): #传递多个参数（位置参数） print(args) print(type(args)) #argv为参数组成的元组 test6(1,2,3,4,5) 其中 * 代表形参args接受的参数数量是不固定的。形参名args最好不要改变，这是约定俗成的规范。 字典参数：以关键字参数传入，并将关键字参数组织成一个字典。 def test7(**kwargs): #传递多个关键字参数，并组织成字典 print(kwargs) print(kwargs["name"]) test7(name="Leo",age=22,sex="male") #{'name': 'Leo', 'age': 22, 'sex': 'Male'} test7(**{"name":"Leo","age":22,"sex":"Male"}) #与上面一样 args和kwargs同时存在： def test8(name,*args,**kwargs): print(name) print(args) #打印一个空的元组，() print(kwargs) #打印字典，{'sex': 'Male', 'age': 32} test8("Leo",sex = "Male",age=32) #由于后面都是关键字参数，所以都又kwargs接收。 函数调用：函数的定义必须在被调用之前，否则报错函数未定义。 def test10(): logger() test10() #报错，name 'logger' is not defined def logger(): print("logger") 局部变量和全局变量： 在顶层定义的变量为全局变量。函数内部定义的为局部变量。 name = "Leo" #全局变量name def show_name(): name = "Kale" #局部变量name print(name) #默认打印局部变量，输出Kale show_name() print(name) #默认打印全局变量，输出Leo 在函数内部声明全局变量： 坚决不建议使用global这种方式。 name = "Leo" def show_name(): global name #在函数内部把name声明为全局变量 name = "Kale" print(name) #输出Kale show_name() print(name) #输出Kale 注意：在函数中无法修改全局变量，仅限于整数、字符串等数据类型。列表、字典、集合、对象等可以在函数内部直接修改。例如： names = ["zhengzhu","lei","li"] def test11(): names[1] = "Leo" print(names) test11() print(names) 五、递归函数 递归必须有一个明确的结束条件。每次进入更深一层的递归时，问题规模相比上次都应该有所减少。递归效率不高，递归层次过多会导致栈溢出。 eg. def digui(x): y = x/2 y = int(y) if y > 0: #结束条件y=0 print(y) return digui(y) digui(99) 六、函数式编程 函数式编程是抽象度很高的编程范式。即输入一个值，对应输出也是一个确定的值，类似数学函数y=2x，x输入对应y的输出。 def functional(x): #函数式编程，x与y的值一一对应 y = 2x return y def function(x): #我们写的函数，可以根据x导致不同的返回值 if x > 0: y = 100/x else: y = 100*x return y
Python不是一个纯函数式编程语言。纯函数式编程语言有lisp、hashshell、erlang等。 函数式编程 eg. def add(x,y): return x+y def multi(x,y): return x*y def sub(x,y): return x-y res = sub(multi(add(1,2),3),4) print(res)
七、高阶函数 一个函数接受另一个函数作为其参数，则该函数称为高阶函数。 def func(x,y): return x*y def function(a,b,func_name): #将一个函数名作为变量 return func(a+b,a-b) print(function(3,5,func)) #将func函数传入function函数
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