第3 章问题求解中的数据抽象
———数据类型与基本运算
知不足,然后能自反也;知困,然后能自强也。
———《礼记·学记》
3.1 问题求解中的数据抽象
3.1.1 数据和数据类型
前面提到,在程序设计语言中,现实世界中的信息需要用程序设计语言提供
的符号化手段进行表示,这种符号化表示称为数据。
数据的表示是对现实是世界问题的抽象。数据表示的选择,必须依据数据
所执行的操作来考虑,以便更方便、高效地处理数据。
为什么要将数据划分为各种数据类型?
客观世界是复杂的、多样的、多变的,因此数据也是复杂的、多样的、多变的,
而且不同的数据在存储、表示、运算上都有所不同。为此,程序需要对数据进行
分类,以便规范和简化数据的处理过程。
一般来说,高级程序设计语言均提供以下5种数据类型。
(1)整数。
(2)浮点数:取值可以带小数点的数字类型。
(3)布尔类型:取值为True和False。
(4)字符串类型:编程语言中表示文本的数据类型。
(5)组合类型:多种类型的组合,往往是在基本数据类型的基础上构造的
较复杂的数据类型。
在Python中的数据类型主要有数字类型、Bool(布尔)型、字符串类型、组合
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类型。其中,组合类型包括序列类型(包括字符串、列表、元组)、映射类型(字典)
和集合类型。
一般高级语言中都提供类型判断函数。Python中使用type(x)函数进行类
型判断。格式:
type(对象)
作用:返回对象的相应数据类型。
在Python解释器内部,所有数据类型都采用面向对象方式实现,封装为若
干个类。所以type()函数返回的是各个类的名称。<classi' nt'>代表整型,
<classf'loat'>代表浮点型,<classs' tr'>代表字符串型,<classl'ist'>代表列
表类型,<classt' uple'>代表元组类型,<class'dict'>代表字典类型,<class
s' et'>代表集合类型。例如:
>>> type(10)
<class 'int'>
>>> type(4.5)
<class 'float'>
>>> type("结果")
<class 'str'>
>>> type([1,2,3,4,5])
<class 'list'>
>>> type((1,2,3,4,5))
<class 'tuple'>
>>> type({">=90":2,">=80":15,">=70":10,">=60":5})
<class 'dict'>
>>> type({2,15,"ab"})
<class 'set'>
因为数据类型决定了合法的数据操作,不合法的操作将导致程序错误,因此
数据类型的重要作用是通过类型检查来发现程序中的错误。例如,如果将一位
学生的姓名乘以他的分数显然是没有意义的,可是计算机无法帮助我们发现这
种无意义的操作错误,这种错误只能在程序运行时才能暴露出来。但如果有了
类型的概念,编译器或解释器就能尽早发现程序中的这类错误,使得在程序运行
之前就有机会发现和修改错误。
此外,在程序设计语言中,每一种数据类型由两部分组成:全体合法的值和
对合法值执行的各种运算(即各种数据类型的运算操作)。
58
第3 章 问题求解中的数据抽象———数据……
3.1.2 常量、对象、变量和动态类型化
一般程序设计语言使用常量、对象和变量三种基本的方式来引用数据。
1.常量
常量是在程序执行期间值不发生改变的量。在Python中,常量主要有两
种:直接常量和符号常量。
(1)直接常量。直接常量就是各种数据类型的常数值,如123、123.45、
True、False、a' bc'等。
(2)符号常量。符号常量是具有名字的常数,用名字代替永远不变的数值。
在一些模块中有时用到符号常量,如常用的math模块中的pi和e。
>>> from math import *
>>> pi
3.141592653589793
>>> e
2.718281828459045
2.对象
在Python中,一切皆对象。数据、符号、函数等都是对象。Python中每一
个对象都有唯一的身份标识(id)、一种类型和一个值。
(1)对象的id是一个整数,一旦创建就不再改变,可以把它当作对象在内
存中的地址,使用id()函数可以获得对象的id标识。例如:
>>> id(107)
1503203088
>>> id('abc')
243623031952
(2)对象的类型决定了对象支持的操作,也定义了对象的取值范围。对象
的类型也不能改变。前面介绍过,使用type()函数可以返回对象的类型。
(3)根据对象的值是否可以改变,分为可变对象和不可变对象。Python中
大部分对象是不可变对象,如数值对象、字符串、元组等。字典、列表等是可变
对象。
(4)可以使用del语句来删除单个或多个对象。del语句的语法格式如下:
del var1[,var2[,var3[...,varN]]]
59
大学计算机———Python 程序设计
例如:
del var_a, var_b
3.变量和动态类型化
变量是在程序运行过程中其值可以发生变化的量。变量具有名字、数据类
型和值等属性。
绝大多数编程语言对变量的使用都有严格的类型限制。而Python语言采
用的是另一种技术———动态类型化。Python使用动态类型化来实现语言的简
洁、灵活性和多态性。所谓Python的动态类型化,就是在程序运行的过程中自
动决定对象的类型。
在Python中,变量并不是某个固定内存单元的标识,Python的变量不需要
事先声明,可以直接使用赋值运算符“=”对其赋值,根据所赋的值来决定其数据
类型,也就是说,不需要预先定义变量的类型。
变量指向一个对象,从变量到对象的连接称为引用。例如:
x=5
表示创建了一个整型对象5、变量x,并使变量x连接到对象5,也称变量x引用
了对象5或x是对象5的一个引用。这个引用是可以动态的。变量类型就是它
所引用的数据的类型。对变量的每一次赋值,都可以能改变变量的类型。
因为整数在程序中的使用非常广泛,为了优化速度,对于[-5,256]范围内
的整数,Python采取重用对象内存的办法。也就是说,此时Python采用的是基
于值的内存管理方式,如果为不同变量赋值相同值,则在内存中只有一份该值,
多个变量指向同一块内存地址。例如:
>>> x=107
>>> y=107
>>> id(x)
1503203088
>>> id(y)
1503203088
[-5,256]范围以外的整数则不采用此内存管理方式。例如:
>>> x=2222
>>> y=2222
>>> id(x)
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第3 章 问题求解中的数据抽象———数据……
632978868944
>>> id(y)
632982163696
3.2 常用数据类型:数字、布尔型和字符串
3.2.1 数字类型
数字类型用于存储数值。改变数字数据类型会分配一个新的对象。当指定
一个值时,数字对象就会被创建,例如:
var1 = 1
var2 = 10
Python支持三种不同的数字类型:int(整数)、float(浮点数)和complex
(复数)。
1.整数
在Python3.x中,不再区分整数和长整数。整数的取值范围受限于运行
Python程序的计算机内存大小。
整数类型有4种进制表示:十进制、二进制、八进制和十六进制,默认使用
十进制,其他进制需要增加前导符,如表3-1所示。
表3-1 整数类型的4种进制表示
进制前导符描 述
十进制无默认情况,例如,123、-125
二进制0b或0B 例如,0b11表示十进制的3
八进制0o或0O 例如,0o11表示十进制的9
十六进制0x或0X 例如,0x11表示十进制的17
2.浮点数
Python的浮点数就是数学中的小数,浮点数可以用一般的数学写法,如
1.23、3.14、-9.01等。而对于很大或很小的浮点数,就必须用科学计数法表示,把
10用e替代,把1.23×109写成1.23e9或12.3e8,把0.000012写成1.2e-5等。
在运算中,整数与浮点数运算的结果是浮点数,整数和浮点数在计算机内部
61
大学计算机———Python 程序设计
存储的方式是不同的,整数运算永远是精确的,而浮点数运算则可能会有四舍五
入的误差。
注意:Python要求所有浮点数必须带有小数部分,小数部分可以是0,
这种设计可以很好地区分浮点数和整数。
Python浮点数的数值范围和小数精度受不同计算机系统的限制,使用
Python变量sys.float_info可以查看所运行系统的浮点数的各项参数,依次为
最大值、基数为2时最大值的幂、基数为10时最大值的幂、最小值、基数为2时
最小值的幂、基数为10时最小值的幂、能准确计算的浮点数的最大个数、科学计
数法中系数的最大精度、计算机所能分辨的两个相邻浮点数的最小差值等。
例如:
>>> import sys
>>> sys.float_info
sys.float_info(max= 1.7976931348623157e+ 308, max_exp= 1024, max_10_
exp=308, min= 2.2250738585072014e- 308, min_exp= - 1021, min_10_exp=
-307, dig=15, mant_dig= 53, epsilon= 2.220446049250313e- 16, radix= 2,
rounds=1)
3.复数
复数由实数部分和虚数部分组成,一般形式为x+yj,其中的x是复数的实
数部分,y是复数的虚数部分,这里的x和y都是实数。注意,虚数部分的字母j
大小写都可以,如5.6+3.1j与5.6+3.1J是等价的。
对于复数z,可以用z.real和z.imag分别获得它的实数部分和虚数部分。
例如:
>>> a=1+2j
>>> a.real
1.0
>>> a.imag
2.0
3.2.2 数字类型的运算
运算符是用来连接运算对象、进行各种运算的操作符号。Python解释器为
数字类型提供数值运算符、数值运算函数和数字类型转换函数等。
62
第3 章 问题求解中的数据抽象———数据……
1.数值运算符
数值运算符如表3-2所示,其中“+”“-”运算符在单目运算(单个操作数)
中做取正号和负号运算,在双目运算(两个操作数)中做算术加减运算,其余都是
双目运算符。
表3-2 数值运算符与示例
数值运算符描述优先级示 例
** 幂运算1
> > > 2**3
8>
> > 27**(1/3)
3.0
~ 按位取反(按操作数的二进制数
运算,1取反为0,0取反为1) 2
> > > ~5
-6
因为5的9位二进制为00000101,
按位取反为11111010,即-6
+、- 一元加号、一元减号3 +3的结果是3,-3的结果是-3
*、/、//、%
乘法、除法(默认进行浮点数运
算,输出也是浮点数)、整商、求
余数(模运算)
4
> > > 2*3
6>
> > 10/2
5.0 > > > 10//3
3>
> > 10%3
1
+、- 加法、减法5
> > > 10+3
13 > > > 10-3
7
< < 、> > 向左移位、向右移位6
> > > 3< <2
12 > > > 3> >2
0
&
按位与(将两个操作数按相同
位置的二进制位进行操作,两
者均是1时结果为1,否则为0)
7 > > > 2&3
2
^
按位异或(将两个操作数按相
同位置的二进制位进行操作,
不相同时结果为1,否则为0)
8 > > > 2^3
1
63
续表
大学计算机———Python 程序设计
数值运算符描述优先级示 例
|
按位或(将两个操作数按相同
位置的二进制位进行操作,只
要有一个为1结果即为1,否则
为0)
9 > > > 2|3
3
数字类型之间相互运算所生成的结果是“更宽”的数字类型,即整数<浮点
数<复数。基本规则如下。
(1)整数之间运算,如果数学意义上的结果是整数,结果是整数。
(2)整数之间运算,如果数学意义上的结果是小数,结果是浮点数。
(3)整数和浮点数混合运算,输出结果是浮点数。
(4)整数或浮点与复数运算,输出结果是复数。
例如:
>>> 123+4.0
127.0
>>> 5.0-1+2j
(4+2j)
表3-3列出了Python语言支持的赋值运算符。
表3-3 赋值运算符与示例
赋值运算符描 述示 例
= 简单的赋值运算符,把赋值号“=”右边的结
果赋值给左边的变量c=a+ b
+= 加法赋值操作符c+=a类似于c=c+a
-= 减法赋值操作符c-=a类似于c=c-a
*= 乘法赋值操作符c*=a类似于c=c*a
/= 除法赋值操作符c/=a类似于c=c/a
%= 取模赋值操作符c%=a类似于c=c%a
**= 幂赋值运算符c**=a类似于c=c**a
//= 整商赋值运算符c//=a类似于c=c//a
2.数值运算函数
在Python解释器提供了一些内置函数,其中数值运算函数如表3-4所示。
64
第3 章 问题求解中的数据抽象———数据……
表3-4 常用的内置数值运算函数与示例
数值运算函数描 述示 例
abs(x)
求绝对值,参数可以是整型,也可以
是复数;若参数是复数,则返回复数
的模
> > > abs(-5)
5>
> > abs(3+4j)
5.0
divmod 分别向下取整商和求余数
> > > divmod(10,3)
(3,1)
> > > divmod(-10,3)
(-4,2)
> > > divmod(-10.6,3)
(-4.0,1.4000000000000004)
pow(x,y[,z])
pow(x,y)返回x**y的值
pow(x,y,z)返回x**y%z的值
pow()函数将幂运算和模运算同时
进行,速度快,在加密解密算法和科
学计算中非常适用
> > > pow(2,4)
16 > > > pow(2,4,3)
1
round(x[,n]) 返回x的四舍五入值,如给出n值,
则表示舍入到小数点后的位数
> > > round(3.333)
3>
> > round(3.333,2)
3.33
max(x1,x2,…,xn) 返回x1,x2,…,xn的最大值,参数
可以为序列
> > > max(1,2,3,4)
4>
> > max((1,2,3),(2,3,4))
(2,3,4)
min(x1,x2,…,xn) 返回x1,x2,…,xn的最小值,参数
可以为序列类型
> > > min(1,2,3,4)
1>
> > min((1,2,3),(2,3,4))
(1,2,3)
注意:函数中的参数之间使用的是英文逗号,否则会出现语法错误。
例如,下例中第2个逗号为中文逗号,因而出现了错误信息。
>>> pow(2,4,3)
SyntaxError: invalid character in identifier
3.数字类型转换函数
前面提到,在Python中,数字类型之间相互运算所生成的结果是“更宽”的
65
大学计算机———Python 程序设计
数据类型,即数值运算符可以隐式地把输出结果的数字类型进行转换。此外,也
可以通过内置的数字类型转换函数可以显式地进行转换,如表3-5所示。
表3-5 常用的内置数字类型转换函数与示例
数字类型转换函数描 述示 例
int(x[,base])
把一个数字或字符串x转换成整
数(舍去小数部分),base为可选
参数,指定x 的进制,默认为十
进制
> > > int(3.9)
3>
> > int("11",2)
3>
> > int("11",8)
9>
> > int("11",16)
17
float(x) 把一个数字或字符串x转换成浮
点数
> > > float(12)
12.0 > > > float("12")
12.0
注意:复数不能直接转换成其他数
字类型,可以通过.real和.imag将复
数的实部或虚部分别进行转换。
例如:
> > > float((10+99j).imag)
99.0
complex(real
[,imaginary])
把字符串或数字转换为复数。如
果第一个参数(实数部分)为字符
串,则不需要指定第二个参数(虚
数部分)
> > > complex("2+1j")
(2+1j)
> > > complex("2")
(2+0j)
> > > complex(2,1)
(2+1j)
3.2.3 布尔类型
Python中的布尔类型用于逻辑运算,包含两个值:True(真)或False(假),
因为Python中布尔类型是整型的子类,所以True和False分别对应1和0。
例如:
>>> True == 1
True
66
第3 章 问题求解中的数据抽象———数据……
>>> False == 0
True
>>> True + False + 2
3
注意:Python指定,0(包括0.0、0j等)、空值(None)和空对象Null(空字
符串、空列表、空元组等)等价于False,任何非0、非空值和非空对象则等价于
True。
bool()函数用于将给定参数转换为布尔类型。例如:
>>> False==0.0
True
>>> False==0j
True
>>> bool(0)
False
>>> bool(1.5)
True
>>> print(bool(None))
False
>>> print(bool([]))
False
>>> print(bool(''))
False
3.2.4 字符串类型
序列类型是Python中常用的数据结构。Python的常用序列类型包括字符
串、列表、元组。这里请注意它们的使用特点:
(1)序列类型具有双向索引的功能。
序列类型中的每个元素都分配一个数字———它的位置或索引,第一个索引
是0,第二个索引是1,以此类推;如果使用负数作为索引,则最后一个元素下标
为-1,倒数第二个元素下标为-2,以此类推。可以使用负数作为索引是
Python序列类型的一大特色。
(2)序列类型具有切片(截取序列中部分对象)的功能。
67
大学计算机———Python 程序设计
注意:格式:
s1=s[起始位置m:结束位置n:[步长k]]
作用:将s中指定区间的元素复制到s1中,这里注意索引的区间范围是“左
闭右开”,即当步长为正数时,s[m:n:k]的对象范围是s[m]至s[n-k];步长为负
数时,按逆序获得对象,即s[m:n:-k]的对象范围是s[n]至s[n+1]。例如,s[1:
5:1]的对象范围是s[1]至s[4]。s[10:5:-2]的对象范围是s[10]至s[7]。
在后面字符串、列表、元组的切片操作中,将会举例说明。
1.字符编码
最早的字符串编码是美国标准信息交换码ASCII,仅对10个数字、26个大
写英文字母、26个小写英文字母及一些其他符号进行了编码。ASCII采用一个
字节来对字符进行编码,共定义128个字符。
随着信息技术的发展和信息交换的需要,各国的文字都需要进行编码,不同
的应用领域和场合对字符串编码的要求也略有不同,于是分别设计了不同的编
码格式,常见的主要有UTF-8、UTF-16、UTF-32、GB2312、GBK、CP936、
base64、CP437等。
Python3.x完全支持中文,使用Unicode编码格式。Unicode也称为统一
码、万国码、单一码,是计算机科学领域里的一项业界标准。Unicode为世界上
所有字符都分配了一个唯一的数字编号,这个编号范围从0x000000 到
0x10FFFF(十六进制),有110多万。每个字符的Unicode编号一般写成十六进
制,在前面加上U+。例如,“马”的Unicode是U+9A6C。Unicode编号怎么
对应到二进制表示呢? 有多种方案,主要有UTF-8、UTF-16、UTF-32,也就是
说,UTF-8、UTF-16、UTF-32都是Unicode的一种实现。
GB2312是我国制定的中文编码,使用一个字节表示英文字符,2个字节表
示中文;GBK是GB2312的扩充,CP936是微软公司在GBK 基础上开发的编码
方式。GB2312、GBK和CP936都是使用2个字节表示中文。不同编码格式之
间相差很大,采用不同的编码格式意味着不同的表示和存储形式,把同一字符存
入文件时,写入的内容可能会不同,在理解其内容时必须了解编码规则并进行正
确的解码。如果解码方法不正确就无法还原信息。
在Python3.x中,无论是一个数字、英文字母,还是一个汉字,都按一个字
符对待和处理。
2.Python字符串的界定符
字符串是Python中最常用的数据类型。可以使用引号(单引号、双引号和
三引号)来创建字符串。例如:
68
第3 章 问题求解中的数据抽象———数据……
>>> var1 = 'Hello World!'
>>> print("var1: ", var1)
var1: Hello World!
(1)使用单引号作为界定符时,可以使用双引号作为字符串的一部分。
例如:
>>> print('"x=:"')
"x=:"
(2)使用双引号作为界定符时,可以使用单引号作为字符串的一部分。
例如:
>>> print("'x=:'")
'x=:'
(3)使用三引号作为界定符时,可以使用单引号或双引号作为字符串的一
部分,还可以换行。例如:
>>> print('''"python"''')
"python"
>>> print('''hello
python''')
hello
python
3.Python转义字符
当需要在字符中使用特殊字符时,Python用反斜杠(\)转义字符,如表3-6所示。
表3-6 Python转义字符
转义字符描 述
\(以行尾时) 续行符
\\ 反斜杠符号
\' 单引号
\" 双引号
\a 响铃
69
续表
大学计算机———Python 程序设计
转义字符描 述
\b 退格(Backspace)
\e 转义
\000 空
\n 换行
\v 纵向制表符
\t 横向制表符
\r 回车
\f 换页
\0yy 八进制数,yy代表的字符,例如,\012代表换行
\xyy 十六进制数,yy代表的字符,例如,\x0a代表换行
\other 其他的字符以普通格式输出
3.2.5 字符串类型的运算
1.字符串运算符
字符串运算符如表3-7所示。
表3-7 字符串运算符与示例
字符串运算符描 述示 例
+ 字符串连接
> > > 'Hello'+'Python'
'HelloPython'
* x*n或n*x表示重复输出n次字符串x > > > 'Hello'*2 'HelloHello'
in 成员运算符,如果字符串中包含给定的字符
返回True,否则返回False
> > > 'h'in'hello'
True > > > 'H'in'hello'
False
notin 成员运算符,如果字符串中不包含给定的字
符返回True,否则返回False
> > > 'h' notin'hello'
False > > > 'H' notin'hello'
True
70
续表
第3 章 问题求解中的数据抽象———数据……
字符串运算符描 述示 例
[] 索引:使用下标索引来访问值
> > > a='Hello'
> > > a[1]
e' '
[:] 切片:截取字符串中的子串
> > > a='Hello'
> > > a[1:4]
e'll'
> > > a[4:1:-2]
'ol'
2.字符串类型的格式化
Python支持格式化字符串的输出。最基本的用法是将一个值插入到一个
包含字符串格式符%s的字符串中。例如:
>>> print ("My name is %s and weight is %d kg!" % ('xiaoming', 61))
My name is xiaoming and weight is 61 kg!
另外,Python已经不在后续版本中使用类似C 语言中printf的格式化方
法,而是主要采用format()方法进行字符串格式化,建议读者尽量采取此方法。
(1)format()方法的基本使用格式。
format()方法的基本使用格式如下:
<模板字符串>.format(<逗号分隔的参数>)
用法:将<逗号分隔的参数>按照序号关系替换到<模板字符串>的一对
大括号“{}”所代表的槽中(从0开始编号),若无序号则按照出现顺序替换。
例如:
>>> "My name is {} and weight is {}!".format("xiaoming",60)
'My name is xiaoming and weight is 60!'
如果需要输出大括号,使用两层嵌套即可,例如:
>>> "圆周率{{{1}{2}}}是{0}".format("无理数",3.1415926,"")
'圆周率{3.1415926}是无理数'
(2)format()方法的格式控制。
在format()方法的模板字符串的一对大括号“{}”所代表的槽中,除了可以
71
大学计算机———Python 程序设计
包括参数序号,还可以包括格式控制信息,格式如下,其中的参数均是可选的。
{[参数序号]:[填充][对齐][宽度][,][.精度][类型]}
. 填充:指宽度内除了参数外的字符采用什么方式表示,默认为空格。
. 对齐:指宽度内参数输出的对齐方式,使用<、>、^分别表示左对齐、右
对齐和居中对齐,默认为左对齐。
. 宽度:指定参数输出的字符宽度,如果参数实际宽度大,则使用实际宽
度,如果实际宽度小,则用填充符填充,默认用空格填充。
. 逗号:用于显示数字类型的千位分隔符。
. 精度:表示浮点数的小数部分输出的有效位数或者字符串输出的最大
长度。
. 类型:通过格式化符号控制输出格式。Python字符串格式化符号如表
3-8所示。
表3-8 字符串格式化符号
格式化符号描 述
c 输出对应的ASCII码字符
b 输出二进制整数
d 输出十进制整数
o 输出八进制整数
x、X 输出十六进制数(小写、大写)
e、E 输出浮点数的指数形式(基底写为e、E)
f 输出浮点数的标准浮点形式,可指定小数点后的精度
g、G f和e的功能组合、f和E的功能组合
% 输出浮点数的百分形式
例如:
>>> s="python"
>>> "{0:30}".format(s)
'python '
>>> "{0:>30}".format(s)
' python'
>>> "{0:*^30}".format(s)
'************python************'
72
第3 章 问题求解中的数据抽象———数据……
>>> "{0:3}".format(s)
'python'
>>> "{0:-^20,}".format(12345.6789)
'----12,345.6789-----'
>>> "{0:.2f}".format(12345.6789)
'12345.68'
>>> "{0:.4}".format("python")
'pyth'
>>> "{0:c},{0:b},{0:d},{0:o},{0:x},{0:X}".format(20)
'\x14,10100,20,24,14,14'
>>> "{0:e},{0:E},{0:f},{0:F},{0:g},{0:G},{0:%}".format(1230000)
'1.230000e+06,1.230000E+ 06,1230000.000000,1230000.000000,1.23e+ 06,
1.23E+06,123000000.000000%'
3.字符串运算函数
在Python 解释器提供了一些内置函数,其中字符串运算函数如表3-9
所示。
表3-9 常用的内置字符串运算函数与示例
字符串
运算函数
描 述示 例
len(x)
返回字符串x的长度(一个英文和中文字符
都是一个长度单位),或其他组合数据类型的
元素个数
> > > len("Python,你好!")
10 > > > len([1,2,3])
3
str(x) 返回任意类型x的字符串形式
> > > str(123.45)
1' 23.45'
eval(x) 计算字符串x中有效的表达式值,从而将x
转换成数字类型
> > > eval(2' +2')
4>
> > eval(8' 0')
80
chr(x) 返回Unicode编码x对应的单字符
> > > chr(65)
'A'
ord(x) 返回单字符x对应的Unicode编码
> > > ord("A")
65
hex(x) 返回整数x对应十六进制数的小写形式字
符串
> > > hex(12)
0' xc'
oct(x) 返回整数x对应八进制数的小写形式字符串
> > > oct(9)
0' o11'
73
大学计算机———Python 程序设计
4.字符串处理方法
字符串类共包含43个内置方法,常用的如表3-10所示(其中string代表字
符串)。
表3-10 常用的内置字符串处理方法与示例
字符串处理方法描 述示 例
string.lower() 把string中的所有字符转换为
小写
> > > 'Abc'.lower()
a' bc'
string.upper() 把string中的所有字符转换为
大写
> > > 'Abc'.upper()
'ABC'
string.islower()
如果string中的所有字符都是
小写,返回True,否则返
回False
> > > 'Abc'.islower()
False
string.isprintable()
如果string中的所有字符都是
可打印的,返回True,否则返
回False
> > > 'Abc'.isprintable()
True
string.isalpha()
如果string中的所有字符都是
字母,返回True,否则返
回False
> > > 1' 23a'i.salpha()
False
string.isnumeric()
如果string中的所有字符都是
数字,返回True,否则返
回False
> > > 1' 23a'i.snumeric()
False
string.isspace()
如果string中的所有字符都是
空格,返回True,否则返
回False
> > > ' '.isspace()
True
string.startswith(obj,
[start[,end]])
检查字符串是否在start至end
指定的范围内且以obj开头,是
则返回True,否则返回False
> > > a' bcde'.startswith(a' ')
True > > > a' bcde'.startswith(a' ',1,3)
False
string.endswith (obj,
[start[,end]])
检查字符串是否在start至end
指定的范围内且以obj结束,是
则返回True,否则返回False
> > > a' bcde'.endswith(e' ')
True > > > a' bcde'.endswith(e' ',0,3)
False
string.split(str=""[,
num = string.count
(str)])
以str为分隔符(默认分隔符为
空格)切片string,并放入一个
列表中,如果num 有指定值,
则仅分隔为num +1 个子字
符串
> > > 1' 92.168.3.2'.split('.')
[1' 92',1' 68',3' ',2' ']
> > > 1' 92.168.3.2'.split('.',2)
[1' 92',1' 68',3' .2']
74
续表
第3 章 问题求解中的数据抽象———数据……
字符串处理方法描 述示 例
string.count (str,
[start[,end]])
返回在start至end指定的范围
内str在string中出现的次数
> > > a' bcade'.count(a' ')
2>
> > a' bcade'.count(a' ',2,5)
1
string.replace (str1,
str2, num = string.
count(str1))
把string 中的str1 替换成
str2,如果指定num,则替换前
num 次
> > > a' bcade'.replace(a' ',2' ')
2' bc2de'
> > > a' bcade'.replace(a' ',2' ',1)
2' bcade'
string.center(width)
将string居中对齐,并使用空
格将string 填充至长度
为width
> > > a' bcde'.center(7)
'abcde'
> > > a' bcde'.center(8)
'abcde '
> > > a' bcde'.center(1)
a' bcde'
string.lstrip() 删除string左边的空格
> > > ' abcde '.lstrip()
a' bcde '
string.rstrip() 删除string字符串末尾的空格
> > > ' abcde '.rstrip()
' abcde'
string.strip([obj]) 在string 上执行lstrip()和
rstrip()
> > > ' abcde '.strip()
a' bcde'
string.zfill(width)
返回长度为width 的字符串,
原字符串string右对齐,前面
填充0
> > > a' bc'.zfill(5)
0' 0abc'
> > > -'123'.zfill(5)
-'0123'
string.join(seq)
以string 作为分隔符,将组合
数据类型seq变量中的所有元
素(以字符串表示)合并为一个
新的字符串
> > > color=r' ed',b' lue',g' reen'
> > > '&'.join(color)
r' ed&blue&green'
【例3-1】 使用字符串函数和方法进行微信注册账号的判断和处理。要
求:使用手机号注册微信账号,即长度为11 位,必须是数字,而且以数字1
开头。
【程序3-1.py】
1 account=input("请输入微信账号:")
2 if len(account)==11 and account.isnumeric() and account.[0]=="1":
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大学计算机———Python 程序设计
3 print("账号格式正确!")
4 else:
5 print("账号格式不正确!")
3.3 列 表
3.3.1 列表定义与特点
Python的列表功能非常强大,有人戏称它是“打了激素”的数组。
列表是一组有序存储的数据。比如,菜单就是一种列表。列表的主要特点
如下。
(1)列表是一个有序序列。
(2)同一个列表中,可以包含任意类型的对象。
(3)列表是可变的,可以添加、删除、直接修改列表成员。
(4)列表存储的是对象的引用,而不是对象本身。
3.3.2 列表基本操作
1.创建列表
可以使用方括号把由逗号分隔的不同数据项括起来,或使用list()函数创
建一个列表。
list()方法的语法格式如下:
list(seq)
作用:将元组或字符串seq转换为列表。
比如,在下例中,我们看到在同一个列表中,可以包含任意类型的对象。
>>> ['physics', 'chemistry', 19.97, 2000]
['physics', 'chemistry', 19.97, 2000]
>>> list('abcd')
['a', 'b', 'c', 'd']
2.索引
可以使用下标索引来访问列表中的值,前面介绍过,序列类型具有双向索引
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