• python学习笔记-（七）python基础--集合、文件操作&函数

    本节内容

    1.集合操作

    2.文件操作

    3.字符编码与转码

    4.函数操作

    1.集合操作

    集合是一个无序的、不重复的数据组合；

    1.1 常用操作

    它的作用是：

    1）自动去重：列表变成集合，自动去重；

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    >>> list_1 = [1,4,4,5,6,7,9,10]
    >>> list_1 =set(list_1)
    >>> print(list_1)
    {1, 4, 5, 6, 7, 9, 10}

    2）关系测试：测试两组数据之间的关系，交集、并集、差集、对称差集、父集、子集等

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    #交集 intersection          &
    >>> list_1 = set([1,4,4,5,6,7,9,10])
    >>> list_2 = set([2,45,6,11])
    >>> print(list_1.intersection(list_2)) #list_1和list_2的交集
    {6}
    >>> print(list_1 & list_2)
    {6}
    #并集 union    |
    >>> list_1 = set([1,4,4,5,6,7,9,10])
    >>> list_2 = set([2,45,6,11])
    >>> print(list_1.union(list_2))
    {1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 45}
    >>> print(list_1 | list_2)
    {1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 45}
    #差集 in list_1 but not in list_2   ----difference
    >>> list_1 = set([1,4,4,5,6,7,9,10])
    >>> list_2 = set([2,45,6,11])
    >>> print(list_1.difference(list_2))
    {1, 4, 5, 7, 9, 10}
    >>> print(list_1 - list_2)
    {1, 4, 5, 7, 9, 10}
    #对称差集 symmetric_difference ----去掉两者相同的数据后合并
    >>> list_1 = set([1,4,4,5,6,7,9,10])
    >>> list_2 = set([2,45,6,11])
    >>> print(list_1.symmetric_difference(list_2))
    {1, 2, 4, 5, 7, 9, 10, 11, 45}
    >>> print(list_1 ^ list_2)
    {1, 2, 4, 5, 7, 9, 10, 11, 45}
    #子集 issubset
    >>> list_1 = set([1,2,3,4,5,6])
    >>> list_2 = set([1,4])
    >>> print(list_1.issubset(list_2))
    False
    >>> print(list_2.issubset(list_1))
    True
    #父集 issuperset
    >>> list_1 = set([1,2,3,4,5,6])
    >>> list_2 = set([1,4])
    >>> print(list_1.issuperset(list_2))
    True
    >>> print(list_2.issuperset(list_1))
    False
    #没有交集则为true,有交集为false
    >>> list_1 = set([1,2,3,4,5,6])
    >>> list_2 = set([1,4])
    >>> print(list_1.isdisjoint(list_2))
    false

    1.2 基本操作

    • 添加
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    #添加一项
    >>> list1 = set([1,3,4,6,7])
    >>> list1.add(10)
    >>> print(list1)
    {1, 3, 4, 6, 7, 10}
    #添加多项
    >>> list1 = set([1,2])
    >>> list1.update([6,8,10])
    {8, 1, 2, 10, 6}
    • 删除
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    #remove ---删除不存在的元素会报错
    >>> list1 = set([1,2,6,8,10])
    >>> list1.remove(2)
    >>> print(list1)
    {8, 1, 10, 6}
    >>> list1.remove(11)
    >>> print(list1)
    Traceback (most recent call last):
      File "C:/Users/Administrator/PycharmProjects/cc/day3/set_test.py", line 2, in <module>
        list1.remove(11)
    KeyError: 11
    #discard ---remove的友好版本，删除不存在的元素不会报错
    >>> list1 = set([1,2,6,8,10])
    >>> list1.discard(2)
    >>> print(list1)
    {8, 1, 10, 6}
    >>> list1.discard(11)
    >>> print(list1)
    {8, 1, 2, 10, 6}
    #pop ---随机删除
    >>> list1 = set([1,2,6,8,10])
    >>> list1.pop()
    >>> print(list1)
    {1, 2, 10, 6}  ---因集合是无序的，故随机删除某一项

    2.文件操作

    对文件操作流程：

    • 打开文件，得到文件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 

    2.1 打开文件

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    #文件句柄 = open('文件路径', '模式')

    文件名：yesterday

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    Somehow, it seems the love I knew was always the most destructive kind
    不知为何，我经历的爱情总是最具毁灭性的的那种
    Yesterday when I was young
    昨日当我年少轻狂
    The taste of life was sweet
    生命的滋味是甜的
    As rain upon my tongue
    就如舌尖上的雨露
    I teased at life as if it were a foolish game
    我戏弄生命 视其为愚蠢的游戏
    The way the evening breeze
    就如夜晚的微风
    May tease the candle flame
    逗弄蜡烛的火苗
    The thousand dreams I dreamed

    打开文件的模式有：

    • r ，只读模式【默认】
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      >>> f = open("yesterday,'r',encoding="utf-8")
      >>> a = f.read()
      >>> print(a)
      >>> f.close()
      Somehow, it seems the love I knew was always the most destructive kind
      不知为何，我经历的爱情总是最具毁灭性的的那种
      Yesterday when I was young
      昨日当我年少轻狂
      The taste of life was sweet
      生命的滋味是甜的
      As rain upon my tongue
      就如舌尖上的雨露
      I teased at life as if it were a foolish game
      我戏弄生命 视其为愚蠢的游戏
      The way the evening breeze
      就如夜晚的微风
      May tease the candle flame
      逗弄蜡烛的火苗
      The thousand dreams I dreamed
    • w，只写模式【不可读；不存在则创建；存在则清空内容；】
      1
      >>> f = open("1.txt",'w',encoding="utf-8")
    • a， 追加模式【可读；   不存在则创建；存在则只追加内容；】
      1
      >>> f = open("1.txt",'a',encoding="utf-8")

    "+" 表示可以同时读写某个文件

    • r+， 读写【可读，可写】
      1
      >>> f = open("1.txt",'r+',encoding="utf-8")
    • w+，写读【可读，可写】
      1
      >>> f = open("1.txt",'w+',encoding="utf-8")
    • a+， 写读【可读，可写】
      1
      >>> f = open("1.txt",'a+',encoding="utf-8")

     "b"表示以字节的方式操作

    • rb  或 r+b
    • wb 或 w+b
    • xb 或 w+b
    • ab 或 a+b

     注：以b方式打开时，读取到的内容是字节类型，写入时也需要提供字节类型

    2.2 操作文件

    • read()

    read() 每次读取整个文件，它通常用于将文件内容放到一个字符串变量中。然而 read() 生成文件内容最直接的字符串表示，但对于连续的面向行的处理，它却是不必要的，并且如果文件大于可用内存，则不可能实现这种处理。

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    >>> f = open("yesterday,'r',encoding="utf-8")
    >>> a = f.read()
    >>> print(a)
    >>> f.close()
    Somehow, it seems the love I knew was always the most destructive kind
    不知为何，我经历的爱情总是最具毁灭性的的那种
    Yesterday when I was young
    昨日当我年少轻狂
    The taste of life was sweet
    生命的滋味是甜的
    As rain upon my tongue
    就如舌尖上的雨露
    I teased at life as if it were a foolish game
    我戏弄生命 视其为愚蠢的游戏
    The way the evening breeze
    就如夜晚的微风
    May tease the candle flame
    逗弄蜡烛的火苗
    The thousand dreams I dreamed

    • readlines()---适合读小文件

    一次读取整个文件，象 read() 一样，readlines() 自动将文件内容分析成一个行的列表，该列表可以由 Python 的 for ... in ... 结构进行处理。

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    >>> f = open("yesterday","r",encoding="utf-8")#文件句柄
    >>> for index,line in enumerate(f.readlines()):
    >>>     if index == 9:
    >>>         print('---我是分割线---')
    >>>         continue
    >>>     print(line.strip())
    >>> f.close()
    Somehow, it seems the love I knew was always the most destructive kind
    不知为何，我经历的爱情总是最具毁灭性的的那种
    Yesterday when I was young
    昨日当我年少轻狂
    The taste of life was sweet
    生命的滋味是甜的
    As rain upon my tongue
    就如舌尖上的雨露
    I teased at life as if it were a foolish game
    ---我是分割线---
    The way the evening breeze
    就如夜晚的微风
    May tease the candle flame
    逗弄蜡烛的火苗
    The thousand dreams I dreamed
    • readline() 

     readline() 每次只读取一行

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    >>> f = open("yesterday","r",encoding="utf-8")#文件句柄
    >>> a = f.readline()
    >>> print(a)
    >>> f.close()
    Somehow, it seems the love I knew was always the most destructive kind
    • 高效读取文件方法
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    >>> f = open("yesterday","r",encoding="utf-8")#文件句柄
    >>> for line in f:
    >>>      print(line.strip())
    >>> f.close()
    Somehow, it seems the love I knew was always the most destructive kind
    不知为何，我经历的爱情总是最具毁灭性的的那种
    Yesterday when I was young
    昨日当我年少轻狂
    The taste of life was sweet
    生命的滋味是甜的
    As rain upon my tongue
    就如舌尖上的雨露
    I teased at life as if it were a foolish game
    我戏弄生命 视其为愚蠢的游戏
    The way the evening breeze
    就如夜晚的微风
    May tease the candle flame
    逗弄蜡烛的火苗
    The thousand dreams I dreamed

    2.3 管理上下文--with语句

    上面我们可以看到，每次打开后都需要关闭文件，十分繁琐。。。

    为了避免打开文件后忘记关闭，可以通过管理上下文，即：

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    >>> with  open("yesterday","r",encoding="utf-8") as f:
    >>>     .....

    2.4 其他扩展

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    #告知当前光标的位置
    >>> f = open('yesterday','r',encoding='utf-8')
    >>> print(f.tell())
    0
    #光标回到首位
    >>> f.seek(0)
    #判断是否可移动
    >>> f.seekable
    #判断文件是否可读
    >>> f.readable()
    #判断文件是否可写
    >>> f.writable()
    #文件描述符
    f.flieno()

    3.字符编码与转码

    详细文章:http://www.cnblogs.com/luotianshuai/articles/5735051.html 

    Python3.0中默认的编码类型就是Unicode

    encode:字符编码

    decode:字符解码

    Q：为什么要用到字符编码和解码？

    A：有些文档可能采用的是某种编码方式(如utf-8)来存储文本，但如果我们展现的工具是另外一种编码方式(如gb2312)，若我们不做些转码的工作，那么在此工具中显示的将会是乱码。

    4. 函数操作

    4.1 函数基本语法及特性

    定义:

    函数是指将一组语句的集合通过一个名字(函数名)封装起来，要想执行这个函数，只需调用其函数名即可

    函数能提高应用的模块性，和代码的重复利用率。

    特性：

    1. 减少重复代码

    2. 使程序变的可扩展

    3. 使程序变得易维护

    函数定义规则：

    你可以定义一个由自己想要功能的函数，这被叫做用户自定义函数。以下是简单的规则： 

    • 函数代码块以 def 关键词开头，后接函数标识符名称和圆括号()。
    • 任何传入参数和自变量必须放在圆括号中间。圆括号之间可以用于定义参数。
    • 函数的第一行语句可以选择性地使用文档字符串—用于存放函数说明。
    • 函数内容以冒号起始，并且缩进。
    • return [表达式] 结束函数，选择性地返回一个值给调用方。不带表达式的return相当于返回 None。
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    def 函数名(参数):
        ...
        函数体
        ...
        返回值

    4.2 函数调用

    4.2.1 调用方法：

    test()执行,()表示调用函数test,()内可以有参数，也可没有。

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    # x为函数的参数
    >>> def num(x):
    ...  print(x)
    ...
    # 123456等于x
    >>> num("123")
    123 

    4.2.2 参数

    4.2.2.1 形参和实参

    形参：形式参数，不是实际存在，是虚拟变量。在定义函数和函数体的时候使用形参，目的是在函数调用时接收实参（实参个数，类型应与实参一一对应）

    实参：实际参数，调用函数时传给函数的参数，可以是常量，变量，表达式，函数，传给形参。       

    区别：

    形参是虚拟的，不占用内存空间，形参变量只有在被调用时才分配内存单元；

    实参是一个变量，占用内存空间；

    数据传送单向，实参传给形参，不能形参传给实参。 

    4.2.2.2 位置参数和关键字参数

    • 位置参数：

    传入参数的值按照顺序依次赋值（与形参一一对应）

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    def func_2(x,y):
        print(x)
        print(y)
        return
    func_2(2,1)
    #打印2,1
     
     
    #超出或不足则报错
    def func_2(x,y):
        print(x)
        print(y)
        return
    func_2(2,1,3)
    #TypeError: func_2() takes 2 positional arguments but 3 were given
    • 关键字参数：

    关键字参数和函数调用关系紧密，函数调用使用关键字参数来确定传入的参数值。

    使用关键字参数允许函数调用时参数的顺序与声明时不一致，因为 Python 解释器能够用参数名匹配参数值。

    1）关键字参数与形参顺序无关；

    2）关键字参数不能写在位置参数前面；

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    >>> def func_2(x,y):
        print(x)
        print(y)
        return
    func_2(x=2,1)
     
    #SyntaxError: positional argument follows keyword argument
     
    >>> def func_2(x,y):
        print(x)
        print(y)
        return
    func_2(2,y=1)

    4.2.2.3 默认参数

    如果我们在创建函数的时候给函数定义了值，那么在调用函数的时候如果不填写值程序就会报错：

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    4
    def func_2(x):
        print(x)
        return
    func_2()

    如果要解决这个问题就可以给函数的值指定一个默认值，指定函数的默认值需要在def这一行指定，制定之后，当调用这个函数的时候就不需要输入函数值了。

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    def func_2(x=1):
        print(x)
        return
    func_2()

    PS：有多个参数时，记得遵循以上原则，关键字参数不能放在位置参数前

    4.2.2.4 参数组

    • 位置参数转换成元组存放（*args）
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    def func_2(*args):
        print(args)
        return
    func_2(*[1,2,3,4,6])
    • 关键字参数转换成字典存放（**keyargs）
    1
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    def func_2(**keyargs):
        print(keyargs)
        return
    func_2(name = 'cc',age = 18)
    #打印结果：{'age': 18, 'name': 'cc'}

     4.2.3 局部变量与全局变量

    定义在函数内部的变量拥有一个局部作用域，定义在函数外的拥有全局作用域。

    局部变量只能在其被声明的函数内部访问，而全局变量可以在整个程序范围内访问。调用函数时，所有在函数内声明的变量名称都将被加入到作用域中。

    当全局变量与局部变量同名时：在定义局部变量的子程序内，局部变量起作用；在其它地方全局变量起作用。

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    total = 0;
    def sum(x,y):
        '''返回两个参数的值'''
        total = x+y;
        print("函数内是局部变量：%s" % total)
    sum(4,10)
    print("函数外是全局变量：%s" % total)
     
    #函数内是局部变量：14
    #函数外是全局变量：0

    4.3 返回值

    函数的返回值需要使用到return这个关键字，返回值主要是用来接受函数的执行结果。

    函数return后面是什么值，re就返回什么值，如果没有指定return返回值，那么会返回一个默认的参数None

    在函数中，当return执行完成之后，return后面的代码是不会被执行的。---也可以理解为return就是函数的结束。

    4.4 递归

    在函数内部，可以调用其他函数。如果一个函数在内部调用自身本身，这个函数就是递归函数。

    递归特性:

    1. 必须有一个明确的结束条件；

    2. 每次进入更深一层递归时，问题规模相比上次递归都应有所减少；

    3. 递归效率不高，递归层次过多会导致栈溢出（在计算机中，函数调用是通过栈（stack）这种数据结构实现的，每当进入一个函数调用，栈就会加一层栈帧，每当函数返回，栈就会减一层栈帧。由于栈的大小不是无限的，所以，递归调用的次数过多，会导致栈溢出）；

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    def calc(n):
        print(n)
        if int(n/2) > 0:
            return calc(int(n/2))
        print(n)
    calc(10)

    4.5 高阶函数

    高阶函数：能接收函数作为参数的函数。
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