第三章：基本数据类型

3.1 数字类型及操作

1.整数类型

（1）pow(x,y)函数，计算x的y次方，想算多大算多大。

（2）4种进制表示形式：

①十进制：1010,99等；

②二进制：以0b或者0B开头：0b10,-0B101等；

③八进制：以0o或0O开头：0o123,-0O456等；

④十六进制：以0x或者0X开头：0x9a,-0X89等。

2.浮点数类型

取值范围为-10的308次方到10的308次方，精度数量级10的-16次方。

浮点数间存在不确定尾数，不是bug。为了解决这一个问题，可以使用roud(x,d)函数。

rand(x,d)：表示对x四舍五入，d是小数截取尾位数。

Python提供使用字母e或者E作为幂的符号，以10为基数。

3.复数类型

实例：

z=1.24e-4+5.6e+89j

z.real获得实部，z.imag获得虚部。

4.数值运算操作符

表1 基本操作符

注意：

类型间可进行混合运算，生成结果为“最宽”类型（参与运算元素中最宽的类型）。

三种类型存在一种逐渐“扩展”或“变宽”的关系：

整数->浮点数->复数

5.数值运算函数

表2 常用数值运算函数

表3 数据类型转换函数

3.2 实例：天天向上的力量

1.问题分析

基本问题：持续的价值

    （1）一年365天，每天进步1‰，累计进步多少呢？

（2）一年365天，每天退步1‰，累计退步多少呢？

（3）如果是“三天打鱼两天晒网”呢？

（4）如果是“双休日休息又不退步”呢？

2.“天天向上的力量”第一问

代码：

#DayDayUpQ1.py进步或者退步1‰
dayup = pow(1.001,365)
daydown = pow(0.999,365)
print("向上：{:.2f}，向下：{:.2f}".format(dayup,daydown))

结果：

向上：1.44，向下：0.69

3. “天天向上的力量”第二问

代码：

#进步或者退步5‰
#DayDayUpQ2.py
dayfactor = 0.005
days = 365
dayup = pow(1+dayfactor,days)
daydown = pow(1-dayfactor,days)
print("向上：{:.2f}，向下：{:.2f}".format(dayup,daydown))

结果：

向上：6.17，向下：0.16

4. “天天向上的力量”第三问

一年365天，一周5个工作日，每天进步1%；一周2个休息日，每天退步1%，这种工作日的力量又如何呢？

代码：

#DayDayUpQ3.py
dayfactor = 0.01
dayup =1.0
for i in range(365):
    if i % 7 in [6,0]:
        dayup = dayup*(1-dayfactor)
    else:
        dayup = dayup*(1+dayfactor)
print("工作日的力量：{:.2f}".format(dayup))

运行结果：

工作日的力量：4.63

5. “天天向上的力量”第四问

问题4：工作日模式（即平时努力工作，双休每天下降1%）要努力到什么水平，才能与每天都进步1%取得的结果一样呢？

流程图：

图1

代码：

#定义函数
def dayUP(df):
    dayup = 1
    for i in range(365):
        if i%7 in [0,6]:
            dayup = dayup*(1-0.01)
        else:
            dayup = dayup*(1+df)
    return dayup
dayfactor = 0.01
dayupa1 = pow(1.01,365)
dayupa = round(dayupa1,2)
while dayUP(dayfactor) <37.78:
    dayfactor += 0.001
print("工作日努力的参数是：{:.3f}".format(dayfactor))

运行结果：

工作日努力的参数是：0.019

3.3 字符串类型及操作

1.字符串类型的表示

字符串是由0个或多个字符组成的有序字符序列。字符串由一对单引号或者双引号表示。字符串是字符的有序序列，可以对其中的字符进行索引。

字符串由2类共4中表示方法：

（1）由一对单引号或者双引号表示；

（2）一对三单引号或三双引号表示，可表示多行字符串。当所给出的多行字符串没有被应用，则就当做了注释。

字符串切片的高级用法

    使用[M:N:K]根据步长对字符串进行切片，M缺失表示至开头，N缺失表示到结尾，K表示步长。例如：“〇一二三四五六七八九十”，[1:8:2]的结果是“一三五七”。[::-1]则是“十九八七六五四三二一〇”。

2.字符串操作符

表4 字符串操作符

3.字符串处理函数

表5 常用字符串处理函数

Python字符串中每个字符都是Unicode编码字符，从0到1114111（0x10FFFF）空间，每个编码对应一个字符。

例如：

for i in range(12):
print(chr(9800+i),end = "")
#如果end后面为空，则不换行

结果：

♈♉♊♋♌♍♎♏♐♑♒♓

4.字符串处理方法

此处方法特指<a>.<b>()中的函数<b>()，方法本身也是函数，但与<a>有关。

表6 常用字符串处理方法

5.字符串类型的格式化

格式化是对字符串进行格式表达的方式，字符串格式化使用format()方法。用法如下：

<模板字符串>.format(<逗号分隔的参数>)

我们需要用到一个概念——槽。相当于一个占位符，通常用{}表示。例如：

“{}:计算机{}的CPU占用率为{}%”.format(“2018-10-10”,”C”,10)

输出为：

2018-10-10:计算机C的CPU占用率为10%

若代码为：

“{1}:计算机{0}的CPU占用率为{2}%”.format(“2018-10-10”,”C”,10)

则输出为：

C:计算机2018-10-10的CPU占用率为10%

槽内部对格式化的配置方式：{<参数序号>:<格式控制标记>}，具体内容如图2所示：

图2

对于前三类举例：

“{0:=^20}”.format(“PYTHON”)

在这里面，“：”冒号是一个引导符，前面的数字0代表的是用第0个元素来放到这里，“=”等号代表用于填充的字符，^表示居中对齐，20代表槽的输出宽度。

对于后三类举例：

“{0:,.2f}”.format(12345.6789)

在这里，0还是指填充第0个元素到这里，“：”还是引导符，“,”是数字的千位分隔符，后面的2是小数精度，f是数据类型。输出结果是：12,345.68（7四舍五入进1）

3.4 模块2：time块的应用

1.time库基本介绍

time库是Python处理时间的标准库，能够提供计算机时间的表达，提供获取系统事件并格式化输出功能，提供系统级精确计时功能，用于程序性分析。

time库包括三类函数：

（1）时间获取：time()/ctime()/gmtime()

（2）时间格式化：strftime()/strptime()

（3）程序计时：sleep()/perf_counter()

2.时间获取

表7 time库的函数

3.时间格式化

它是将时间以合理的方式展示出来，它也需要一个展示模板，由特定的格式化控制符组成。

表8 time时间格式化的函数

表9 时间格式化字符串

4.程序计时应用

测试时间：perf_counter()，返回一个CPU级别的精确时间计数值，单位为秒。由于这个计数值起点不确定，连续调用差值才有意义。

产生时间：sleep(s)：让程序休眠s秒，可以是浮点数。

3.5 实例：文本进度条

1.问题分析

    采用字符串方式打印可以动态打出的文本进度条。采用sleep()模拟一个持续的进度。

2简单的开始

代码：

scale = 10
for i in range(scale-1):
    a = '*'*i
    b = '.'*(scale - i)
    c = (i/scale)*100
    print("{:^3.0f}%[{}->{}]".format(c,a,b))
    time.sleep(0.1)
print("------FINISHED------")

结果：

0 %[->..........]

10 %[*->.........]

20 %[**->........]

30 %[***->.......]

40 %[****->......]

50 %[*****->.....]

60 %[******->....]

70 %[*******->...]

80 %[********->..]

------FINISHED------

3.单行动态刷新

刷新的本质是：用后打印的字符覆盖之前的字符；

不能换行：print()需要被控制

要能回退：打印后光标退回到之前的位置\r

代码：

import time
for i in range(101):
print("\r{:3}%".format(i), end = "")
#想在输出的字符串后面加啥就是end里面加啥，不换行就是空
    time.sleep(0.1)

4.实例完整效果

代码：

import time
scale =50
print("执行开始".center(scale//2,'.'))
start = time.perf_counter()
 
for i in range(scale+1):
    a = '*'*i
    b = '.'*(scale - i)
    c = (i/scale)*100
    dur = time.perf_counter() - start
    print("\r{:^3.0f}%[{}->{}]{:.2f}s".format(c,a,b,dur), end = "")
    time.sleep(0.1)
print("\nFINISHED".center(scale//2,'.'))