数字类型及操作

整数类型

与数学中整数的概念一致。

• 可正可负，没有取值范围限制
• pow(x,y)函数：计算x的y次方，想算多大算多大

四种进制表示形式

• 十进制
• 二进制，以0b或0B开头：0b11
• 八进制，以0o或0O开头：0o7
• 十六进制，以0x或0X开头：0o11

浮点数类型

与数学中实数概念一致。

• 带有小数点及小数的数字
• 浮点数取值范围和小数精度都存在限制，但常规计算可忽略
• 取值范围约为-10^308 ~ 10^308 ，精度等级 10^-16

浮点数间运算存在不确定尾数，不是bug。

十进制浮点数计算经过二进制转换和反向转换，可能出现不确定尾数。

• round(x,d)：对x四舍五入，d是小数截取位数
• 浮点数间运算及比较用round()函数辅助

浮点数可用科学计数法表示

• 使用e或E作为幂的符号，以10为基数，格式为<a>e<b>，表示a*10^b

复数类型

与数学中复数概念一致。
对于复数z=a+bj

• z.real获得实部，z.imag获得虚部

数值运算操作符

完成运算的一种符号体系

• +,-,*,/,//（整数除，商取整数）
• %余数，模运算，**幂运算，同pow(x,y)

二元操作符有对应的增强赋值操作符

x op = y，即 x=x op y其中op为二元操作符，即以上七种操作符。

类型间可混合运算，生成结果为“最宽”类型。

• 整数->浮点数->复数

数值运算函数

一些以函数形式提供的数值运算功能

实例3：天天向上的力量

问题：一年365天，每天进步1%，累计进步多少？每天退步1%，累计剩下多少？

• 进步，1.01^ 365；退步，0.99^365
• 如果是三天打鱼两天晒网？如果工作日进步双休日休息？

问题1：1‰的力量

代码：

#DayDayUpQ1.py
dayup = pow(1.001,365)
daydown = pow(0.999,365)
print("向上:{:2f}，向下:{:2f}".format(dayup, daydown))

运行结果：

>>>
向上:1.44，向下:0.69

问题2：5‰和1%的力量

代码：

#DayDayUpQ2.py
dayfactor = 0.005
dayup = pow(1+dayfactor, 365)
daydown = pow(1-dayfactor, 365)
print("向上:{:2f}，向下:{:2f}".format(dayup, daydown))

运行结果：

>>>
向上:6.17，向下:0.16

问题3：工作日的力量

工作日进步1%，休息日退步1%。
代码：

#DayDayUpQ3.py
dayup = 1.0
dayfactor = 0.01
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

问题4：工作日的努力

在工作日模式下要努力什么程度才能与每天努力1%相同？
计算思维：试错 def...while...
编写函数

#DayDayUpQ4.py
def dayUp(df):
    dayup = 1
    for i in range(365):
        if i % 7 in [6,0]:
            dayup = dayup*(1-0.01)
        else:
            dayup = dayup*(1+df)
    return dayup
dayfactor = 0.01
while dayUp(dayfactor) < 37.78:
    dayfactor += 0.001

举一反三

第三问：计算思维
第四问：试错
问题变化和扩展

• 如果休息日不下降？
• 如果工作和休息的时间变化？
• 比例不同？

字符串类型及操作

字符串：由0个或多个字符组成的有序字符序列，由一对单引号或双引号表示。

字符串类型的表示

有2类，四种表示方式

• 由一对单引号或双引号表示，仅表示单行字符串
• 由一对三单引号或三双引号表示，可表示多行字符串

如果希望在字符串中包含双引号或单引号？

• 字符串中和两侧的引号不同

如果希望在字符串中包含双引号和单引号？

• 字符串两侧使用三单引号或三双引号

字符串的序号

字符串的使用

• 索引：返回单个字符，<字符串>[M]
• 切片：返回多个字符串，<字符串>[M:N]
  • M缺失表示至开头，N缺失表示至结尾
  • <字符串>[M:N:K]根据步长K对字符串进行切片
  • <字符串>[::-1]将字符串逆序

特殊字符

转义符 \

• 转义符表达特定字符的本意

  "这里有个双引号(\")"    
  

  结果为

  >>>
  这里有个双引号(")
  

• 转义符形成一些组合，表达一些不可打印的含义
  "\b"回退；"\n"换行（光标移到下行首）；"\r"回车（光标移到本行首）

字符串操作符

例：获取星期字符串

#WeekNamePrintV1.py
weekStr = '星期一星期二星期三星期四星期五星期六星期日'
weekId = eval(input('请输入星期数字（1-7）：'))
pos = (weekId - 1) * 3
print(weekStr[pos: pos+3]）

消去重复的“星期”字符串

#WeekNamePrintV2.py
weekStr = '一二三四五六日'
weekId = eval(input('请输入星期数字（1-7）：'))
print('星期' + weekStr[weekId-1])

字符串处理函数

字符串处理方法

方法，特指<a>.<b>()风格中的函数<b>()；方法本身也是函数，但与<a>有关；字符串及变量也是<a>

字符串的格式化

使用.format()方法，格式为<模板字符串>.format(<逗号分隔的参数>)

槽

{}为槽。
槽顺序对应format()中参数的顺序。
在槽中加上数字可规定顺序。

槽内部对格式化的配置方式

形式为{<参数序号>:<格式控制标记>}

如：填充对齐宽度

>>>"{0:=^20}".format("Python")
'=======Python======='

数字格式设置

>>>"{0:,.2f}".format(12345.6789)
'12,345.68'

模块2：time库的使用

time库基本介绍

time库是Python中处理时间的标准库

• 计算机时间的表达
• 提供获取系统时间并格式化输出功能
• 提供系统级精确计时功能，用于程序性能分析

import time
time.<b>()

time库包括三类函数

• 时间获取：.time() .ctime() .gmtime()
• 时间格式化：.strftime() .strptime()
• 程序计时：.sleep() .perf_counter()

时间获取

时间格式化

将时间以合理的方式展示出来

• 类似字符的格式化，需要有展示模板
• 展示模板由特定的格式化控制符组成
• 使用.strftime()方法

格式化字符

>>>t = time.gmtime()
>>>time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S",t)
`2018-01-26 12:55:20`

由已知时间字符串，解析处理时间：

>>>timeStr = `2018-01-26 12:55:20`
>>>time.strptime(timeStr, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=1, tm_mday=26, tm_hour=4, tm_min=11, tm_sec=16, tm_wday=4, tm_yday=26, tm_isdst=0)

程序计时应用

• 程序计时指测量起止动作所经历时间的过程
• 测量时间：.perf_counter()
• 产生时间：.sleep()

实例4：文本进度条

• 采用字符串方式打印可以动态变化的文本进度条
• 进度条需要能在一行中逐渐变化

如何获得文本进度条的变化时间？

• 采用sleep()模拟一个持续的进度

简单的开始

代码：

#TextProBarV1.py
import time
scale = 10
print("-----执行开始-----")
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("-----执行结束-----")

执行结果

------执行开始------
 0 %[->..........]
10 %[*->.........]
20 %[**->........]
30 %[***->.......]
40 %[****->......]
50 %[*****->.....]
60 %[******->....]
70 %[*******->...]
80 %[********->..]
90 %[*********->.]
100%[**********->]
------执行结束------

单行动态刷新

根据进度刷新进度，不换行

• 刷新本质：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

#TextProBarV2.py
import time
for i in range(101):
    print("\r{:3}%".format(i), end='')
    time.sleep(0.1)

使用命令提示行执行程序。输入python "<加路径的文件名>"

完整效果

#TextProBarV3.py
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('\n'+'执行结束'.center(scale//2,'-')

举一反三

计算问题扩展

• 使用perf_counter()进行计时
• 适合各类需要统计时间的问题

进度条应用扩展

• 在任何运行时间较长和需要提高用户体验的程序中增加进度条
• 文本进度条不同设计函数