青少年Python编程

汇总来自（凤城老人的头条主页 - 今日头条(www.toutiao.com)《青少年Python编程系列》。

一、input()输入的内容是字符串类型

a = input("输入边长：")
a = float(a)  #inpuut输入为字符串，此处转化成浮点数字
s = a * a
print("正方形面积s=",s) #输出语句可以同时输出多个内容，中间以逗号隔开，每个变量类型可以不同。不同的内容之间以空格隔开。

二、内置函数

1、print函数：正常情况下，print按行输出内容；如果在print函数里面加两种“小尾巴”，就可以改变它的结尾符和分隔符。

print("Hello", end=' ')
print("你好")
print(1, 2, 3, 4, 5, sep=';')

结果：

Hello 你好
1;2;3;4;5

2、pow()函数

作用与**运算符相同，用于计算幂运算，里面需要写两个参数，分别为底和幂。

3、round()函数

作用是对一个浮点数进行四舍五入，里面有两个参数，第一个参数是浮点数，第二个参数是精确的小数位数，不写默认精确到整数位。

4、eval()函数

作用是将字符串的内容作为Python的代码执行。如下代码段中，a被赋值为2，字符串的内容是a+3，变成代码后就是2+3，输出结果为5。以下代码为2、3、4函数的样例：

a = 3 ** 4
b = pow(3, 4)
print(a, b)   #两者结果一样
print(round(3.7))  # 4
print(round(120.6192, 2)) # 120.62
a = 2
print(eval("a+3"))
#print(eval("Hello")) #这段代码执行后会报错：字符串中的Hello被转换成了代码执行，变成了一个标识符，但是这个变量没有被定义，因此程序报错。
a = eval(input("请输入边长："))
s = a * a
print("正方形的面积：", s)

eval()函数有如下妙用，还是以计算正方形面积的代码为例。前面的代码中，我们不知道正方形的边长是整数还是浮点数，所以转换成浮点数了。如果运行代码时边长输入的整数，最后输出的结果还是浮点数。如果用eval()函数就可以优化这个代码。

三、字符串的使用

1、单引号或者双引号书写的字符串都是单行字符串。字符串在Python中还可以使用三个单引号或者三个双引号开头，三个单引号或者三个双引号结尾，写成多行字符串。

poem1 = '''远上寒山石径斜，
白云生处有人家。
停车坐爱枫林晚，
霜叶红于二月花。'''
poem2 = """日照香炉生紫烟，
遥看瀑布挂前川。
飞流直下三千尺，
疑是银河落九天。
"""
print(poem1, poem2, sep='\n')

多行注释的时候曾经用过三个单引号。如果不把它赋值给任何变量，它就是多行注释；如果把它赋值给一个变量，它就变成多行字符串了。

2、字符串索引

字符串中每个字符都有对应的位置编号，通过索引可以获取访问字符串中的单个字符。索引分为正向索引和反向索引，正向索引编号从0开始，反向索引编号使用负数表示，从-1开始。

索引	P	Y	T	H	O	N
正向	0	1	2	3	4	5
反向	-6	-5	-4	-3	-2	-1

如果我们要获取字母'N'，可以使用正向索引，写作lang[5]；也可以使用反向索引，写作lang[-1]。

易错点：正向索引起始值为0，不是1。

3、字符串切片

我们经常需要截取字符串中的某些部分，切片就是截取字符串中某些部分的方法
切片的格式
str[start:end:step]
start：起始索引，取值的时候包括该索引，省略代表从0开始
end ：结束索引，取值的时候不包括该索引，省略代表到结尾
step：步长，每多少个字符取一个字符，省略代表1，负数代表反向切片

s = "123456789"
print(s[1:5]) # 2345 从索引为1到索引为5（不包括5）
print(s[:7]) # 1234567 起始索引省略为0，到索引7（不包括7）
print(s[1:6:2]) # 246 起始索引为1，结束索引为6（不包括6），步长为2
print(s[-5:-3]) # 56 起始索引为反向索引-5，结束索引为反向索引-3（不包括-3）
print(s[::-1]) # 987654321 起始索引和结束索引为空，为从头到尾，步长-1为反向

4、成员运算符

成员运算符使用关键字in。我们可以使用in或not in判断字符串中是否包含字符串。

s = "Hello Python!"
print("h" in s) # True  字符串中有h，in的判断结果为True
print("h" not in s) # False  字符串中有h，not in的判断结果为False
print("ab" in s) # False  字符串中没有ab， in的判断结果为False
print("ab" not in s) # True  字符串中没有ab， not in的判断结果为True

5、len()函数

len()函数可以获取字符串的长度，即字符串中有多少个字符。

6、count()函数

使用count()方法可以获取字符串中的子字符串的数量。

str.count(sub_str, beg=0, end=len(str))

count()方法里面至少要有一个参数，是子字符串。后面两个参数是可选项，分别是起始位置和结束位置。

s = "This is a sausage"
print(s.count('s'))
# 结果为4，字符串中有4个字母‘s’

7、find()方法和index()方法

使用find()方法可以获取字符串中子字符串首次出现位置的索引值，如果子字符串不存在则返回-1。使用index()方法同样可以获取字符串中子字符串首次出现位置的索引值，如果子字符串不存在程序报错。

str.find(sub_str, beg=0, end=len(str))
str.index(sub_str, beg=0, end=len(str))

find()方法和index()方法里面至少有一个参数，是子字符串。后面两个参数是可选项，分别是起始位置和结束位置。我们看一下具体的使用。

s = "This is a sausage"
print(s.find('s'))
print(s.index('s'))
# find()和index()结果都为3，第四个字符是s，索引号为3
print(s.find('s', 4))
print(s.index('s', 4))
# 结果为6。从索引为4的字符串开始往后找，第一个s出现在is上，索引号为6
print(s.find('z', 4))
# 结果为-1。字符串中没有字母z，返回-1。
print(s.index('z', 4))
# 程序报错

8、upper()方法和lower()方法

upper()方法可以将字符串全部转换为大写字母，lower()方法可以将字符串全部转换为小写字母。

str.upper()
str.lower()

9、replace()方法

replace()方法可以将字符串中的子字符串替换为新的子字符串。

str.replace(old, new [, max])

replace()方法中至少有两个参数，分别是旧字符串和新字符串。第三个参数为可选项，可设置最多替换的个数，如不填写则替换全部。

s = "This is a sausage"
print(s.replace('sausage', 'pizza'))
# 结果为：This is a pizza。sausage被替换成pizza。s2 = "SOS SOS SOS SOS SOS"
print(s2.replace('SOS', 'HELP', 2))
# 结果为：HELP HELP SOS SOS SOS。最后一个参数2，规定了最多替换2个。

10、strip()方法

strip()方法用于移除字符串头尾两端的指定字符或字符串，默认为空格和换行符。

注意：只删除头尾两端的，不会删除中间的。

四、列表

列表(list)是一种数据项构成的有限序列，即按照一定的线性顺序，排列而成的数据项的集合，在这种数据结构上进行的基本操作包括对元素的的查找，插入，和删除。

创建一个列表，只要把逗号分隔的不同的数据项使用方括号括起来即可。字符、字符串、数值等不同数据类型的数据可以保存到同一个列表中。

列表和字符串操作有很多相似，原文中介绍很详细。这里重点引用以下内容。

1、字符串拆分成列表

有一定规律的字符串，可以使用指定的分隔符，将字符串拆分成列表。使用的是字符串的split()方法，使用方法如下：

str.split(sep, num)

split()方法里面有两个参数，第一个参数为分隔符，默认值为所有空字符（包括空格、换行、制表符等），第二个参数为分隔次数，默认值为-1，即分隔所有。我们看看具体的例子：

s = '西瓜,苹果,梨子,桃子,芒果'
list1 = s.split(',')
print(list1)
# ['西瓜', '苹果', '梨子', '桃子', '芒果']
list2 = s.split(',', 2)
print(list2)
# ['西瓜', '苹果', '梨子,桃子,芒果']

第一个split()中只输入了分隔符，没有输入次数，所有的逗号都是分隔符。

第二个split()中指定了分隔2次，从第3个逗号开始不再是分隔符。

s = 'I like swimming.\nDo you like swimming?'
list1 = s.split()
print(list1)
# ['I', 'like', 'swimming.', 'Do', 'you', 'like', 'swimming?']

这个例子中split()中没有写任何参数，空格和换行都是分隔符。

2、列表结合成字符串

字符串的join()方法，可以使用指定的分隔符，将列表结合成一个字符串。使用方法如下：

sep.join(list)

我们看一下具体的使用方法：

list1 = ['苹果', '西瓜', '梨子', '橘子', '芒果']
s1 = ' '.join(list1)
print(s1)
# 苹果 西瓜 梨子 橘子 芒果
s2 = ';'.join(list1)
print(s2)
# 苹果;西瓜;梨子;橘子;芒果

3、列表的复制

3.1 可变数据类型和不可变数据类型

我们先来做一个实验：

a = [1, 2, 3, 4]
b = a
a.append(5)
print(a)
print(b)

看上面的代码以后，我们思考一下，得到的结果与实际的结果是不是一致。

实践证明，我们修改列表a的值以后，列表b的值也跟着变了，这就要引入一个新的知识叫做可变数据类型。列表是一种可变数据类型，列表的变量名称是指向对象的一个标签。变量名称指向了一个内存地址，再赋值一个变量，只不过是使用了另外一个变量指向了同一个位置，而不是在内存的另一个位置重新建立一个列表。

可变数据类型：变量在内存中创建后，内存中的数据可以被修改。（list）

不可变数据类型：变量在内存中创建后，内存中的数据不可以被修改。如果被修改，会在其他区域重新建立。（int, float, bool）

3.2 列表复制到方法
通过刚才的例子，我们看出列表是无法通过一个新的变量赋值的方式来复制的。那我们怎样从内存中开辟一个新的空间，复制一个新的列表出来呢？我们需要用到切片：

new = old[:]

通过这个方法我们修改一下原来的代码，再看看效果：

a = [1, 2, 3, 4]
b = a[:]
a.append(5)
print(a)
print(b)

五、元组（Tuple）

Python元组和Python列表数据类似，都是线性表。唯一不同的是：Python元组赋值后所存储的数据不能被程序修改，可以将元组看作是只能读取数据不能修改数据的列表。

Python元组是不可变数据类型，Python列表是可变数据类型。

元组类型除了无法修改，别的跟列表没什么区别，那我们为什么需要元组类型呢？元组类型一般用来存放元素个数和位置确定的一堆数据，比如学生有学号、性别、出生年月，保存后几乎不可能修改。我们可以定义元组保存。在Python中，元组处理的速度要比列表快。

六、字典类型和集合类型

字典（dictionary，函数名称dict）是另一种可变容器模型，且可存储任意类型对象。如字符串、数字、元组等其他容器模型。

字典由键和对应值成对组成。字典也被称作关联数组或哈希表。基本语法如下：

字典的每个键值(key=>value)对用冒号(:)分割，每个对之间用逗号(,)分割，整个字典包括在花括号({})中：

d = {key1: value1, key2: value2 }

字典，从字面我们就想到了字典。我们回忆一下我们查字典，不管采用哪种查字典的方法，最后对应的我们想要找的那个字。还有就是超市里的价签，都是有对应性的。字典和他们一样都有对应性。

集合（set）是由不重复元素组成的无序容器。基本用法包括成员检测、消除重复元素。集合对象支持合集、交集、差集、对称差分等数学运算。

集合的创建使用花括号或者set函数。（空集合只能用set函数创建）

集合类型主要用于计算交集、并集、差集、对称差集（由于集合的知识需要高中数学中才会学习，这里不讲集合的运算符）。但是利用集合元素不能重复的特性，我们可以对列表进行去除重复值的操作，这也是去除列表中重复值最方便的方法。

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