Python By Software-Engineering I

possible key point

1.格式化输入输出：

输入：

在 Python 中，可以使用 input() 函数来读取用户输入的一行内容。该函数会一直等待用户输入，直到用户按下回车键结束输入，并返回用户输入的内容作为字符串。

且input()不会读取缓冲区的换行符，为了达到分割单行数据的目的，可以用split([character])的方法来分割字符串，然后用强制类型转换处理，一个列表的字符串数据可以用

s = input()
nums = [int(num) for num in s.split()]

输出：

Python 中有多种字符串格式化输出的方法，包括 % 格式化、str.format() 和 f-string（3.6+）。接下来我将详细介绍这些方法及其语法。

1. % 格式化

这种方法类似于 C 语言中的 printf。基本语法是在字符串中使用 % 加上格式化字符表示占位符，然后在字符串后面使用 % 操作符和需要插入的变量。

常用的格式化字符包括：

• %s：字符串
• %d：十进制整数
• %f：浮点数
• %x：十六进制整数
• %o：八进制整数

例如：

xxxxxxxxxx
name = "Alice"
age = 30
print("Hello, my name is %s and I'm %d years old." % (name, age))

输出：

xxxxxxxxxx
Hello, my name is Alice and I'm 30 years old.

2.str.format()

这种方法使用 {} 作为占位符，将需要插入的变量传递给 format() 函数。这种方法比 % 格式化更灵活，支持更多的格式选项。

例如：

xxxxxxxxxx
name = "Alice"
age = 30
print("Hello, my name is {} and I'm {} years old.".format(name, age))

输出：

xxxxxxxxxx
Hello, my name is Alice and I'm 30 years old.

部分格式选项包括：

• {:d}：整数
• {:f}：浮点数
• {:x}：十六进制整数
• {:o}：八进制整数
• {:0>5d}：右对齐，宽度为 5，用 0 填充的整数
• {:,.2f}：带千分位分隔符和两位小数的浮点数

3.f-string（3.6+）

f-string 是 Python 3.6 及更高版本引入的格式化方法。它使用字符串前缀 f 或 F，并在字符串中直接插入需要格式化的变量。这种方法非常简洁，性能也更好。

例如：

xxxxxxxxxx
name = "Alice"
age = 30
print(f"Hello, my name is {name} and I'm {age} years old.")

输出：

xxxxxxxxxx
Hello, my name is Alice and I'm 30 years old.

部分 f-string 格式选项包括：

• {value:d}：整数
• {value:f}：浮点数
• {value:x}：十六进制整数
• {value:o}：八进制整数
• {value:0>5d}：右对齐（由大于小于号<>决定对齐方向），宽度为 5，用 0 填充的整数
• {value:,.2f}：带千分位分隔符和两位小数的浮点数

2.csv 库的能用到的api

Python 中常用的 CSV 操作库是 csv，它提供了一些常用的函数和 API，下面是 csv 库中的主要函数和 API 及其用法功能：

1. csv.reader()

该函数用于读取 CSV 文件中的数据，并将其返回为一个迭代器对象，每一行数据都是一个列表。其基本用法如下：

​x
import csv
​
with open('file.csv', 'r') as f:
    reader = csv.reader(f)
    for row in reader:
        print(row)

其中，'file.csv' 是要读取的 CSV 文件名，'r' 表示以只读方式打开文件。csv.reader() 函数返回的对象可以用于迭代，每次迭代返回一行数据的列表。

2.csv.writer()

该函数用于将数据写入 CSV 文件中。其基本用法如下：

xxxxxxxxxx
import csv
​
with open('file.csv', 'w', newline='') as f:
    writer = csv.writer(f)
    writer.writerow(['Name', 'Age', 'Gender'])
    writer.writerow(['Alice', 30, 'Female'])
    writer.writerow(['Bob', 25, 'Male'])

其中，'file.csv' 是要写入的 CSV 文件名，'w' 表示以写入方式打开文件。csv.writer() 函数返回的对象可以用于写入数据，使用 writerow() 方法可以将一行数据写入文件中。

3.with关键字补充（by sage)

在 Python 中，with 是一个关键字，通常用于管理资源，例如打开文件、建立网络连接等。

with 语句的语法结构如下：

xxxxxxxxxx
with expression [as variable]:
    with-block

其中，expression 指代一个上下文管理器对象，通常是需要进行资源管理的对象，例如文件对象。as variable 是可选的，用于将 expression 的返回值赋值给 variable 变量。with-block 则是一个代码块，包含需要进行资源管理的代码。

使用 with 语句的好处在于可以自动管理资源的分配和释放，无需手动进行资源的打开和关闭。当 with 语句结束时，会自动调用上下文管理器对象的 __exit__ 方法，释放资源。

下面是一个打开文件并读取其中内容的例子：

xxxxxxxxxx
with open('file.txt', 'r') as f:
    content = f.read()
print(content)

在这个例子中，with 语句会自动打开文件 'file.txt'，并将文件对象赋值给变量 f。在 with 块内部，我们可以使用 f 对象读取文件内容。当 with 语句结束时，会自动关闭文件，释放资源。

需要注意的是，只有实现了上下文管理协议的对象才能用于 with 语句。Python 标准库中的许多对象都实现了上下文管理协议，例如文件对象、数据库连接对象、网络连接对象等。

4. 一些数据类型以及内置方法

（1）强制类型转换

type(variable)进行强制转换 注：数字转为字符串会直接转换而不会转为ASCII，反向转换同理

（2）字符串操作

• [:] 截取操作
• +连接操作
• not in 判断一个字符不在串中
• capitalize()将字符串的第一个字符转换为大写
• endswith(suffix, beg=0, end=len(string))检查字符串是否以 suffix 结束，如果 beg 或者 end 指定则检查指定的范围内是否以 suffix 结束
• isdigit()如果字符串只包含数字则返回 True 否则返回 False..
• lower()转换字符串中所有大写字符为小写.
• [replace(old, new , max])把字符串中的 old 替换成 new,如果 max 指定，则替换不超过 max 次。
• title()返回"标题化"的字符串,就是说所有单词都是以大写开始，其余字母均为小写(见 istitle())

(3)列表

在python中我们吧列表当成数组使用

• 一个二维数组常见的初始化方式：

  xxxxxxxxxx
  matrix = []
  for i in range(n):
      for j in range(k):
          matrix.append([int(i) for i in input().split()])
  

  方法
  list.append(obj) 在列表末尾添加新的对象
  list.count(obj) 统计某个元素在列表中出现的次数
  list.extend(seq) 在列表末尾一次性追加另一个序列中的多个值（用新列表扩展原来的列表）
  list.index(obj) 从列表中找出某个值第一个匹配项的索引位置
  list.insert(index, obj) 将对象插入列表
  [list.pop(index=-1]) 移除列表中的一个元素（默认最后一个元素），并且返回该元素的值

  len(list) 列表元素个数
  max(list) 返回列表元素最大值
  min(list) 返回列表元素最小值
  list(seq) 将元组转换为列表

（4）字典

xxxxxxxxxx
#!/usr/bin/python3
 
tinydict = {'Name': 'Runoob', 'Age': 7, 'Class': 'First'}
 
tinydict['Age'] = 8               # 更新 Age
tinydict['School'] = "菜鸟教程"  # 添加信息
print ("tinydict['Age']: ", tinydict['Age'])
print ("tinydict['School']: ", tinydict['School'])
以上实例输出结果：
tinydict['Age']:  8
tinydict['School']:  菜鸟教程

其中，key 是要添加的键，value 是要添加的值。如果字典中已经存在该键，则会覆盖原有的值。

如果要一次性向字典中添加多组数据，可以使用以下语法：

xxxxxxxxxx
my_dict = {
    key1: value1,
    key2: value2,
    key3: value3,
    # ...
}

其中，key1、key2、key3 等是要添加的键，value1、value2、value3 等是要添加的值。可以根据实际情况自行添加键值对。

举个例子，如果要向一个名为 my_dict 的空字典中添加一组数据，可以这样写：

xxxxxxxxxx
my_dict = {}
my_dict["key1"] = "value1"

或者这样写：

xxxxxxxxxx
my_dict = {"key1": "value1"}

这样就向字典中添加了一个键为 "key1"，值为 "value1" 的键值对。

5.文件操作

要打开一个文件，需要指定文件路径和操作模式。操作模式包括：

• 'r'：读取模式，用于读取文件中的数据
• 'w'：写入模式，用于写入数据到文件中，如果文件不存在会创建一个新文件，如果文件存在会覆盖原有内容
• 'a'：追加模式，用于在文件末尾追加数据
• 'x'：创建模式，用于创建新文件，如果文件已经存在则会抛出异常
• 'b'：二进制模式，用于处理二进制文件，如图片、视频等
• 't'：文本模式，用于处理文本文件，默认模式

以下是一个打开文件并读取其中的数据的示例代码：

xxxxxxxxxx
with open('file.txt', 'r') as f:
    data = f.read()
print(data)

在上面的代码中，我们使用with语句打开了一个名为file.txt的文件，并指定了操作模式为'r'（读取模式）。with语句可以保证在读取完文件后自动关闭文件，避免了资源泄漏的问题。

读取文件的数据可以使用read()方法，该方法会将整个文件的内容读取到一个字符串中。如果文件比较大，可以使用readline()方法逐行读取文件数据。

xxxxxxxxxx
with open('file.txt', 'r') as f:
    line = f.readline()
    while line:
        print(line)
        line = f.readline()

上面的代码会逐行读取文件中的数据，并打印每一行的内容。

要向文件中写入数据，可以使用打开文件时指定的操作模式之一：'w'（写入模式）或者'a'（追加模式）。在写入数据之前需要先打开文件，并使用write()方法将数据写入到文件中。

下面是一个简单的示例代码，将一些文本写入到文件中：

xxxxxxxxxx
# 打开文件，如果文件不存在则创建一个新文件，如果文件已经存在则覆盖原有内容
with open('file.txt', 'w') as f:
    f.write('Hello, world!\n')
    f.write('This is a test file.\n')
    f.write('Goodbye!')

在上面的代码中，我们使用open()函数打开一个名为file.txt的文件，并指定了操作模式为'w'（写入模式）。然后我们使用write()方法向文件中写入一些文本内容。注意，在写入完数据之后，一定要关闭文件，这里我们使用了with语句来自动关闭文件。

如果想要在文件末尾追加数据而不是覆盖原有内容，可以使用'a'（追加模式）来打开文件，示例代码如下：

xxxxxxxxxx
# 打开文件，如果文件不存在则创建一个新文件，如果文件已经存在则在文件末尾追加数据
with open('file.txt', 'a') as f:
    f.write('\nThis is some additional text.')

在上面的代码中，我们使用'a'操作模式打开文件，然后使用write()方法向文件末尾追加一些文本数据，注意在数据末尾添加了一个换行符 \n，这是为了让新添加的数据从新的一行开始。

6.in关键字的用法

in 是 Python 中的一个关键字，主要用于判断一个元素是否属于一个集合（如字符串、列表、元组、字典等）。具体来说，in 关键字有以下用法：

1. 判断一个元素是否属于一个序列类型（如字符串、列表、元组等）：

xxxxxxxxxx
str1 = 'hello, world'
if 'h' in str1:
    print('h is in str1')
    
lst = [1, 2, 3, 4, 5]
if 3 in lst:
    print('3 is in lst')
    
tup = (1, 2, 3)
if 4 not in tup:
    print('4 is not in tup')

2.遍历一个序列类型，如字符串、列表、元组等：

xxxxxxxxxx
str1 = 'hello, world'
for ch in str1:
    print(ch)
    
lst = [1, 2, 3, 4, 5]
for num in lst:
    print(num)
    
tup = (1, 2, 3)
for i in range(len(tup)):
    print(tup[i])

3.判断一个键是否属于一个字典：

xxxxxxxxxx
dict1 = {'name': 'Alice', 'age': 18}
if 'name' in dict1:
    print('name is a key in dict1')
    
if 'gender' not in dict1:
    print('gender is not a key in dict1')

4.遍历一个字典的键或值：

xxxxxxxxxx
dict1 = {'name': 'Alice', 'age': 18}
for key in dict1:
    print(key)
    
for value in dict1.values():
    print(value)

5.判断一个子字符串是否是另一个字符串的子串：

xxxxxxxxxx
str1 = 'hello, world'
if 'world' in str1:
    print('world is a substring of str1')

总的来说，in 关键字用于在Python中进行成员测试和迭代操作，是Python中非常常用的一个关键字。

7.readline和readlines用法

readlines() 是 Python 中用于从文件中读取多行数据的一个方法。它会读取文件中的所有内容，并将每一行数据作为一个字符串存储在列表中。

具体来说，readlines() 方法会返回一个列表对象，其中每个元素都是文件中的一行数据，每个字符串末尾会带有一个换行符 \n，除了最后一行数据之外。示例如下：

xxxxxxxxxx
with open('file.txt', 'r') as f:
    lines = f.readlines()
    for line in lines:
        print(line.strip())  # 去除每行数据末尾的换行符

在上面的代码中，我们使用with语句打开了一个名为file.txt的文件，并指定了操作模式为'r'（读取模式）。然后我们使用readlines()方法读取文件中的所有数据，并将每一行数据存储在一个列表中。最后，我们使用一个for循环遍历这个列表，并打印每一行数据，注意使用strip()方法去除每行数据末尾的换行符。

除了readlines()方法之外，还有一个类似的方法叫做readline()，它可以逐行读取文件中的数据，每次读取一行。不同于readlines()，readline()每次只读取一行数据，可以用于处理非常大的文件，避免一次性读取整个文件造成内存占用过大的问题。

当处理较大的文本文件时，逐行读取是一种更加高效的方式。下面是一个使用readline()逐行读取文件的例子：

xxxxxxxxxx
with open('file.txt', 'r') as f:
    line = f.readline()
    while line:
        print(line.strip())  # 去除每行数据末尾的换行符
        line = f.readline()

在上面的代码中，我们使用with语句打开了一个名为file.txt的文件，并指定操作模式为'r'（读取模式）。然后我们使用readline()方法读取文件中的每一行数据，将其存储在变量line中。在一个while循环中，我们不断读取下一行数据，直到读取到最后一行数据为止。注意，在每个循环迭代中，我们使用strip()方法去除每行数据末尾的换行符。

需要注意的是，如果文件非常大，使用readline()逐行读取的效率可能会比较低，因为需要不断地从磁盘中读取数据。此时，可以考虑使用readlines()方法一次性读取所有数据并存储在一个列表中，然后在内存中处理这个列表。