03. Python 基本数据类型

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整数类型

4 种进制表示形式

  • 十进制：1010, 99, -217
  • 二进制，以 0b 或 0B 开头：0b010, -0B101
  • 八进制，以 0o 或 0O开头：0o123, -0O456
  • 十六进制，以 0x 或 0X 开头：0x9a, -0X89

浮点数类型

与数学中实数的概念一致

  • 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
  • 取值范围数量级约 -10 的 308 次方 至 10 的 308 次方 ，精度数量级 10 的 -16 次方

浮点数间运算存在不确定尾数，不是bug
结果无限接近 0.3，但可能存在尾数

解决办法: 使用 round 函数
浮点数间运算存在不确定尾数
>>> 0.1 + 0.2 == 0.3
False
>>> round(0.1+0.2, 1) == 0.3
True

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
  • 不确定尾数一般发生在 10 -16 左右，round()十分有效

科学计数法表示

  • 使用字母 e 或 E 作为幂的符号，以 10 为基数，格式如下：
  • <a>e<b> 表示 a*10 b
  • 例如：4.3e-3 值为0.0043 9.6E5 值为960000.0

复数类型

z = 1.23e - 4 + 5.6e + 89j

  • 实部是什么？ z.real 获得实部
  • 虚部是什么？ z.imag 获得虚部

数值运算操作符

数字类型的关系

类型间可进行混合运算，生成结果为"最宽"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

例如：123 + 4.0 = 127.0 (整数+浮点数 = 浮点数)

数值运算函数

字符串类型及操作

字符串的序号

使用[ ]获取字符串中一个或多个字符

  • 索引：返回字符串中单个字符 <字符串>[M]
    "请输入带有符号的温度值: "[0] 或者 TempStr[-1]
  • 切片：返回字符串中一段字符子串 <字符串>[M: N]
    "请输入带有符号的温度值: "[1:3] 或者 TempStr[0:-1]

字符串的特殊字符

  • 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(光标移动到下行首) “\r” 回车(光标移动到本行首)

一些以函数形式提供的字符串处理功能

Unicode编码
  • 统一字符编码，即覆盖几乎所有字符的编码方式
  • 从0到1114111 (0x10FFFF)空间，每个编码对应一个字符
  • Python字符串中每个字符都是Unicode编码字符

使用string的format函数常用到中文空格’　', 它的Unicode的十六进制形式为为 hex3000, 十进制形式为 dec12288, 在python的3.x平台可以表示为 chr(12288)

字符串处理方法

字符串类型的格式化

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>)

time 库基本介绍

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()

获取时间

时间格式化

time.strptime(str, tpl)

程序计时

程序计时应用广泛

  • 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()

和 Java 比较，不一样的语法

input()得到用户输入的并转为字符串
str(xxx), 将xxx转为字符串
int(xxx), 将xxx转为int数值类型

同时给多个变量赋值:
a, b, c = 1, 3, 5

文本进度条"简单的开始

  • 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
手动命令行执行 python 文件
  1. 找到安装路径C:\Users\hp\AppData\Local\Programs\Python\Python35
  2. 控制面板\系统和安全\系统 高级系统设置 Path变量增加一个值
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#TextProBar.py
import time
strWidth = 20
scale = 50
start = time.perf_counter()
print("执行开始".center(strWidth, '-'))
for i in range(scale + 1):
    progress = i * 100 / scale
    a = '*' * i
    b = '.' * (scale - i)
    dur = time.perf_counter() - start
    print("\r{:^3.0f}%[{}->{}]{:.2f}s".format(progress, a, b, dur), end="")
    time.sleep(0.1)
print("\n" + "执行结束".center(strWidth, '-'))
  • 文本进度条程序使用了perf_counter()计时
  • 计时方法适合各类需要统计时间的计算问题
  • 例如：比较不同算法时间、统计部分程序运行时间
进度条应用
  • 在任何运行时间需要较长的程序中增加进度条
  • 在任何希望提高用户体验的应用中增加进度条
  • 进度条是人机交互的纽带之一

Harrison C. et al. Rethinking the Progress Bar. In ACM Symposium on User Interface Software and Technology, 2007

文本进度条的不同设计函数

结论: 先慢后快的方式更迎合人们

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# TextProBar.py 改进版
import time
strWidth = 20
scale = 50
start = time.perf_counter()
print("执行开始".center(strWidth, '-'))
for i in range(scale + 1):
    # 采用 fast power 函数, 增强用户体验
    precent = i / scale
    newPrecent = (precent + (1 - precent) / 2) ** 8
    progress = precent * 100
    starCount = int(scale * precent)
    a = '*' * starCount
    b = '.' * (scale - starCount)
    dur = time.perf_counter() - start
    print("\r{:^3.0f}%[{}->{}]{:.2f}s".format(progress, a, b, dur), end="")
    time.sleep(0.20)
print("\n" + "执行结束".center(strWidth, '-'))