零基础学python过程中自己记录的学习笔记，基本函数和方法，供学习参考

一、基本数据类型

1、数值运算函数

2、字符串

2.1、字符串操作处理

切片：[m:n:k] m起始下标，n结束下标(不包括)，k步长

​ x + y ：连接连个字符串

​ x * n ：复制n次字符串x

​ x in s ：如果x是s子串，则返回true，否则返回false

​ len(x) ：长度，返回字符串x的长度

len("123456")    # 6

​ hex(x) 或 oct(x) ：整数x的十六进制或八进制小写形式字符串

hex(425)	# "0x1a9"

oct(425)	# "0o651"

​ chr(u) ：u为Unicode编码，返回其对应的字符

​ ord(x) ：x为字符，返回其对应的Unicode编码

2.2、字符串处理方法

​ 方法必须用.来进行执行

​ str.lower() 或 str.upper() ：返回字符串的副本，全部为小写/大写

​ str.split(sep=None) ：返回一个列表，由str通过sep被分割的部分组成

"A,B,C".split(",")	# ['A','B','C']

​ str.count(s) ：返回一个数字，计算str中s的个数

​ str.replace(old,new) ：返回字符串str副本，所有old子串替换为new新串

​ str.strip(chars) ：从str中去掉在其左侧和右侧chars中列出的字符

​ str.rstrip(chars) ：从str中去掉其右侧chars中列出的字符

​ str.join(s) ：将str插入到字符串s中

','.join("12345")	# 1,2,3,4,5

2.3、字符串类型的格式化

​ “{} {}”.format(x,y)

3、time库的使用

time库是python中处理时间的库函数

import time
time.<b>()

3.1、时间获取函数

​ time() ：获取当前的时间戳，表示从1970.01.01到当前时间为止，单位为秒

time.time()	#1649499510.9574826

​ ctime() ：获取当前时间并以易读的方式返回，返回字符串

time.ctime()	#Sat Apr  9 18:18:45 2022

​ gmtime() ：获取当前时间，以一种计算机可以处理的格式返回

time.getime()	#time.struct_time(tm_year=2022, tm_mon=4, tm_mday=9, tm_hour=10, tm_min=20, tm_sec=48, tm_wday=5, tm_yday=99, tm_isdst=0)

3.2、时间格式化

​ strftime(tpl,ts) ：tpl是格式化模板字符串，用来定义输出效果，ts是计算机内部时间类型变量

t = time.gmtime()
time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S",t)
#输出2022-04-09 10:30:17

​ strptime(str,tpl) ：str是字符串形式的时间值，tpl是格式化模板字符串

3.3、程序计时

​ 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()

start = time.perf_counter()
end = time.perf_counter()
x = end - start
print(x)

​ 产生时间，休眠：sleep() 单位为秒

​ 案例：文本进度条

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

二、程序的控制

1、程序的分支结构

if 条件:
	语句块1
else:
	语句块2

紧凑形式：表示式1 if 条件 else 表达式2  #不能进行赋值操作
"对" if x==0 else "错"

if 条件1:		#多分支结构
	语句块1
elif 条件2:
	语句快2
else：
	语句块3

​ x and y #两个条件x和y的逻辑与

​ x or y #两个条件x和y的逻辑或

​ not x #条件x的逻辑非

2、程序的异常处理

异常处理的基本使用

try:
	语句块1
except 异常类型:#标准类型后，只会相应这个异常
	语句块2

异常处理的高级使用

try :
	语句块1
except 异常类型:	#发生对应的异常后，执行语句块2
	语句块2
else :		#在不发生异常时执行语句块3
	语句块3
finally :	#不管发不发生异常，最后都会执行语句块4
	语句块4

3、循环结构

for 循环变量 in 遍历结构：  #遍历循环
	语句块

​ range(n)函数：产生由0到n-1的数字序列

​ range(m,n,k) ：m为起始位置，n为终止位置(不包含n)，k为步长

while 条件:	#无穷循环
	语句块

break continue 循环控制保留字，退出当前循环层次

循环else的高级用法：与break有关，若break生效，则不允许else语句，否则在程序结束运行else语句

for i in range(5):
	if	i == 1 :
		break
	print(i)
else:
	print('是否退出')

4、random库的使用

​ random库是使用随机数的python标准库

​ 使用方法：import random

4.1、基本随机数函数

​ seed(a=None) #初始化给定的随机数种子，默认为当前系统时间。才方便程序复现

random.seed(10)		#产生种子10对应的序列

​ random() #生成[0.0 , 1.0)之间的随机小数

4.2、扩展随机数函数

​ randint(a,b) #生成一个[a,b]之间的整数

random.randint(10,100)		# 64

​ randrange(m,n[,k]) #生成一个[m,n)之间以k为步长的随机整数

random.randrange(10,100,80)		# 80

​ getrandbits(k) #生成一个k比特长的随机整数

​ uniform(a,b) #生成一个[a,b]之间的随机小数

​ choice(seq) #从序列中随机选取一个元素，并返回

​ shuffle(seq) #将序列seq种元素随机打乱

三、函数和代码复用

1、函数

1.1、函数的参数传递

​ 函数可以有参数，也可以没有参数，但必须保留括号

	def 函数名():
		函数体
		return 返回值  	#可以省略

​ 函数定义时，可以设置默认参数，为可选参数

def 函数名(非可选参数，可选参数):
	函数体
	return 返回值

def fun(n,m=1):		#m默认值为1，为可选参数
	return n+m
a = fun(10)		#不设置可选参数传递
b = fun(10,5)	#设置可选参数
c = fun(m=5,n=10)	#名称传递，默认为位置传递

​ 函数定义时可以设置可变参数传递，即不确定参数的总数量

def 函数名(参数，*a):
	函数体
	return 返回值

def fun(n,*a):
	for i in a:
		n += i
	return n
a = fun(10,3)		#最少一个参数
b = fun(10,3,4,5,6)		#传递多个参数

1.2、全局变量和局部变量

​ 基本数据类型，无论是否重名，局部变量与全局变量不同

​ 可以通过global保留字在函数内部声明全局变量

​ 在函数外定义的组合数据类型，在函数内不需要声明，就为全局变量

​ 在函数内创建的组合数据类型，就是局部变量

1.3、lambda函数

​ lambda函数返回函数名作为结果

​ lambda函数是一种匿名函数，即没有名字的函数

函数名 = lambda 参数 : 表达式
f = lambda x,y = x + y
print(f(10,5))

​ lambda函数主要用作一些特定函数或方法的参数

​ lambda函数有一些固定使用方式，建议逐步掌握

2、代码复用和函数递归

​ 递归类似数学归纳法，数学思维在编程中的体现

​ 递归本身是一个函数，需要调用本身。

def fun(n):		#求解n！，采用递归
	return 1 if n == 1 else n*fun(n-1)
print(fun(5))

​ 递归只用考虑：出口，以及n与n-1之间的关系

#汉诺塔实践
steps = 0
def hanoi(src, des, mid, n):
    global steps
    if n == 1:
        steps += 1
        print("[STEP{:>4}] {}->{}".format(steps, src, des))
    else:
        hanoi(src,mid,des,n-1)
        steps += 1
        print("[STEP{:>4}] {}->{}".format(steps, src, des))
        hanoi(mid,des,src,n-1)

N = eval(input())
hanoi("A", "C", "B", N)

3、PyInstaller库的使用

​ 将.py源代码转换为无需源代码的可执行文件

​ 安装下载(cmd命令行)：pip instal pyinstaller

​ 使用方式:进入当前文件 cd /d 路径

​ cmd命令行：pyinstaller -F 文件名.py

​ -h 查看帮助 --clean 清理打包过程中的临时文件

​ -D,–onedir 默认值，生成dist文件夹

​ -F,–onefile 在dist文件夹中只生成独立的打包文件

​ -i<图标文件名.ico> 指定打包程序使用的图标(icon)文件

四、组合数据类型

1、集合类型

​ 集合是多个元素的无序组合，集合中每个元素唯一，不存在相同元素，集合之间是无序的

​ 集合用大括号{}表示，元素间用逗号分隔

​ 建立集合类型用{}或set()，建立空集合类型，必须使用set()

2、序列类型

​ 序列是具有先后关系的一组元素

​ 序列是一维元素向量，元素类型可以不同

​ 序列索引包括从0开始的正向顺序，以及从-1开始的逆向顺序

​ map()函数：是python内置函数，会根据提供的函数对指定的序列做映射。

map(function,iterable,...)

​ 第一个参数接受一个函数名，后面的参数接受一个或多个可迭代的序列，返回的是一个集合。把函数依次作用在list中的每一个元素上，得到一个新的list并返回。注意，map不改变原list，而是返回一个新list。

2.1、列表

​ 列表是一种序列类型，创建后可以随意被修改，使用方括号[]或list()创建，元素间用逗号，分隔

​ 列表中各元素类型可以不同，无长度限制

​ ls.reverse() 反转列表

​ ls.sort() 列表就地排序

​ sorted()函数：返回一个排序列表，不修改原列表

​ 高级排序sort()

​ key – 主要是用来进行比较的元素，只有一个参数，具体的函数的参数就是取自于可迭代对象中，指定可迭代对象中的一个元素来进行排序。此处一般与lambda函数结合使用

​ reverse – 排序规则，reverse = True 降序， reverse = False 升序（默认）。

​ sort()接受两个可选参数：key和reverse

2.2、元组

​ 元组是一种序列类型，一旦创建就不能被修改

​ 使用小括号()或tuple()创建，元素间用逗号，分隔

​ 元组继承了序列类型的全部通用操作，元组因为创建后不能修改，因此没有特殊操作

3、字典

字典是键值对的集合，键值对之间无序，采用大括号{}和dict()创建，键值对用冒号:表示

4、jieba库的使用

​ jieba是优秀的中文分词第三方库

​ 安装jieba库：cmd命令行：pip install jieba

jieba分词的三种模式：

​ 精确模式：把文本精确的切分开，不存在冗余单词

​ 全模式：把文本中所有可能的词语都扫描出来，有冗余

​ 搜索引擎模式：在精确模式基础上，对长词再次切分

jieba.lcut("中国是一个伟大的国家")	#精确模式
#  ['中国', '是', '一个', '伟大', '的', '国家']

jieba.lcut("中国是一个伟大的国家",cut_all = True)		#全模式
#  ['中国', '国是', '一个', '伟大', '的', '国家']

jieba.lcut_for_search("中华人民共和国是伟大的")	#搜索引擎模式
#	['中华', '华人', '人民', '共和', '共和国', '中华人民共和国', '是', '伟大', '的']

jieba.add_word('蟒蛇语言')

五、文件操作和数据格式化

1、文件的使用

​ 文件是数据的抽象和集合

​ 文件是存储在辅助存储器上的辅助序列，是数据存储的一种形式，文件展现形态:文本文件和二进制文件

​ 文本文件：由单一特定编码组成的文件，如UTF-8编码

​ 二进制文件：直接由比特0和1组成，没有统一字符编码

1.1、文件内容的读取

1.2、文件内容的写入

2、数据的格式化和处理

2.1、一维数据

​ 由对等关系的有序或无序数据构成，采用线性方式组织，对应列表、数组和集合等概念

​ 有序使用列表，无序使用集合

​ 文件读到集合：split()

​ 集合写入文件：.join(s)

2.2、二维数据

​ 由多个一维数据构成，是一维数据的组合形式，表格是典型的二维数据

​ 二维列表表达二维数据: [ [], [] ]

​ 两层for循环遍历每个元素

CSV数据存储格式：国际通用的一二维数据存储格式，一般.csv扩展名

​ 每行一个一维数据，采用逗号,分隔，无空行。存储一般按行存储

3、wordcloud库的使用

​ wordcloud库是优秀的词云展示第三方库

​ 词云以词语为基本单位，更加直观和艺术的展示文本

​ 安装：cmd命令行：pip install wordcloud

​ wordcloud库把词云当作一个WordCloud对象

​ wordcloud.WorCloud()代表一个文本对应的词云，可以根据文本中词语出现的频率等参数绘制词云，绘制词云的形状、尺寸和颜色都可以设定

​ w = wordcloud.WorCloud() 生成一个词云对象

常规使用方法：

1、配置对象参数 w = wordcloud.WorCloud(<参数>)

2、加载词云文本 w.generate(“Python and WordCloud”)

3、输出词云文本 w.to_file(filename.png)

#修改词云形状
from scipy,misc import imread
mk = imread("pic.png")
w = wordcloud.WorCloud(mask=mk) 

#修改词云形状
from scipy,misc import imread
mk = imread("pic.png")
w = wordcloud.WorCloud(mask=mk)