Day03:集合、文件处理和函数基础
阅读原文时间:2023年07月09日阅读:2

上节课复习:
    1.总结
        可变/不可变:
            可变类型:list,dict
            不可变类型:int,float,str,tuple
         存值的个数:
             存一个值:int,float,str
             存多个值:list,dict,tuple
         访问方式:
             只能通过变量名直接访问:int,float
             可以通过索引访问(有序/序列):str,list,tuple
             可以通过key访问:dict
            
          for:重复取值
          while:重复做事
   
    2.字符编码
        内存中统一使用unicode,特点是:
            1.兼容万国字符
            2.与其他国家编码都有对应关系
         保证不乱码的关键:
            1.采用的字符编码表能够兼容你要存放的字符
            2.字符用什么编码标准存放的,就该用什么编码标准取解码
      python2:ASCII
      python3:utf-8
      在文件头:
          #coding:gbk
      python3: str类型是unicode编码的
      python2: str类型是unicode.encode('文件头指定的编码')之后的结果
              x=u'你':存成unicode

今日内容:
    1.集合
    2.文件处理
    3.函数
        1.什么是函数
        2.为何用函数
        3.函数的分类,如何用函数
        4.定义函数
        5.调用函数
        6.形参与实参的详细作用(!!)
        7.函数对象
        8.函数嵌套
        9.名称空间与作用域(!!)

一.集合

类型:
  作用:
    1.去重
    2.关系运算(集合设计之初用于关注群体间的关系,而非个体)
    定义:逗号分隔开多个元素
  注意:
    1.每一个元素都必须是不可变类型
    2.集合内的元素不能重复
    3.集合内元素无序,不支持索引
   
    优先掌握:
    1.集合的定义及注意点
    2.集合的关系运算
    3.len, in, not ,in
    4.for循环遍历集合
    需要掌握:
    1.集合的去重以及局限性
    2.往集合内添加或删除元素,add,update,pop,remove,discard

pythoners=['tom','alex','andy','rocky','lily']
linuxers=['walter','tao','karen','andy','alex']
l=[]
for item in pythoners:
if item in linuxers:
l.append(item)
print (l)

输出: # ['alex', 'andy']

#去重
#局限性:
#1.不能保证原来的顺序
#2.不能针对可变类型去重
l=[1,1,1,1,'andy','tom']
s=set(l)
print(s)
l=list(s)
print(l)

输出:

{1, 'andy', 'tom'}
[1, 'andy', 'tom']

l=[1,1,1,1,'andy','tom']
for item in s:
print(item)

输出:

1
andy
tom

#需求:
#1.列表内的元素有可变类型
#2.去重之后要保证原来的顺序
info=[
{'name':'andy','age':''},
{'name':'tom','age':''},
{'name':'alex','age':''},
{'name':'andy','age':''},
{'name':'andy','age':''}
]
l=[]
for dic in info:
if dic not in l:
l.append(dic)
info=l
print(info)

输出:

[{'name': 'andy', 'age': '18'}, {'name': 'tom', 'age': '23'}, {'name': 'alex', 'age': '36'}, {'name': 'andy', 'age': '20'}]

#关系运算
pythoners={'tom','alex','andy','rocky','lily'}
linuxers={'walter','tao','karen','andy','alex'}

#1.求既报名linux又报名oython的学员名单
print(pythoners&linuxers)
#2.只报名python, 没有报名linux的学员名单,即集合pythoners-linuxers,差集
print(pythoners-linuxers)
#3.只报名linux, 没有报名python的学员名单,即集合linuxers-pythoners,差集
print(linuxers-pythoners)
print(linuxers.difference(pythoners))
#4.求所有报名学员名单,求并集
print(pythoners|linuxers)
print(pythoners.union(linuxers))
#5.求没有同时报名两门课程的学院奖名单,对称差集
print(pythoners^linuxers)

输出:

{'andy', 'alex'}
{'rocky', 'lily', 'tom'}
{'karen', 'walter', 'tao'}
{'karen', 'walter', 'tao'}
{'tao', 'rocky', 'lily', 'tom', 'karen', 'andy', 'walter', 'alex'}
{'tao', 'rocky', 'lily', 'tom', 'karen', 'andy', 'walter', 'alex'}
{'karen', 'tao', 'walter', 'rocky', 'lily', 'tom'}

#集合的其他方法:
s1={1,2,3,4,5,}
s1.add(6)
print(s1)
s2={3,4}
s1.difference(s2)
#差集取到后更新s1的值
s1.difference_update(s2)
print (s1)
#删除某个值
s1.discard(2)
print(s1)
#验证是否有共同部分
s3={6,7}
print(s1.isdisjoint(s3))
#删除
print(s1.pop()) #随机删除
s1.discard(33333)#指定元素,若不存在也不报错
s1.remove(333)#指定元素,若不存在则报错
#更新
s1.update('hello')
print(s1)

输出:

{1, 2, 3, 4, 5, 6}
{1, 2, 5, 6}
{1, 5, 6}
False
1
{5, 6}

二.文件处理

1.什么是文件
    文件是操作系统为应用程序或用户提供的一个操作硬盘的虚拟单位
2.为什么要用文件
    应用程序中需要经常将内存的数据永久保存下来,而应用程序又无法直接操作硬盘,只能通过操作系统提供的单位去间接地操作硬盘
3.如何用文件

向操作系统发送打开文件的请求

r:原生打开文件,不转义
f=open(r'D:\tools\a.txt',mode='r')
f=>应用程序中的一个值=>OS打开的文件a.txt=>硬盘中的一块空间

data=f.read()
总结:文件处理步骤
1.打开文件
2.读/写文件
3.关闭文件
上下文自动管理工具,code1运行完后会自动关闭文件并可以同时打开很多文件。
wirh open(r'D:\tools\a.txt',mode='r') as f,\
     open (r'D:\tools\b.txt',mode='r') as f1:
     code1
文件的打开模式:
r:只读模式(默认的)
w:只写模式
a:只追加写

控制操作文件内容模式有两种:(不能单独使用,必须与r,w,a连用)
t:text文本模式(默认的),该模式下操作文件内容的单位都是字符串,该模式只适用于文本文件
    强调:该模式下必须指定encoding="某种字符编码"
b:bytes二进制模式,该模式下操作文件的内容单位都是bytes,该模式适用于所有就类型的文件

#r模式
with open('a.txt',mode='rt',encoding='uth-8') as f:
data1=f.read()
print('First:',data1)
data2=f.read()
print('Second',data2)

 print(f.readable())  
 print(f.writable())  
 f.write('hello')

 line1=f.readline()  
 print(line1,end='')  
 print('===>')  
 line2 = f.readline()  
 print(line2,end='')

 l=f.readlines()  
 print(1,type(1))

输出:

First: 你好啊
aa
wco
Second

#w模式:只写模式
#文件不存在则创建一个空文件,并且文件指针跳到文件的开头
#文件存在,会将内容清空,并且文件指针调用到文件开头
#强调:1.如果每次打开都是重新打开文件,那么文件内容总会被清空
# 2.如果在打开文件不关闭的情况下,连续写入,本次写入会跟着上次写入
with open('b.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
print(f.readable)
list=['\naa\n','bb\n','cc\n','dd\n']
f.write('你好')
f.write('我的天')
for line in list: #法一:for写入
f.write(line)
#f.writelines(list) #法二:批量写入

输出:

#a模式:只追加写模式
#文件不存在则
with open('b.txt',mode='at',encoding='utf-8') as f:
print(f.readable())
print(f.writable())
f.write('你好\n')
f.writelines(['aaa\n','bbb\n'])

输出:

False
True

#b模式:bytes二进制模式,该模式下操作文件内容单位都是bytes.
#强调:一定不能指定encoding参数
with open('1.mp4',mode='rb') as f:
data=f.readline()
print(data,type(data))

with open('d.txt',mode='rb') as f:
data=f.read()
print(data,type(data))
res=data.decode('utf-8')
print(res)

with open('d.txt','wb') as f
f.write('hahahahah')

#遍历文件内容的方式
with open('d.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
for line in f:
print(line,end='') #取消默认换行符

#文件内指针操作(掌握)
#f.seek:单位统一是字节
#第一个参数:控制移动的字节数
#第二个参数:控制移动的参照物,值可以是0,1,2
#0:参照文件开头(b和t模式都能用)
#1:参照当前位置(只能在b模式用)
#2:参照文件末尾(只能在b模式用)
with open('a.txt','rt',encoding='utf-8') as f:
f.seek(3,0) #单位是字节
print(f.read())
f.read()
f.seek(0,0)
print('第二次',f.read())

输出:

hggg
第二次 ddd
hggg

#参照当前位置
#储备:read(n)
#read的n在t模式下代表字符个数
#read的n在b模式下代表字节个数
#其余都是字节

with open('a.txt','rt',encoding='utf-8') as f:
s=f.read(1)#指针在第三个bytes
print(s)
f.seek(6.0)
print(f.read())

输出:

d
ggg

#文本编辑器修改文件原理:
#优点:修改期间硬盘上同一时刻只有一份数据
#缺点:占用内存过高
with open('a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
data=f.read()
new_data=data.replacce('a','b')
print(new_data)

with open('a.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as
f.wirte(new_data)

#一行一行地读,一行一行地改:
#以只读方式打开源文件,以写模式打开一个临时文件
#然后for循环读取一行行内容,每读一行改一行,将修改结果写入临时文件,直至遍历完
#删除源文件,将临时文件重命名为原文件名
#缺点:占用2份硬盘空间
with open('a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as src_f:\
open('.a.txt.swap',mode='rt',encoding='utf-8') as tmp_f:\
for line in src_f:
if 'alex' in line:
line=line.replace('alex','alexsb')
temp_f.write(line)
print(line)
os.remove('a.txt')
os.remove('.a.txt.swap','a.txt')

三.函数
1.什么是函数
    函数是具备某一功能的工具
    函数的使用必须遵循先定义后调用的原则
    事先准备工具的过程即函数的定义
    拿来就用即函数的调用
    函数分为两大类:
        a.内置函数
        b.自定义函数
2.为何要用函数
    2.1 程序的组织结构不清晰,可读性差
    2.2 日积月累,冗余代码太多
    2.3 程序的可扩展性极差
3.怎么用
    1).定义函数:只检测语法,不执行代码
    a.语法
    def 函数名(参数1,参数2,参数3)
        """
        文档注释
        """
        code1
        code2
        code3
        …
        return 返回值
    b.
    c.定义函数的三种方式
        无参函数
        def func1(): #func1=函数的内存地址
            print('hello1')
        有参函数
         def func2(x,y):
            print('hello1')
        空函数
        def func3()
            pass

    2).调用函数
    a.语法:函数名()
    b.调用函数的过程
        i,根据函数名找到函数的内存地址
        ii,函数的内存地址加括号触发函数体代码的运行
    c.调用函数的三种方式
        i,语句
        ii,表达式形式
        iii,当作参数传给其他函数
    3).函数的返回值
       函数体代码运行的一个成果
       什么时候用函数的返回值?
       如何用返回值
       return 值:
       1. 返回值没有类型限制
       2. 返回值没有个数限制
           逗号分隔多个值时,返回一个元组
           没有return,默认返回None

#示范一
def bar():
print('from bar')
def foo():
print('from foo')
bar()
foo()

输出:

from foo
from bar

#示范二
def foo():
print('from foo')
bar()
def bar():
print('from bar')
foo()

输出:

from foo
from bar

#示范三
def foo():
print('from foo')
bar()
foo()
def bar():
print('from bar')

输出:

from foo
from bar

#函数调用:表达式形式
def max(x,y):
if x>y:
return x
else:
return y
res=max(1,2)
print(res)

输出:

2

#函数调用:当作参数传给其他函数
def max(x,y):
if x>y:
return x
else:
return y
res=max(max(1,2),3)
print(res)

输出:

3

#return是函数结束的标志
#函数内可以有多个return,但只要执行一次,函数体则结束
def f1():
print(1)
return 'aa'
print(2)
return 'bb'