【Python从入门到实战100天】07. 字符串和常用数据结构(保姆级图文+实现代码)
目录
- 字符串的使用
-
- 2. 使用列表
- 3. 使用元组
- 4. 使用集合
- 5. 使用字典
- 习题
-
- 1.在屏幕上显示跑马灯文字
- 2.设计一个函数产生指定长度的验证码,验证码由大小写字母和数字构成。
- 3.设计一个函数返回给定文件名的后缀名。
- 4.设计一个函数返回传入的列表中最大和第二大的元素的值。
- 5.计算指定的年月日是这一年的第几天
- 6.打印杨辉三角
- 7.双色球选号
- 8.约瑟夫环问题
- 9.井字棋游戏
- 总结
欢迎关注 『Python从入门到实战100天』 系列,持续更新中
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字符串的使用
def main(): str1 = 'hello, world!' # 通过len函数计算字符串的长度 print(len(str1)) # 13 # 获得字符串首字母大写的拷贝 print(str1.capitalize()) # Hello, world! # 获得字符串变大写后的拷贝 print(str1.upper()) # HELLO, WORLD! # 从字符串中查找子串所在位置 print(str1.find('or')) # 8 print(str1.find('shit')) # -1 # 与find类似但找不到子串时会引发异常 # print(str1.index('or')) # print(str1.index('shit')) # 检查字符串是否以指定的字符串开头 print(str1.startswith('He')) # False print(str1.startswith('hel')) # True # 检查字符串是否以指定的字符串结尾 print(str1.endswith('!')) # True # 将字符串以指定的宽度居中并在两侧填充指定的字符 print(str1.center(50, '*')) # 将字符串以指定的宽度靠右放置左侧填充指定的字符 print(str1.rjust(50, ' ')) str2 = 'abc123456' # 从字符串中取出指定位置的字符(下标运算) print(str2[2]) # c # 字符串切片(从指定的开始索引到指定的结束索引) print(str2[2:5]) # c12 print(str2[2:]) # c123456 print(str2[2::2]) # c246 print(str2[::2]) # ac246 print(str2[::-1]) # 654321cba print(str2[-3:-1]) # 45 # 检查字符串是否由数字构成 print(str2.isdigit()) # False # 检查字符串是否以字母构成 print(str2.isalpha()) # False # 检查字符串是否以数字和字母构成 print(str2.isalnum()) # True str3 = ' [email protected] ' print(str3) # 获得字符串修剪左右两侧空格的拷贝 print(str3.strip())if __name__ == '__main__': main()
2. 使用列表
下面的代码演示了如何定义列表、使用下标访问列表元素以及添加和删除元素的操作。
def main(): list1 = [1, 3, 5, 7, 100] print(list1) list2 = ['hello'] * 5 print(list2) # 计算列表长度(元素个数) print(len(list1)) # 下标(索引)运算 print(list1[0]) print(list1[4]) # print(list1[5]) # IndexError: list index out of range print(list1[-1]) print(list1[-3]) list1[2] = 300 print(list1) # 添加元素 list1.append(200) list1.insert(1, 400) list1 += [1000, 2000] print(list1) print(len(list1)) # 删除元素 list1.remove(3) if 1234 in list1: list1.remove(1234) del list1[0] print(list1) # 清空列表元素 list1.clear() print(list1)if __name__ == '__main__': main()
- 生成器
import sysdef main(): f = [x for x in range(1, 10)] print(f) f = [x + y for x in 'ABCDE' for y in '1234567'] print(f) # 用列表的生成表达式语法创建列表容器 # 用这种语法创建列表之后元素已经准备就绪所以需要耗费较多的内存空间 f = [x ** 2 for x in range(1, 1000)] print(sys.getsizeof(f)) # 查看对象占用内存的字节数 print(f) # 请注意下面的代码创建的不是一个列表而是一个生成器对象 # 通过生成器可以获取到数据但它不占用额外的空间存储数据 # 每次需要数据的时候就通过内部的运算得到数据(需要花费额外的时间) f = (x ** 2 for x in range(1, 1000)) print(sys.getsizeof(f)) # 相比生成式生成器不占用存储数据的空间 print(f) for val in f: print(val)if __name__ == '__main__': main()
3. 使用元组
Python 的元组与列表类似,不同之处在于元组的元素不能修改,在前面的代码中我们已经不止一次使用过元组了。顾名思义,我们把多个元素组合到一起就形成了一个元组,所以它和列表一样可以保存多条数据。下面的代码演示了如何定义和使用元组。
def main(): # 定义元组 t = ('南黎', 38, True, '浙江绍兴') print(t) # 获取元组中的元素 print(t[0]) print(t[3]) # 遍历元组中的值 for member in t: print(member) # 重新给元组赋值 # t[0] = '王大锤' # TypeError # 变量t重新引用了新的元组原来的元组将被垃圾回收 t = ('王大锤', 20, True, '云南昆明') print(t) # 将元组转换成列表 person = list(t) print(person) # 列表是可以修改它的元素的 person[0] = '李小龙' person[1] = 25 print(person) # 将列表转换成元组 fruits_list = ['apple', 'banana', 'orange'] fruits_tuple = tuple(fruits_list) print(fruits_tuple)if __name__ == '__main__': main()
4. 使用集合
Python中的集合跟数学上的集合是一致的,不允许有重复元素,而且可以进行交集、并集、差集等运算。
def main(): set1 = {1, 2, 3, 3, 3, 2} print(set1) print('Length =', len(set1)) set2 = set(range(1, 10)) print(set2) set1.add(4) set1.add(5) set2.update([11, 12]) print(set1) print(set2) set2.discard(5) # remove的元素如果不存在会引发KeyError if 4 in set2: set2.remove(4) print(set2) # 遍历集合容器 for elem in set2: print(elem ** 2, end=' ') print() # 将元组转换成集合 set3 = set((1, 2, 3, 3, 2, 1)) print(set3.pop()) print(set3) # 集合的交集、并集、差集、对称差运算 print(set1 & set2) # print(set1.intersection(set2)) print(set1 | set2) # print(set1.union(set2)) print(set1 - set2) # print(set1.difference(set2)) print(set1 ^ set2) # print(set1.symmetric_difference(set2)) # 判断子集和超集 print(set2 <= set1) # print(set2.issubset(set1)) print(set3 <= set1) # print(set3.issubset(set1)) print(set1 >= set2) # print(set1.issuperset(set2)) print(set1 >= set3) # print(set1.issuperset(set3))if __name__ == '__main__': main()
5. 使用字典
字典是另一种可变容器模型,类似于我们生活中使用的字典,它可以存储任意类型对象,与列表、集合不同的是,字典的每个元素都是由一个键和一个值组成的“键值对”,键和值通过冒号分开。下面的代码演示了如何定义和使用字典。
def main(): scores = {'南黎': 95, '张飞': 78, '狄仁杰': 82} # 通过键可以获取字典中对应的值 print(scores['南黎']) print(scores['狄仁杰']) # 对字典进行遍历(遍历的其实是键再通过键取对应的值) for elem in scores: print('%s\t--->\t%d' % (elem, scores[elem])) # 更新字典中的元素 scores['张飞'] = 65 scores['吕布'] = 71 scores.update(冷面=67, 方启鹤=85) print(scores) if '赵云' in scores: print(scores['赵云']) print(scores.get('赵云')) # get方法也是通过键获取对应的值但是可以设置默认值 print(scores.get('赵云', 60)) # 删除字典中的元素 print(scores.popitem()) print(scores.popitem()) print(scores.pop('南黎', 100)) # 清空字典 scores.clear() print(scores)if __name__ == '__main__': main()
习题
1.在屏幕上显示跑马灯文字
import osimport timedef main(): content = '北京欢迎你为你开天辟地…………' while True: # 清理屏幕上的输出 os.system('cls') # os.system('clear') print(content) # 休眠200毫秒 time.sleep(0.2) content = content[1:] + content[0]if __name__ == '__main__': main()
2.设计一个函数产生指定长度的验证码,验证码由大小写字母和数字构成。
import randomdef generate_code(code_len=4): """ 生成指定长度的验证码 :param code_len: 验证码的长度(默认4个字符) :return: 由大小写英文字母和数字构成的随机验证码 """ all_chars = '0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ' last_pos = len(all_chars) - 1 code = '' for _ in range(code_len): index = random.randint(0, last_pos) code += all_chars[index] return code
3.设计一个函数返回给定文件名的后缀名。
def get_suffix(filename, has_dot=False): """ 获取文件名的后缀名 :param filename: 文件名 :param has_dot: 返回的后缀名是否需要带点 :return: 文件的后缀名 """ pos = filename.rfind('.') if 0 < pos < len(filename) - 1: index = pos if has_dot else pos + 1 return filename[index:] else: return ''
4.设计一个函数返回传入的列表中最大和第二大的元素的值。
def max2(x): m1, m2 = (x[0], x[1]) if x[0] > x[1] else (x[1], x[0]) for index in range(2, len(x)): if x[index] > m1: m2 = m1 m1 = x[index] elif x[index] > m2: m2 = x[index] return m1, m2
5.计算指定的年月日是这一年的第几天
def is_leap_year(year): """ 判断指定的年份是不是闰年 :param year: 年份 :return: 闰年返回True平年返回False """ return year % 4 == 0 and year % 100 != 0 or year % 400 == 0def which_day(year, month, date): """ 计算传入的日期是这一年的第几天 :param year: 年 :param month: 月 :param date: 日 :return: 第几天 """ days_of_month = [ [31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31], [31, 29, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31] ][is_leap_year(year)] total = 0 for index in range(month - 1): total += days_of_month[index] return total + datedef main(): print(which_day(1980, 11, 28)) print(which_day(1981, 12, 31)) print(which_day(2018, 1, 1)) print(which_day(2016, 3, 1))if __name__ == '__main__': main()
6.打印杨辉三角
def main(): num = int(input('Number of rows: ')) yh = [[]] * num for row in range(len(yh)): yh[row] = [None] * (row + 1) for col in range(len(yh[row])): if col == 0 or col == row: yh[row][col] = 1 else: yh[row][col] = yh[row - 1][col] + yh[row - 1][col - 1] print(yh[row][col], end='\t') print()if __name__ == '__main__': main()
7.双色球选号
from random import randrange, randint, sampledef display(balls): """ 输出列表中的双色球号码 """ for index, ball in enumerate(balls): if index == len(balls) - 1: print('|', end=' ') print('%02d' % ball, end=' ') print()def random_select(): """ 随机选择一组号码 """ red_balls = [x for x in range(1, 34)] selected_balls = [] selected_balls = sample(red_balls, 6) selected_balls.sort() selected_balls.append(randint(1, 16)) return selected_ballsdef main(): n = int(input('机选几注: ')) for _ in range(n): display(random_select())if __name__ == '__main__': main()
说明:上面使用random模块的sample函数来实现从列表中选择不重复的n个元素。
8.约瑟夫环问题
已知n个人(以编号1,2,3…n分别表示)围坐在一张圆桌周围。从编号为1的人开始报数,数到m的那个人出列;他的下一个人又从1开始报数,数到m的那个人又出列;依此规律重复下去,直到圆桌周围的人全部出列。通常,我们会要求输出最后一位出列的人的序号。那么这里主要研究的是最后一个出列的人的序号要怎么确定。
"""《幸运的基督徒》有15个基督徒和15个非基督徒在海上遇险,为了能让一部分人活下来不得不将其中15个人扔到海里面去,有个人想了个办法就是大家围成一个圈,由某个人开始从1报数,报到9的人就扔到海里面,他后面的人接着从1开始报数,报到9的人继续扔到海里面,直到扔掉15个人。由于上帝的保佑,15个基督徒都幸免于难,问这些人最开始是怎么站的,哪些位置是基督徒哪些位置是非基督徒。"""def main(): persons = [True] * 30 counter, index, number = 0, 0, 0 while counter < 15: if persons[index]: number += 1 if number == 9: persons[index] = False counter += 1 number = 0 index += 1 index %= 30 for person in persons: print('基' if person else '非', end='')if __name__ == '__main__': main()
9.井字棋游戏
井字棋,英文名叫Tic-Tac-Toe,是一种在3*3格子上进行的连珠游戏,和五子棋类似,由于棋盘一般不画边框,格线排成井字故得名。游戏需要的工具仅为纸和笔,然后由分别代表O和X的两个游戏者轮流在格子里留下标记(一般来说先手者为X),任意三个标记形成一条直线,则为获胜。
import osdef print_board(board): print(board['TL'] + '|' + board['TM'] + '|' + board['TR']) print('-+-+-') print(board['ML'] + '|' + board['MM'] + '|' + board['MR']) print('-+-+-') print(board['BL'] + '|' + board['BM'] + '|' + board['BR'])def main(): init_board = { 'TL': ' ', 'TM': ' ', 'TR': ' ', 'ML': ' ', 'MM': ' ', 'MR': ' ', 'BL': ' ', 'BM': ' ', 'BR': ' ' } begin = True while begin: curr_board = init_board.copy() begin = False turn = 'x' counter = 0 os.system('clear') print_board(curr_board) while counter < 9: move = input('轮到%s走棋, 请输入位置: ' % turn) if curr_board[move] == ' ': counter += 1 curr_board[move] = turn if turn == 'x': turn = 'o' else: turn = 'x' os.system('clear') print_board(curr_board) choice = input('再玩一局?(yes|no)') begin = choice == 'yes'if __name__ == '__main__': main()
总结
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本专栏系列内容基于开源项目jackfrued-Python-100-Days
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