教学材料《Python程序》-2Python第二章

本章要点（１）序列的含义；（２）字符串的定义和操作方法；（３）列表、元组的创建及使用。引言

Python序列类似于多种语言的数组，是用来储存大量数据的容器。本章详细地介绍序列、字符串、列表和元组的概念及其应用，熟练运用这些结构可以更加快捷地解决问题。本章要点计算机程序由数据结构和算法构成，数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合，而算法是指对数据进行处理和分析的方法。序列就是Python语言中最基本的数据结构。所谓序列，指的是通过对数据元素进行编号将它们组织在一起的数据元素的集合，可通过每个元素的编号（即索引值）访问它们。打个比方，旅行团组织若干游客（数据元素）住进旅馆，根据一定的规则为每个人安排了不同的房间号（编号），这个旅馆就可以看作序列，如图2-1所示。认识序列2.1除此之外，Python语言还支持索引值是负数，此类索引是从右向左计数，换句话说，从最后一个元素开始计数，从索引值-1开始，如图2-2所示。认识序列2.1２.１.１元素元素即数据元素，是用一组属性描述定义、标识、表示和允许值的一个数据单元。它是数据的基本单位，可以是数字、字符串等，甚至可以是其他数据结构。２.１.２序列的分类

python语言的常用序列，按创建后是否可以修改分为两类--不可变序列：Number（数字）、String（字符串）、Tuple（元组)；可变序列：List（列表）、Dictionary（字典）、Set（集合），如图2-3所示。认识序列2.1这些序列支持通用的操作，但比较特殊的是，集合和字典不支持索引、切片、相加和相乘操作。认识序列2.1Python语言有5种通用的操作:索引、切片、序列相加、序列相乘成员资格检查。(1)索引:在下面的代码中，索引号为0的元素为‘howareyou’,索引号为3的元素为‘3’。‘howareyou’和‘3’都用单引号包围，这是Python语言不同于其他语言的另一个地方。Python语言并没有专门用于表示字符的数据类型，因此一个字符就是-个只包含一个元素的字符串。1.items=['howareyou','1','2','3']2.3.items[2]２.１.３通用的操作认识序列2.1（2）切片（slicing）：切片操作用于访问序列特定范围内的元素。在一对方括号内使用两个索引，并用冒号隔开，如：

1.it=[1,2,3,4,5,6]2.it[2:4](3)序列相加:在Python语言中，两种类型相同的序列使用“+”运算符作相加操作，该操作会将两个序列进行连接，但不会去除重复的元素，如:[1,2,3,4,5,6]+[9.8]或‘how'+‘are'+‘you'+‘?’小提示:不能拼接列表和字符串，虽然它们都是序列。--般而言，不能拼接不同类型的序列。认识序列2.1(4)序列相乘:将序列与数x相乘时，将重复这个序列x次来创建一个新序列，如:1'*5或

'he'*5(5)成员资格检查(in操作):成员资格检查判定一个元素是否存在于集合中，如存在返回True,否则返回False,该操作实际上是一个布尔表达式，如:'3'in['3','6','9']或

'how'in'howareyou?认识序列2.12.1.4标准类型运算运算符是指Python语言中进行不同类型运算的符号，包含多种类型，主要有以下几种:(1)算术运算符:用于两个对象间的基本算数计算，包括加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)、求余(%)、求幂(**)和整除(//)，运算的结果是-一个数值。示例代码如下:

1.print(2+3)2.print(2-3)3.print(2*3)4.print(2/3)5.print(283)6.print(2**3)7.print(2//3)运行结果如图2-4所示。认识序列2.1认识序列2.1(2)比较(关系)运算符:用于两个对象间的比较运算，包括大于(>)、小于(<)、大于等于(>=)、小于等于(<=)、等于(==)和不等于(!=)，比较的结果是True或False。示例代码如下:1.print(2>3)2.print(2<3)3.print(2>=3)4.print(2<=3)5.print(3==3)6.print(2!=3)运行结果如图2-5所示。认识序列2.1认识序列2.1（３）赋值运算符：用于对象的赋值，将运算符右边的值（或经过计算后的结果）赋给运算符左边。基本的赋值运算符是“＝”，如ｘ＝１，ｘ＝ｘ＋１,ｘ＝ｙ＝ｚ＝１等，赋值运算符也可以和算术运算符组合成复合赋值运算符，见表2-1。认识序列2.1认识序列2.1示例代码如下:1.a=52.#加法赋值运算符3.a+=24.print(a)5.#减法赋值运算符6.a-=37.print(a)8.#乘法赋值运算符9.a*=210.print(a)11.#除法赋值运算符12.a/=213.print(a)14.#求余赋值运算符15.a8=216.print(a)17.#求幂赋值运算符18.a**=219.print(a)20.#整除赋值运算符21.a//=222.print(a)运行结果下图2-6所示。认识序列2.1认识序列2.1(4)逻辑运算符:用于两个对象间的逻辑运算，包括与、或、非等,对应的运算符是and、or、not,运算结果为True或False。示例代码如下:①and逻辑运算符。示例代码如下:1.X=1002.y=3003.ifx>0andy>0:4.print("真")5.else:6.print("假")运行结果下图2-7所示。认识序列2.1认识序列2.1②or

逻辑运算符。示例代码如下:1.X=1002.y=3003.ifx>0ory<0:4.print("真")5.else:6.print("假")运行结果如图2-8所示图2-8示例代码运行结果认识序列2.1③not逻辑运算符。

示例代码如下:1.X=1002.y=3003.ifnot(x<0andy<0):4.print("真")5.else:6.print("假")运行结果如图2-9所示。图2-9示例代码运行结果认识序列2.1(5)位运算符:用于对整数对象进行按位存储的bit操作。示例代码如下:#十进制转二进制x=input("请输入十进制整数:")x=int(x)x=bin(x)print(“二进制:",x[2:])6.#二进制转十进制x=input("请输入二进制整数:")x=int(x,2)10.print(“十进制结果为:",x)运行结果如图2-10所示。图2-10示例代码运行结果认识序列2.1２.１.５序列类型内置函数

函数是指将具有独立功能的代码组织成的一个整体，可以加强代码的复用性，提高编程的效率。Python语言内置了大量标准函数，可以直接使用实现各种功能，常用内置函数见表2-2。认识序列2.1认识序列2.1认识序列2.1图2-11例2-1运行结果运行结果如图2-11所示。认识序列2.1

2.2.1字符串的基本概念字符串(str)是Python编程中表示文本的一种数据类型，由字母、数字、符号等一系列字符组成。在Python语言中，字符串是最常用的序列类型，可以使用单引号或双引号创建字符串，二者作用相同，但必须前后-致,不能混用。例如:"4,5,6"、"Python"、"howareyou"、"张三“需要注意的是，Python语言中的字符串不能被修改,如果需要一个不同的字符串，应当新建一个。同时，Python语言不支持单字符，单字符会被作为-一个字符串使用。由于字符串的应用比较广泛，支持的操作也很多,这里先进行简单的介绍。

2.2.2字符串的基本操作创建字符串非常简单，只需要给变量赋一个值即可,示例代码如下:1.var1="helloworld“2.print("var1=",var1)其中，varl为变量。字符串2.2运行结果如图2-12所示。图2-12示例代码运行结果Python语言中字符串的输人和输出方法如下:（1）input():从标准输人读取字符串。input()的基本语法如下:a=input([prompt])其中，a为返回值，prompt为提示符，返回值是从标准输人读取的字符串。字符串2.2示例代码如下:1.var1="helloworld"2.str=input(var1)print(str)

运行结果如图2-13所示。图2-13示例代码运行结果字符串2.2input()既可以输出字符型数据，也可以输出整型和浮点型数据，比如分数、年龄，这时需要进行数据类型的转换。示例代码如下:1.score=input("输入成绩")2.print(type(score))3.print(type(int(score)))

从上述代码中可以看出，score为字符型数据，而这里需要整型数据，因此需要用int()函数进行数据类型转换，代码运行结果如下:1.C:\Users\MSI\PycharmProjects\untitled\venv\Scripts\python.exeC:/Users/MSI/PycharmProjects/untitled/hello.PY2.输入成绩903.<class'str'>4.<class'int'>5.6.Processfinishedwithexitcode0字符串2.2(2)print():标准输出，将输人内容直接输出到标准输出上。print()可以输出整型、浮点型和字符型数据，示例代码如下:1.print(33)2.print(33.3)3.print("howareyou")

2.2.3字符串格式化

字符串格式化是指使用一个字符串作为模板，预留几个位置，用占位符标记，并根据需要控制输出结果显示的格式。

字符串格式化示例代码如下:

1.print(＂ｘ=%d＂%2)

Python语言提供了两种字符串格式化的方法，--种是使用%操作符，另一种是使用str.format()方法。(1)使用%操作符，可以对输出结果设置多种格式，常见的字符串格式化符见表2-3。字符串2.2字符串2.2示例代码如下:

1.print('我叫{},今年上{}年级‘.format("zhangsan",3))运行结果如图2-14所示。图2-14示例代码运行结果字符串2.2２.２.４字符串转义序列在python语言中，如果需要使用的一些字符与默认的具有特殊作用的字符冲突，可以使用反斜杠“＼”转义字符，告诉程序这就是一个普通字符。如单引号或双引号在python语言中是起标识字符串作用的，为了避免误导程序，就可以使用“＼ˈ”和“＼＂”。转义字符见表2-4。字符串2.2字符串2.2示例代码如下:1.pig="\t我是一只小猪“2.dog="我是一只狗，\n爱吃热骨头。3.cat="我是\\一只\\可爱的小猫“4.5.eat=...6.我们的清单如下:7.\t*小猪爱吃粮食8.\t*小狗爱吃骨头9.\n\t*小猫爱吃鱼10."""11.12.print(pig)13.print(dog)14.print(cat)15.print(eat)字符串2.2运行结果如图2-15所示。图2-15示例代码运行结果小提示:在字符串界定符前面加字母ｒ或Ｒ表示原始字符串，其中的特殊字符不进行转义，但字符串的最后一个字符不能是“\”。字符串2.22.2.5字符串常用方法字符串常用方法是在Python1.6版本后增加的，表2-5列举的字符串常用方法实现了string模块小部分的操作，表中的字符串常用方法都支持Unicode。

表2-5字符串常用方法字符串2.2字符串2.2续表2.2.6字符串表示str和repr(1)str:把值转换为合理的字符串，示例代码如下:1.st="howareyou?"2.print(str(st))字符串2.2运行结果如图2-16所示。图2-16示例代码运行结果(2)repr:创建一个字符串，示例代码如下:1.st="howareyou?“2.print(repr(st))运行结果如图2-17所示。图2-17示例代码运行结果字符串2.22.2.7字符串的独特性(1)判断大小写字母、数字、标题、开头、结尾，示例代码如下:1.print('123'.isdigit())2.print('How'.upper())3.print('How'.lower())4.print('How'.isalpha())5.print('How'.istitle())6.print('How'.islower())

运行结果如图2-18所示。图2-18示例代码运行结果字符串2.2图2-19示例代码运行结果字符串2.2字符串2.2运行结果如图2-20所示。图2-20例2-2运行结果字符串2.2字符串2.2运行结果如图2-21所示。图2-21例2-3运行结果字符串2.2

2.3.1列表的概念列表(list)是通过组合一些元素得到的复合数据类型，是Python语言中最常用的序列类型。列表能够包含不同类型的元素，可以通过用方括号([])括起来、用逗号分隔-组元素来创建-一个列表。列表是一种可变序列类型，创建后可进行增加、删除元素等操作。2.3.2列表的基本操作

1.创建列表

示例代码如下:1.list="china"，"USA“2.print(list)

运行结果下图2-22所示。列表2.3图2-22示例代码运行结果与字符串的索引一样，列表索引也是从0开始，能进行切片、索引、组合、分割等操作。列表是可变的。2.删除列表

删除列表可以用del语句，示例代码如下:1.list="china","USA“2.dellist3.print(list)运行结果下图2-23所示。列表2.3图2-23示例代码运行结果3.访问列表可以通过使用索引进行列表中值的访问，同样也可以使用方括号的形式来访问列表。

采用索引访问列表，并输出，示例代码如下:1.list=["china","USA"]2.print(list[0])3.print(list[1])

以上示例代码，通过list[0]直接对第一项进行访问，结果为china。

运行结果如图2-24所示。列表2.3图2-24示例代码运行结果4.更新列表

可以对列表的数据进行更新或修改，也可以采用拼接的方式进行更新和修改。示例代码如下:1.list=["china"，"USA"]2.list[1]="Russia”3.print(list)

运行结果如图2-25所示。列表2.3图2-25示例代码运行结果通过运行结果可以看出，list[1]对列表中的数据进行了修改,将USA修改成了Russia。2.3.3列表操作符

列表操