Python基础二

Python基础二

一. 格式化输出

现有一练习需求，问用户的姓名、年龄、工作、爱好 ，然后打印成以下格式

------------ info of 太白金星  -----------
Name  : 太白金星
Age   : 22
job   : Teacher
Hobbie: girl
------------- end -----------------

你怎么实现呢？你会发现，用字符拼接的方式还难实现这种格式的输出，所以一起来学一下新姿势

只需要把要打印的格式先准备好， 由于里面的 一些信息是需要用户输入的，你没办法预设知道，因此可以先放置个占位符，再把字符串里的占位符与外部的变量做个映射关系就好啦

name = input("Name:")
age = input("Age:")
job = input("Job:")
hobbie = input("Hobbie:")

info = '''
------------ info of %s ----------- #这里的每个%s就是一个占位符，本行的代表 后面拓号里的 name 
Name  : %s  #代表 name 
Age   : %s  #代表 age  
job   : %s  #代表 job 
Hobbie: %s  #代表 hobbie 
------------- end -----------------
''' %(name,name,age,job,hobbie)  # 这行的 % 号就是 把前面的字符串 与拓号 后面的 变量 关联起来 

print(info)

%s就是代表字符串占位符，除此之外，还有%d,是数字占位符， 如果把上面的age后面的换成%d，就代表你必须只能输入数字啦

age     : %d

我们运行一下，但是发现出错了。。。

说%d需要一个数字，而不是str, what? 我们明明输入的是数字呀，22，22呀。

不用担心 ，不要相信你的眼睛我们调试一下，看看输入的到底是不是数字呢？怎么看呢？查看数据类型的方法是什么来着？type()

name = input("Name:")
age = input("Age:")print(type(age))

执行输出是

Name:AlexAge:22<class 'str'> #怎么会是strJob:IT

让我大声告诉你，input接收的所有输入默认都是字符串格式！

要想程序不出错，那怎么办呢？简单，你可以把str转成int

age = int(  input("Age:")  )print(type(age))

肯定没问题了。相反，能不能把字符串转成数字呢？必然可以，str( yourStr )

问题：现在有这么行代码

msg = "我是%s,年龄%d,目前学习进度为80%"%('金鑫',18)
print(msg)

这样会报错的，因为在格式化输出里，你出现%默认为就是占位符的%，但是我想在上面一条语句中最后的80%就是表示80%而不是占位符，怎么办？

msg = "我是%s,年龄%d,目前学习进度为80%%"%('金鑫',18)
print(msg)

这样就可以了，第一个%是对第二个%的转译，告诉Python解释器这只是一个单纯的%，而不是占位符。

二. 流程控制之--while循环

Why:在生活中，我们遇到过循环的事情吧？比如吃饭睡觉工作，循环听歌等等。在python程序中，循环也是存在的。

　　What:那么这个循环在Python中就是流程控制语句while。

2.1,基本循环

2.2 演示生活中循环听歌

while True:    
    print('痒')    
    print('社会摇')    
    print('喜洋洋')    
    print('我要这铁棒有何用')

那么大家都看到了，while循环他的执行结果就是这样一直循环，只要电脑不死机，直至天荒地老....... 他的内部是怎么执行的呢？

这样大家就能清楚的明白while到底是如何进行循环的了，那么问题也来了：这个循环如何终止呢？

2.3 如何终止循环？

1. 改变条件(根据上面的流程，只要改变条件，就会终止循环)。

2. 关键字：break。

3. 调用系统命令：quit(),exit() 后面会讲到，不建议大家使用。

4. 关键字：continue（终止本次循环）。

　　2.3.1 终止循环的第一个方法：利用改变条件，终止循环。给大家引入标志位的概念。

flag = True
while flag:
    print('痒')
    print('社会摇')
    print('喜洋洋')
    flag = False
    print('我要这铁棒有何用')

count = 1
flag = True
while flag:
    print(count)
    count = count + 1
    if count == 101:
        flag = False

练习1:输出1~100所有的数字

'''
思路：你要想从1+2+3......+100一直加到100，那么最起码你得有一个自变量，比如count，这个count每次循环都会自加1，除了这个之外，你还有有一个变量，让这个变量一直去加这个count，这个基础变量还不能影响最终的结果，所以这个基础变量初始值为0，按照这个思路写一下。
'''

count = 1
s = 0
while count < 101:
    s = s + count
    count = count + 1
print(s)

练习2：使用while循环求出1-100所有数的和.

2.3.2 终止循环的第二方法：break

 　　break：很简单，就是Python给大家提供的关键字，什么是关键字？就是python中具有一定特殊意义的单词，比如if，str，int等，这些不能用作变量对吧？ 

        那么break的用法是什么？ 即：循环中，只要遇到break马上退出循环。举例说明：

flag = True
print(111)
while flag:
    print('痒')
    print('社会摇')
    print('喜洋洋')
    break
    print('我要这铁棒有何用')
print(222)

'''
思路：所有的偶数，偶数有什么特点？ 对2取余为0，取余在python中用%表示。再循环时，你要先打印出1~100所有的数，会吧？ 在这个基础上加以改动：当count为偶数时打印，否则什么操作都不做。
'''

# 方法一：
count = 1
while True:
    if count % 2 == 0:
        print(count)
    count = count + 1
    if count == 101:
        break

# 方法二:
count = 1
while count < 101:
    if count % 2 == 0:
        print(count)
    count = count + 1

# 方法三:
count = 2
while count < 101:
    print(count)
    count = count + 2

练习3：打印1~100所有的偶数

2.3.3 终止循环的第三个方法：今天先不讲了，后面会给大家补充。

 　   2.3.4 continue

        continue 用于终止本次循环，继续下一次循环。举例说明：

flag = True
print(111)
while flag:
    print('痒')
    print('社会摇')
    print('喜洋洋')
    continue
    print('我要这铁棒有何用')
print(222)

count = 0
while count < 10:
    count = count + 1
    if count == 7:
        continue
    print(count)

练习4: 使用while循环打印 1 2 3 4 5 6 8 9 10

count = 0
while count <= 100 : 
    count += 1
    if count > 5 and count < 95: #只要count在6-94之间，就不走下面的print语句，直接进入下一次loop
        continue 
    print( count)

练习5:请输出1,2,3,4,5,95,96,97,98,99,100

2.4,while ... else ..

与其它语言else 一般只与if 搭配不同，在Python 中还有个while ...else 语句

while 后面的else 作用是指，当while 循环正常执行完，中间没有被break 中止的话，就会执行else后面的语句

count = 0
while count <= 5 :
    count += 1
    print("Loop",count)

else:
    print("循环正常执行完啦")
print("-----out of while loop ------")

输出

Loop 1
Loop 2
Loop 3
Loop 4
Loop 5
Loop 6
循环正常执行完啦
-----out of while loop ------

如果执行过程中被break啦，就不会执行else的语句啦

count = 0
while count <= 5 :
    count += 1
    if count == 3:break
    print("Loop",count)

else:
    print("循环正常执行完啦")
print("-----out of while loop ------")

输出

Loop 1Loop 2
-----out of while loop ------

三. 基本运算符

运算符

　　计算机可以进行的运算有很多种，可不只加减乘除这么简单，运算按种类可分为算数运算、比较运算、逻辑运算、赋值运算、成员运算、身份运算、位运算，今天我们暂只学习算数运算、比较运算、逻辑运算、赋值运算、成员运算

算数运算

以下假设变量：a=10，b=20

比较运算

以下假设变量：a=10，b=20

赋值运算

以下假设变量：a=10，b=20

逻辑运算

针对逻辑运算的进一步研究：

　　1,在没有()的情况下not 优先级高于 and，and优先级高于or，即优先级关系为( )>not>and>or，同一优先级从左往右计算。

例题：

判断下列逻辑语句的True，False。

1,3>4 or 4<3 and 1==1
2,1 < 2 and 3 < 4 or 1>2 
3,2 > 1 and 3 < 4 or 4 > 5 and 2 < 1
4,1 > 2 and 3 < 4 or 4 > 5 and 2 > 1 or 9 < 8
5,1 > 1 and 3 < 4 or 4 > 5 and 2 > 1 and 9 > 8 or 7 < 6
6,not 2 > 1 and 3 < 4 or 4 > 5 and 2 > 1 and 9 > 8 or 7 < 6

2 ,  x or y , x为真，值就是x，x为假，值是y；

             x and y, x为真，值是y,x为假，值是x。

例题：求出下列逻辑语句的值。

8 or 40 and 30 or 4 and 3 or 7 or 9 and 6

成员运算：

除了以上的一些运算符之外，Python还支持成员运算符，测试实例中包含了一系列的成员，包括字符串，列表或元组。

判断子元素是否在原字符串（字典，列表，集合）中：

例如：

#print('喜欢' in 'dkfljadklf喜欢hfjdkas')
#print('a' in 'bcvd')
#print('y' not in 'ofkjdslaf')

Python运算符优先级

以下表格列出了从最高到最低优先级的所有运算符：

四. 编码的初识

咱们都看过谍战片吧？是不是都看过发电报的场景？电报发的是什么？滴滴滴，滴滴。是不是高低电平？

在回到咱们的电脑上，咱们的电脑，存储和发送文件，发送的是什么？电脑里面是不是有成千上万个二极管，亮的代表是1，不亮的代表是0，这样实际上电脑的存储和发送是不是都是010101？

来找个同学，咱们模拟一下谍战时期的情景：

我发给你一句话：今晚嗨去呀？

前提是不是需要一个对照本？010101 代表什么文字？

今    01
晚    101
嗨    00111
去    1001

这样我给你发过去你能看懂么？

011010001111001

是不是应该断句？规定几个01是一个文字？

所以我规定了八位为一段，

今    0000 0001
晚    0000 0101
嗨    0000 0111
去    0000 1001
00000001 00000101 00000111 00001001

这样，你就能明白了，所以asiic码就相当于这个密码本,这个密码本记录的就是0101010 与 文字之间的对应关系。

那么咱们重新捋顺序一遍：

计算机是需要存储数据和通过网络传输数据的，计算机存储在磁盘中的数据或者通过网络发送的数据本质发送的都是bit流也就是所谓的01010101101，那么这些010010是需要与咱们熟知的文字有标准的对应关系，这样咱们才可以识别这些数据。

计算机起初使用的密码本是：ASCII码（American Standard Code for Information Interchange，美国标准信息交换代码）是基于拉丁字母的一套电脑编码系统ASCII码中只包含英文字母，数字以及特殊字符与二进制的对应关系，主要用于显示现代英语和其他西欧语言，其最多只能用 8 位来表示（一个字节），即：2**8 = 256，所以，ASCII码最多只能表示 256 个符号。

ASCII码：包含英文字母，数字，特殊字符与01010101对应关系。

在计算机中，所有的数据在存储和运算时都要使用二进制数表示（因为计算机用高电平和低电平分别表示1和0），例如，像a、b、c、d这样的52个字母（包括大写）以及0、1等数字还有一些常用的符号（例如*、#、@等）在计算机中存储时也要使用二进制数来表示，而具体用哪些二进制数字表示哪个符号，当然每个人都可以约定自己的一套（这就叫编码），而大家如果要想互相通信而不造成混乱，那么大家就必须使用相同的编码规则，于是美国有关的标准化组织就出台了ASCII编码，统一规定了上述常用符号用哪些二进制数来表示。 [2] 
美国标准信息交换代码是由美国国家标准学会(American National Standard Institute , ANSI )制定的，标准的单字节字符编码方案，用于基于文本的数据。起始于50年代后期，在1967年定案。它最初是美国国家标准，供不同计算机在相互通信时用作共同遵守的西文字符编码标准，它已被国际标准化组织（International Organization for Standardization, ISO）定为国际标准，称为ISO 646标准。适用于所有拉丁文字字母。

ASCII码产生原因以及时间

下面是具体的ASCII码：

# 思考：python中一个字符串为 'abc'，那么如果用ASCII码编码，这个字符串占几个字节？
# ASCII码 一个字符用一个字节表示，所以字符串'abc'占三个字节,'abc'如果存储在磁盘中其实存储的是：0110 0001 0110 0010 0110 0011

随着计算机的发展. 以及普及率的提高. 流⾏到欧洲和亚洲. 这时ASCII码就不合适了. 比如: 中⽂汉字有几万个. 而ASCII 多也就256个位置. 所以ASCII不行了. 怎么办呢? 这时, 不同的国家就提出了不同的编码用来适用于各自的语言环境（每个国家都有每个国家的GBK，每个国家的GBK都只包含ASCII码中内容以及本国自己的文字）. 比如, 中国的GBK, GB2312, BIG5, ISO-8859-1等等. 这时各个国家都可以使用计算机了. 
GBK：只包含本国文字（以及英文字母，数字，特殊字符）与0101010对应关系。

GBK全称《汉字内码扩展规范》（GBK即“国标”、“扩展”汉语拼音的第一个字母，英文名称：Chinese Internal Code Specification） ，中华人民共和国全国信息技术标准化技术委员会1995年12月1日制订，国家技术监督局标准化司、电子工业部科技与质量监督司1995年12月15日联合以技监标函1995 229号文件的形式，将它确定为技术规范指导性文件。这一版的GBK规范为1.0版。
GBK 向下与 GB 2312 编码兼容，向上支持 ISO 10646.1国际标准，是前者向后者过渡过程中的一个承上启下的产物。ISO 10646 是国际标准化组织 ISO 公布的一个编码标准，即 Universal Multilpe-Octet Coded Character Set（简称UCS），大陆译为《通用多八位编码字符集》，台湾译为《广用多八位元编码字元集》，它与 Unicode 组织的 Unicode 编码完全兼容。ISO 10646.1 是该标准的第一部分《体系结构与基本多文种平面》。我国 1993 年以 GB 13000.1 国家标准的形式予以认可（即 GB 13000.1 等同于 ISO 10646.1）。
GBK编码，是在GB2312-80标准基础上的内码扩展规范，使用了双字节编码方案，其编码范围从8140至FEFE（剔除xx7F），共23940个码位，共收录了21003个汉字，完全兼容GB2312-80标准，支持国际标准ISO/IEC10646-1和国家标准GB13000-1中的全部中日韩汉字，并包含了BIG5编码中的所有汉字。GBK编码方案于1995年10月制定， 1995年12月正式发布，目前中文版的WIN95、WIN98、WINDOWS NT以及WINDOWS 2000、WINDOWS XP、WIN 7等都支持GBK编码方案。
知识链接：
我们经常使用各种编码标准的汉字，编码到底是什么呢？所谓编码，是以固定的顺序排列字符，并以此做为记录、存贮、传递、交换的统一内部特征，这个字符排列顺序被称为“编码”。和中文字库有关的编码标准有：国标GB码、GBK码、港台BIG-5码等，不同编码的汉字字库都与汉字的应用有密切关系。
很多人在使用过程中，发现字不够用，因为目前大家使用的主要是GB编码字库，此编码标准只收录了6763个常用汉字，而GB字库以外大量汉字，只能通过方正女娲补字软件拼字或其它造字程序补字。尽管补出的汉字在字形上满足需要，但在字体风格、大小、结构方面难以协调统一，而采用手工贴图的方式补字，更不雅观。进而言之，如果用户建立信息系统，或需要查询新闻、出版内容时，靠补字是无法实现的。方正开发的GBK字库，将极大地缓解缺字现象。
从GB字库扩充到GBK字库，增加了1万4千多字。北大方正从1996年投入大量人力，开始做黑、宋、仿、楷GBK字库，并于1998年4月成为第一家通过国家权威部门组织的GBK字库鉴定的专业厂商。到现在为止，北大方正已将全部字体转换成GBK字库，共46款，其中18款字数达21003个，是拥有GBK字库款数最多的厂商。
ISO 10646 是一个包括世界上各种语言的书面形式以及附加符号的编码体系。其中的汉字部分称为“CJK 统一汉字”（C 指中国，J 指日本，K 指朝鲜）。而其中的中国部分，包括了源自中国大陆的 GB 2312、GB 12345、《现代汉语通用字表》等法定标准的汉字和符号，以及源自台湾的 CNS 11643 标准中第 1、2 字面（基本等同于 BIG-5 编码）、第 14 字面的汉字和符号。

GBK的知识扩展

经实际测试和查阅文档，GBK是采用单双字节变长编码，英文使用单字节编码，完全兼容ASCII字符编码，中文部分采用双字节编码。

对于ASCII码中的内容，GBK完全沿用的ASCII码，所以一个英文字母（数字,特殊字母）用一个字节表示，而对于中文来说，一个中文用两个字节表示。

# 思考：python中一个字符串为 'a太白'，那么如果用GBK码编码，这个字符串占几个字节？
#一个英文用一个字节，一个中文用两个字节，所以：'a太白' 如果是GBK编码占5个字节。

但是GBK只包含中文，不能包含其他文字，言外之意，GBK编码是不能识别其他国家的文字的，举个例子：如果你购买了一个日本的游戏盘，在用中国的计算机去玩，那么此时中国的计算机只有gbk编码和ascii码，那么你在玩游戏的过程中，只要出现日本字，那就会出错或者出现乱码.......

但是，随着全球化的普及，由于网络的连通，以及互联网产品的共用（不同国家的游戏，软件，建立联系等），各个国家都需要产生各种交集，此时急需一个密码本：要包含全世界所有的文字与二进制0101010的对应关系，所以创建了万国码：

Unicode： 包含全世界所有的文字与二进制0101001的对应关系。

Unicode（统一码、万国码、单一码）是计算机科学领域里的一项业界标准，包括字符集、编码方案等。Unicode 是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的，它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码，以满足跨语言、跨平台进行文本转换、处理的要求。1990年开始研发，1994年正式公布。

因为计算机只能处理数字，如果要处理文本，就必须先把文本转换为数字才能处理。最早的计算机在设计时采用8个比特（bit）作为一个字节（byte），所以，一个字节能表示的最大的整数就是255（二进制11111111=十进制255），0 - 255被用来表示大小写英文字母、数字和一些符号，这个编码表被称为ASCII编码，比如大写字母A的编码是65，小写字母z的编码是122。
如果要表示中文，显然一个字节是不够的，至少需要两个字节，而且还不能和ASCII编码冲突，所以，中国制定了GB2312编码，用来把中文编进去。
类似的，日文和韩文等其他语言也有这个问题。为了统一所有文字的编码，Unicode应运而生。Unicode把所有语言都统一到一套编码里，这样就不会再有乱码问题了。
Unicode通常用两个字节表示一个字符，原有的英文编码从单字节变成双字节，只需要把高字节全部填为0就可以。
因为Python的诞生比Unicode标准发布的时间还要早，所以最早的Python只支持ASCII编码，普通的字符串'ABC'在Python内部都是ASCII编码的。
Unicode 是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的，例如ISO 8859所定义的字符虽然在不同的国家中广泛地使用，可是在不同国家间却经常出现不兼容的情况。很多传统的编码方式都有一个共同的问题，即容许电脑处理双语环境（通常使用拉丁字母以及其本地语言），但却无法同时支持多语言环境（指可同时处理多种语言混合的情况）。
Unicode 编码包含了不同写法的字，如“ɑ/a”、“户/户/戸”。然而在汉字方面引起了一字多形的认定争议。
在文字处理方面，统一码为每一个字符而非字形定义唯一的代码（即一个整数）。换句话说，统一码以一种抽象的方式（即数字）来处理字符，并将视觉上的演绎工作（例如字体大小、外观形状、字体形态、文体等）留给其他软件来处理，例如网页浏览器或是文字处理器。
几乎所有电脑系统都支持基本拉丁字母，并各自支持不同的其他编码方式。Unicode为了和它们相互兼容，其首256字符保留给ISO 8859-1所定义的字符，使既有的西欧语系文字的转换不需特别考量；并且把大量相同的字符重复编到不同的字符码中去，使得旧有纷杂的编码方式得以和Unicode编码间互相直接转换，而不会丢失任何信息。举例来说，全角格式区段包含了主要的拉丁字母的全角格式，在中文、日文、以及韩文字形当中，这些字符以全角的方式来呈现，而不以常见的半角形式显示，这对竖排文字和等宽排列文字有重要作用。
在表示一个Unicode的字符时，通常会用“U+”然后紧接着一组十六进制的数字来表示这一个字符。在基本多文种平面（英文为 Basic Multilingual Plane，简写 BMP。它又简称为“零号平面”, plane 0）里的所有字符，要用四位十六进制数（例如U+4AE0，共支持六万多个字符）；在零号平面以外的字符则需要使用五位或六位十六进制数了。旧版的Unicode标准使用相近的标记方法，但却有些微的差异：在Unicode 3.0里使用“U-”然后紧接着八位数，而“U+”则必须随后紧接着四位数。 [1] 

Unicode的起源以及知识扩展

通用字符集（Universal Character Set, UCS）是由ISO制定的ISO 10646（或称ISO/IEC 10646）标准所定义的标准字符集。UCS-2用两个字节编码，UCS-4用4个字节编码。

起初：Unicode规定一个字符用两个字节表示：

　　英文:  a b c  六个字节   一个英文2个字节        

　　中文   中国   四个字节  一个中文用2个字节

但是这种也不行，这种最多有65535种可能，可是中国文字有9万多，所以改成一个字符用四个字节表示：.        

　　a  01000001 01000010 01000011 00000001        

　　b  01000001 01000010 01100011 00000001        

　　中 01001001 01000010 01100011 00000001        

这样虽然解决了问题，但是又引出一个新的问题就是原本a可以用1个字节表示，却必须用4个字节，这样非常浪费资源，所以对Uniocde进行升级。

UTF-8:包含全世界所有的文字与二进制0101001的对应关系（最少用8位一个字节表示一个字符）。

UTF-8（8-bit Unicode Transformation Format）是一种针对Unicode的可变长度字符编码，又称万国码，由Ken Thompson于1992年创建。
现在已经标准化为RFC 3629。UTF-8用1到6个字节编码Unicode字符。用在网页上可以统一页面显示中文简体繁体及其它语言（如英文，日文，韩文）。

UTF-8：是对Unicode编码的压缩和优化，他不再使用最少使用2个字节，而是将所有的字符和符号进行分类：ascii码中的内容用1个字节保存、欧洲的字符用2个字节保存，东亚的字符用3个字节保存...

UTF-16: 每个字符最少占16位.

GBK: 每个字符占2个字节, 16位.

UTF-8 ：最少用8位数,去表示一个字符.    

　　　　　　英文:           8位,1个字节表示.    

　　　　欧洲文字:         16位,两个字节表示一个字符.    

　　中文,亚洲文字:       24位,三个字节表示. 

# 思考：python中一个字符串为 'a太白'，那么如果用UTF-8码编码，这个字符串占几个字节？
#一个英文用一个字节，一个中文用三个个字节，所以：'a太白' 如果是UTF-8编码占7个字节。

以上就是编码的大致发展历程，相信大家对编码有了一定的了解，接下来普及一下单位之间的转换：

8bit = 1byte
1024byte = 1KB
1024KB = 1MB
1024MB = 1GB
1024GB = 1TB
1024TB = 1PB
1024TB = 1EB
1024EB = 1ZB
1024ZB = 1YB
1024YB = 1NB
1024NB = 1DB
常⽤到TB就够了