用Python玩数据-笔记整理-第二章

条件结构：

if语句：

if expression:
#比较/成员/逻辑运算符
    expr_true_suite
#代码块必须缩进4个空格

else语句：

if expression:
    expr_true_suite
else:
    expr_false_suite
#代码块必须缩进4个空格

elif语句：

if expression:
    expr_true_suite
elif expression2:
    expr2_true_suite
elif expression3:
    expr3_true_suite
    :
    :
else:
    expr_false_suite

条件嵌套：

在条件语句中嵌套条件语句；

同等缩进为同一条件的结构；

猜数字游戏： 一次猜

# Filename : guessnum1.py
from random import randint
#引入math库
x = randint(0, 300)
#随机获取一个范围内的数字
digit = int(input('Please input a number between 0~300: '))
if digit == x :
    print('Bingo!')
elif digit > x:
    print('Too large, please try again.')
else:
    print('Too small, please try again.')
#进行条件判断

循环结构：

range()语句：

range(start,end,step)
#start:起始值，缺省时默认为0
#end:终值
#step:步长，缺省时默认为1，默认值下，得到的对象数是end-start
#返回值为可迭代值

xrange()语句：

和range()语法基本一致，类似于生成器(generator)，用多少生成多少，适合处理大数据；

在Python3.x中range()和xrange()合并，返回都是生成器；

while循环：

while expression:
#条件表达式
    suite_to_repeat

for循环：

for iter_var in iterable_object:
#iterable_object可迭代对象可以是string/list/tuple/dictionary/file
    suite_to_repeat
#可以明确循环次数，常用于遍历数据集的成员，如列表、生成器表达式

猜数字游戏改进：多次猜

# Filename : guessnum2.py
from random import randint
x = randint(0, 300)
for count in range(5):
#增加循环结构，扩展猜的次数
    digit = int(input('Please input a number between 0~300: ')))
    if digit == x :
        print('Bingo!')
    elif digit > x:
        print('Too large, please try again.')
    else:
        print('Too small, please try again.')

break语句：跳出当前循环；

质数（Prime number）又称素数，指在大于1的自然数中，除了1和此整数自身外，无法被其他自然数整除的数（也可定义为只有1和本身两个因数的数）；

比1大但不是素数的数称为合数。1和0既非素数也非合数；

质数在公钥加密算法（如RSA）中有重要的地位；

素数判断1：

# Filename : prime.py
from math import sqrt
j = 2
while j <= 100:
    i = 2
    k= sqrt(j)
    while i<= k:　　　　　　　　　　　　　　#i是作被除数检验j是否是素数
        if j%i== 0: break　　　　　　　　 #如果j可以被i整除，则不是素数，退出循环
        i = i+1　　　　　　　　　　　　　　 #如果j不能被i整除，则i一直加1，直到最后i=k退出循环；
    if i> k:　　　　　　　　　　　　　　　　 #判断i是否被除到了最后；
        print(j, end = ' '))
    j += 1    

素数判断2：

# Filename : prime.py
from math import sqrt
for i in range(2,101):
#遍历i从2到100
    flag = 1
    k = int(sqrt(i))
    for j in range(2,k+1):
#遍历j从2到k
        if i%j == 0:
            flag = 0
            break
#如果判断数i可以被被除数j整除，则该数不是素数，将flag置0
    if(flag):
        print(i, end = ' ')

continue语句：跳出当次循环，进入下次循环；

猜数字游戏进一步改进：想停就停

# Filename : guessnum3.py
from random import randint
x = randint(0, 300)
go = 'y'
while(go == 'y'):
    digit = int(input('Please input a number between 0~300: '))
    if digit == x :
        print('Bingo!')
        break
    elif digit > x:
        print('Too large, please try again.')
    else:
        print('Too small, please try again.')
    print('Input y if you want to continue.')
    go = input()
#判断输入的内容进行while判断
    print(go)
else:
    print('Goodbye!')   

循环else语句：

正常结束循环，则执行else中的代码；

当循环从break处终止，则跳出循环，不执行else中的代码；

自定义函数：

def function_name([arguments]):
#括号之间是所有可选的参数，即使没有括号也不能省略小括号
#如果有参数，参数不能省略掉
"optional documentation string"
#文档字符串，表示注释
    function_suite

素数判断3：

# Filename : prime.py
from math import sqrt
#自定义函数判断素数isprime(x)
def isprime(x):
    if x == 1:
       return False
#1不是素数
    k = int(sqrt(x))
    for j in range(2,k+1):
        if x%j== 0:
            return False
    return True
#取在2到判断数x的根号之间的数，作被除数，与x相除
fori inrange(2,101):
    if isprime(i):
        print(i, end = ' ')

默认字参数：

　　可以给函数的参数定义一个默认值，以赋值语句的形式提供；

　　默认参数值可以在调用函数时发生改变；

　　默认参数一般需要放在参数列表的最后，以防止产生歧义；

def num(x=68,y=True):
    if y:
        print('')
    print(x,'')
 
>>>num()
1
682

关键字参数：

　　调用函数时可以直接写上参数的标识符来给参数赋值；

　　关键字参数是让使用者调用参数名来区分参数；

def num(x,y):
    if y:
        print(y,'')
    print(x,'')
 
>>>num(68,False)
682
>>>num(y=False,x=68)
682
#允许改变参数列表中的参数顺序；
>>>num(y=False,68)
SyntaxError
>>>num(x=68,False)
SyntaxError
#一旦使用了关键字参数，就要全部使用关键字参数；

默认参数一般在函数定义时使用，关键字参数一般在函数调用时使用；

传递函数：把函数名当成一个普通参数传给另一个函数；

匿名函数：lambda函数

def add(x,y): return x+y
 
add = lambda x,y : x+y

递归：

　　函数调用自身函数的方法；

　　最能表现计算机思想的方法；

　　递归必须要有边界条件，即停止递归的条件；

　　执行效率远低于循环，占用很大的内存；

汉诺塔游戏：

# Filename : Hanoi.py
def hanoi(a,b,c,n):
    if n==1:
        print(a,'->',c)
    else:
        hanoi(a,c,b,n-1)
        print(a,'->', c)
        hanoi(b,a,c,n-1)
 
hanoi('a','b','c',4)

变量作用域：

　　全局变量：在程序代码主体部分的变量；使用global定义；

　　局部变量：在函数中的变量；

　　全局变量和局部变量用同一个名字时，遵循”内层屏蔽外层“的原则；

math库：

dir(math)可以查看标准库里的所有函数；

help(math.ceil)可以查看函数的定义；

ceil()：向上四舍五入；

floor()：向下四舍五入；

pow()：求平方；

sqrt()：求根号；

degrees()：将弧度转成角度；

radians()：将角度转成弧度；

os库：

getcwd()：获取当前的工作目录；

chdir(path)：修改目录；

rename()：修改文件名称；

remove()：删除文件；

random库：

choice([序列])：从序列当中获取一个随机值；

randint(x,y)：生成x到y之间的一个随机数；

randrange()：从range()生成的数当中获取一个随机的整数；

random()：生成0到1之间的一个随机浮点数；

uniform()：生成5到10之间一个随机浮点数；

sample(range(num),x)：从给定的range()中随机获取x个数；

shuffle(列表)：将列表中的元素打乱；

datetime库：

today()：显示今天的日期；

time()：创建时间；

datetime()：当前的日期和时间，毫秒；

strftime()：设置时间的格式；

timestamp()：时间戳，从定义的时间开始到现在的时间；

fromtimestamp()：将时间戳转换成标准时间；

exception异常：

　　语法错误

　　运行时刻错误

　　逻辑错误

用异常对象来表示异常实例；

异常类：

类名	描述
BaseException	所有异常的基类
Exception	常规异常的基类
AttributeError	对象不存在此属性
IndexError	序列中无此索引
IOError	输入输出操作失败
KeyboardInterrupt	用户中断执行
KeyError	映射中不存在此键
NameError	找不到名字
SyntaxError	Python语法错误
TypeError	对类型无效的操作
ValueError	传入无效的参数
ZeroDivisionError	除运算的第二个参数为0

回溯：

dir(_builtins_)查看异常类；

BaseException：

异常处理：

　　用if-else语句处理

ify != 0:
    print(x / y)
else:
    print('division by zero')

　　用try-except语句处理

# Filename: exception2.py
try:
    num1 = int(input('Enter the first number: '))
    num2 = int(input('Enter the second number: '))
    print(num1 / num2)
except ValueError:
    print('Please input a digit!')

　　用多个except子句或except块处理

# Filename: exception4.py
try:
    num1 = int(input('Enterthefirstnumber: '))
    num2 = int(input('Enterthesecondnumber: '))
    print(num1 / num2)
except ValueError:
    print('Pleaseinput a digit!')
except ZeroDivisionError:
    print('Thesecondnumbercannotbezero!')
#另一种写法
except(ValueError, ZeroDivisionError):
    print('Invalidinput!')

空except子句：仅仅单用except也可以；

as语句：确定异常类型，可以将其输出；

# Filename: exception7.py
try:
    num1 = int(input('Enterthefirstnumber: '))
    num2 = int(input('Enterthesecondnumber: '))
    print(num1 / num2)
except Exception as err:
    print('Somethingwentwrong!')
    print(err)

else语句：若没有异常发生时执行else语句；

whileTrue循环：允许异常发生，知道无异常后break跳出循环；

finally子句：不管是否发生异常，finally里的异常都要执行；

# Filename: exception12.py
deffinallyTest():
    try:
        x = int(input('Enter the first number: '))
        y = int(input('Enterthesecondnumber: '))
        print(x / y)
        return 1
    except Exception as err:
        print(err)
        return 0
    finally:
        print('Itis a finally clause.')
result = finallyTest()
print(result)    

上下文管理器(Context Manager)：定义和控制代码块执行前的准备动作及执行后的收尾动作；

with语句：比try-except精简健壮，在操作文件、数据库对象时建议使用with语句；

# Filename: exception13.py
try:
    f = open('data.txt')
    for line in f:
        print(line, end = '')
except IOError:
    print('Cannotopenthefile!')
finally:
    f.close()
#with写法
with open('data.txt') as f:
    for line in f:
        print(line, end='')