Python 编程速成(推荐)

2023-08-24 14:02:04 66

Python是一种非常流行的脚本语言，而且功能非常强大，几乎可以做任何事情，比如爬虫、网络工具、科学计算、树莓派、Web开发、游戏等各方面都可以派上用场。同时无论在哪种平台上，都可以用Python进行系统编程。

机器学习可以用一些Python库来实现，比如人工智能常用的TensorFlow。也可以用像NLTK这样的Python库进行自然语言处理（NLP）。

本文讨论基本的Python编程，后续会写一些Python编程的实际案例。

操作字符串

Python中的字符串是不可变的，所以不能直接修改。对字符串内容的任何更改都需要产生新的副本。在Python中处理字符串非常简单。

拼接字符串

str="welcome"+"toPython"
print(str)

这是字符串连接，你也可以对字符串做乘法操作：

重复字符串

str="Python"*2print(str)

与非字符串拼接

可以用str()函数将非字符串的值转换为字符串，然后再连接，如下所示：

str="Thisistestnumber"+str(15)
print(str)

搜索子字符串

可以使用find()方法搜索子字符串，如下所示：

str="welcometoPython"
print(str.find("Python"))

如果找到了字符串"Python"，则find方法会返回第一次出现这个字符串的位置。

如果没有找到，则返回-1。

find函数默认从第一个字符开始搜索，也可以从第n个字符开始，如下所示：

str="welcometoPython"
print(str.find("Python",12))

因为我们从第12个字符开始，所以找不到Python这个单词，所以它会返回-1。

获取子字符串

所以我们得到了我们要搜索的字符串的索引，现在我们要打印匹配的字符串。

你可以按索输出印字符串，如下所示：

str="firstsecondthird"
print(str[:2])
print(str[2:])
print(str[3:5])
print(str[-1])

在第2行的代码会打印第一个和第二个字符，而第3行会从第二个字符开始打印到结束。要注意代码中结冒号的位置。字符串从0开始计数。

如果使用负数，则会从最后开始计数。第5行代码会打印最后一个字符。

替换字符串

你可以用如下方法替换字符串：

str="Thiswebsiteisaboutprogramming"
str2=str.replace("This","That")
print(str2)

如果你想替换的字符串多次出现，但是只想替换第一次出现的，可以指定位置：

str="ThiswebsiteisaboutprogrammingIlikethiswebsite"
str2=str.replace("website","page",1)
print(str2)

第一个词只被替换了。

去除字符串两端的空格

可以用strip方法去掉字符串两端的空格，如下所示：

str="Thiswebsiteisaboutprogramming"
print(str.strip())

你可以用rstrip仅去除最右的空格，或者用lstrip去除最左边的空格。

改变字符大小写

在某些情况下你可能需要改变字符的大小写。

str="Welcometolikegeeks"
print(str.upper())
print(str.lower())

将字符串转换为数字

前面学到了用str()函数将数字转为字符串，但这不是Python中唯一的转换函数，另外还有int()、float()、long()和其他强制转换函数。

int()可以把输入的字符串转为整数，float()函数将字符串转为float。

str="10"
str2="20"
print(str+str2)
print(int(str)+int(str2))

第3行只是连接两个字符串，而第4行把两个值相加并输出结果。

字符串计数

可以用min()找到字符串中ASCII值最小的字符，max()找到最大的字符，用len()函数得到字符的总长度。

str="welcometoPython"
print(min(str))
print(max(str))
print(len(str))

迭代字符串

可以用for迭代字符串并单独操作每个字符，如下所示：

str="welcometolikegeekswebsite"
foriinrange(len(str)):
print(str[i])

其中len()函数用来得到字符串的长度。

字符串编码

如果你使用的是Python3，默认情况下所有字符都是Unicode字符集编码，但是如果用的是Python2，可能需要对字符串进行编码，如下所示：

str="welcometoPython"
str.encode('utf-8')

操作数字

在Python中定义数字变量的方式如下：

a=15

可以定义整数，也可以定义浮点数。

浮点数可以用int()函数进行舍入，如下所示：

a=15.5
print(int(a))

舍入数字

可以用round()函数对数字进行舍入：

a=15.5652645
print(round(a,2))

只需指定需要舍入到小数点后几位。

自定义精度的数字

很多情况下会用到自定义精度的浮点数。

可以处理用户自定义精度数的decimal模块。

这样导入模块并使用：

fromdecimalimport*

a=Decimal(5.5)

生成随机数

Python中的random模块提供了生成随机数的函数。

importrandom

print(random.random())

生成的随机数介于0.0和1.0之间。

可以从自己定义的范围中生成一个随机数，如下所示：

importrandom

numbers=[1,2,3,4,5,6,7]
print(random.choices(numbers))

操作日期和时间

你可以从日期中提取所需的值，如下所示。

importdatetime

cur_date=datetime.datetime.now()
print(cur_date)
print(cur_date.year)
print(cur_date.day)
print(cur_date.weekday())
print(cur_date.month)
print(cur_date.time())

可以得到两个时间或日期之间的差，如下所示：

importdatetime

time1=datetime.datetime.now()
time2=datetime.datetime.now()
timediff=time2-time1
print(timediff.microseconds())

上例中的timediff变量是timedelta类型的对象，你也可以自己创建这种对象：

time1=datetime.datetime.now()
time2=datetime.timedelta(days=3)
time3=time1+time2
print(time3.date())

格式化日期和时间

可以用strftime()格式化日期或时间。

下表指定了一些常用的格式选项：

%y两位数的年份表示（00-99）
%Y四位数的年份表示（000-9999）
%m月份（01-12）
%d月内中的一天（0-31）
%H24小时制小时数（0-23）
%I12小时制小时数（01-12）
%M分钟数（00=59）
%S秒（00-59）
%a本地简化星期名称
%A本地完整星期名称
%b本地简化的月份名称
%B本地完整的月份名称
%c本地相应的日期表示和时间表示
%j年内的一天（001-366）
%p本地A.M.或P.M.的等价符
%U一年中的星期数（00-53）星期天为星期的开始
%w星期（0-6），星期天为星期的开始
%W一年中的星期数（00-53）星期一为星期的开始
%x本地相应的日期表示
%X本地相应的时间表示
%Z当前时区的名称
%%%号本身
importdatetime

date1=datetime.datetime.now()
print(date1.strftime('%d.%B%Y%I:%M%p'))

从字符串创建日期

可以用strptime()函数从字符串创建日期，如下所示：

date1=datetime.datetime.strptime(“2015-11-21”,“%Y-%m-%d”)

也可以像这样创建：

date1=datetime.datetime(year=2015,month=11,day=21)

处理文件系统

在Python中处理文件非常容易，不管你信不信，在所欲语言中是是最简单的。当然你也可以说Python是一种做什么事情都最简单的语言。

复制文件

shutil模块中包含用于复制文件的功能。

importshutil
copied_path=shutil.copy('my_file.txt','copied_file.txt')

如果my_file.txt是一个软连接的话，那么上面的代码将会把copied_file.txt创建为独立的文件。

你也可以创建一个软链接的副本，如下所示：

copied_path=shutil.copy('my_file.txt','copied_file.txt',follow_symlinks=False)

移动文件

你可以像这样移动一个文件：

importshutil
shutil.move('file1.txt','file3.txt')

也可以使用os模块中的rename函数重命名文件，如下所示：

importos
os.rename('file1.txt','file3.txt')

读写文本文件

可以用open函数打开文件，然后再用read或write方法进行读写。

fd=open('file1.txt')
content=fd.read()
print(content)

首先，使用open函数打开文件并读取，然后我再用read函数读取文件内容，最后，将得到的内容放入变量content中。

你可以指定read()（）函数读取的字节数：

fd.read(20)

如果文件不是太大的话，你可以将整个内容读入一个列表，然后再遍历列表打印输出。

content=fd.readlines()
print(content[0])

可以通过指定打开的模式来写入文件。有两种写入模式，即写入模式和追加模式。

下面是写入模式，会覆盖掉文件中的旧内容。

fd=open('file1.txt','w')
content=fd.write('YOURCONTENTGOESHERE')

下面是附加模式：

fd=open('file1.txt','a')
content=fd.write('YOURCONTENTGOESHERE')

创建目录

可以用os模块中的mkdir函数创建一个新目录，如下所示：

importos

os.mkdir('./NewFolder)

如果目录已经存在将会引发错误。不过不用担心，在以后的文章中会讨论异常处理，可以帮你避免此类错误。

获取访问和修改以及创建时间可以用getmtime()、getatime()和getctime()分别获取修改时间、访问时间和创建时间。

返回的时间格式为Unix时间戳，我们可以把它转换为人类可读的格式，如下所示：

importos
importdatetime

tim=os.path.getctime('./file1.txt')
print(datetime.datetime.fromtimestamp(tim))

迭代文件

你可以用os模块中的listdir()函数来获取文件：

importos

files=os.listdir('.')
print(files)

此外，你可以用glob模块执行相同的操作：

importglob
files=glob.glob('*')
print(files)

你可以为glob()设定任何一种扩展名，例如设定为*.doc获取所有word文档。

序列化Python对象

此过程用于将Python对象序列化为字节流，以便以后重用。

你可以用pickle模块做到这一点：

importpickle

fd=open('myfile.pk','wb')
pickle.dump(mydata,fd)

可以用load()函数反序列化此数据，如下所示：

importpickle

fd=open('myfile.pk','rb')
mydata=pickle.load(fd)

压缩文件

Python标准库使你可以处理不同格式的压缩文件，如tar，zip，gzip，bzip2。

要处理zip文件，你可以使用zipfile模块：

importzipfile

my_zip=zipfile.ZipFile('zipped_file.zip',mode='r')
print(file.namelist())

你可以把一个文件压缩成zip格式，如下所示：

importzipfile

file=zipfile.ZipFile('files.zip','w')
file.write('file1.txt')
file.close()

可以用extractall()方法提取zip压缩包中的文件：

importzipfile

file=zipfile.ZipFile('files.zip','r')
file.extractall()
file.close()

另外还可以用附加模式将文件附加到现有的zip文件，如下所示：

importzipfile

file=zipfile.ZipFile('files.zip','a')
file.write('file2.txt')
file.close()

在处理gz或bz文件时，可以用和上面相同的套路。不过要导入gzip模块或bz2模块。

importgzip
importbz2

gz_file=gzip.GzipFile('files.gz','r')
bz_file=bz2.BZ2File('fiels.bz2','r')

然后用同样的方式读写。

你可以使用unrar包处理rar文件。首先，安装包：

pipinstallunrar

然后用同样的方式使用。

importunrar.rarfile

m=unrar.rarfile.RarFile('file.rar')
m.namelist()
m.extractall()

解析CSV文件

一个非常有用的包叫做pandas。它可以解析CSV和Excel文件，并轻松地从中提取数据。

首先，安装包

pipinstallpandas

然后你可以在自己的代码中使用它，如下所示：

importpandas

data=pandas.read_csv('file.csv)

默认情况下，Pandas将第一列视为每行的标签。如果列索引不是第一列，则可以通过传递index_col参数来指定列索引。

如果文档中没有行标签，则应使用参数index_col=False。

要写入CSV文件，可以使用to_csv()方法。

data.to_csv('file.csv)

解析Excel文件

可以用pandas模块中的read_excel()方法来解析excel文件。

data=pd.read_excel('file.xls',sheetname='Sheet1')

如果有多个工作表，可以这样加载：

ta=pd.ExcelFile('file.xls')

这样写入excel文件：

ta.to_excel('file.xls',sheet='Sheet1')

网络和连接

Python有一个socket类，它提供了一种通过低级API访问网络的方法，它支持许多网络协议。

importsocket
host='192.168.1.5'
port=5050
m_sock=socket.create_connection((host,port))

这段代码与IP地址为192.168.1.5的主机通过5050端口建立连接。

打开socket后，就可以发送和接收数据了。

m_sock.sendall(b'HelloWorld')

注意，我在字符串之前使用了b字符，因为数据需要是字节字符串。

如果发送的数据太大，你应该通过循环分割并发送，如下所示：

msg=b'LongerMessageGoesHere'
mesglen=len(msg)
total=0
whiletotal
要接收数据，你需要告诉recv()方法一次读入多少个字节。
data_in=m_sock.recv(2000)
这是有效的，因为你能够确定发送的消息长度小于2000个字节。
如果消息很大，则必须反复循环，直到收到所有的数据块。
buffer=bytearray(b''*2000)
m_sock.recv_into(buffer)
在这里定义了一个空缓冲区，然后将消息写入缓冲区。
从POP邮件服务器接收电子邮件poplib模块使你可以与POP服务器进行通信。
importgetpass,poplib

pop_serv=poplib.POP3('192.168.1.5')
pop_serv.user("myuser")
pop_serv.pass_(getpass.getpass())

getpass模块可以安全地处理密码。
如果需要安全连接，可以用POP3_SSL类。
要获取邮件列表和邮件计数，可以这样做：
msg_list=pop_serv.list()#tolistthemessages
msg_count=pop_serv.msg_count()#togetmessagecount
处理完毕后，一定要记得关闭所有打开的连接。
pop_serv.quit()
从IMAP邮件服务器接收电子邮件
可以用imaplib模块与IMAP邮件服务器通信。
importimaplib,getpass

my_imap=imaplib.IMAP4('imap.server.com')
my_imap.login("myuser",getpass.getpass())

如果你的IMAP服务器上使用SSL，则应用IMAP4_SSL类。
要获取电子邮件列表，需要先执行查询操作：
data=my_imap.search(None,'ALL')
然后，通过迭代data变量中的邮件索引获取邮件内容
msg=my_imap.fetch(email_id,'(RFC822)')
最后，不要忘记关闭连接：
my_imap.close()
my_imap.logout()
发送电子邮件
想要通过SMTP协议发送电子邮件。可以用smtplib。
importsmtplib,getpass

my_smtp=smtplib.SMTP(smtp.server.com')
my_smtp.login("myuser",getpass.getpass())


如果在SMTP服务器上使用SSL，则应用SMTP_SSL类。
打开连接后，你可以这样发送邮件：
from_addr='me@example.com'
to_addr='you@example.com'
msg='From:me@example.com\r\nTo:you@example.com\r\n\r\nHello,thisisatestmessage'
my_smtp.sendmail(from_addr,to_addr,msg)
抓取网页
要与Web服务器进行通信，需要用到urllib.request子模块。
importurllib.request

my_web=urllib.request.urlopen('https://www.google.com')
print(my_web.read())

提交Web表单
如果你想要提交Web表单，应该向网页发送POST请求。
importurllib.request
my_data=b'YourDataGoesHere'
my_req=urllib.request.Request('http://localhost',data=my_data,method='POST')
my_frm=urllib.request.urlopen(my_req)
print(my_frm.status)
另外还可以用mechanize或urllib2模块，还有很多方法可以实现这个功能。
创建一个微型服务器
socket类支持侦听连接请求。
importsocket

host=''
port=3535
my_server=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
my_server.bind((host,port))
my_server.listen(1)

现在你可以接受这样的连接请求：
addr=my_server.accept()
print('Connected...',addr)
data=conn.recv(1024)
最后不要忘记在操作完成后关闭连接
conn.close()
Python中的线程
并发运行任务是非常有用的，Python有一个名为threading的模块，它包含一个Thread类。
importthreading
defprint_message():
print('Themessagegotprintedfromadifferentthread')
my_thread=threading.Thread(target=print_message)
my_thread.start()
如果函数需要很长时间才能完成，可以用is_alive()方法检查它是否仍在运行。
有时你的线程需要安全地访问全局资源。这时候就需要用到锁。
importthreading
num=1
my_lock=threading.Lock()
defmy_func():
globalnum,my_lock
my_lock.acquire()
sum=num+1
print(sum)
my_lock.release()
my_thread=threading.Thread(target=my_func)
my_thread.start()
使用树莓派
使用树莓派是一种价格便宜的单板电脑，可以在上面开发各种有趣的应用。
可以用Python的RPi.GPIO模块使树莓派与外接的传感器通信。
首先，在你的树莓派中安装包，如下所示：
$sudoapt-getinstallpython-devpython-rpi.gpio
然后你就能在Python脚本中使用它了。可以在树莓派的GPIO总线上写输出：
importRPi.GPIOasGPIO
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(1,GPIO.OUT,initial=GPIO.LOW)
GPIO.output(1,GPIO.HIGH)
通过树莓派的GPIO中读取数据你可以用RPi.GPIO模块从GPIO接口读取数据，如下所示：
importRPi.GPIO
RPi.GPIO.setup(1,GPIO.IN)
ifRPi.GPIO.input(1):
print('InputwasHIGH')
else:
print('InputwasLOW')
以上只是Python的一小部分基础知识，还有很长的路需要走。
总结
以上所述是小编给大家介绍的Python编程速成,希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对毛票票网站的支持！

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