Python語言程序設計PythonLanguageProgramming5字符串、列表和元組單詞本wordbook的創建序列字符串列表元組單詞本wordbook的創建【例5-1】在英語的學習過程中，遇到不認識的單詞，可以將其添加到單詞本中，用于后續復習使用。要求：打開一個英文文本，過濾掉介詞、代詞等停用詞（去掉長度小于5的單詞）后，用該文本中的剩余詞匯構建初始單詞本wordbook.txt。對于給定文本，遍歷其中的詞匯，對于長度大于5的單詞，若其不在當前的單詞本中，則把它添加到單詞本中。單詞本wordbook的創建【參考代碼】file=open('DeclarationofIndependent.txt','r').read()#將文本讀出字符串file.replace(',','')file.replace('.','')filelist=file.split()#字符串單詞為元素轉換為列表filelist1=[]#構建空列表forwordinfilelist:#遍歷列表中的元素iflen(word)>5:#如果單詞的長度大于5cleanword=word.lower().strip('.,')#將大寫全部轉換為小寫并去除標點符號filelist1.append(cleanword)#將清洗過的單詞添加到列表中#單詞本初始化wordbook=open('wordbook.txt','w')#以讀的方式打開文本文件forxinfilelist1:#對已經清洗過單詞元素的列表做遍歷wordbook.write(x)#把單詞元素寫入單詞本wordbook.write('\n')#每寫一個單詞的同時，寫入一個換行wordbook.close()#關閉單詞本單詞本wordbook的創建#更新單詞本s='Nowweareengagedinagreatcivilwar,testingwhetherthatnation,oranynationsoconceivedandsodedicated,canlongendure.Wearemetonagreatbattle-fieldofthatwar.Wehavecometodedicateaportionofthatfield,asafinalrestingplaceforthosewhoheregavetheirlivesthatthatnationmightlive.Itisaltogetherfittingandproperthatweshoulddothis.'s.replace(',','')s.replace('.','')list_s=s.split()#將給定的文本字符串轉換為列表clean_s=[]forwordinlist_s:#對列表做遍歷，清洗單詞iflen(word)>5:cleanword=word.lower().strip('.,')clean_s.append(cleanword)bookfile=open('wordbook.txt','r').read()#打開原有單詞本文件，放入列表中wordbookfile=bookfile.split()print(len(wordbookfile))#輸出原有單詞本的單詞數量forwordinclean_s:ifwordnotinwordbookfile:#更新原有單詞本wordbookfile.append(word)bookfile=open('wordbook.txt','w')forwinwordbookfile:bookfile.write(w)bookfile.close()print(len(wordbookfile))#輸出新的單詞本的單詞數量序列什么是序列標準類型的操作符序列類型的操作符內建函數什么是序列一組元素按照一定的順序組合在一起則稱為序列序列中每一個元素都用一個數字來表示它的位置，這個數字稱為索引，以0，1，2...為順序遞推字符串、列表、元組、buffer對象和xrange對象是Python五種內建的序列什么是序列【例5-2】簡單的序列操作【參考代碼】>>>astring='helloworld'#字符串序列>>>alist=list(astring)#將字符串轉換為列表序列>>>alist['h','e','l','l','o','','w','o','r','l','d']#每個字母就構成列表的元素>>>atuple=tuple(alist)#將列表轉換為元組>>>atuple('h','e','l','l','o','','w','o','r','l','d')#元組以小括號為標志>>>alist.clear()#清除元素>>>alist[]>>>alist=[1,5,6,8]+[4,5,7,9]#加號‘+’連結序列，而非加法操作>>>alist[1,5,6,8,4,5,7,9]>>>alist[4:7]#列表的切片操作[4,5,7]>>>astring[0]#輸出字符串序列的第0號元素'h'>>>alist.index(7)#輸出列表中元素7的索引6>>>alist[7]#輸出列表序列中索引為7的元素9>>>sorted(alist)#對列表序列進行排序[1,4,5,5,6,7,8,9]>>>sorted(astring)['','d','e','h','l','l','l','o','o','r','w']#對字符串元素進行排序標準類型的操作符標準類型的操作符共分為三種：值比較、對象身份比較、布爾運算（邏輯運算）值比較按序比較，只有在元素值相同，順序也相同的情況下，兩個序列才相等常見的值比較運算：>（大于），<（小于），>=（大于等于），<=（小于等于），==（等于），!=（不等于）>>>'father'>'children'True>>>[1,2,3,4]==[13,1,3,4,4]False>>>(1,2,3)==(1,2,3)True>>>[1,2,3,4]>=[1,3,5,6]False標準類型的操作符標準類型的操作符共分為三種：值比較、對象身份比較、布爾運算（邏輯運算）對象身份比較比較兩個序列是否為同一個對象對象身份比較運算的運算符有：is（是），isnot（不是）>>>a=[1,2,3]>>>b=[1,2,3]>>>a==bTrue>>>aisbFalse>>>c=[1,2,3]>>>d=c>>>cisdTrue標準類型的操作符標準類型的操作符共分為三種：值比較、對象身份比較、布爾運算（邏輯運算）布爾運算返回值為真或假連結序列對象的常見的布爾運算有：not（非），and（與），or（或）>>>('father'>'children')and([1,2,3,4]==[13,1,3,4,4])False>>>('father'>'children')or([1,2,3,4]==[13,1,3,4,4])True>>>not'father'>'children'False序列類型的操作符序列類型的操作符是指序列所特有的操作符和在序列上產生和其他數據結構不同效果的操作符根據操作符的優先級從高到低，分別為：索引、切片、重復、連接、成員檢查索引（[]）seq[index]

獲取序列seq中下標為index的元素>>>a=[1,2,3]>>>a[1]2序列類型的操作符根據操作符的優先級從高到低，分別為：索引、切片、重復、連接、成員檢查切片（[index1:index2]，[index1:index2:length]）seq[index1:index2]

獲取下標從index1開始到index2（不包括）為止的元素集合seq[index1:index2:length]

獲取下標從index1開始到index2（不包括）為止步長為length的元素集合例>>>a=[1,2,3,4,5,6]>>>a[0:2][1,2]>>>a[0:6:2][1,3,5]序列類型的操作符根據操作符的優先級從高到低，分別為：索引、切片、重復、連接、成員檢查重復（*）seq*Integer

獲得seq序列的Integer（整型數）次重復>>>[1,2,3]*3[1,2,3,1,2,3,1,2,3]序列類型的操作符根據操作符的優先級從高到低，分別為：索引、切片、重復、連接、成員檢查連接（+）seq1+seq2

連接序列1和序列2，以獲得一個按順序包含兩個序列全部元素的新序列。但是兩個序列是要同一個類型的>>>[1,2,3]+[4,5,6][1,2,3,4,5,6]>>>[1,2,3]+'abc'#連接兩個不同序列對象時，會報錯Traceback(mostrecentcalllast):File"<pyshell#0>",line1,in<module>[1,2,3]+'abc'TypeError:canonlyconcatenatelist(not"str")tolist序列類型的操作符根據操作符的優先級從高到低，分別為：索引、切片、重復、連接、成員檢查成員檢查（in和notin）objectinSeq

判斷元素object是否在序列Seq中，若在則返回True反之返回FalseobjectnotinSeq

判斷元素object是否不在序列Seq中，若在則返回False反之返回True>>>1in[1,2,3]True>>>4in[1,2,3]False>>>1notin[1,2,3]False>>>4notin[1,2,3]True內建函數類型轉換函數list(),str()和tuple()三個類型轉換函數被用做在各種序列類型之間轉換>>>a='abcdef'>>>b=[1,2,3]>>>c=(1,2,3)>>>type(a)<class'str'>>>>type(b)<class'list'>>>>type(c)<class'tuple'>>>>type(list(a))<class'list'>>>>list(a)['a','b','c','d','e','f']>>>str(b)'[1,2,3]'>>>type(str(c))<class'str'>內建函數len()函數len()函數接受一個序列作為參數，返回這個序列的長度（元素的個數）>>>len('abcdefghijk')11>>>len([1,2,3,4,5])5內建函數max()、min()和sum()函數接受一個序列作為參數，返回該序列中最大值、最小值和元素的和，前提是該序列中各個元素之間是可比較的或可計算的>>>max([1,32,12,14])32>>>min([3,55,2,13])2>>>min('jihbgyr')'b'>>>sum([1,2,3])6>>>sum('asd')Traceback(mostrecentcalllast):File"<pyshell#3>",line1,in<module>sum('asd')TypeError:unsupportedoperandtype(s)for+:'int'and'str'內建函數reversed()函數reversed()函數接受一個序列作為參數，返回一個以逆序訪問的迭代器，需要for循環，將迭代器中的元素逐個輸出>>>foriteminreversed([1,2,3,4,5]):print(item)54321>>>reversed('sdfgh')<reversedobjectat0x0000021A79DA4D90>內建函數sorted()函數sorted()函數接受一個序列，返回一個有序的列表。其中序列中各個元素必須是兩兩可比的sorted(seq,key=None,reverse=False)

seq為用于被排序的序列，key為指定的排序元素，reverse指定排序規則，reverse=True時降序，reverse=False時升序（默認）內建函數sorted(seq,key=None,reverse=False)

seq為用于被排序的序列，key為指定的排序元素，reverse指定排序規則，reverse=True時降序，reverse=False時升序（默認）>>>sorted([4,1,66,43])[1,4,43,66]>>>sorted([4,1,66,43],reverse=True)[66,43,4,1]>>>sorted(['a','k','e','q'])['a','e','k','q']>>>example_list=[5,0,6,1,2,7,3,4]>>>result_list=sorted(example_list,key=lambdax:x*2)>>>result_list[0,1,2,3,4,5,6,7]>>>students=[('john','A',15),('jane','B',12),('dave','B',10),]>>>sorted(students,key=lambdastudent:student[2])#按照學生年齡排序[('dave','B',10),('jane','B',12),('john','A',15)]>>>sorted(students,key=lambdastudent:student[2],reverse=True)#按照學生年齡逆序排列[('john','A',15),('jane','B',12),('dave','B',10)]內建函數enumerate()函數enumerate()接受一個序列作為參數，返回一個enumerate對象，該對象生成由序列每個元素的index（索引值）和item（元素值）組成的元組>>>a=['a','b','c','d','e']>>>foriteminenumerate(a): print(item)(0,'a')(1,'b')(2,'c')(3,'d')(4,'e')內建函數zip()函數zip()函數接受多個序列，返回一個列表。這個列表的長度為多個序列中最短序列的長度，第一個元素為各個序列第一個元素組成的元組，其他元素依次類推>>>foriteminzip([5,6,3,7],'adkvjdfff',(2,3,4,2,5)): print(item)(5,'a',2)(6,'d',3)(3,'k',4)(7,'v',2)內建函數seq.index(x[,i[,j]])函數得到序列seq中從i開始到j位置中第一次出現元素x的位置>>>a=['a','d','g','f','g']>>>a.index('g')2>>>a.index('g',3)4內建函數seq.count(x)函數計算序列seq中出現元素x的總次數>>>a=['a','d','g','f','g']>>>a.count('g')2字符串字符串類型字符串的操作字符串的獨特特性字符串的內建函數字符串的操作字符串的創建和賦值>>>aString='abcdefg'#將一個創建好的字符串賦值給變量，就完成了字符串的賦值>>>bString="abcdefg">>>cString=str([1,2,3,45,66,6])>>>cString'[1,2,3,45,66,6]'>>>aString'abcdefg'>>>bString'abcdefg'>>>aStringisbStringTrue字符串的操作字符串的索引和切片>>>aString='helloworld'>>>aString[:5]'hello'>>>aString[-1]'d'>>>aString[::-1]'dlrowolleh'注負數來索引序列時，-1代表最后一位，-2代表最后第二位切片操作中，seq[i:j]若i省略，代表從第一位開始，j省略代表直至最后一位seq[::-1]相當于將seq序列進行翻轉字符串的操作“改變”字符串>>>aString='helloworld'>>>aString'helloworld'>>>aString=aString[:4]+aString[5:]>>>aString'hellworld'字符串的操作使用Python的string模塊中預定義的字符串>>>importstring>>>string.ascii_uppercase'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ'>>>string.ascii_lowercase'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'>>>string.ascii_letters'abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ'>>>string.digits'0123456789'>>>string.punctuation'!"#$%&\'()*+,-./:;<=>?@[\\]^_`{|}~'字符串的獨特特性不可改變性想要改變一個字符串只能通過創建一個新字符串的方法，拋棄老字符串，達到改變的效果。若強行給字符串中某一元素賦值以試圖改變字符串，就會報錯>>>aString='helloworld'>>>aString[1]='c'Traceback(mostrecentcalllast):File"<pyshell#27>",line1,in<module>aString[1]='c'TypeError:'str'objectdoesnotsupportitemassignment字符串的獨特特性轉義字符在字符中使用特殊字符（如引號）時，Python和其他高級語言一樣，使用反斜杠（\）來轉義字符s='I\'mfine'>>>s='I'mfine'SyntaxError:invalidsyntax#報錯字符串的獨特特性轉義字符轉義字符描述\（在行尾時)續行符\\反斜杠符號\'單引號\"雙引號\a響鈴\b退格(Backspace)\e轉義\000空\n換行\v縱向制表符\t橫向制表符\r回車\f換頁\oyy八進制數，yy代表的字符，例如：\o12代表換行\xyy十六進制數，yy代表的字符，例如：\x0a代表換行\other其它的字符以普通格式輸出表5-1常見的轉義字符字符串的獨特特性轉義字符另一種方法：用r和R來定義原始字符串>>>print('\thello') hello>>>print('\\thello')\thello>>>print(r'hello')hello>>>print(r'\thello')\thello字符串的獨特特性格式化字符串符號描述%c格式化字符及其ASCII碼%s格式化字符串%d格式化整數%u格式化無符號整型%o格式化無符號八進制數%x格式化無符號十六進制數%X格式化無符號十六進制數（大寫）%f格式化浮點數字，可指定小數點后的精度%e用科學計數法格式化浮點數%E作用同%e，用科學計數法格式化浮點數%g%f和%e的簡寫%G%f和%E的簡寫%p用十六進制數格式化變量的地址表5-2字符串格式化符號字符串的獨特特性格式化字符串符號功能*定義寬度或者小數點精度-用做左對齊+在正數前面顯示加號(+)<sp>在正數前面顯示空格#在八進制數前面顯示零('0')，在十六進制前面顯示'0x'或者'0X'(取決于用的是'x'還是'X')0顯示的數字前面填充'0'而不是默認的空格%'%%'輸出一個單一的'%'(var)映射變量(字典參數)m.n.m是顯示的最小總寬度,n是小數點后的位數表5-3格式化操作輔助指令字符串的獨特特性格式化字符串例>>>'今天我想買%d個%s'%(5,'蘋果')'今天我想買5個蘋果'>>>'%.2f'%3.1415926'3.14'>>>'%E'%1234.567890'1.234568E+03'字符串的獨特特性格式化字符串str.format()通過{}和:來代替以前的%。format函數可以接受不限個參數，位置可以不按順序>>>"{}{}".format("hello","world")'helloworld'>>>"{1}{0}{1}".format("hello","world")'worldhelloworld'字符串的獨特特性三引號Python中三引號允許一個字符串跨多行，字符串中可以包含換行符、制表符以及其他特殊字符>>>a='''這是第一行換一行寫'''>>>print(a)這是第一行換一行寫>>>a'這是第一行\n換一行寫\n'字符串內建函數（常用）string.find(str,beg=0,end=len(string))檢測str是否包含在string中，beg和end指定范圍。類似序列的index方法，但是index方法找不到時會返回一個異常，而find方法會返回-1>>>'abcdefghij'.find('c')2>>>'abcdefghij'.find('k')-1>>>'abcdefghij'.index('k')Traceback(mostrecentcalllast):File"<pyshell#2>",line1,in<module>'abcdefghij'.index('k')ValueError:substringnotfound字符串內建函數（常用）string.split(str,num=string.count(str))以str為分隔符切片string，如果num有指定值，則僅分隔num個子字符串>>>'dafagahajaka'.split('a')['d','f','g','h','j','k','']>>>'dafagahajaka'.split('a',5)['d','f','g','h','j','ka']字符串內建函數（常用）string.upper()和string.lower()將所有字母轉換為大/小寫字母>>>'abcDEFghi12Kl'.upper()'ABCDEFGHI12KL'>>>'abcDEFghi12Kl'.lower()'abcdefghi12kl'字符串內建函數（常用）string.startswith(obj,beg=0,end=len(string))和string.endswith(obj,beg=0,end=len(string))前者檢查字符串是否是以obj開頭，是則返回True，否則返回False。如果beg和end指定值，則在指定范圍內檢查。后者檢查是否以obj結尾>>>'acbdefghij'.startswith('acb')True>>>'acbdefghij'.startswith('ab')False>>>'acbdefghij'.endswith('hij')True字符串內建函數（常用）string.strip([obj])刪除string字符串前后的的obj，如果不傳參數，刪除前后空格>>>'helloworld!'.strip()'helloworld!'>>>'@@@@#@helloworld!@#@@'.strip('@')'#@helloworld!@#'>>>'helloworld!'.strip('hello')'world!'字符串內建函數（常用）string.join(seq)以string作為分隔符，將seq中所有的元素(的字符串表示)合并為一個新的字符串>>>'&'.join('abcdefg')'a&b&c&d&e&f&g'>>>'@'.join(['hello','world','!'])'hello@world@!'字符串內建函數（常用）string.replace(old,new[,max])把將字符串string中的子串old替換成新字符串new,如果max指定，則替換不超過max次>>>'hello@world@!'.replace('@','#')'hello#world#!'>>>'hello@world@!'.replace('@','#',1)'hello#world@!'字符串內建函數（常用）string.partition(str)從左向右遇到分隔符str把字符串分割成兩部分，返回頭、分割符、尾三部分的三元組。如果沒有找到分割符，就返回string本身和兩個空元素組成三元組>>>a='helloworldIamcoming'>>>a.partition('Iam')('helloworld','Iam','coming')>>>a.partition('abc')('helloworldIamcoming','','')字符串內建函數（常用）【例5-3】判斷是否是一個正確的變量名。寫一個小程序，判斷變量名是否符合Python變量的命名規則。【參考代碼】importstringimportkeywordalphas=string.ascii_letters+'_'nums=string.digitsinp=input('請輸入一個變量名:')#判斷輸入的是否Python關鍵字ifinpinkeyword.kwlist:print('變量名不可以是Python中的關鍵字')eliflen(inp)>0:#判斷是否以字母或則_開頭ifinp[0]notinalphas:print('不合法！變量名必須以字母或者_開頭')else:s=TrueforotherCharininp[1:]:#判斷是否只出現了字母數字或_ifotherCharnotinalphas+nums:print('不合法，變量名里只能出現字母數字或_')s=Falsebreakifs:print('對的，是個合法的變量名')else:print('不能什么也不輸入')列表列表的定義列表的操作列表的常用內建函數列表的定義定義長度、元素皆可變列表元素的數據類型可以不同可任意添加或減少元素創建用一對大括號’[]’>>>alist=[1,2,3,4,5]索引值可為負>>>alist[1]2>>>alist[-1]5列表的操作創建列表和賦值>>>alist=[1,'22','hello',2.33]>>>alist[1,'22','hello',2.33]>>>blist=list(alist[2])>>>blist['h','e','l','l','o']>>>alist[2]=blist>>>alist#列表中的元素不需要同一類型[1,'22',['h','e','l','l','o'],2.33]

列表的操作列表的索引和切片>>>alist=['hello','world','!','I','am','coming']>>>alist[2]'!'>>>alist[-1]'coming'>>>alist[::-2]['coming','I','world']>>>alist[2:5:2]['!','am']

列表的操作列表的更新>>>alist=['a','b','c','d','e','f','g']>>>alist[2]='H'#更改列表的元素>>>alist['a','b','H','d','e','f','g']>>>alist[1:4]=['3','4']>>>alist['a','3','4','e','f','g']>>>alist.append('hahaha')#在列表末尾追加元素>>>alist['a','3','4','e','f','g','hahaha']>>>alist.insert(1,'hhh')#在列表內部插入元素>>>alist['a','hhh','3','4','e','f','g','hahaha']列表的操作列表的刪除>>>alist['hello','world','!','I','am','coming']>>>delalist[2]>>>alist['hello','world','I','am','coming']>>>alist.remove('am')>>>alist['hello','world','I','coming']>>>alist.pop()'coming'>>>alist['hello','world','I']>>>alist.pop(0)'hello'>>>alist['world','I']字符串內建函數（常用）【例5-4】創建一個列表，元素是100以內的自然數。然后刪除該列表中的后50個元素。【參考代碼】L=[]forxinrange(1,101):L.append(x)print(L)foryinrange(50):L.pop()#刪除末尾元素或L.pop(50)print(L)字符串內建函數（常用）【例5-5】列表wordlist中的元素是單詞本中的元素，從該列表中隨機選出某一元素，詢問用戶：認識該單詞嗎？如果認識，從鍵盤輸入“Y”，否則輸入“N”。當用戶輸入Y時，從列表中刪除該元素，否則什么也不做。循環操作5此后結束單詞本的更新，提示：今日更新完畢。【參考代碼】wordlist=['unanimous','declaration','thirteen','united','states','america','when','course','human','events','becomes','necessary','people','dissolve','political','bonds']importrandomforxinrange(5):word=random.choice(wordlist)print(word)answer=input('認識該單詞嗎？如果認識，從鍵盤輸入“Y”，否則輸入“N”')ifanswer=='Y':wordlist.remove(word)else:continueprint('今日更新完畢。')列表的常用內建函數list.extend(seq)extend()方法在列表末尾一次性追加另一個序列中的多個值，也就是將seq中的元素一個一個加入列表的末尾，而不是像append()方法一樣將整一個序列當成一個元素加在列表末尾。extend的作用和連接（+）類似，但效率較高>>>alist=[1,2,3]>>>blist=[4,5,6]>>>alist.extend(blist)>>>alist[1,2,3,4,5,6]>>>alist[3:]=[]>>>alist.append(blist)>>>alist[1,2,3,[4,5,6]]列表的常用內建函數list.sort()和list.reverse()排序和翻轉。sorted()和reversed()是接收一個序列，即以一個序列作為參數，返回排好序和翻轉后的新序列，對原序列不產生影響，而sort()和reverse()方法是直接作用在原有列表上，不會產生新的列表>>>alist=[1,4,6,3,5,9,8]>>>sorted(alist)[1,3,4,5,6,8,9]>>>alist[1,4,6,3,5,9,8]>>>alist.sort()>>>alist[1,3,4,5,6,8,9]列表的常用內建函數list.copy()copy()方法返回一個列表的副本，用于復制列表。不同于直接復制是讓兩個變量指向同一塊內存空間，copy()方法是新開辟了一塊內存空間，兩者只是值相同的兩個不同列表。>>>alist=[1,2,3,4]>>>blist=alist>>>alist,blist([1,2,3,4],[1,2,3,4])>>>alist[1]='a'>>>alist,blist([1,'a',3,4],[1,'a',3,4])>>>blist=alist.copy()>>>alist,blist([1,'a',3,4],[1,'a',3,4])>>>alist[1]=2>>>alist,blist([1,2,3,4],[1,'a',3,4])列表的常用內建函數list.clear()將列表清空，變為一個空列表>>>alist=[1,2,3,4,5,6]>>>alist[1,2,3,4,5,6]>>>alist.clear()>>>alist[]字符串內建函數（常用）【例5-6】合并兩個列表lst1=[32,42,12,5,14,4,1],lst2=[199,22,324,89,2]，并且保持合并后的列表有序（從小到大）【參考代碼】lst1=[32,42,12,5,14,4,1]lst2=[199,22,324,89,2]lst3=[]#先分別給兩個列表排序lst1.sort()lst2.sort()i=0j=0len1=len(lst1)len2=len(lst2)#將排好序的兩個列表中未插入新列表的最小項相互比較，小的插入新的列表中#直至一個列表的所有元素都插入新列表中whilei<len1andj<len