1.collections模块
Python有一些内置的数据类型,如:整型、浮点型、字符串、列表、元组、字典、集合、布尔值,除了这些之外,collections模块还提供了几个额外的数据类型:Counter、deque、defaultdict、namedtuple、OrderedDict等
(1)namedtuple具名元组
生成可以使用名字来访问元素内容的tuple,简单的来说就是生成有具体名字的元组
可以表示一个坐标、扑克牌等
1 # namedtuple具名元组
2 # 如想表示一个坐标p = (1,2)
3 point = namedtuple('坐标',['x','y'])
4 p = point(1,2)
5 print(p)
6 print(p.x)
7 # 表示一个三维坐标
8 point = namedtuple('坐标','x y z') # 也可以用字符串来表示,但是各字符之间要空格隔开
9 p = point(1,2,3) # 元素数量必须跟字符数量一致
10 print(p)
11 print(p.z)
12 # 表示扑克牌
13 card = namedtuple('扑克牌','花色 大小')
14 c = card('♤','2')
15 print(c)
16 print(c.花色)
(2)deque双端队列
可以从左右两侧追加和推出对象
使用list存储数据时,按索引取值很快,但是添加元素就很慢了,因为list是线性存储,数据量大的时候,出入和删除的效率很低
deque是为了高效的实现插入和删除操作的双向列表
先描述一下队列:先进先出(FIFO,first in first out)
1 # 队列 2 import queue 3 q = queue.Queue() # 生成一个队列对象 4 q.put(1) # 将1添加到队列中 5 q.put(2) # 将2添加到队列中 6 # q.put(3) 7 # 此时的第三个值被注释,未添加进去 8 print(q.get()) # 取出一个值 9 print(q.get()) # 取出第二个值 10 print(q.get()) # 取出第三个值,当值不存在时不会报错,程序会在原地等待,直到拿到这个值
deque双端队列
1 # deque双端队列
2 from collections import deque
3 l = [1,2,3]
4 q = deque(l) # 把l列表声明成一个双端队列
5 q.append('a') # 尾部添加一个a
6 print(q)
7 q.appendleft('b') # 首部添加一个b
8 print(q)
9
10 q.pop() # 尾部弹出一个值
11 print(q)
12 q.popleft() # 首部弹出一个值
13 print(q)
14
15 q.insert(1,'c') # 可以按照索引在任意位置插入值,但这应该是不被允许的
16 print(q)
(3)OrderedDict有序字典
在使用dict时,key是无序的,在对dict做迭代时,我们无法确定key的顺序
想要保持key的顺序,我们可以用OrderedDict有序字典
一个普通的字典
# 一个普通的字典
d = dict([('name','sxc'),('age',18),('pwd','123')]) # 生成一个字典
print(d) # 打印这个字典
OrderedDict有序字典
1 # OrderedDict有序字典
2 from collections import OrderedDict
3 order_d = OrderedDict([('name','sxc'),('age',18),('pwd','123')])
4 print(order_d) # 有序的字典
5
6 order_d1 = OrderedDict()
7 order_d1['b'] = 1
8 order_d1['c'] = 2
9 order_d1['a'] = 3
10 print(order_d1) # 是按照插入的顺序排列
注意不是按照key的值排序,而是按照插入时的顺序排列
(4)defaultdict带有默认值的字典
生成一个有默认值的字典
1 # defaultdict带有默认值的字典 2 from collections import defaultdict 3 values = [11,22,33,44,55,66,77,88,99] 4 my_dict = defaultdict(list) # 默认生成的是一个空列表 5 print(my_dict['name']) # key是name,value是空列表 6 for i in values: 7 if i < 66: 8 my_dict['k1'].append(i) # 将小于66的值添加到key为k1的空列表中 9 else: 10 my_dict['k2'].append(i) # 将大于66的值添加到key为k2的空列表中 11 print(my_dict)
默认值可以是int,str,tuple等类型
1 my_dict1 = defaultdict(int) # 生成数字类型,默认是0 2 print(my_dict1['a']) 3 print(my_dict1) 4 my_dict2 = defaultdict(str) # 生成字符串类型,默认是空字符 5 print(my_dict2['b']) 6 print(my_dict2) 7 my_dict3 = defaultdict(tuple) # 生成元组类型,默认是空元组 8 print(my_dict3['c']) 9 print(my_dict3)
(5)Counter:计数器
Counter类的目的是用来跟踪值出现的次数。它是一个无序的容器类型，以字典的键值对形式存储，其中元素作为key，其计数作为value。计数值可以是任意的Interger（包括0和负数）。
1 from collections import Counter 2 s = 'sadsafsdfsdassgssfsdfgsfasdw' 3 res = Counter(s) # 对s的字符个数的计数 4 print(res)
2.time时间模块
(1)time模块
表示时间的三种方式
在python中,通常使用三种方式来表示时间:时间戳、格式化时间、结构化时间
1.时间戳:时间戳表示的是从1970年1月1日00:00:00开始按秒计算的偏移量
2.格式化时间通常是给用户看的字符串形式,格式是:1999-12-12
3.结构化时间是以元组形式,struct_time,元组共有9个元素(年,月,日,时,分,秒,一年中第几周,一年中第几天等)
1 # time时间模块
2 import time
3 print(time.time()) # 当前的时间戳
4 # 格式化时间time.strftime()表示
5 print(time.strftime('%Y-%m-%d')) # 年月日是用%加Ymd表示
6 print(time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')) # 时分秒是用%加HMS表示
7 print(time.strftime('%Y*%m*%d %X')) #时分秒也可以用一个%X表示
8 print(time.strftime('%Y/%m')) # 中间的符号可以任意改变
9 # 结构化时间用time.localtime()表示
10 print(time.localtime()) # localtime将一个时间戳转换为当前时区的struct_time
几种格式之间的转换(转换方式如图)
1 # 时间戳-->结构化时间
2 t = time.time() # 时间戳
3 print(time.gmtime(t)) # gmtime()时间戳转为UTC伦敦时区的结构化时间
4 print(time.localtime(t)) # localtime()时间戳转为当前时区的结构化时间
5 # 结构化时间-->时间戳\格式化时间
6 t1 = time.localtime() # 结构化时间
7 print(time.mktime(t1)) # mktime()将结构化时间转为时间戳
8 print(time.strftime('%Y-%m-%d',t1)) # strftime()将结构化时间转为格式化时间,注意前面要先声明生成的格式
9 # 格式化时间-->结构化时间
10 t2 = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S') # 格式化时间
11 print(time.strptime(t2,'%Y-%m-%d %H:%M:%S')) # strptime()将格式化时间转为结构化时间,但也要跟格式
(2)datetime模块
1 # datetime 2 import datetime 3 d = datetime.date.today() # 年月日 4 d1 = datetime.datetime.today() # 年月日时分秒 5 print(d) # 输出年月日 6 print(d1) # 输出年月日时分秒 7 print(d.year,d.month,d.day) # 分别输出年、月、日 8 print(d1.year,d1.month,d1.day,d1.hour,d1.minute,d1.second) # 分别输出年、月、日、时、分、秒 9 print(d.weekday()) # 0-6表示一周,3表示周四 10 print(d1.isoweekday()) # 1-7表示一周,4表示周四
日期的加减:
日期对象 = 日期对象 +/- timedelta对象
timedelta对象 = 日期对象 +/- 日期对象
1 current_time = datetime.datetime.today() # 日期对象 2 timetel_t = datetime.timedelta(days = 365) # timedelta对象 3 res = current_time + timetel_t # 日期对象 4 res2 = current_time - timetel_t # 日期对象 5 print(res) # 明年 6 print(res2) # 去年
小练习:计算今天距离今年过生日还有多少天
1 birth = datetime.date(2019,12,12) # 今年生日 2 current_time = datetime.date.today() # 现在时间 3 print(birth - current_time)
3.random随机模块
随机模块的基本用法
1 # random随机模块 2 import random 3 print(random.random()) # 输出0-1之间的随机小数 4 print(random.uniform(5,10)) # 输出5-10之间的随机小数 5 print(random.randint(0,100)) # 输出0-100之间的随机整数 6 print(random.randrange(1,10,2)) # 输出1-10之间步长为2的整数(就是输出1-10之间的奇数)
随机选择返回和打乱顺序
1 # 随机选择返回
2 print(random.choice([1,2,'5',[1,3],{'name':'sxc'}])) # 随机选择列表中的任意一个元素返回,可以是数字、字符串、列表、字典
3 print(random.sample([1,2,'5',[1,3],{'name':'sxc'}],3)) # 可以指定选择列表中的几个元素返回
4 # 打乱列表顺序
5 l = [1,2,'5',[1,3],{'name':'sxc'}]
6 random.shuffle(l)
7 print(l) # 打乱顺序
练习:生成随机验证码
1 def ran(n): 2 code = '' 3 for i in range(n): 4 # 随机生成大写字母,小写字母,数字 5 ran_A = chr(random.randint(65,90)) 6 ran_a = chr(random.randint(97,122)) 7 ran_num = str(random.randint(0,9)) 8 # 添加进列表,随机生成一个验证码的某一位,直至生成一个需要的位数的验证码 9 code += random.choice([ran_a,ran_A,ran_num]) 10 return code # 返回验证码 11 12 print(ran(4)) # 生成一个4位验证码 13 print(ran(5)) # 生成一个5位验证码
4.os模块
os模块是与操作系统交互的一个接口
模拟用户打开文件
1 import os
2 BASE_DIR = os.path.dirname(__file__) # 回到根目录
3 MOVIE_DIR = os.path.join(BASE_DIR,'学习视频') # 进入子文件夹
4 movie_list = os.listdir(MOVIE_DIR) # 把字文件夹中的文件用列表的形式排列
5 while True:
6 for i,j in enumerate(movie_list,1):
7 print(i,j)
8 choice = input('请输入你想看的学习视频>>>:').strip()
9 if choice.isdigit(): # 判断输入是否为数字
10 choice = int(choice)
11 if choice <= 6 and choice >0: # 判断输入的数字是否在列表中
12 target_file = movie_list[choice-1] # 在列表中获取用户想看的文件名
13 target_path = os.path.join(MOVIE_DIR,target_file) # 拼接为绝对路径
14 with open(target_path,'r',encoding='utf-8') as f:
15 print(f.read())
16 break
os模块的其他常用操作
1 os.mkdir('精选视频') # 自动创建新文件夹
2 os.rmdir('精选视频') # 删除文件夹,只能删除空文件夹
3 print(os.path.exists(r'H:\老男孩培训学习\自编的代码\学习视频\吉泽老师.txt')) # 判断文件是否存在
4 print(os.path.exists(r'H:\老男孩培训学习\自编的代码\学习视频')) # 判断文件夹是否存在
5 print(os.path.isfile(r'H:\老男孩培训学习\自编的代码\学习视频')) # 不能判断文件夹
6 print(os.path.isfile(r'H:\老男孩培训学习\自编的代码\学习视频\吉泽老师.txt')) # 只能判断文件
7
8 print(os.getcwd()) # 获取当前工作目录
9 print(os.chdir(r'H:\老男孩培训学习\自编的代码\学习视频')) # 改变当前的目录,相当于终端的cd
10 print(os.getcwd())
11
12 # 获取文件大小
13 print(os.path.getsize(r'H:\老男孩培训学习\自编的代码\学习视频\吉泽老师.txt')) # 获取文件的字节大小
14 with open(r'H:\老男孩培训学习\自编的代码\学习视频\吉泽老师.txt',encoding='utf-8') as f:
15 print(len(f.read())) # 获取文件的字符长度
5.sys模块
sys模块是与python解释器交互的一个接口
一些sys模块的基本用法
1 # sys模块 2 import sys 3 # sys.path.append() # 将某个路径添加到环境变量中 4 print(sys.platform) # 查看电脑的版本(不准确) 5 print(sys.version) # 查看python解释器的版本
sys.argv,可以做一个终端用户身份认证功能
1 # 终端判断用户是否有使用该文件的权利(终端的身份验证功能)
2 print(sys.argv) # 终端输出的是一个列表
3 if len(sys.argv) < 2:
4 print('请输入用户名和密码')
5 else:
6 username = sys.argv[1]
7 pwd = sys.argv[2]
8 if username == 'sxc' and pwd == '123':
9 print('欢迎进入')
10 # 输入该文件的代码逻辑
11 else:
12 print('请输入正确的用户名和密码')
6.序列化模块
什么叫序列化
将原本的字典、列表等内容转换成一个字符串的过程就叫做序列化
写入文件必须是字符串形式,而基于网络传播必须是二进制模式
序列化:其他数据转为字符串的形式
反序列化:字符串转为其他数据类型
比如，我们在python代码中计算的一个数据需要给另外一段程序使用，那我们怎么给？ 现在我们能想到的方法就是存在文件里，然后另一个python程序再从文件里读出来。 但是我们都知道，对于文件来说是没有字典这个概念的，所以我们只能将数据转换成字典放到文件中。 你一定会问，将字典转换成一个字符串很简单，就是str(dic)就可以办到了，为什么我们还要学习序列化模块呢？ 没错序列化的过程就是从dic 变成str(dic)的过程。现在你可以通过str(dic)，将一个名为dic的字典转换成一个字符串， 但是你要怎么把一个字符串转换成字典呢？ 聪明的你肯定想到了eval()，如果我们将一个字符串类型的字典str_dic传给eval，就会得到一个返回的字典类型了。 eval()函数十分强大，但是eval是做什么的？e官方demo解释为：将字符串str当成有效的表达式来求值并返回计算结果。 ＢＵＴ！强大的函数有代价。安全性是其最大的缺点。 想象一下，如果我们从文件中读出的不是一个数据结构，而是一句"删除文件"类似的破坏性语句，那么后果实在不堪设设想。 而使用eval就要担这个风险。 所以，我们并不推荐用eval方法来进行反序列化操作(将str转换成python中的数据结构)
序列化的目的
1.以某种存储形式使自定义对象持久化
2.将对象从一个地方传递到另一个地方
3.使程序更具维护性
序列化一共有两个模块
(1)json模块
json用于字符串和python数据类型之间进行转换
特点:所有的语言都支持json格式
支持的数据类型很少,字符串,数字类型,列表,字典,元组(转为列表),布尔值
dumps:序列化,将其他数据类型转为json格式的字符串
loads:反序列化,将json格式的字符串转为其他数据类型
dumps和loads
1 import json
2 d = {'name':'sxc'}
3 res = json.dumps(d) # 序列化,将字典d转为json格式的字符串
4 print(res,type(res)) # json格式的字符串,内部的字符串是""双引号,内部其实是'{"name":"sxc"}'
5 res1 = json.loads(res) # 反序列化,将json格式的字符串
6 print(res1,type(res1))
dump和load(可以直接序列化存入文件和直接反序列化并在文件中打开)
1 d = {'name':'sxc'}
2 with open(r'userinfo.txt','w',encoding='utf-8') as f:
3 json.dump(d,f) # 序列化,数据类型转为json格式字符串并自动写入文件
4 # json.dump(d,f) # 多次存入会放在同一行
5 with open(r'userinfo.txt','r',encoding='utf-8') as f:
6 res1 = json.load(f) # 反序列化,从文件中拿出json格式的字符串并转为对应的数据类型
7 print(res1,type(res1)) # 不能一次读取多个或者多行,会报错
注意:多次存入会放在同一行,但是取的时候识别不出来会产生报错
多次序列化存入文件和多次反序列化读出文件(通过换行符的加入,反序列化每行的内容)
1 d = {'name':'sxc'}
2 with open(r'userinfo.txt','w',encoding='utf-8') as f:
3 json1 = json.dumps(d)
4 json2 = json.dumps(d) # 多次序列化
5 f.write('%s\n'%json1)
6 f.write('%s\n'%json2) # 将序列化的文件写入并加入换行符
7
8 with open(r'userinfo.txt','r',encoding='utf-8') as f:
9 for line in f: # 循环反序列化并读取每行的内容
10 res = json.loads(line)
11 print(res)
补充:在序列化时显示中文
1 d1 = {'name':'朱质建'}
2 print(json.dumps(d1)) # 在序列化时,所有非ASCII码字符显示为\uXXXX序列
3 print(json.dumps(d1,ensure_ascii=False)) # ensure_ascii=False可以显示出中文
(2)pickle模块
pickle用于python特有的类型和python的数据类型之间进行转换
特点:只支持python一种语言
可以支持python中的所有数据类型
将数据类型转换为二进制模式,在文件中需要用b模式打开
dumps和loads
1 # pickle模块
2 import pickle
3 d = {'name':'sxc'}
4 res = pickle.dumps(d) # 序列化
5 print(res,type(res)) # 输出的是二进制形式
6 res1 = pickle.loads(res) # 反序列化
7 print(res1,type(res1)) # 还原了字典d
dump和load
1 # 用pickle存入文件的时候必须是b模式,因为他输出的是二进制形式
2 d = {'name':'sxc'}
3 with open(r'username.txt','wb') as f: # 写要用wb模式,并且不能编码
4 pickle.dump(d,f)
5 with open(r'username.txt','rb') as f: # 读要用rb模式
6 res = pickle.load(f)
7 print(res,type(res))
7.subprocess模块
subprocess模块允许我们启动一个新进程,并连接到他们的输入/输出/或者错误,从而获取返回值
1.类似于用户远程操作你的电脑
2.输入相应命令发送给电脑某个程序
3.获取用户的命令,使用subprocess模块执行用户命令
4.将执行命令基于网络返回给用户
1 # subprocess模块
2 """
3 1.用户通过网络连接上了你的这台电脑
4 2.用户输入相应的命令 基于网络发送给了你这台电脑上某个程序
5 3.获取用户命令 里面subprocess执行该用户命令
6 4.将执行结果再基于网络发送给用户
7 这样就实现 用户远程操作你这台电脑的操作
8 """
9 import subprocess
10 while True:
11 cmd = input('输入的命令>>>:') # 远程输入命令
12 obj = subprocess.Popen(cmd,shell=True,stdout=subprocess.PIPE,stderr=subprocess.PIPE)
13 print('正确命令返回的结果stdout',obj.stdout.read().decode('gbk')) # 输入正确的命令返回的结果
14 print('错误的命令返回的提示信息',obj.stderr.read().decode('gbk')) # 输入错误的命令返回的结果
来源：https://www.cnblogs.com/sxchen/p/11210772.html