干货 | Python进阶系列之学习笔记（二）

目录

• 对象
• 字符串

一、对象

（1）什么是对象

在python中一切都是对象，每个对象都有三个属性分别是，（id）身份，就是在内存中的地址，类型（type），是int、字符、字典（dic）、列表（list）等，最后还有值，例如： a = 12 就是用 12 这个类型为整数的，值为 12，在内存空间中创建了一个空间（这个空间会用一个地址来表示，就是 id ），当对象被创建后，如果该对象的值可以被更改，那么就称之为可变对象（mutable），如果值不可更改，就称之为不可变对象（inmutable）

（2）不可变对象 什么是不可变对象?

不可变对象，该对象所指向的内存中的值不能被改变。当改变某个变量时候，由于其所指的值不能被改变，相当于把原来的值复制一份后再改变，这会开辟一个新的地址，变量再指向这个新的地址。不可变对象:整数int、浮点数float、字符串str、元组tuple

举例说明：

a = 5
print(id(a))

a = 4
print(id(a)) # 重新赋值之后，内存地址发生改变

实际操作：

由于是不可变对象，变量对应内存的值不允许被改变。当变量要改变时，实际上是把原来的值复制一份后再改变，开辟一个新的地址，变量 a 再指向这个新的地址（所以前后变量 a 的id不一样），原来变量 a 对应的值 5 因为不再有对象指向它,就会被垃圾回收。这对于 str 和float 类型也是一样的。

（3）小整数池

整数在程序中的使用非常广泛, python 为了优化速度,使用了小整数对象池,避免为整数频繁申请和销毁内存空间.

Python 对小整数的定义是 [-5, 256] 这些整数对象是提前建立好的，不会被垃圾回收。在一个 Python 的程序中，无论这个整数处于 LEGB中 的哪个位置，所有位于这个范围内的整数使用的都是同一个对象。同理，单个字母也是这样的。

# 举个栗子
a=-5
b=-5

a is b:True

a=1000
b=1000

a is b:False

实际操作:

（4）可变对象

什么是可变对象

可变对象，该对象所指向的内存中的值可以被改变。变量（准确的说是引用）改变后，实际上是其所指的值直接发生改变，并没有发生复制行为，也没有开辟新的出地址，通俗点说就是原地改变。可变对象:列表list、字典dict、集合set

举例说明

# 举个例子
list1 = [1,2,3,4]

print(list1)
print(id(list1)) # 打印 id 地址

list1[2] = 5 # 对列表进行改值操作

print(list1) # 打印改值之后的列表内容
print(id(list1)) # 打印改值之后的 id 地址

实际操作

列表 list 在改变前后 id 并未发生改变，可变对象由于所指对象可以被修改，所以无需复制一份之后再改变，直接原地改变，所以不会开辟新的内存，改变前后 id 不变。

（5）编码

先说说什么是编码

编码（encoding）就是把一个字符映射到计算机底层使用的二进制码。编码方案（encoding scheme）规定了字符串是如何编码的。

ASCII码:

美国信息互换标准代码，是一种7位编码方案来表示所有的大写字母、小写字母、数字、标点符号和控制字符。

UNICODE万国码:

Unicode 是一种字符编码方法，不过它是由国际组织设计，可以容纳全世界所有语言文字的编码方案。

UTF-8码

UTF-8 是以 8 位为单元对 Unicode 进行编码。UTF-8 包含全世界所有国家需要用到的字符，是国际编码，通用性强。

（6）bytes与str

使用 bytes 类型，实质上是告诉 Python ，不需要它帮你自动地完成编码和解码的工作，而是用户自己手动进行，并指定编码格式。Python 已经严格区分了 bytes 和 str 两种数据类型，你不能在需要 bytes 类型参数的时候使用 str 参数，反之亦然。

编码转换过程

（7）数据类型

（8）下标(索引)

所谓“下标”，就是编号，就好比超市中的存储柜的编号，通过这个编号就能找到相应的存储空间

# 如果想取出部分字符，那么可以通过下标的方法，（注意 python 中下标从 0 开始）
name = 'abcdef'

print(name[0])
print(name[1])
print(name[2])

运行结果:
a
b
c

（9）切片

切片是指对操作的对象截取其中一部分的操作。字符串、列表、元组都支持切片操作。切片的语法：[起始:结束:步长]

注意：选取的区间从"起始"位开始，到"结束"位的前一位结束（不包含结束位本身)，步长表示选取间隔。

# 我们以字符串为例讲解。如果取出一部分，则可以在中括号[]中，使用:
name = 'abcdef'
print(name[0:3]) # 取 下标0~2 的字符

结果为:
abc

s = 'Hello World!'
print(s[4])
print(s)
print(s[:]) # 取出所有元素（没有起始位和结束位之分），默认步长为1
print(s[1:]) # 从下标为1开始，取出 后面所有的元素（没有结束位）
print(s[:5]) # 从起始位置开始，取到 下标为5的前一个元素（不包括结束位本身）
print(s[:-1]) # 从起始位置开始，取到 倒数第一个元素（不包括结束位本身）
print(s[-4:-1]) # 从倒数第4个元素开始，取到 倒数第1个元素（不包括结束位本身）
print(s[1:5:2]) # 从下标为1开始，取到下标为5的前一个元素，步长为2（不包括结束位本身）

# python 字符串快速逆置
print(s[::-1]) # 从后向前，按步长为1进行取值

# 索引是通过下标取某一个元素
# 切片是通过下标取某一段元素

（10）复制（拷贝）

python 中有三种赋值方式,分别是: 赋值：= 浅拷贝：copy 深拷贝：deepcopy

赋值:

在 Python中，等号 = 是赋值语句，可以把任意数据类型赋值给变量，同一个变量可以反复赋值，而且可以是不同类型的变量。 所以说，Python 是动态语言，即变量不用指定数据类型。

实际操作:

图片详解:

实际操作:

l = [1, 2, 3, 4, [1, 2, 3] ] # 列表中有整数数据类型,也有列表数据类型
new_l = l 对 对象 l 的引用
copy_l = copy.copy(l) 对 对象 l 的浅拷贝
deepcopy_l = copy.deepcopy(l) 对 对象 l 的深拷贝

使用 id 这个方法来查看对象的内存地址

l = [1, 2, 3, 4, [1, 2, 3] ] id(l) ---> 1631063137352 

 

new_l = l id(new_l) ---> 1631063137352

copy_l = copy.copy(l) id(copy_l) ---> 1631063137416

deepcopy_l = copy.deepcopy(l) id(deepcopy_l) ---> E1631063026632

可以看到，使用 copy 这个模块创建的浅拷贝和深拷贝在内存中都有一个新的内存空间。

进一步查看四个列表中不可变类型的id值：

l = [1, 2, 3, 4, [1, 2, 3] ] id(l[1]) ---> 1400022144 

new_l = l id(new_l[1]) ---> 1400022144

copy_l = copy.copy(l) id(copy_l[1]) ---> 1400022144

deepcopy_l = copy.deepcopy(l) id(deepcopy_l[1]) ---> 1400022144

再查看可变类型的id值：

列表[-1] : 表示最后一个这个列表中的元素

l = [1, 2, 3, 4, [1, 2, 3] ] id(l[-1]) ---> 1631063137544 

new_l = l id(new_l[-1]) ---> 1631063137544

copy_l = copy.copy(l) id(copy_l[-1]) ---> 1631063137544

deepcopy_l = copy.deepcopy(l) id(deepcopy_l[-1]) --->1631063186312

可以看到，浅拷贝是不会对 l 中的数据结构进行深层次的拷贝的。也就是说，我要是在 l 列表，更改了 l[-1][索引] 列表其中的一个值，那么 copy_l 中的最后一个元素中的值是会跟着改变的，因为他跟 l 引用的地址是同一个，而 deepcopy_l 的值是不会变的。

浅拷贝 copy:

浅拷贝是对于一个对象的顶层拷贝，通俗的理解是：拷贝了引用，并没有拷贝内容。

深拷贝 deepcopy:

深拷贝是对于一个对象所有层次的拷贝(递归,相当于克隆了一下,产生了新的数据)。 浅拷贝对不可变类型和可变类型的 copy 不同 copy.copy对于可变类型（列表、字典），会进行浅拷贝。 copy.copy对于不可变类型（元祖、数字、字符串），不会拷贝，仅仅是指向。 基本上只要不是我们自已手动调用的 deepcopy 方法都是浅拷贝。

（10）列表推导式

所谓的列表推导式，就是指的轻量级循环创建列表 格式 : [表达式 for 变量 in 列表] 或者 [表达式 for 变量 in 列表 if 条件]

实际操作:

二、字符串

（1）字符串的格式

定义变量 num，存储的是数字类型的值

num = 22

定义变量 name，存储的是字符串

name = 'hello july'

总结：

双引号或者单引号里面的数据就是字符串

（2）字符串输出

举个栗子

name = '英雄联盟'

kind = '游戏'

address = '王者峡谷'

print('**************************************************')

print("姓名：%s" % name)

print("种类：%s" % kind)

print("公司地址：%s" % address)

print('**************************************************')

实际操作：

哈哈,接下来给你们看个好玩的~~.

（3）字符串输入

咱们之前在学习 input 输入的时候，通过它能够完成从键盘获取数据，然后保存到指定的变量中；

注意：input 获取的数据，都以字符串的方式进行保存，即使输入的是数字，那么也是以字符串方式保存

userName = input('请输入用户名:') # 命名规范 userName 简单易懂代表用户名字

print("用户名为：%s" % userName)

password = input('请输入密码:')

print("密码为：%s" % password)

实际操作:

（4）下标和切片

所谓 “下标”，就是编号，就好比身份证信息中的身份证号码，通过这个号码就能找到相应的人。

字符串中"下标"的使用

列表与元组支持下标索引好理解，字符串实际上就是字符的数组，所以也支持下标索引。

如果有字符串：name = "JULYEDU.COM"，在内存中的实际存储如下:

如果你想取出字符串中的某个值，可以通过方括号 [下标索引] 来获取

name = "JULYEDU.COM"

name[0]

name[6]

实际操作:

（5）切片

在很多编程语言中，针对字符串提供了很多各种截取函数（例如，substring），其实目的就是对字符串切片。Python 没有针对字符串的截取函数，只需要切片一个操作就可以完成，非常简单。

切片是指对操作的对象截取其中一部分的操作。字符串、列表、元组都支持切片操作。

切片的语法：

[ 起始位置 : 结束位置 : 步长 ]

注意：选取的区间从 "起始" 位开始，到 "结束" 位的前一位结束（不包含结束位本身)，步长表示选取间隔。

我们以字符串为例讲解。

如果取出一部分，则可以在中括号 [ ] 中，使用:

name = "JULYEDU.COM"

print(name[0:7]) # 取 下标0~7 的字符

运行结果：

更多使用方法：

name = "JULYEDU.COM"

print(name[0:7]) # 取 下标 0~7 的字

print(name[3:5]) # 取 下标 3~5 的字

print(name[3:]) # 取 下标为 3 开始一直到最后的字

print(name[1:-1]) # 取 下标为 1 开始到最后第 2 个之间的字符

print(name[1::2]) # 取 下标为 1 开始一直到最后的字,每两个切一个

运行结果：

（6）字符串常见操作

假设咱们现在有个字符串 web = "www.julyedu.com"，下面就是字符串的常见操作。

find()

find : 翻译成中文是查找的意思

检测你需要查找的字符串是否包含在 web 中，如果是则返回开始的索引值，否则返回-1

web.find('july') # 返回下标 4

lower()

lower : 翻译成中文是减弱、减小，也可以翻译为小写的

将字符串中，所有大写字符转换成小写字符

name = 'Wo Zui Shuai !'

name.lower() # 结果返回：'wo zui shuai !'

upper()

upper : 翻译成中文是上面的、大写的。

将字符串中所有小写转换成大写

name = 'Wo Zui Shuai !'

name.upper() # 返回结果：'WO ZUI SHUAI !'

count()

count : 翻译成中文是计算、计数的意思

返回 字符串 在 开始 和 结束 之间 在 web 里面出现的次数

web.count('w') # 返回结果 3 ，表示 w 在 web 值中出现 3 次

index()

index : 翻译成中文是指标、指数、索引的意思

跟 find() 方法一样，只不过如果查找的字符串不在 web 中会报一个异常.匹配成功的话也是返回下标值

web.index('a') # 举一个匹配失败得例子

split()

split : 翻译成中文是分离、分割的意思

以 str 为分隔符切片 web，如果 maxsplit 有指定值，则仅分隔 maxsplit 个子字符串

web.split('.',2) # split（以什么为切割点 ，切割几次）

运行结果：

replace()

replace : 翻译成中文是取代、代替、替换的意思

把 web 中的 str1 替换成 str2，如果 count 指定，则替换不超过 count 次.

web.replace('w','W',2)

运行结果：

title()

title ：翻译成中文是标题、冠军、头衔的意思

把字符串的每个单词首字母大写

web.title() # 返回 'Www.Julyedu.Com'