Python程序笔记20230306

判断闰年

初始版本

year = input('请输入一个年份:')

while not year.isdigit():
    year = input("抱歉,您的输入有误,请输入一个整数:")

year = int(year)
if year % 400 == 0:
    print(year, "是闰年!")
else:
    if year % 4 == 0 and year % 100 != 0:
        print(year, "是闰年!")
    else:
        print(year, "不是闰年!")

isdigit()函数

isdigit() 是 Python 字符串对象的方法,用于判断字符串是否只包含数字字符。该方法返回一个布尔值,如果字符串中所有字符都是数字,则返回 True,否则返回 False。如果字符串为空,则返回 False。

my_string = "12345"
print(my_string.isdigit()) # 输出 True

my_string = "123abc"
print(my_string.isdigit()) # 输出 False

my_string = ""
print(my_string.isdigit()) # 输出 False

在实际编程中,可以使用 isdigit() 来检查输入的是否是数字,以确保输入的是有效数据。例如,在一个需要输入数字的程序中,可以使用 isdigit() 来验证用户的输入是否为数字,如果不是,则提示用户重新输入。

优化版本

将判断闰年的逻辑封装到一个函数中,这样使得程序结构更加清晰。另外,对于输入的异常处理,可以考虑添加一个循环让用户在输入错误时可以重新输入,而不是只提示一次。这是一个修改后的版本:

def is_leap_year(year: int) -> bool:
    if year % 400 == 0 or (year % 4 == 0 and year % 100 != 0):
        return True
    return False


def get_year_input(prompt: str) -> int:
    while True:
        year = input(prompt)
        if year.isdigit():
            return int(year)
        else:
            print("抱歉,您的输入有误,请输入一个正整数。")


def main():
    year = get_year_input("请输入一个年份:")
    if is_leap_year(year):
        print(year, "是闰年!")
    else:
        print(year, "不是闰年!")


if __name__ == "__main__":
    main()

语法分析

def is_leap_year(year: int) -> bool

  • year: int 是一个类型提示注释,用于告诉程序员和解释器该函数的参数 year 应该是一个整数类型。
  • -> 的语法是一种函数注解(function annotation),它可以用来为函数的参数和返回值添加一些元数据,比如类型、描述等。函数注解是可选的,它不会影响函数的执行,也不会强制类型检查,它只是提供了一些额外的信息,方便阅读和理解代码。你可以使用 __annotations__ 属性来访问函数的注解。例如:
# 定义一个带有注解的函数
def is_leap_year(year: int) -> bool:
    if year % 400 == 0 or (year % 4 == 0 and year % 100 != 0):
        return True
    return False

# 查看函数的注解
print(is_leap_year.__annotations__)

输出结果:

{'year': <class 'int'>, 'return': <class 'bool'>}

这个例子中,-> bool 表示这个函数的返回值是一个布尔值,year: int 表示这个函数的参数 year 是一个整数。这样,其他人在阅读或调用这个函数时,就可以清楚地知道这个函数的输入和输出类型。当然,你也可以使用其他类型或表达式作为注解,比如字符串、列表、字典等,只要它们是合法的 python 表达式即可。你也可以使用 typing 模块中的一些特殊类型来表示更复杂的类型,比如 Union、Optional、List 等。

Python 安装交互式查询程序

问题展现

Python 历史上有几个重要的版本节点:

  • January 1994,Python1.0 发布
  • 2000年10月16日,Python2.0 发布
  • 2010年7月3日,Python2.7 发布,这是Python2.x的最后一个版本,Python2.x 和 Python3.x不兼容
  • 2008年12月3日,Python3.0 发布,Python3引入多个和Python2.x不兼容的特性,Python 从2.x到3.x的迁移经历了比较长的时间,编程语言版本不兼容有时候会是个致命错误(例如Perl6),好在Python挺过来了。
  • 2021年10月5号,Python3.10 发布,这是目前到2021年为止最新的版本
  • 而最新的开发中版本是 Python3.11

不同平台对Python环境的默认支持是不同的:

  • Windows 平台没有默认安装 Python
  • Linux/Mac 平台大部分默认安装了 Python2.7

一般建议安装Python3.x 版本进行学习或开发。下面的Python字典给出了不同平台的安装信息:

install = {
    "Windows": "请下载 Windows 安装包安装:https://www.python.org/downloads/windows/",
    "CentOS": "使用yum包管理器,执行命令:yum install -y python3",
    "Ubuntu": "使用apt-get包管理器,执行命令:apt-get install -y python3",
    "MacOS": "安装brew包管理器,然后执行命令: brew install python3",
}

基于这个信息,我们可以编写一个交互式Python程序,要求支持用户操作

  • 反复输入平台快捷键字符查询不同平台应该如何快速安装 Python3.x 版本
  • q退出查询
if __name__ == '__main__':
    install = {
        "Windows": "请下载 Windows 安装包安装:https://www.python.org/downloads/windows/",
        "CentOS": "使用yum包管理器,执行命令:yum install -y python3",
        "Ubuntu": "使用apt-get包管理器,执行命令:apt-get install -y python3",
        "MacOS": "安装brew包管理器,然后执行命令: brew install python3",
    }

    shortcut_keys = {}
    for platform in install:
        key = platform[0].lower()
        shortcut_keys[key] = platform
    
    # TODO(You): 请在此添加Python3.x安装文档交互式查询代码

以下是交互式执行的操作样例:

请选择安装平台[w/c/u/m, 按q退出]:w
Windows: 请下载 Windows 安装包安装:https://www.python.org/downloads/windows/
请选择安装平台[w/c/u/m, 按q退出]:c
CentOS: 使用yum包管理器,执行命令:yum install -y python3
请选择安装平台[w/c/u/m, 按q退出]:u
Ubuntu: 使用apt-get包管理器,执行命令:apt-get install -y python3
请选择安装平台[w/c/u/m, 按q退出]:m
MacOS: 安装brew包管理器,然后执行命令: brew install python3
请选择安装平台[w/c/u/m, 按q退出]:q

解决方案

方案 1

while True:
    ret = input("请选择安装平台[w/c/u/m, 按q退出]:")
    if ret != 'q':
        platform = shortcut_keys.get(ret)
        if platform is not None:
            doc = install.get(platform)
            print(f"{platform}: {doc}")
        else:
            print("不支持的平台")
    else:
        break

方案 2

while True:
    ret = input("请选择安装平台[w/c/u/m, 按q退出]:")
    platform = shortcut_keys.get(ret)

    if ret == 'q':
        break
    
    if platform is None:
        print("不支持的平台")
        continue
    
    doc = install.get(platform)
    print(f"{platform}: {doc}")

方案 3

while True:
    ret = input("请选择安装平台[w/c/u/m, 按q退出]:")
    if ret == 'q':
        break
    platform = shortcut_keys.get(ret)
    if platform is None:
        print("不支持的平台")
    else:
        doc = install.get(platform)
        print(f"{platform}: {doc}")

重点语法分析

shortcut_keys = {}
for platform in install:
    key = platform[0].lower()
    shortcut_keys[key] = platform
shortcut_keys = {platform[0].lower(): platform for platform in install}

两段代码的目的都是根据 install 字典创建一个新的 shortcut_keys 字典,键是平台名字的首字母的小写形式,值是完整的平台名字。

第一段代码:使用了一个 for 循环来遍历 install 字典的键(即平台名字)。对于每个平台名字,它首先提取平台名字的第一个字符(platform[0]),然后将其转换为小写形式(platform[0].lower()),并将其作为新字典 shortcut_keys 的键。接着,它将完整的平台名字作为键对应的值。这样,我们就得到了一个与 install 字典具有相同值但键不同的新字典。
在这一段 python 语句中,shortcut_keys = {} 用的是大括号{},是因为 shortcut_keys 是一个字典(dictionary)。字典是一种用来存储键值对(key-value pairs)的数据结构,它们用大括号{}来表示。字典的键(key)可以是任何不可变的类型,比如字符串、数字或元组,而值(value)可以是任何类型,比如列表、函数或对象。字典的元素可以通过键来访问,而不是通过索引(index)。例如,shortcut_keys[‘i’] 会返回 install 这个值。

第二段代码:这段代码使用了字典推导(dictionary comprehension),它是一种更简洁的创建字典的方法。字典推导的语法类似于列表推导,但使用大括号 {}(而不是方括号 []),并在其内部包含键值对(而不是单个元素)。
字典推导的基本结构是:{key_expression: value_expression for item in iterable}
在这个例子中,key_expressionplatform[0].lower()value_expressionplatformiterableinstall。这个字典推导的含义是:对于 install 字典的每个键(即平台名字 platform),创建一个键值对,键是 platform[0].lower(),值是 platform。这样,我们得到了与第一段代码相同的结果。

优化结果

if __name__ == '__main__':
    install = {
        "Windows": "请下载 Windows 安装包安装:https://www.python.org/downloads/windows/",
        "CentOS": "使用yum包管理器,执行命令:yum install -y python3",
        "Ubuntu": "使用apt-get包管理器,执行命令:apt-get install -y python3",
        "MacOS": "安装brew包管理器,然后执行命令: brew install python3",
    }

    shortcut_keys = {platform[0].lower(): platform for platform in install}

    while True:
        platform_input = input("请选择安装平台[w/c/u/m, 按q退出]:")
        if platform_input.lower() == 'q':
            break

        platform = shortcut_keys.get(platform_input.lower())
        if platform:
            print(f"{platform}: {install[platform]}")
        else:
            print("输入有误,请重新输入。")

可以考虑将用户输入和指令显示的功能封装到函数中,以提高代码的可读性。

def display_install_instructions(install_dict, shortcut_keys):
    while True:
        platform_input = input("请选择安装平台[w/c/u/m, 按q退出]:")
        if platform_input.lower() == 'q':
            break

        platform = shortcut_keys.get(platform_input.lower())
        if platform:
            print(f"{platform}: {install_dict[platform]}")
        else:
            print("输入有误,请重新输入。")


if __name__ == "__main__":
    install = {
        "Windows": "请下载 Windows 安装包安装:https://www.python.org/downloads/windows/",
        "CentOS": "使用yum包管理器,执行命令:yum install -y python3",
        "Ubuntu": "使用apt-get包管理器,执行命令:apt-get install -y python3",
        "MacOS": "安装brew包管理器,然后执行命令: brew install python3",
    }

    shortcut_keys = {platform[0].lower(): platform for platform in install}
    display_install_instructions(install, shortcut_keys)

字典和列表

字典(dictionary)和列表(list)都是 Python 中常用的数据结构,但它们之间存在一些关键的区别:

  1. 键值对 vs. 有序元素集合:
    • 字典是一个基于键值对(key-value pair)的无序集合。在字典中,每个元素都有一个唯一的键(key)与之对应。字典中的元素通过键来访问,而不是通过索引。
    • 列表是一个有序的元素集合。列表中的元素可以通过索引访问,索引从 0 开始,按元素在列表中的顺序递增。
  2. 可变性:
    • 字典和列表都是可变的(mutable),这意味着它们的内容可以在运行时修改。
  3. 查找速度:
    • 字典使用散列(hashing)技术,因此在查找特定键时,字典的查找速度通常非常快。字典的查找速度与字典的大小无关。
    • 列表查找元素的速度通常较慢,尤其是在大型列表中。列表的查找速度取决于列表的大小。
  4. 语法:
    • 字典使用大括号 {} 来创建,每个元素由键和值组成,键值对之间用冒号 : 分隔,元素之间用逗号 , 分隔。例如:{'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}
    • 列表使用方括号 [] 来创建,元素之间用逗号 , 分隔。例如:[1, 2, 3, 4]

常用的列表(list)和字典(dictionary)的操作方法:

列表(list)操作

  1. 创建列表:
    my_list = [1, 2, 3, 4]

  2. 访问列表元素:
    first_element = my_list[0] second_element = my_list[1]

  3. 修改列表元素:
    my_list[0] = 10 my_list[1] = 20

  4. 添加元素到列表末尾:
    my_list.append(5)

  5. 在列表指定位置插入元素:
    my_list.insert(1, 1.5)

  6. 从列表中删除元素(通过索引):
    del my_list[0]

  7. 从列表中删除元素(通过值):
    my_list.remove(2)

  8. 弹出列表中的最后一个元素:
    last_element = my_list.pop()

  9. 弹出列表中的指定位置的元素:
    second_element = my_list.pop(1)

  10. 列表切片(截取列表的一部分):
    sublist = my_list[1:3]

  11. 列表排序(从小到大):
    my_list.sort()

  12. 列表反转:
    my_list.reverse()

  13. 计算列表中元素的个数:
    length = len(my_list)

  14. 计算列表中特定元素出现的次数:
    count = my_list.count(2)

  15. 查找列表中特定元素的索引(如果元素不存在,会抛出异常):
    index = my_list.index(3)

  16. 列表拼接:
    list1 = [1, 2, 3] list2 = [4, 5, 6] combined_list = list1 + list2

  17. 列表复制:
    copied_list = my_list.copy()

  18. 清空列表:
    my_list.clear()

字典(dictionary)操作

  1. 创建字典:
    my_dict = {'key1': 'value1', 'key2': 'value2', 'key3': 'value3'}

  2. 访问字典元素:
    value1 = my_dict['key1']
    value2 = my_dict['key2']

  3. 修改字典元素:
    my_dict['key1'] = 'new_value1'
    my_dict['key2'] = 'new_value2'

  4. 添加新的键值对到字典:
    my_dict['key4'] = 'value4'

  5. 从字典中删除键值对:
    del my_dict['key1']

  6. 检查字典中是否存在某个键:
    if 'key1' in my_dict: print("Key 'key1' exists in the dictionary.")

  7. 获取字典中所有的键:
    keys = my_dict.keys()

  8. 获取字典中所有的值:
    values = my_dict.values()

  9. 获取字典中所有的键值对(元组形式):
    items = my_dict.items()

  10. 使用get()方法访问字典元素(如果键不存在,返回默认值):
    value1 = my_dict.get('key1', 'default_value')

  11. 使用 update() 方法将另一个字典的键值对合并到当前字典中(如果有重复的键,当前字典的值将被覆盖):
    another_dict = {'key5': 'value5', 'key6': 'value6'} my_dict.update(another_dict)

  12. 使用pop()方法删除并返回字典中指定键的值(如果键不存在,返回默认值或抛出异常):
    value3 = my_dict.pop('key3', 'default_value')

  13. 使用popitem()方法删除并返回字典中最后一个键值对(如果字典为空,抛出异常):
    last_item = my_dict.popitem()

  14. 设置字典中指定键的默认值(如果键已经存在,则不修改其值):
    my_dict.setdefault('key1', 'default_value1')

  15. 清空字典:
    my_dict.clear()

热门相关:无量真仙   寂静王冠   网游之逆天飞扬   霸皇纪   仗剑高歌