python数值与字符串高级用法

1.概述

这篇是一篇没有尽头的文章，每当过段时间，再次打开就会看到不一样的内容，有新东西在更新啊。是啊，之所以取名为高级用法，就是因为它是连载的，一个个有趣的知识点就像是一个个故事。每读一遍都有新的收获。

2.数值

2.1.美化数值

在定义数值字面量时，如果数字特别长可以通过插入_分隔符来让他变得更易读

# 格式化数值：在定义数值字面量时，如果数字特别长，可以通过插入_分隔符来变得更易读
# 以千为分隔单位，输出结果（num值为：10000）
num = 1_000_0
print(f'num值为：{num}')
# 输出结果
num值为：10000
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2.2.布尔值也是数字

布尔值的True和False这两个值可以直接当做1和0来使用，利用这个特点，最常用来简化统计总数操作。

# 统计列表中一共有多少个偶数
number = [1, 2, 3, 4, 5]
count = sum(i % 2 == 0 for i in number)
print(f'输出统计被2整除的总数：{count}')
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2.3.浮点数

浮点数是双精度，当计算浮点数时会出现补0的结果，可以使用decimal模块提供的方法代替普通浮点数做运算，它的结果不会损失精度。

# 使用浮点数进行计算时，结果显示一个近似值 0.30000000000000004，为了解决这个为题我们可以使用decimal.Decimal()模块提供的
# 方法做运算，他不会损失精度。
f1 = 0.1
f2 = 0.2
print(f'f1浮点数加上f2浮点数的和是：{f1}+{f2} =', f1 + f2)

from decimal import Decimal

# 注意 Decimal的参数必须是字符串类型，否则计算结果就会失效。
# 结果：0.3
print(f'使用decimal模块方法对浮点数做运算，计算结果为：', Decimal(str(f1)) + Decimal(str(f2)))
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3.字符串

3.1.字符串格式化

python语言有三种主要的字符串格式化方法

# C语言格式化风格
username, score = 'zhanghua', 18
print('C语言格式化风格: Welcome %s, you score is %d' % (username, score))

# str.format格式化风格
username, score = 'zhanghua', 18
print('str.format格式化风格：Welcome {}, you score is {:d}'.format(username, score))

# str.format通过索引重复使用同一个变量
username, score = 'zhanghua', 18
print('str.format重复使用变量方式：you are {0}? Yes I am {0}, you score is {1}'.format(username, score))

# f-string 格式化风格
username, score = 'zhanghua', 18
print(f'f-string格式化风格：Welcome {username}, you score is {score}')
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3.2.字符串方法

1.拼接字符串 str.join

假如要拼接字符串，首先创建一个空列表，然后把需要拼接的字符串都放假列表，最后调用str.join来拼接字符串

words = []
str = 'abcdefg'
for i in str:
    words.append(i)
print('-'.join(words))
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2.判断字符串是否包含数字 str.isdigit

# 判断字符串是否只包含数字
only_str_contain_num = '123'
print(only_str_contain_num.isdigit())
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3.分隔字符串 str.partition

str.partition(sep) 方法的功能是按照分隔符sep切分字符串，返回一个包含三个成员的数组(分隔符前的内容，分隔符，分隔符后的内容)。

# 假如将字符串按照分隔符：切分字符串，如果有冒号则输出冒号后面的值，如果没有则输出空。使用split方法需要判断是否有冒号，
# 使用split方法需要对参数做判断。
def extract_value(s: str):
    item = s.split(':')
    # 因为字符串不一定包含冒号，所以需要对字符串长度进行判断。
    if len(item) == 2:
        print(item[1])
    else:
        print('')

extract_value('name:zhangsan')
extract_value('name')

# 使用partition方法则一行就能完成任务，代码非常的优雅。
def extract_vale2(s: str):
    # 当s包含分隔符：时，元组最后一个成员刚好是value
    # 若是没有分隔符，最后一个字符串默认是空字符串
    return s.partition(':')[-1]

print(extract_vale2('name : zhangsan'))
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4.替换多个字符 str.translate

str.translate(table)方法可以按照规则一次性替换多个字符，比使用replace方法更简单。

# translate(table)方法一次性替换多个字符，比replace方法更简单
s = '这是中文,为什么要用英文符号.'
# 创建替换规则表
table = s.maketrans(',.', '，。')
print(s.translate(table))
# 使用replace需要两次才能替换完成。
s1 = s.replace(',', '-')
print(s1.replace('.', '!'))
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3.3.字符串与字节串

字符串：字符串是给人看的，对应python中的str类型，str使用Unicode标准，可通过.encode()方法编码为字节串
字节串：二进制字符串是给机器看的，对应python的bytes类型。bytes一定包含某种字符串编码格式，默认为UTF-8，可通过.decode()方法解码为字符串。

# 字符串与字节串转换
str_obj = 'Hello 世界'
print('字符串', type(str_obj))

bin_str = str_obj.encode('UTF-8')
print('字节串', type(bin_str))

# 创建字面量字节串，只需要在字符串前加一个字母b做前缀
bin_obj = b'Hello'
print('定义字面量字节串：', bin_obj)
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4.编程建议

4.1.用字符代替数字改善代码可读性

当代码中出现很多数字，且数字代表的意义不是数字本身而是其他的含义，比如1代表普通用户，2代表临时用户，3代表VIP用户，像这样的数字在代码中会让阅读代码的读者感觉晦涩难懂，没有可读性。

通常使用常量和枚举类代替数字，提升代码的可读性。下面举个常量和枚举类代替数字的例子。
使用常量和枚举类代替数字的好处：

• 更易读：所有人都不需要记忆某个数字代表什么
• 更健壮：降低输错数字或字母产生bug的可能性

def add_daily_points(user):
    '''
    用户每天完成第一次登录后，为其增加积分。这段代码用数字代表了不同的含义，
    阅读这段代码的时候根本无法从数字中了解代码逻辑，阅读晦涩难懂。
    :param user:
    :return:
    '''

    # 代码中用数字表示不同类型的用户和不同类型的积分，无法从代码中看出它的含义，阅读代码晦涩难懂。这样的代码需要优化
    if user.type == 13:
        return
    if user.type == 3:
        user.points += 120
        return
    user.points += 100
    return
    
'''
常量代表不同类型的积分，枚举类将不同类型的用户进行分类。
下面优化后的代码阅读起来简单易懂，提升了代码的阅读性。
'''

# python里没有真正的常量常量类型，一般把大写的字母全局变量当常量来用
# 用户每日奖励积分数量
DAILY_POINTS_REWARDS = 100
# VIP用户每日额外奖励分数
VIP_EXTRA_POINTS = 20

from enum import Enum

class UserType(int, Enum):
    '''
    在定义枚举类型时，如果同时继承基础类型，比如int,str 枚举类就能同时
    充当该基础类型使用。比如这里UserType就当int使用。
    '''
    # VIP用户
    VIP = 3
    # 小黑屋用户
    BANNED = 13

def add_daily_pointsd(user):
    if user.type == UserType.BANNED:
        return
    if user.type == UserType.VIP:
        user.points = DAILY_POINTS_REWARDS + VIP_EXTRA_POINTS
        return
    user.points = DAILY_POINTS_REWARDS
    return
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4.2.不必预计算字面量表达式

# 不必预计算字面量表达式，当我们需要用到复杂计算的数字字面量时，不需要提前计算出结果，保留整个算式即可。

def do_something(delta_seconds):
    # 提前计算出11天是多少秒，这就是预计算字面量。对于读者来说并不知道这个数字是怎么来的，还需要加上注释。
    if delta_seconds < 950400:
        return

    # 所以建议不必预计算字面量的值，下面是优化后的代码.当我们需要用到复杂计算的数字字面量时，请保留整个算式把。
    # 这样做对性能没有任何影响，会让代码更易阅读。
    if delta_seconds < 11 * 24 * 3600:
        return 
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4.3.使用特殊数字

4.4.改善超长字符串可读性

4.5.别让了r开头的字符串内容方法

4.6.不要害怕字符串拼接