引言 本來計劃每周完成一篇Python的自學博客，由於上一篇到這一篇遇到了過年、開學等雜事，導致托更到現在。現在又是一個新的學期，春天也越來越近了（冷到感冒）。好了，閑話就說這麼多。開始本周的自學Python之路。而且，同時從這周開始，也要開始自學Tensorflow。希望能嚴格要求自己，不會托更。 ...
引言
本來計劃每周完成一篇Python的自學博客，由於上一篇到這一篇遇到了過年、開學等雜事，導致托更到現在。現在又是一個新的學期，春天也越來越近了（冷到感冒）。好了，閑話就說這麼多。開始本周的自學Python之路。而且，同時從這周開始，也要開始自學Tensorflow。希望能嚴格要求自己，不會托更。加油啦。
正文
這個周主要學習了集合，文件的操作，以及一點函數中的知識。下麵將會詳細介紹各個內容。
集合
集合也是Python的一種變數類型。它與列表不同，集合中沒有順序，沒有重覆。通常定義一個集合可以用以下兩種方法。例子：
#直接寫出集合中的各個元素 list = set([2,1,10,15,18]) #將列表轉換為集合，會去掉重覆的值 list = [1,5,8,2,4,3,6,1,3] list = set(list)
對集合的編輯首先從添加開始，向集合中添加一個或多個元素的方法，例子：
list = set([2,1,10,15,18])#建立集合 list.add(99)#添加一項 list.update([99,100,101])#添加多項
說完了添加，下麵將會帶來幾種刪除的方法，例子：
list = set([2,1,10,15,18])#建立集合 list.remove(2)#刪除2，若list中不存在會報錯 list.discard(114514)#刪除114514，若list中不存在不會報錯 list.pop()#隨機刪除一個並返回
講完了集合的編輯，就不得不提集合的幾種運算，即交集、並集、差集。在Python中還多了一種對稱差集，也就是集合A與集合B中所有不屬於A∩B的元素的集合。例子：
list = set([2,1,10,15,18])#建立集合 list_new = set([10,15,18,99,65])#建立集合 #交集 list.intersection(list_new) list & list_new #並集 list.union(list_new) list | list_new #差集 list.difference(list_new) list - list_new #對稱差集 list.symmetric_difference(list_new) list ^ list_new
同樣，Python中也預設了一些判斷語句，方便判斷時使用。例子：
list = set([2,1,10,15,18])#建立集合 list_new = set([10,15,18,99,65])#建立集合 #判斷是否為子集 list.issubset(list_new) list_new in list #判斷是否為父集 list.issuperset(list_new) #未相交判斷 list.isdisjoint(list_new)
文件操作
文件操作是任何一種語言學習中的重點。讀寫硬碟中的文件一方面是為記憶體中的程式運行提供必要數據，另一方面也是保存記憶體中運算結果的重要手段。
在Python中，文件操作主要由三個步驟組成：打開——操作——關閉。但是這裡首先講解文件操作中的打開和關閉。
打開一個文件與關閉這個文件是一一對應的。之要打開，就需要關閉。雖然，在程式運行結束後，會自動從記憶體中釋放打開的文件，但是在整個程式運行的過程中，這個文件都是打開的，這對於數據的安全和運行都是不利的。所以，一定要關閉文件。打開和關閉的方法比較簡單。例子：
f = open('test.txt','r')#打開文件，('文件名及絕對或相對路徑','操作許可權') #操作 f.close()#關閉文件
為了避免忘記關閉文件的不便，鑒於Python縮進編程的優勢，還有一種無需寫關閉文件的打開方法。例子：
#打開一個文件 with open('test.txt','r') as f: #操作 #後續代碼 #打開多個文件 with open('test.txt','r') as f,\ open('test_new','w') as f_new: #操作 #後續代碼
在填寫路徑時，由於Linux用戶的路徑使用的是正斜杠，'/'；而Windows用戶的路徑使用的是反斜杠，'\'。而反斜杠容易被組合形成轉義字元，發生衝突。這裡Windows用戶也可以一律在路徑中填寫正斜杠，也會識別。下麵就要介紹幾種常用的操作許可權：
''' 'r' 只讀 'w' 只寫，若文件存在會覆蓋原文件 'a' 添加，在文件後繼續添加，不能讀 'b' 二進位模式，與r和w組合使用，rb,wb '+' 添加另一種模式，與r和w組合使用，r+,w+,但只會寫在最後 'U' #linux與windows的區別，將\r\n自動轉換為\n '''
之後，就要介紹文件的操作方法了。首先，要將文件全部讀為字元一次性讀入記憶體，可以用這個方法。例子：
with open('test.txt','r') as f: f.readlines()#每行一個元素，全部讀入
這種方法只適用於小文件讀取。當文件比較大是，如果用這種方法有可能會爆掉記憶體。這裡就要介紹另外一種方法了，及一行一行的讀取。文件在剛打開時，文件讀取的指針放在了文件初始位置。每讀取一次一行，讀取指針就會移動到下一行的開頭。當讀取為空時，就完成了文件的讀取。例子：
with open('test.txt','r') as f: f.readline()#讀取第一行 f.readline()#讀取第二行 f.readline()#讀取第三行
當讀取到一半時，很難確定此時指針的位置。Python中提供了獲取指針位置和移動指針到某一位置的方法。例子：
with open('test.txt','r') as f: f.readline()#讀取一行 f.tell()#返回此時指針的位置 f.seekable(0)#將指針移動到括弧中的位置，0為開始位置
寫入文件的方法比較簡單。例子：
with open('test.txt','w') as f: f.write('字元串')#寫入文件要想寫入後換行可以在字元串結尾加入\n
出了讀寫外，Python還為文件操作增加了一些其他內容，這裡一併介紹。例子：
with open('test.txt','w') as f: f.encoding#文件的編碼 f.fileno()#返回操作系統調用文件介面的編號 f.truncate()#清空文件，或進行括弧內字元量的截斷，與游標指針位置無關 f.flush()#強制刷新
同樣，Python也為文件操作提供了一些判斷。例子：
with open('test.txt','w') as f: f.seekable()#判斷游標能否移動 f.readable()#判斷是否可讀 f.writable()#判斷是否可寫 f.closed#判斷是否關閉
文件內容的迴圈。例子：
with open('test.txt','r+') as f: #低效迴圈 for line in f.readlines(): print(line.strip())#讀一行,strip去掉前後空格 for index,line in enumerate(f.readlines()): print(index) print(line.strip()) #高效迴圈 count = 0 for line in f:#一行行讀入記憶體 print(count) print(line.strip()) count += 1
對於硬碟上的文件修改，也有兩種方法。一種是低效方法，即將文件中的內容全部讀入記憶體後，利用正則表達式等方法對其修改後再將其重新寫入文件。另一種方法是同時打開兩個文件，一個讀一個寫，然後迴圈每行讀出需要修改的文件，然後逐行修改後分別存入另一個文件。這裡不再舉例。
字元編碼與轉碼
字元編碼有多種多樣，如ASCII碼、UTF-8、Unicode、GBK、GB2312。字元編碼的不同往往會導致程式中出現各種各樣的問題。所以學會轉碼是避免字元編碼導致問題的一種手段。
起初美國確立了ASCII碼，在這裡面每個字母符號均占一個位元組。為了顯示各國文字，各個國家分別建立了自己的字元編碼，如GBK，但是它們之間又不互相相容。為瞭解決各國編碼不相容的問題，萬國碼Unicode應用而生。但是Unicode中所有的符號都占用2個位元組，使得英文體積變大。為此，又出現了UTF-8，在UTF-8中，英文占一個位元組其他文字占3個位元組。Python3.X中的預設編碼格式為UTF-8。
Unicode由於其相容性，成為了各種編碼間互相轉換的橋梁。UTF-8和Unicode可以直接轉換為各國的編碼。各國的編碼要想互相轉換，就需要先解碼為Unicode然後由Unicode轉換為其他編碼。
轉換例子：
#-*- coding:UTF-8 -*- #聲明文檔的編碼格式 utf8 = 'hello world!' utf8_gbk = utf8.encode('gbk')#UTF-8轉GBK gbk_utf8 = utf8_gbk.decode('gbk').encode('utf-8')#GBK轉其他
函數
編寫函數可以大大減輕編程中重覆代碼編寫為編程人員帶來的麻煩。函數具有：代碼可重覆利用、可擴展性以及保持一致性的優點。下麵將介紹函數的一般形式。例子：
def 函數名(變數名=預設值,…):#變數名與預設值非必須填寫 '''函數功能介紹''' 函數體 return 返回值1，返回值2…
當不寫return時，函數返回None。調用函數時，括弧中的變數應該互相對應。每個變數都應該賦有確定的值。但是當該變數由預設值時，可以省略不寫。當依靠位置為變數賦值時，對應位置的值，與付給的值相對應。例子：
def number(x,y,z=0):#z初始值為0 print(x) print(y) print(z) return x+y,x-z number(3,2,1)#此時,x=3,y=2,z=1 number(2,1)#此時不會報錯，x=2,y=1,z=0
當使用關鍵字參數賦值時，可以更改位置。當位置參數與關鍵字參數混用時關鍵字參數不能寫在位置參數前面，且不能賦給已賦值的位置參數。例子：
def number(x,y,z=0):#z初始值為0 print(x) print(y) print(z) return x+y,x-z number(x=3,2,1)#報錯 number(2,x=1)#報錯 number(2,z=1,y=3)#不報錯，x=2,y=3,z=1
當賦入位置參數個數不確定時，可以將不確定個數個位置參數以元組的形式傳入。例子：
def number(*args):#z初始值為0 print(args) return 0 number(1,2,3) number(*[1,2,3])
當賦入關鍵字參數個數不確定時，可以將不確定個數個關鍵字參數以字典的形式傳入。例子：
def number(**kwargs):#z初始值為0 print(kwargs) return 0 number(age = 12,name = 'kai') number(**{'age':12,'name':'kai'})
終極混亂函數形式。字典形式應放在最後，原組放在字典前。例子：
def number(name,age=12,*args,**kwargs): print(name) print(age) print(args) print(kwargs) return 0 number('kai',22,sex='kai',age=5)#age報錯 number('kai',22,33,44,55,sex='men')#name=kai,age=22,args=(33,44,55),kwargs={'sex':'men'}
除了普通的函數，還有一種叫遞歸函數。遞歸函數是指函數內部可以調用其他函數，如果調用自己就是遞歸函數。遞歸函數必須有明確的結束條件，每進入更深一層，問題規模應該有所減少。
遞歸函數的運行效率低，並且，程式每調用一個函數，棧中會增加一層棧幀，每返回一個函數，棧中會減少一層棧幀。多層的遞歸函數容易導致棧溢出。
下麵將寫一個簡單的遞歸函數。例子：
def number(n): '''判斷奇偶''' if n-2>0: return number(n-2) else: return n
高階函數是接收另一個函數作為參數的函數。下麵將寫一個簡單的高階函數。例子：
def number(x,y,f):#這裡f作為某種函數被當作輸入參數 z = f(x)+f(y) return z sum(-3,9,sqrt)#sqrt開方函數
介紹了函數，就不得不講一下全局變數與局部變數。而這個定義與C++等其他語言中相似，所以不再贅述。在函數中想要修改或定義全局變數需要聲明global。但一般情況下不建議這樣做。
x = 3 def number(): global x x = 5 return 0 print(x)#x = 3 number() print(x)#x = 5
作業
對一個用戶文件實現增刪改查
流程圖：
主程式：
#-*- coding:UTF-8 -*- #Author:猛男落淚 #配置文件的增刪改查 import os #列印標題 title = '歡迎進入用戶管理系統' print(title.center(50,'-')) def option_error(): '''輸入錯誤提醒''' print('請輸入正確的選項編號！') quit_flag = True while quit_flag: back_flag = True print(''' 1.查詢用戶 2.增加用戶 3.刪除用戶 4.修改用戶 q.退出系統 ''') option = input('請輸入所需求的功能:') if option == 'q': #退出 quit_flag = False elif option.isdigit(): option = int(option) if option == 1: #查詢系統 while back_flag: info = input('請輸入要查詢的用戶姓名：') if info == 'b': back_flag = False elif info == 'q': back_flag = False quit_flag = False else: with open('user information.txt','r') as f: for line in f: if info in eval(line): print(eval(line)[info]) break else: option_error() elif option == 2: #增加系統 while back_flag: info = input('請輸入增加用戶的姓名，年齡，性別，職業（空格隔開,b返回q退出）：') if info == 'b': back_flag = False elif info == 'q': back_flag = False quit_flag = False else: info = info.split() dic_info = {} dic = {} dic_info['年齡'] = info[1] dic_info['性別'] = info[2] dic_info['職業'] = info[3] dic[info[0]] = dic_info info = str(dic) with open('user information.txt','a') as f: f.write('%s\n' %info) f.flush()#強制刷新 print('%s保存成功！' %info) elif option == 3: #刪除系統 while back_flag: info = input('請輸入要刪除的用戶姓名：') if info == 'b': back_flag = False elif info == 'q': back_flag = False quit_flag = False else: f = open('user information.txt','r') f_new = open('user information_new.txt','w') for line in f: if info in eval(line): print('用戶刪除') break else: option_error() f.seek(0)#游標指針回歸 for line in f: if info in eval(line): continue f_new.write('%s' %line) f.close() f_new.close() os.remove('user information.txt') os.rename('user information_new.txt','user information.txt') elif option == 4: #修改系統 while back_flag: info = input('請輸入要修改的用戶姓名：') if info == 'b': back_flag = False elif info == 'q': back_flag = False quit_flag = False else: f = open('user information.txt','r') f_new = open('user information_new.txt','w') for line in f: if info in eval(line): info_new = input('請輸入要修改用戶的年齡，性別，職業（空格隔開):') info_new = info_new.split() dic_info = {} dic = {} dic_info['年齡'] = info_new[0] dic_info['性別'] = info_new[1] dic_info['職業'] = info_new[2] dic[info] = dic_info info_new = str(dic) print('%s保存成功！' %info_new) break else: option_error() f.seek(0)#游標指針回歸 for line in f: if info in eval(line): f_new.write('%s\n' %info_new) else: f_new.write('%s' %line) f.close() f_new.close() os.remove('user information.txt') os.rename('user information_new.txt','user information.txt') else: option_error() else: option_error() print('感謝你的使用！')
用戶信息文件：
user information.txt
{'凱凱王': {'年齡': '17', '性別': '男', '職業': '學生'}}
{'賣力頭': {'年齡': '16', '性別': '男', '職業': '學生'}}
{'飄飄流': {'年齡': '17', '性別': '男', '職業': '學生'}}
