字符编码

我们要清楚，计算机最开始的表达都是由二进制而来

我们要想通过二进制来表示我们熟知的字符看看以下的变化
例如： 1 的二进制编码为 0000 0001

我们通过A这个字符，让其在计算机内部存储（现如今，A 字符在地址通常表示为65）
现在拿A举例：
在计算机内部 A字符，它本身表示为 65这个数，在计算机底层会转为二进制码
也意味着A字符在底层表示为 1000001

通过这样的字符表示进行转换，逐步发展为拥有127个字符的编码存储到计算机中，这个编码表也被称为ASCII编码。

但随时代变迁，ASCII编码逐渐暴露短板，全球有上百种语言，光是ASCII编码并不能够满足需求

所以拥有更加庞大字符的 Unicode字符集诞生。Unicode把所有语言都统一到一套编码里，如今现代操作系统和大多数编程语言都直接支持Unicode。

Unicode通过将字符分隔表示，通过多位数字表示为一个字符。

UTF-8 在Unicode基础上增加了多个二进制位涵盖了更多的字符

Python中的字符串

在Python3版本中，字符串都是以Unicode编码的（支持多语言）

对于==单个字符串==的编码，Python提供了ord()函数，该函数用于获取字符的整数表示

• chr() 函数把编码转换为对应的字符

a1 = "a"
print(ord(a1)) # 97
a2 = "99"
print(chr(int(a2))) # c

如果知道字符的整数编码，还可以用十六进制这么写str：

a3 = '\u4e2d\u6587'
print(a3) # '中文'

通过编码表示字符，本身写法就是等价的。

由于Python字符串类型是str，在内存中以Unicode表示，一个字符对应若干个字节。

当在网络中获取文件流中传输，需要将字符转为单位字节bytes

这与java、go语言一致，本身字符串不能在复杂场景下直接传递，需要转为字节码传输

在Python中，bytes 字节，通过b前缀的单引号或双引号显示

a3 = b"Hello"
print(a3) # b'Hello'

虽然不加前缀 b 和 b'Hello'的表示一样，但是bytes的每个字符都只占用一个字节

以Unicode表示的str通过encode()方法可以编码为指定的bytes。

a4 = "测试".encode("utf-8") # 编码
print(a4)
a5 = "test测试".encode("ASCII") # 解码
print(a5)

b'\xe6\xb5\x8b\xe8\xaf\x95'

Traceback (most recent call last):
File "E:\Python\Python基础\dataType.py", line 62, in
a5 = "test测试".encode("ASCII") # 解码

  ~~~~~~~~~~~~~~~~~^^^^^^^^^

UnicodeEncodeError: 'ascii' codec can't encode characters in position 4-5: ordinal not in range(128)

报错了？这是因为ASCII编码的内容区间无法表示中文字符，这就保持了 ordinal not in range(128) 这个错误

在bytes中，无法显示为ASCII字符的字节，用\x##显示。

如果bytes中只有一小部分无效的字节，可以传入errors='ignore'忽略错误的字节：

c1 = b'\xe4\xb8\xad\xff'.decode('utf-8', errors='ignore')
print(c1) # '中'

要计算 str 包含多少个字符，可以用len()函数

c2 = len("ABC")
print(c2) # 3

字符串格式化

在正式开发中，我们需要学会如何格式化字符串

即：用变量代替字符串输出（动态文本）

在Python中，采用的格式化方式和C语言是一致的，用%实现，举例如下：

a6 = "Hello %s" % "World" # %s 字符串
print(a6) # Hello World
a7 = "Hello %d" % 123 # %d 整数
print(a7) # Hello 123
a8 = "Hello %f" % 123.123 # %f 浮点数
print(a8) # Hello 123.123000
a9 = "Hello %e" % 123.123 # %e 科学计数法
print(a9) # Hello 1.231230e+02

a10 = "hello %s,my name is %s" % ("xiaowang","zhangsan") # %s 字符串
print(a10) # hello xiaowang,my name is zhangsan

%运算符就是用来格式化字符串的。在字符串内部，%s表示用字符串替换，%表示用整数替换，有多少个%?占位符，在后面的()中，就跟着多少个变量（值）。

• ()中的值顺序是与占位符的位置一一对应的。
• 若只有一个占位符，()括号可以省略

而在Python中，如果你不太确定应该用什么，%s永远起作用，它会把任何数据类型转换为字符串：

a11 = "hello %s,this is %s" % ("xiaowang",True)
print(a11) # hello xiaowang,this is True

f-string

格式化字符串的方法是使用以f开头的字符串，称之为f-string，它和普通字符串不同之处在于，字符串如果包含{xxx}，就会以对应的变量替换：

a12 = 2.44123123123
a13 = 1.5 * a12 ** 2
a14 = f'The number is {a12} and the result is {a13:.2f}' # f-string
print(a14) # The number is 2.44123123123 and the result is 8.94

上述代码中，{r}被变量r的值替换，{s:.2f}被变量s的值替换，并且:后面的.2f指定了格式化参数（即保留两位小数），因此，{s:.2f}的替换结果是19.62。

拓展：

• %.xf 和 {变量:.xf} 其中 x代表任意整数

  这两种写法其作用是为 % 和变量 裁切小数，具体保留位数是x规定

• 在Python中 * 代表乘法；** 代表次方（幂运算）；

  如 2 ** 2 这行代码所表示的就是 4 也就是2的2次方

list 集合

Python内置的数据类型：list 列表。

list是一种有序的集合，可以随时添加和删除其中的元素

设一个班级中存在有zhangsan、lisi、wangwu三名学生，这时就可以通过list集合进行存储

classA = ["zhangsan","lisi","wangwu"] # 列表
print(classA) # ['zhangsan', 'lisi', 'wangwu']
print(classA[0]) # zhangsan
print(classA[1]) # lisi
print(classA[2]) # wangwu
print(classA[-1]) # wangwu
print(classA[-2]) # lisi
print(len(classA)) # 3

• 通过len()函数可以获取list元素的个数

当索引超出了范围时，Python会报一个IndexError错误，所以，要确保索引不要越界，记得最后一个元素的索引是len(classmates) - 1。

如果要取最后一个元素，除了计算索引位置外，还可以用-1做索引，直接获取最后一个元素：

classA[-1] # wangwu

你可以理解为正数获取元素就是从头开始获取

负数获取元素就是从最后开始倒叙依次获取

print(classA[-1]) # wangwu
print(classA[-2]) # lisi
print(classA[-3]) # zhangsan
classA[-4]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range

list操作

• append(T)

该函数可以为list集合在末尾追加一个元素

arr = [1,2,3,576,1,23,6,8,1]
arr.append("元素A") # 添加元素
print(arr) # [1, 2, 3, 576, 1, 23, 6, 8, 1, '元素A']

在Python中不用担心类型转换问题，包括集合内部也是一样的

例如示例中明显是一个整数集合，但是依旧可以添加字符串

这样操作在Java、Go语言中是不可以的。

• insert(number,T)

向list集合的指定索引处，添加一个元素

arr.insert(2,"元素B") # 插入元素
print(arr) # [1, 2, '元素B', 3, 576, 1, 23, 6, 8, 1, '元素A']

• pop() 或 pop(number)

该方法若不指定索引位置，则默认删除集合的最后一个元素

而传入值后，则删除指定索引处的值

arr.pop() # 删除最后一个元素
print(arr) # [1, 2, '元素B', 3, 576, 1, 23, 6, 8, 1]
arr.pop(2) # 删除指定位置的元素
print(arr) # [1, 2, 3, 576, 1, 23, 6, 8, 1]

删除指定索引处的值，除了pop(number) 方法，还可以使用remove(number)方法

arr.remove(1) # 删除指定元素
print(arr) # [2, 3, 576, 23, 6, 8, 1]

remove()方法，它计算的索引是从1开始

• 集合[number] 和 集合[number:number]

这种集合的表示方式，还可以对索引对应的值进行更改

arr[5] = "替换元素" # 替换元素
print(arr) # [2, 3, 576, 23, 6, '替换元素', 1]

arr[1:3] = ["元素C","元素D"] # 替换元素
print(arr) # [2, '元素C', '元素D', 576, 23, '替换元素', 1]

arr[4:7] = ["元素E","元素F","元素G"] # 替换元素
print(arr) # [2, '元素C', '元素D', 576, '元素E', '元素F', '元素G', 1

arr[4:9] = ["元素E","元素F","元素G"] # 替换元素
print(arr) # [2, '元素C', '元素D', 1, '元素E', '元素F', '元素G']

需要注意第二种写法，当存在[number:number]之间的间隔存在多少个元素，而替换的值又不满足这么多的元素时，剩余元素会被清除掉。

• sort()

当数组内全部都是数值时，可以使用该方法进行排序

arr2 = [1,2,55,122,7,34,97,976,234,123,2342]
arr.sort() # 排序
print(arr2) # [1, 2, 7, 34, 55, 97, 122, 234, 976, 123, 2342]

• clear()

该方法可以清空数组内的全部元素

arr.clear() # 清空列表
print(arr) # []

tuple 元组

另一种列表叫做元组：tuple

tuple和list是相似的。但是 tuple一旦初始化就不能修改了

你可以正常的读取元组中的值，但是不能将它赋值成另外的元素

classA = ("zhangsan","lisi","wangwu") # 元组
print(classA) # ('zhangsan', 'lisi', 'wangwu')  # 元组不能修改
classA[0] = "xiaowang" # 元组不能修改

## 打印
('zhangsan', 'lisi', 'wangwu')
Traceback (most recent call last):
  File "E:\Python\Python基础\dataType.py", line 128, in <module>
    classA[0] = "xiaowang" # 元组不能修改
    ~~~~~~^^^
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

若进行修改，则会报错。

因为tuple不可变的特性，所以代码更加安全，能用tuple就尽量使用tuple

当我们需要保存一个元素的tuple元组时，我们需要这样声明

t = (1,)

为什么要加,号？因为在Python原本的语法中()是表示数学公式中的小括号，亦或者表示限定作用域范围。这就会产生歧义。我们需要添加一个,号来标明这个()内部是一个tuple。

虽然元组不可变，但是元组内部存储的数组是可变的，它没有深绑定行为。在内存地址方面来说，元组存储的数组是指向的另一个内存地址，这个地址不受到Python的绑定

arr3 = (1,2,5,22,['元素A','元素B']) # 元组可以包含列表
print(arr3) # (1, 2, 5, 22, ['元素A', '元素B'])
arr3[4][0] = "元素C" # 元组可以包含列表，列表可以修改
print(arr3) # (1, 2, 5, 22, ['元素C', '元素B'])

😎🙌Python专栏前篇回顾~~

• （Python基础）新时代语言！一起学习Python吧！（一）：认识Python、Py解释器作用；编写第一个Python程序；Python中的基本数据结构

  💕👉博客专栏

• 新时代语言Python专栏：基础、Anaconda、数据分析三框架（numpy、pandas、matpltlib）

• Golang专栏-包含基础、Gin、Goam等知识
• 云原生专栏-包含k8s、docker等知识
• 从0开始学习云计算-华为HCIP证书
• JUC专栏-带你快速领悟JUC的知识！
• JVM专栏-深入Java虚拟机，理解JVM的原理
• 基于Java研究 数据结构与算法-包含贪心算法、加权图、最短路径算法等知识
• Docker专栏-上手热门容器技术Docker
• SpringBoot专栏-学习SpringBoot快速开发后端
• 项目管理工具的学习-设计技术：Maven、Git、Gradle等相关管理工具
• JavaSE-全面了解Java基础
• JS专栏-使用JS作的一部分实例~
• 使用CSS所作的一部分案例