引言

本周初步認識了庫，並學習了Python中各種類型的變量和常用操作。並完成了較為完善的用戶與商家購物界面設計。

正文

模塊：

Python有標準庫和第三方庫。第三方庫需要安裝才能使用。大量的庫可以幫助我們更容易的完成復雜的操作。一般情況下，標準庫被保存在了‘lib/’目錄下，第三方庫被保存在了‘lib/site-packages’目錄下。導入一個庫非常簡單，例子：

import os

每種模塊都有很多操作，一般情況是用模塊名.操作名完成某些操作，例子：

os.system(‘dir‘)#讀取目錄下的文件列表，但不保存

變量類型：

整型(int)，Python 3.X中整型只有int型，而在Python 2.X中整型分為int,和long，變量的類型不需定義，與Matlab中類似，但類型不可隨意更改。查看變量類型，例子：

x = 3
type(x)

其他類型與C++中類似，所以不再贅述。

虛數型，在Python中j表示虛數。

比特型(bytes)，Python 2.X中比特型與字符型沒有區別，而在Python 3.X中存在不同，它們可以互相轉換，例子：

x = ‘我愛中國‘
y = x.encode()#轉換為比特型
print(y)
z = y.decode())#轉換為字符型
print(z)

在日常使用Python中，字典與列表是最常使用的變量。下面將詳細介紹字典與列表的使用方法。

列表：

列表的定義，例子：

province = [‘Beijin‘,‘Hebei‘,‘Shanghai‘,‘Henan
 
‘]

列表的切片與Matlab有相似之處，但有著巨大不同，Python的:後的數字是切片位置的後一位。所以，在Python中[1:2]=[1]，例子：

province = [‘Beijin‘,‘Hebei‘,‘Shanghai‘,‘Henan‘]
print(province[0:2])#切片（顧頭不顧尾）

Python還可以從右數來完成切片，例子：

province = [‘Beijin‘,‘Hebei‘,‘Shanghai‘,‘Henan‘]
print(province[-1])#從右數
print(province[-2:])#最後的值省略

列表的增加有兩種方式，一種是最後追加，還有一種是某處插入。例子：

province = [‘Beijin‘,‘Hebei‘,‘Shanghai‘,‘Henan‘]
province.append(‘Shannxi‘)#最後追加
province.insert(1,‘Xinjiang‘)#某處插入

列表的修改十分簡單，例子：

province = [‘Beijin‘,‘Hebei‘,‘Shanghai‘,‘Henan‘]
province[1] = ‘Beijing‘#改變某處

列表的刪除有很多方法，del是Python中通用的刪除方法，此外還有刪除某個與刪除某處參數的方法，例子：

province = [‘Beijin‘,‘Hebei‘,‘Shanghai‘,‘Henan‘]
del province[2]#刪除某處
province.remove(‘Beijing‘)#刪除某個
province.pop()#刪除最後一個(默認)，或括號中的位置

此外，Python還為列表提供了許多功能。Python中可以輕松查詢某個參數的位置和個數，例子：

province = [‘Beijin‘,‘Hebei‘,‘Shanghai‘,‘Henan‘]
province.index(‘Shanghai‘)#尋找位置
province.count(‘Shanghai‘)#尋找個數

改變列表的順序也十分簡單，例子：

province = [‘Beijin‘,‘Hebei‘,‘Shanghai‘,‘Henan‘]
province.reverse()#反轉序列
province.sort()#排序序列（符號，數字，大寫，小寫（ASCII））

Python中列表的復制與Matlab不同，設計相對合理一些，但是有一點難以理解，學過C++中指針的可以相對容易理解一些。普通的賦值操作，只是將列表的地址復制，一旦其中列表中的值發生改變，兩者中的值都會改變，例子：

province = [‘Beijin‘,‘Hebei‘,‘Shanghai‘,‘Henan‘]
province_copy = province#復制地址，改變後一起變化
province.append(‘Xinjiang‘)
print(province)
print(province_copy)

要想復制一個列表，有淺copy和深copy兩種方法。淺copy只復制列表的第一層，第二層將只復制地址。深copy則是完全在內存中建立一個一樣的區域。例子：

province = [‘Beijin‘,[‘Hebei‘,‘Shijiazhuang‘],‘Shanghai‘,‘Henan‘]
province_copy = province.copy()#淺copy
import copy
province_copy = copy.copy(province)#淺copy
province_copy = list(province)#淺copy
province_copy = copy.deepcopy(province)#深copy

Python中也提供了列表的合並方法，例子：

province = [‘Beijin‘,‘Hebei‘,‘Shanghai‘,‘Henan‘]
province_new = [‘Xinjiang‘,‘Dongbei‘]
province.extend(province_new)#並入後面

列表的高效循環方法是用以下格式，[::x]切片中x為步距，例子如下：

province = [‘Beijin‘,‘Hebei‘,‘Shanghai‘,‘Henan‘]
for i in province[::2]:#切片
    循環體

當列表中存儲的信息不想被改變時，就可以用元組，元組的定義與列表幾乎相同，只是用‘()’代替了[]。元組不能修改，只能切片。例子：

province = (‘Beijin‘,‘Hebei‘,‘Shanghai‘,‘Henan‘)

字符：

字符中對字母大小寫變化的操作很多，可以有以下幾種方法，例子：

x = ‘l love china‘
x.capitalize()#首字母大寫
x.upper()#全變大寫
x.lower()#全變小寫
x.title()#變為標題形式
x.swapcase()#大小寫互換

在Python中還可以輕松的對字符進行修改，例子：

names = ‘Xiaohong Xiaohuang‘
names.replace(‘o‘,‘O‘,1)#舊字符，新字符，替換個數
tran = str.maketrans(‘aox‘,‘123‘)#設置替換密文
names.translate(tran)#替換加密
names.center(50,‘-‘)#50個字符，將name居中，不的夠用-填充
names.ljust(50,‘*‘)#50個字符，將name居左，不的夠用*填充
names.rjust(50,‘*‘)#50個字符，將name居右，不的夠用*填充
names.zfill(50)#50個字符，將name居右，不的夠用0填充
names = ‘  Xiaohong‘
names.lstrip()#去掉左邊空格，然後回車
names = ‘  Xiaohong   ‘
names.strip()#去掉左右空格，然後回車
names = ‘Xiaohong\tXiaohuang‘#\t與下面結合，控制空格的數量
names.expandtabs(tabsize=30)#空格數

除此之外，還提供了查詢功能，例子：

names = ‘xiaohei‘
names.find(‘i‘)#從左找某個字符第一次出現的位置
names.rfind(‘i‘)#從右找某個字符第一次出現的位置

字符和列表之間還可以相互轉換，例子：

names = ‘Xiaohong Xiaohuang Xiaozhang Xiaoli‘
names.split()#按空格分成列表
names = ‘Xiaohong
Xiaohuang
Xiaozhang
Xiaoli‘
names.splitlines()#按回車分成列表
names = [‘Xiaohong‘,‘Xiaohuang‘,‘Xiaozhang‘,‘Xiaoli‘]
‘+‘.join(names)#用+連接列表成字符

Python還為字符提供了很多判斷，這些功能大多以is開頭，例子：

names = (‘xiaohong hei‘)
names.endswith(‘hei‘)#判斷以什麽結尾
names.isalnum()#判斷為阿拉伯數字
names.isalpha()#判斷為純英文
names.isdigit()#判斷為整數
names.isidentifier()#判斷為合法標識符（變量名）
names.islower()#判斷為小寫
names.istitle()#判斷為標題形式

字典

字典也是常用的一種工具，字典是使用‘{}’定義的，字典中的數據是無序的，字典可以與序列與字典嵌套。

索引字典時使用KEY，例子：

info = {
    ‘2012020201‘:‘隨便‘,
    ‘2012020202‘:‘呵呵‘,
    ‘2012020203‘:‘不知‘
    }
print(info[‘2012020202‘])

字典的增加和修改都是通過復制操作，程序會首先查詢字典中是否有該KEY值，沒有，則新建一條。有，則修改該條的值。例子：

info = {
    ‘2012020201‘:‘隨便‘,
    ‘2012020202‘:‘呵呵‘,
    ‘2012020203‘:‘不知‘
    }
info[‘2012020201‘] = ‘蛤蛤‘#修改
info[‘2012020204‘] = ‘拉拉‘#增加

字典的刪除可以使用Python中通用的刪除方法，或者字典中提供的方法，例子：

info = {
    ‘2012020201‘:‘隨便‘,
    ‘2012020202‘:‘呵呵‘,
    ‘2012020203‘:‘不知‘
    }
del info[‘2012020203‘]#刪除
info.pop(‘2012020203‘)#刪除
info.popitem()#隨便刪除一個，不常用

查找是，可以用之前的方法來查找，但是還有一種安全的查找方法，例子：

info = {
    ‘2012020201‘:‘隨便‘,
    ‘2012020202‘:‘呵呵‘,
    ‘2012020203‘:‘不知‘
    }
info.get(‘2012020202‘)

判斷某個KEY是否在字典中，例子：

info = {
    ‘2012020201‘:‘隨便‘,
    ‘2012020202‘:‘呵呵‘,
    ‘2012020203‘:‘不知‘
    }
‘2012020202‘ in info

字典也可以合並，合並時，將會用新的字典中覆蓋舊的字典，例子：

info = {
    ‘2012020201‘:‘隨便‘,
    ‘2012020202‘:‘呵呵‘,
    ‘2012020203‘:‘不知‘
    }
info_new = {
    ‘2012020202‘:‘王凱‘,
    ‘2012020206‘:‘彭浩‘,
    }
info.update(info_new)#合並更新

Python也提供了新建一個字典的方法，但是存在很大的問題，所以一般不會使用，例子：

info_new = dict.fromkeys([1,2,3],[1,{‘name‘:‘X‘,2}])#初始化字典
info_new[3][1][‘name’] = Y

當修改Python新建的字典時，例子中只改了[3][1]中的‘name’為‘Y’但是可以發現字典中的所有‘name’都變為了‘Y’。所以，正常情況下很難使用。

字典可以轉為列表，例子：

info = {
    ‘2012020201‘:‘隨便‘,
    ‘2012020202‘:‘呵呵‘,
    ‘2012020203‘:‘不知‘
    }
info.items()

多級字典的操作與單級字典差別不大，修改略有不同。例子：

province = {
    ‘華北‘:{
        ‘北京‘:[‘直轄市‘,‘很大‘],
        ‘河北‘:[‘石家莊‘,‘漂亮‘],
        },
    ‘東北‘:{
        ‘黑龍江‘:[‘哈爾濱‘,‘很棒‘],
        ‘遼寧‘:[‘沈陽‘,‘厲害‘],
        },
    }
province[‘華北‘][‘北京‘][1] = ‘首都‘#修改
province.setdefault(‘西北‘,{‘陜西‘:[‘西安‘,‘省會‘]})#取西北如果有，返回，沒有新建

字典的循環格式與列表類似，格式如下，例子：

info = {
    ‘2012020201‘:‘隨便‘,
    ‘2012020202‘:‘呵呵‘,
    ‘2012020203‘:‘不知‘
    }
for i in info:#高效循環
    print(i,info[i])
    循環體

作業

編寫一個購物車程序，要求將商品信息存在文件裏。打開程序後需要用戶登陸，用戶入口需要實現，已購商品，余額記錄，啟動程序，輸入工資，根據編號，購買商品，檢測余額，夠用扣款，不夠提醒，隨時退出，打印已經購買的商品和余額。商家入口需要實現，添加商品，修改價格。

流程圖：

主程序：

#購物車程序
‘‘‘
商品信息存在文件裏
1.打印商品列表
用戶入口
已購商品，余額記錄
啟動程序，輸入工資
根據編號，購買商品
檢測余額，夠用扣款，不夠提醒
隨時退出，打印已經購買的商品和余額
商家入口
添加商品，修改價格
‘‘‘
import getpass

title = ‘‘‘
---------------------------
-     歡迎光臨本超市      -
---------------------------
‘‘‘
print(title)

#讀取商品數據
goods = open(‘商品.txt‘)
read_flag = True
goods_list = []
while read_flag:#按行處理
    goods_line = goods.readline()
    if goods_line == ‘‘:
        read_flag = False
    else:
        goods_list.append(goods_line.split())
goods.close()

#讀取用戶信息
info = open(‘用戶信息.txt‘)
read_flag = True
info_user = []
while read_flag:
    info_line = info.readline()
    if info_line == ‘‘:
        read_flag = False
    else:
        info_user.append(info_line.split())
info.close()

#用戶登陸
success_flag = False
for count in range(0,6):
    account = input(‘請輸入用戶名：‘)
    password = getpass.getpass(‘請輸入密碼：‘)
    for i in range(0,len(info_user)):
        if account == info_user[i][0] and password == info_user[i][1]:
            success_flag = True
            user_number = i
            break
    if success_flag:
        print(‘尊敬的%s登陸成功！‘%info_user[user_number][2])
        break
    else:
        print(‘用戶名或密碼錯誤！‘)
else:
    print(‘輸入密碼次數超過6次，請重新開啟軟件嘗試！‘)
    exit()

#進入入口
info_write = []
if info_user[user_number][3] == ‘0‘:
    #普通用戶
    if info_user[user_number][4] == ‘0‘:
        #初次登陸
        balance = input(‘您是第一次登陸，請輸入充值金額：‘)
        if balance.isdigit():
            balance = int(balance)
            info_user[user_number][4] = ‘1‘
            info_user[user_number][5] = str(balance)
        else:
            print(‘充值錯誤，退出系統！‘)
            exit()
    #非初次登陸
    for i in range(0,len(goods_list)):
        goods = ‘{number}.物品名：{name} 價格：{price}‘.format(number = i + 1,
                                                               name = goods_list[i][0],
                                                               price = goods_list[i][1])
        print(goods)
    print(‘%s.充值‘%(len(goods_list)+1))
    buy_list = []
    balance = int(info_user[user_number][5])
    while True:
        buy_number = input(‘請輸入你所需要的商品序號[按q退出購買]：‘)
        if buy_number == ‘q‘:
            buy_list = ‘ ‘.join(buy_list)
            print(‘本次購物購買了：{list}‘.format(list = buy_list))
            #更新信息
            info_user[user_number][5] = str(balance)
            info = open(‘用戶信息.txt‘,‘w‘)
            for i in range(0,len(info_user)):
                info.write(‘ ‘.join(info_user[i])+‘\n‘)
            info.close()
            exit()
        elif buy_number.isdigit():
            buy_number = int(buy_number)-1
            if buy_number > len(goods_list) or buy_number < 0:
                print(‘請輸入正確的商品碼！‘)
            elif buy_number == len(goods_list):
                money = input(‘請輸入充值金額：‘)
                if money.isdigit():
                    balance += int(money)
                    info_user[user_number][5] = str(balance)
                else:
                    print(‘充值金額錯誤‘)
            else:
                if balance < int(goods_list[buy_number][1]):
                    print(‘你的余額不夠購買這件商品！‘)
                else:
                    balance = balance - int(goods_list[buy_number][1])
                    buy_list.append(goods_list[buy_number][0])
                    print(‘購買成功！還剩%s圓‘%balance)#
        else:
            print(‘輸入錯誤‘)
elif info_user[user_number][3] == ‘1‘:
    #商家用戶
    for i in range(0,len(goods_list)):
        goods = ‘{number}.物品名：{name} 價格：{price}‘.format(number = i + 1,
                                                               name = goods_list[i][0],
                                                               price = goods_list[i][1])
        print(goods)
    print(‘%s.添加物品‘%(len(goods_list)+1))
    add_list = []
    while True:
        buy_number = input(‘請輸入你需要修改商品價格的序號[按q退出購買]：‘)
        if buy_number == ‘q‘:
            add_list = ‘ ‘.join(add_list)
            print(‘本次共添加了：{list}‘.format(list = add_list))
            #更新信息
            info = open(‘商品.txt‘,‘w‘)
            for i in range(0,len(goods_list)):
                info.write(‘ ‘.join(goods_list[i])+‘\n‘)
            info.close()
            exit()
        elif buy_number.isdigit():
            buy_number = int(buy_number)-1
            if buy_number > len(goods_list) or buy_number < 0:
                print(‘請輸入正確的商品碼！‘)
            elif buy_number == len(goods_list):
                goods_name = input(‘請輸入商品名稱：‘)
                goods_price = input(‘請輸入商品價格：‘)
                if goods_price.isdigit():
                    add_list.append(goods_name)
                    goods_list.append([goods_name,goods_price])
                else:
                    print(‘商品價格信息錯誤！‘)
            else:
                goods_price = input(‘請輸入商品價格：‘)
                if goods_price.isdigit():
                    goods_list[buy_number][1] = goods_price
                else:
                    print(‘商品價格信息錯誤！‘)
        else:
            print(‘輸入錯誤‘)
else:
    print(‘用戶數據錯誤！請管理員維護！！‘)

信息記錄文件：

商品.txt

手機 1000
電腦 8000
耳機 500
泡面 3
娃娃 10000

用戶信息.txt

customer 123456 凱凱王 0 0 0
business 123456 賣力頭 1 0 0

NO.2：自學python之路