软件测试基础十二（python变量进阶）

变量进阶

1. 变量类型

在 Python 中，主要有以下几种常见的变量类型：

1. 数字类型：

• • 整数（int）：用于表示整数值，如 1、-5、100 等。
  • 浮点数（float）：用于表示带有小数部分的数值，如 3.14、-2.5、0.0 等。
  • 复数（complex）：由实数部分和虚数部分组成，如 3 + 4j。

1. 字符串类型（str）：

• • 用于表示文本数据，用单引号或双引号括起来，如 "Hello, World!"、'Python is great!'等。
  • 字符串是不可变的，即一旦创建，其内容不能被修改。

1. 列表类型（list）：

• • 是一种可变的有序序列，可以包含不同类型的元素。
  • 例如：[1, 2, 3]、["apple", "banana", "orange"]、[1, "two", 3.5]等。

1. 元组类型（tuple）：

• • 是一种不可变的有序序列，可以包含不同类型的元素。
  • 例如：(1, 2, 3)、("apple", "banana", "orange")等。

1. 字典类型（dict）：

• • 用于存储键值对的数据结构，通过键来访问对应的值。
  • 例如：{"name": "John", "age": 30}等。

1. 集合类型（set）：

• • 是一种无序的、不包含重复元素的数据结构。
  • 例如：{1, 2, 3}、{"apple", "banana", "orange"}等。

2. 列表（list）

1. 定义和特点：

• • 列表是用方括号[]括起来的一组元素，可以包含不同类型的元素。
  • 列表是可变的，意味着可以添加、删除或修改其中的元素。
  • 列表中的元素是有序的，可以通过索引访问特定位置的元素。

1. 常见操作：

• • 索引和切片：可以通过索引访问列表中的单个元素，索引从 0 开始。也可以使用切片操作获取列表的一部分。

• • • 例如：my_list = [1, 2, 3, 4, 5]，my_list[2]返回 3，my_list[1:4]返回[2, 3, 4]。

• • 添加元素：可以使用append()方法在列表末尾添加一个元素，使用extend()方法将另一个列表的元素添加到当前列表中，使用insert()方法在指定位置插入一个元素。

• • • 例如：my_list.append(6)，my_list.extend([7, 8])，my_list.insert(2, 9)。

• • 删除元素：可以使用remove()方法删除指定值的元素，使用pop()方法删除并返回指定位置的元素，使用del语句删除指定位置的元素。

• • • 例如：my_list.remove(3)，removed_element = my_list.pop(1)，del my_list[2]。

• • 排序：可以使用sorted()函数对列表进行排序并返回一个新的列表，或者使用sort()方法直接在原列表上进行排序。

• • • 例如：sorted_list = sorted(my_list)，my_list.sort()。

3. 公共方法

公共方法是适用于多种数据类型的通用操作方法。以下是一些常见的公共方法：

1. len()函数：

• • 返回对象的长度（元素个数）。
  • 例如：len([1, 2, 3])返回 3，len("Hello")返回 5。

1. max()和min()函数：

• • 分别返回可迭代对象中的最大值和最小值。
  • 例如：max([3, 5, 2])返回 5，min("abc")返回"a"。

1. sum()函数（仅适用于数字序列）：

• • 返回可迭代对象中所有元素的总和。
  • 例如：sum([1, 2, 3])返回 6。

1. enumerate()函数：

• • 用于将一个可遍历的数据对象（如列表、元组或字符串）组合为一个索引序列，同时列出数据和数据下标。
  • 例如：for index, value in enumerate(["apple", "banana", "orange"]):，会依次输出索引和对应的值。

4. 元组（tuple）

1. 定义和特点：

• • 元组是用圆括号()括起来的一组元素，可以包含不同类型的元素。
  • 元组是不可变的，一旦创建，其内容不能被修改。
  • 元组中的元素是有序的，可以通过索引访问特定位置的元素。

1. 常见操作：

• • 索引和切片：与列表类似，可以通过索引访问元组中的单个元素，也可以使用切片操作获取元组的一部分。

• • • 例如：my_tuple = (1, 2, 3, 4, 5)，my_tuple[2]返回 3，my_tuple[1:4]返回(2, 3, 4)。

• • 解包：可以将元组中的元素分别赋值给多个变量。

• • • 例如：a, b, c = (1, 2, 3)，此时a的值为 1，b的值为 2，c的值为 3。

5. 集合（set）的使用

1. 定义和特点：

• • 集合是一种无序的、不包含重复元素的数据结构。用花括号{}或set()函数来创建集合。
  • 例如：my_set = {1, 2, 3}或my_set = set([1, 2, 3])。

1. 常见操作：

• • 添加元素：使用add()方法添加单个元素，使用update()方法添加多个元素。

• • • 例如：my_set.add(4)，my_set.update([5, 6])。

• • 删除元素：使用remove()方法删除指定元素，如果元素不存在会引发错误；使用discard()方法删除指定元素，如果元素不存在不会引发错误。

• • • 例如：my_set.remove(3)，my_set.discard(4)。

• • 集合运算：可以进行并集、交集、差集等运算。

• • • 例如：

• • • • 并集：set1 | set2或set1.union(set2)。
      • 交集：set1 & set2或set1.intersection(set2)。
      • 差集：set1 - set2或set1.difference(set2)。

6. 循环遍历字典

1. 遍历键：

• • 使用keys()方法获取字典的所有键，然后进行遍历。
  • 例如：

my_dict = {"name": "Alice", "age": 30, "city": "New York"}
for key in my_dict.keys():
    print(key)

1. 遍历值：

• • 使用values()方法获取字典的所有值，然后进行遍历。
  • 例如：

for value in my_dict.values():
    print(value)

1. 遍历键值对：

• • 使用items()方法获取字典的所有键值对，然后进行遍历。每一对键值对以元组的形式返回。
  • 例如：

for key, value in my_dict.items():
    print(f"{key}: {value}")

7. 字典中读取键和值的方法

1. 通过键获取值：

• • 使用方括号[]或get()方法。
  • 例如：value = my_dict["name"]或value = my_dict.get("name")。如果键不存在，方括号会引发KeyError错误，而get()方法会返回None（可以指定默认值）。

1. 检查键是否存在：

• • 使用in关键字或not in关键字。
  • 例如：if "name" in my_dict:或if "name" not in my_dict:。

8. for循环遍历字符串

1. 遍历每个字符：

• • 可以直接对字符串进行遍历，每次循环会得到一个字符。
  • 例如：

my_string = "Hello"
for char in my_string:
    print(char)

9. 字符串的常用方法

1. 查找方法：

• • find()：查找子字符串在字符串中的首次出现位置，如果找不到则返回 -1。
  • index()：与find()类似，但如果找不到子字符串会引发ValueError错误。
  • 例如：my_string = "Hello, World!"，my_string.find("World")返回 7，my_string.index("Hello")返回 0。

1. 分割方法：

• • split()：根据指定的分隔符将字符串分割成一个列表。
  • 例如：my_string = "apple,banana,orange"，my_string.split(",")返回["apple", "banana", "orange"]。

1. 替换方法：

• • replace()：将字符串中的一部分替换为另一个字符串。
  • 例如：my_string = "Hello, World!"，my_string.replace("World", "Python")返回"Hello, Python!"。

1. 大小写转换方法：

• • upper()：将字符串转换为大写。
  • lower()：将字符串转换为小写。
  • capitalize()：将字符串的首字母转换为大写，其余字母转换为小写。
  • 例如：my_string = "hello, world!"，my_string.upper()返回"HELLO, WORLD!"，my_string.lower()返回"hello, world!"，my_string.capitalize()返回"Hello, world!"。

10. 字符串切片

1. 基本语法：

• • 与列表切片类似，字符串切片的语法是string[start:stop:step]，其中start表示起始索引（包含在切片结果中），stop表示结束索引（不包含在切片结果中），step表示步长（可选参数，默认为 1）。

1. 示例：

• • 例如：my_string = "Hello, World!"，my_string[7:12]返回"World"，my_string[::2]返回"Hlo ol!"。

11. 多维列表

在 Python 中，多维列表是指包含一个或多个嵌套列表的列表结构，可以用来表示多维数组或矩阵等数据结构。

11.1. 定义和创建多维列表

1. 直接赋值法：

• • 可以通过直接在方括号中嵌套方括号来创建多维列表。
  • 例如，创建一个 2x2 的二维列表：matrix = [[1, 2], [3, 4]]。
  • 这里matrix是一个包含两个子列表的列表，每个子列表又包含两个元素，相当于一个 2x2 的矩阵。

1. 循环创建法：

• • 可以使用循环来动态地创建多维列表。
  • 例如，创建一个 3x3 的二维列表，初始值都为 0：

matrix = []
for i in range(3):
    row = []
    for j in range(3):
        row.append(0)
    matrix.append(row)

• • 这段代码首先创建一个空列表matrix，然后通过两层循环分别创建每一行的列表，并将其添加到matrix中。

11.2. 访问多维列表中的元素

1. 索引访问：

• • 多维列表中的元素可以通过多个索引来访问。
  • 例如，对于上面创建的matrix列表，matrix[1][2]表示访问第二行第三列的元素（索引从 0 开始）。

1. 遍历多维列表：

• • 可以使用嵌套的循环来遍历多维列表中的每个元素。
  • 例如，遍历上面的matrix列表并输出每个元素：

for row in matrix:
    for element in row:
        print(element, end=' ')
    print()

• • 这段代码首先遍历每一行的列表，然后在每一行中遍历每个元素并输出。

11.3. 多维列表的应用场景

1. 表示矩阵和二维数据：

• • 多维列表可以很方便地表示矩阵和二维数据结构。例如，在图像处理中，可以用多维列表来表示图像的像素值；在游戏开发中，可以用多维列表来表示游戏地图等。

1. 存储和处理多维数据：

• • 当需要处理多维数据时，多维列表可以提供一种灵活的数据结构。例如，在数据分析中，可以用多维列表来存储和处理多维数据集；在机器学习中，可以用多维列表来表示特征矩阵等。

1. 动态数据结构：

• • 由于多维列表是可变的，可以根据需要动态地添加、删除或修改元素，因此在需要动态数据结构的场景中非常有用。例如，可以用多维列表来表示动态的游戏场景或数据表格等。