Python 程式不求人系列 - 零章之參 - Python 物件型式

與其他程式語言相似，Python有規定的物件型式(Object type)，如下整理
物件型式                            範例
數值(Numbers)                    4321、3.1415926、 3+4j(複數)、 Decimal()、 Fraction()
字串(String)                          'spam'、 "Tom's"、b'a\x01c'
串列(Lists)                            [1,[2, 'three'],4.5]
字典Dictionaries                   {'food':'spam','taste':'yum'}
值組Tuples                          (1, 'spam', 4,  'U')、tuple('spam')
檔案Files                              open(r'c:\users\myaccount\desktop\test.csv','w')
集合Sets                              {'a','b','c'}
其他核心                             布林值、None
程式單位                             函式、模組、類別


數值範例

(圖十一)

如圖十一所示，python如同計算機，可以幫我們直接解決簡易數學問題。相加、相乘甚至 ** 代表的次方(連乘)，可以得知2的64次方有多大，而2的4096次方為1234位數(字元)。也可使用內建數學模組 math，直接引出圓周率 PI 的數字，也可以用開根號運算。例如 PI 的開根號。亦可以使用 random 模組，來產生 0-1的隨機數字，或使用random內的choice方法，來選擇串列其中一個數值。

字元範例

(圖十二)

我們可以指定一個字串變數 S 包含字串值 account，並利用len()方法計算字串長度。接著使用陣列方式來存取字串，從圖十二可以看到，存取陣列值方式，與其他程式語言稍有不同，但索引值的起始，一樣都是從 0 開始，故s[0]會輸出第一個字元‘a'。s[3]則輸入第4個字元'o'，s[2:7]為從第3個字元開始到第8個字元'count'。字串變數可以增加字串在其前面或後面，來增加索引長度，但不可以變更已經設定的各索引內容(Immutability)。

(圖十三)

如圖十三，亦可將字串值轉換成串列陣列，分隔符號可用 join()方法來令 ';' 取代 ',' ，並可設定利用位元組陣列傳遞字串值，可用 extend()方法來擴充陣列值，並使用decode()方法來還原原始陣列值。

除此之外，還有一些字串處理的方法或函數可以使用，如圖十四

(圖十四)

s為 accounting 字串，利用find()方法搜尋cc位置在該字串的第1個索引，索引值如前段所提，為從0開始，如果想用其他字元取代原字串內的字元，可使用 replace()方法，如圖十四，將 cc 用 ooo來取代，並將字串值存回 變數 t，s的字元依然有不可消滅特性。接著有一個字串變數 line，利用split()方法將字串以, 為分割符號分割，使其變成一串列。還有uppper()方法可以提供將字串轉成全部大寫。而rstrip()方法則為去除每行後方的分行符號。

在python內可以做輸出格式化，格式化變數使用 % 開頭，結尾 f 為浮點數，d 為整數，如同C語言規則 .2f 為僅顯示小數點後2位數，+05d 為顯示正負號之5位數整數，變數值不到5位數則補0。

(圖十五)

若查詢字串可使用那些處理方法，可利用如圖十五的 dir()方法，來查詢處理字串 s 有哪些方法名稱，如 __add__為增加字串。若要詳細了解方法的用法，可以使用help()方法來查詢，如 help(s.split)可查詢 split()方法可以產生何種效果。如同 mac 下面的 man 查詢指令，可以知道詳細的用法。python內若要保留逸出字元與特殊字元，如 \n，\t，\o，'，" "或是檔案所下的路徑，則可以使用3個"(  """  )來宣告字串變數值，若要關閉處理逸出字元則可以使用開頭 r 來宣告字串變數值。如下

filepath = r'c:\users\myaccount\myfile'

除此之外，還可以利用正規表示(regular expression)

import re

re.match

串列範例

不同於陣列型態需固定每個元素的型別，python的List可以存放不同型別的物件，如圖十六

(圖十六)

宣告串列 l  包含三個物件分別為 [整數,字串,小數]，利用 len類別得知串列長度為3，索引值1的串值為字串 accounting，串列亦可以使用 append()方法擴充內容，如圖十六為擴充一字串內容PI，而減少內容為使用 pop() 方法，如要將索引值1的物件抽走，則 l.pop(1)。串列的物件亦可以做排序的動作，如圖十七，如串列內物件皆為字串型態，可以使用 sort() 方法來按照字元順序排去，也可使用reverse()方法來反轉順序。

(圖十七)

串列也可以擴充成巢套串列，如同數學上的矩陣，如圖十八，有一個3x3的整數方陣，變數名稱為 m，可以看到對角線值為1、5、9，若要取出第二欄所有值，可以利用python內的特殊理解力

(圖十八)

若要快速取出值，亦可以在 [ ] 輸入類程式語法的方式(for)，將同欄位的值(比如 row[1] 或是 該欄位可以整除2的值才列出來。除此之外也可以利用保留字語法，讓字元( c ) 可以同時成倍產生

(圖十九)

圖十九可以用 help來顯示 range 類別的用法 range(4)可產生0-3的四個整數數字，而 range(-10,10,2)則為從 -10 開始，每個數字差 2 ，產生10 個數字。我們也可以利用串列支援的類程式語法產生列總和，如圖十九最後三行，可以利用 map類別的 sum函數，取出 m 的總和值，並逐一轉換成 list，也可以利用字典(Dictionaries)方式來列出。在python中，串列物件、集合物件、字典物件與產生器物件，都可以用理解性質(comprehensions)方式來建立

(圖二十)

字典範例

字典通常是使用 鍵值 與 變數值的對應來表示，與串列一樣，是有可變性，可以根據需求來改變字典的長度與位置，他們比串列有更多助憶符號可以如資料庫一般的對應標籤與欄位值(key:value)，如同在 JavaScript內的JSON格式。(https://jsoneditoronline.org/, https://www.json.org)

參考資料

http://terms.naer.edu.tw/ - 翻譯參考

未完待續......