Python数学函数、字符串和对象

学习目标：

使用math模块中的函数解决数学问题
表示和处理字符串和字符
使用ASCII和Unicode对字符编码
使用ord函数获取一个字符的数值编码以及使用chr函数将一个数值编码转换成一个字符
使用转义序列表示特殊字符
调用带参数end的print函数
使用str函数将数字转换成字符串
使用运算符+来连接字符串
从键盘读取字符串
介绍对象和方法
使用format函数格式化数字和字符串
绘制各种不同的图形
绘制带颜色和字体的图形

一、常见的Python函数

关键点：Python提供了许多有用的用于解决常见程序设计任务的函数。

函数是完成一个特殊任务的一组语句。Python 语言和其他程序设计语言一样，都提供了一个函数库。前面已经介绍过eval、input、 print 和int函数。这些都是内置函数并且在Python解释器里均可用。所以使用这些函数你不用导入任何模块。除此之外，你还可以使用abs、max、min、pow和round等内置函数，如表所示。

我们常常为解决数学问题创建一些程序。Python的math模块提供了许多数学函数：

两个数学常量pi和e也定义在math模块中。我们可以通过使用math.pi和math.e来访问它们。

你可以使用数学函数解决许多计算问题。例如：已知三角形的三条边，你可以使用下面的公式计算出三角形的三个角。

二、字符串和字符

关键点: 字符串是一连串的字符。 Python处理字符和字符串的方式是一样的。

在Python里，你除了可以处理数值，还可以处理字符串。一个字符串就是一串包括文本和数字的字符。字符串必须被括在一对单引号(')或者双引号( " )里。Python没有字符数据类型。一个字符的字符串代表一个字符。例如:

letter = 'A' # Same as Tetter = "A"
numChar = '4' # Same as numChar = "4"
message = "Good morning" # Same as message = 'Good morning'

第一条语句将只有字符A的字符串赋值给变量letter。第二条语句将只有数字字符4的字符串赋值给变量number。第三条语句将字符串“goodmorning”赋值给变量message。

2.1、 ASCII 码

计算机在内部是使用二进制数的。在计算机里，一个字符被存储为一连串的0和1。把一个字符映射成它对应的二进制被称为字符编码。对字符编码的方式有很多。编码表定义编码字符的方式。流行的编码标准是ASCII (美国信息交换标准代码),它是一个比特的编码表，足以表示所有的大小写字母、数字、标点符号以及控制字符。ASCII 码使用0到127来表示字符。

2.2、统一码

Python也支持统一码。统一码是一种编码表，它能表示国际字符。ASCII 码表是统一码的子集。统一码由统一码协会( Unicode Consortium)建立，支持世界上各种语言所写的文本进行交换、处理和展示。一个统一码以“\u” 开始，后面紧跟四个十六进制数字，它们从“\u0000到\uFFFF"。例如，“welcome”被翻译成中文后就是两个字符:“欢”和“迎”。这两个字符的统一码表示是“\u6B22\u8FCE"。

2.3、函数ord和chr

Python提供ord ( ch)函数来返回字符ch的ASCII码，用chr ( code)函数返回code所代表的字符。例如：

ch = 'a'
ord(ch)  # 97
chr(98)  # b

a的ASCII码值是97，比A (65)的编码值要大。小写字母的ASCII码是从a开始，然后是b、c依次类推直到z的连续整数。大写字母也是一样的。任何小写字母的ASCII码与它对应的大写字母的ASCII码的差值都一样：32。这是一个很有用的处理字符的特性。

2.4、转义序列

Python 使用一种特殊的符号来表示特殊的字符，如表3-3所示。这种由反斜杠“\”和其后紧接着的字母或数字组合构成的特殊符号被称为转义序列。

2.5、不换行打印

当使用print函数时，它会自动打印一个换行符，这会导致输出提前进入下一行。如果你并不想在使用print函数后换行，可以使用下面的语法在调用print函数时传递一个特殊的参数end=“anyendingstring”：

print(item, end = "anyendingstring")

例如，下面的代码:

print("AAA"， end = ' ')
print("BBB"， end = '')
print("CCC"，end = '***')
print("DDD"， end = '***')

显示：
AAA BBBCCC***DDD***

2.6、函数str

str函数可以将一个数字转换成一个字符串。

s = str(3.4)
s = str(3)

2.7、字符串连接操作

你可以使用运算符+来对两个数字做加法。你也可以使用+运算符来连接两个字符串。

msg = "Hello" + "Python"

2.8、从控制台读取字符串

为了从控制台读取一个字符串，可以使用input函数。例如:下面的代码从键盘读取了三个字符串:

s1 = input("Enter a string: ")
s2 = input("Enter a string: ")
s3 = input("Enter a string: ")

print("s1 is" + s1)
print("s2 is" + s2)
print("s3 is" + s3)

三、对象和方法简介

关键点：在Python中，所有的数据(包括数字和字符串)实际都是对象。

在Python中，一个数字是一个对象，一个字符串是一个对象，每个数据都是对象。同一类型的对象都有相同的类型。你可以使用id函数和type函数来获取关于对象的一些信息。

n = 3
id(n)
type(n)

输出：
2596503748912
<class 'int'>

当执行程序的时候，Python 会自动为对象的id赋一个独特的整数。在程序的执行过程中，对象的id不会改变。然而，每当执行程序时，Python 都可能会赋一个不同的id。Python 按照对象的值决定对象的类型。显示数字对象n的id，输出的第1行显示的是Python已经被赋值给对象的id，而第2行显示它的类型。

在Python中，一个对象的类型由类决定。例如:字符串的类是str ，整数的类是int ，浮点数的类是float。术语“class”来自面向对象程序设计。在Python中，类(class) 和类型(type)是一样的意思。