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【合集】Python100个常用函数:Python 编程的得力助手!(附视频教程及电子文档)

作者:IT小魔女D发布时间:2024-09-12

一、Python 常用函数概述

Python 是一种功能强大的编程语言,拥有丰富的内置函数库。这些常用函数在编程中起着至关重要的作用。

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首先,常用函数能够极大地简化编程过程。例如,print()函数可以轻松地在控制台输出信息,input()函数方便接收用户输入,len()函数能快速获取对象的长度。这些基础函数为开发者提供了便捷的工具,无需从头编写复杂的代码逻辑。

(Python函数思维导图)

其次,常用函数增强了代码的可读性。函数的命名通常直观易懂,如str.upper()用于将字符串转换为大写,list.append()用于在列表末尾添加元素等。这样的命名方式使得代码更加清晰,易于理解和维护。

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本文将涵盖 100 个常用的 Python 函数,这些函数涵盖了多个方面。包括基础函数,如数据类型转换函数int()、float()、tr()等;流程控制函数,如if语句、while循环、for循环等;列表操作函数,如append()、extend()、pop()等;元组操作函数;字符串操作函数;字典操作函数;函数相关函数,如获取函数文档内容的函数等;进程和线程相关函数;以及各种数学运算、文件操作、日期和时间函数等。

通过对这些常用函数的介绍和讲解,希望能够帮助初学者快速掌握 Python 编程的基础,提高编程效率和代码质量。同时,对于有一定经验的开发者来说,也可以作为复习和参考,进一步加深对 Python 常用函数的理解和应用。

二、输入输出相关函数

(一)print () 函数

print()函数是 Python 中非常常用的一个函数,它主要用于将内容打印输出到控制台。这个函数具有很多灵活的用法。

print()可以同时输出多个字符串,只需要在函数中用逗号分隔不同的字符串即可。例如:print("Hello", "World!"),输出结果为Hello World!。

它也可以打印整数或计算结果。比如:print(1 + 2),会输出3。

print()函数的参数可以通过设置sep参数来指定不同的分隔符。默认情况下,sep=' ',即使用空格作为分隔符。可以通过print("Hello", "World!", sep=",")来指定逗号作为分隔符,输出结果为Hello,World!。

end参数可以指定输出结束后的字符,默认是换行符\n。比如print("Hello", end=" "),接着再使用print("World!"),输出结果为Hello World!,两个字符串在同一行输出。

(二)input () 函数

input()函数用于接收用户输入的字符串,并将其存放在一个变量中。这个函数可以带有友好提示,让用户清楚地知道需要输入什么内容。

例如,可以使用name = input("请输入你的名字:"),此时控制台会显示 “请输入你的名字:”,等待用户输入内容,用户输入后,输入的内容会被存储在变量name中。

input()函数接受一个标准输入数据,返回为string类型。如果需要将输入的内容转换为其他类型,可以使用强制类型转换。比如,age = int(input("请输入你的年龄:")),将用户输入的内容转换为整数类型并存储在变量age中。

input().split()方法可以通过指定分隔符对字符串进行切片。如果参数num有指定值,则仅分隔num个子字符串。例如:m,n=map(int,input().split()),可以同时接收两个输入,并将其转换为整数类型分别存储在变量m和n中。

input().strip().split()中,strip()方法用于移除字符串头尾指定的字符(默认为空格),然后再进行分割。例如:d=input().strip().split(),先去除输入字符串的头尾空格,然后进行分割,存储在变量d中,类型为列表。

三、进制转换函数

(一)带前缀的转换函数

在 Python 中,bin()、oct()、hex()是常用的进制转换函数,它们在进行进制转换时会返回带有前缀的字符串。例如,将十进制数 10 转换为二进制、八进制和十六进制:

(二)不带前缀的转换函数

'{0:b/o/x}'.format()这个方法可以进行进制转换且不带前缀。比如将十进制数 12 分别转换为二进制、八进制和十六进制:

(三)转化为十进制函数

1、int()函数可以将不同进制的字符串转化为十进制。例如,将二进制字符串 “1010” 转换为十进制:

将八进制字符串 “14” 转换为十进制:

将十六进制字符串 “0xc” 转换为十进制:

2、'{0:d}'.format()函数也可以将不同进制转换为十进制,但输入需要包含前缀。例如:

3、eval()函数同样可以将不同进制转化为十进制,但输入为字符串且需要包含前缀。例如:

需要注意的是,hex()函数比格式化字符串函数format()慢,不推荐使用;eval()函数比int()函数慢,也不推荐使用。二、八、十六进制之间的转换可以借助十进制这个中间值,即先转十进制再转其他的进制,也可以直接使用函数进制转换。

四、求数据类型函数

(一)type () 函数

type()函数是 Python 中用于确定对象类型的内置函数。将查询的内容放在括号里,就可以查询括号内内容的类型。例如:

需要注意的是,直接使用type()函数,日志打印输出空白,没有显示任何内容。结合print()函数,日志打印成功,显示<class '类型英文简称'>。比如:

(二)isinstance () 函数

isinstance()函数用来判断一个对象是否是一个已知的类型。它的语法为isinstance(object, classinfo),其中object是实例对象,classinfo可以是直接或间接类名、基本类型或者由它们所组成的元组。

这个函数的一个重要特点是会认为子类是一种父类类型,考虑继承关系。例如:

而type()函数不会认为子类是一种父类类型,不考虑继承关系。比如:

如果要判断两个类型是否相同推荐使用isinstance()。它在很多场合都非常有用,比如检查一个对象的类型,根据不同类型执行不同的操作;在继承关系中检查对象的类型,判断是否需要调用父类的方法;在编写类型检查代码时,确保代码能够处理不同类型的对象。

但需要注意的是,isinstance()函数只检查一个对象的类型,而不考虑对象的值。如果想比较两个对象的值是否相等,可以使用==操作符或其他比较运算符。

五、关键字函数

keyword.kwlist () 函数

keyword.kwlist()是 Python 中一个非常有用的函数,它可以返回一个包含所有 Python 关键字的列表。这些关键字在 Python 编程中具有特殊的含义,不能用作变量名等其他用途。

例如,可以使用以下代码来查看 Python 中的关键字列表:

输出结果为:['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']。

在 Python 3 中共有 33 个关键字,相比 Python 2 中的关键字少了exec和print,多了False、True、None和nonlocal,这三个也是仅有的首字母大写的关键字。

这个函数在编程中有很多用途。比如在编写代码时,可以通过检查一个变量名是否在关键字列表中来避免命名冲突。如果一个变量名与关键字相同,可能会导致程序出现异常。例如:

这段代码会检查变量名var_name是否是关键字,如果是关键字,则输出提示信息,否则输出变量名可以用作变量名的信息。

此外,了解关键字列表也有助于更好地理解 Python 语言的语法和结构。对于初学者来说,熟悉这些关键字是学习 Python 编程的重要一步。通过掌握关键字的用法,可以更高效地编写代码,避免一些常见的错误。

六、删除变量 / 对象函数

del () 函数

del函数在 Python 中是一个强大的工具,用于删除变量、列表元素、字典键值对等。

删除变量时,一旦变量被删除,后续对该变量的引用会引发NameError报错。例如:


在删除列表元素方面,del函数也非常实用。比如:

但需要注意的是,在删除列表元素时要确保索引不越界。例如,当列表长度为 4 时,不能同时删除索引为 2 和 3 的元素,因为删除索引为 2 的元素后,列表长度变为 3,此时索引为 3 的元素不存在,会引发IndexError: list assignment index out of range错误。

del函数还可以用于删除字典的键值对。例如:

此外,del函数还可以直接将整个列表或字典删除。例如:

在实际编程中,可以根据具体需求灵活使用del函数来管理变量和数据结构。但在使用时要小心,确保删除操作不会导致意外的错误。同时,对于一些需要释放内存的场景,del函数也可以发挥重要作用。

例如,在一个大型程序中,如果某些变量或数据结构不再需要,可以使用del函数及时删除它们,以释放内存资源,提高程序的性能和稳定性。

另外,在使用del函数时,可以结合一些错误处理机制,以确保程序在出现意外情况时能够正常运行。例如,可以使用try-except语句来捕获可能出现的NameError等错误,并进行相应的处理。

总之,del函数是 Python 中一个非常有用的工具,但在使用时需要谨慎,确保正确地管理变量和数据结构,避免出现不必要的错误。

七、数学函数

(一)abs () 函数

在 Python 中,abs()函数是一个内置函数,用于计算给定数值的绝对值。它可以接受一个数字参数,并返回该数字的绝对值。无论是整数、浮点数还是复数,abs()函数都能有效地返回其绝对值。

1、整数的绝对值:

2、浮点数的绝对值:

3、复数的绝对值:

(二)max () 函数

max()函数用于找出给定参数中的最大值。

1、基本用法:

2、应用于字符串:

3、应用于自定义对象:

(三)min () 函数

min()函数用于返回一个给定集合中的最小值。集合可以是列表、元组、字符串等序列类型,以及集合和字典类型。

1、找出列表中的最小值:

2、找出元组中的最小值:

3、使用key参数找出列表中字符串长度的最小值:

(四)pow () 函数

Python 中的pow()函数主要用来计算一个数字的指数次幂。

1、直接调用pow()函数:

2、使用双星号(**)运算符:

3、使用三个参数的pow()函数:

(五)round () 函数

round()函数用于对浮点数进行四舍五入。

1、基本用法:

2、指定小数位数:

八、range () 函数

可迭代对象的创建

range () 函数可创建一个整数序列,常与 for 循环一起使用,有起始值、终止值和步长等参数。

range () 函数的语法格式为range(start, stop[, step])。其中,start表示计数开始的数字,默认为 0;stop表示计数结束的数字,但不包括该数字;step表示步长,默认为 1。

例如,range(5)等价于range(0, 5),会生成一个从 0 开始到 4 的整数序列。执行代码for i in range(5): print(i),输出结果为0、1、2、3、4。

当指定起始值和终止值时,如range(2, 5),表示生成一个从 2 开始到 4 的整数序列。执行代码for i in range(2, 5): print(i),输出结果为2、3、4。

如果再加上步长参数,如range(0, 10, 3),则表示生成一个从 0 开始,每次增加 3,小于 10 的整数序列。执行代码for i in range(0, 10, 3): print(i),输出结果为0、3、6、9。

在 Python 2 中,range()函数返回一个列表,而在 Python 3 中,range()返回的是一个可迭代对象,可以通过list()函数转换为列表。例如,list(range(10))会得到一个包含 0 到 9 的列表。

range () 函数在实际编程中有很多用途。比如可以在循环中遍历一个特定范围的数字,进行计数或索引操作。还可以结合列表推导式生成特定的整数序列列表。例如,[i*2 for i in range(5)]会生成一个包含 0、2、4、6、8 的列表。

range () 函数返回的序列不包含结束值,这是为了方便在循环中使用,避免索引越界的情况。在实际编码中,range () 函数常用于需要生成一系列整数的场景,如循环迭代、列表生成式等。

九、字符串函数

(一)eval () 函数

eval()函数用来执行一个字符串表达式,并返回表达式的值。例如:

输出结果为:21 8。

该函数还可以将字符串类型转为对应的数据类型,例如:

输出结果表明,输入的内容为字符串类型,使用eval()函数可以将其还原为数字类型,与int()函数作用类似,但int()效率更高。

(二)format () 函数的多种用法

1、

用数字占位格式化字符串输出:输出结果为:a的值是 40,b 的值是 50。这里使用%d占位符表示整数占位,通过在字符串后使用%运算符,将具体的值插入到占位符中。

2、 用{}占位格式化字符串输出:

输出结果为:Hello, Alice! You are 25 years old.。format()方法通过{}占位符来表示需要插入具体值的位置,然后使用format()方法将这些值按顺序插入到占位符所在的位置。

3. 用字母占位格式化字符串输出:

输出结果为:Person: Bob, Age: 30。这里使用%(name)s和%(age)d分别表示字符串占位和整数占位,通过在字符串后使用%运算符,将字典中的值插入到占位符中。

format()函数还支持更多高级用法,如控制字符串的宽度和对齐方式:

输出结果为:Language: Python     is amazing!。这里使用%-10s表示左对齐,占位符宽度为 10,不指定填充字符时默认为空格。

此外,format()函数还可以处理日期格式化等多种场景:

输出结果为当前的日期和时间,格式为年-月-日 时:分:秒。


十、列表相关函数

(一)列表创建

在 Python 中,可以通过多种方式创建列表,特别是数字列表。一种常见的方法是使用range()函数配合列表推导式。例如,要创建一个从 1 到 10 的数字列表,可以这样写:[i for i in range(1, 11)],输出结果为[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]。

还可以使用numpy库创建数值列表。首先安装numpy库,然后可以使用numpy的arange()函数来创建数值列表。例如:import numpy as np,np.arange(1, 11),输出结果为array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10])。如果需要处理大量的数值数据,numpy库将是一个更好的选择。


(二)列表增删功能

1、添加元素

append()方法用于在列表末尾添加新的对象。例如:my_list = [1, 2, 3],my_list.append(4),此时列表变为[1, 2, 3, 4]。

insert()函数用于将指定对象插入列表的指定位置。例如:my_list = [1, 2, 3],my_list.insert(1, 4),输出结果为[1, 4, 2, 3]。

2、删除元素

del语句可以删除指定索引的元素,或删除切片。例如:my_list = [1, 2, 3, 4],del my_list[1],列表变为[1, 3, 4]。del my_list[1:3],列表变为[1]。

pop()方法用于删除并返回指定索引的元素。如果不提供索引,则删除并返回最后一个元素。例如:my_list = [1, 2, 3, 4],popped_number = my_list.pop(1),此时popped_number的值为2,列表变为[1, 3, 4]。

remove()方法用于删除列表中名列前茅个匹配的指定值。例如:numbers = [10, 20, 30, 40, 20],numbers.remove(20),列表变为[10, 30, 40, 20]。

(三)列表操作功能

1、排序

sort()方法只适用于列表对象的排序,且排序后的结果会修改、覆盖该列表对象。例如:x = [8, 5, 6, 10, 9, 3, 1, 2],x.sort(),列表变为[1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 10]。x.sort(reverse=True),列表变为[10, 9, 8, 6, 5, 3, 2, 1]。

sorted()属于 Python 的内置函数,可对任意可迭代对象进行排序,排序的结果以一个新的列表 (list) 返回,不影响原迭代对象。例如:x = [8, 5, 6, 10, 9, 3, 1, 2],print('对 x 按降序排序:', sorted(x, reverse=True)),输出结果为[10, 9, 8, 6, 5, 3, 2, 1],而print('x 依然还是原来的 x:', x),输出结果为[8, 5, 6, 10, 9, 3, 1, 2]。

2、反转

reverse()方法可以直接在原列表上进行反转操作,无需返回值。例如:lst = [1, 2, 3, 4, 5],lst.reverse(),列表变为[5, 4, 3, 2, 1]。

使用切片操作可以快速反转列表。例如:lst = [1, 2, 3, 4, 5],return lst[::-1],输出结果为[5, 4, 3, 2, 1]。

reversed()函数可以对任何可迭代对象进行反转操作,返回的是一个反转的迭代器。例如:lst = [1, 2, 3, 4, 5],return list(reversed(lst)),输出结果为[5, 4, 3, 2, 1]。

手动实现反转可以通过逐个插入元素到新列表的开头来实现反转。例如:def reverse_list_manually(lst):,reversed_lst = [],for item in lst:,reversed_lst.insert(0, item),return reversed_lst。这种方法虽然直观,但在性能上不如前三种方法,因为它需要逐个插入元素到新列表的开头,时间复杂度较高。


十一、集合相关函数

(一)集合的创建

在 Python 中,可以使用花括号{}或者set()函数来创建集合。例如:

集合中的元素是无序且唯一的。如果尝试创建包含重复元素的集合,最终集合中只会保留一个该元素。例如:

(二)集合的操作

1、交集:可以使用&运算符或者intersection()方法来计算两个集合的交集。例如:

2、并集:使用|运算符或者union()方法来计算两个集合的并集。例如:

3、差集:通过-运算符或者difference()方法来计算两个集合的差集。例如:

4、对称差集:使用^运算符或者symmetric_difference()方法来计算两个集合的对称差集。例如:

(三)集合的方法

1、添加元素:使用add()方法可以向集合中添加一个元素。例如:

2、移除元素

remove()方法用于移除集合中的指定元素,如果元素不存在会抛出异常。例如:

discard()方法也用于移除集合中的指定元素,但如果元素不存在不会报错。例如:

3、清空集合:clear()方法可以清空集合中的所有元素。例如:

4、随机弹出元素:pop()方法可以随机移除集合中的一个元素,并返回该元素。如果集合为空则会报错。例如:

5、判断集合关系

issubset()方法用于判断一个集合是否是另一个集合的子集。例如:

issuperset()方法用于判断一个集合是否是另一个集合的超集。例如:

isdisjoint()方法用于判断两个集合是否没有交集。例如:

集合在编程中有很多用途,比如用于去重、关系测试等场景。在处理数据时,可以将数据转化为集合来进行高效的数据操作。

十二、序列化类型函数

(一)pickle 模块

pickle 是 Python 标准库中的模块,主要用于 Python 对象的序列化和反序列化。

1、序列化对象:

使用pickle.dumps()函数将字典对象data序列化为字节流serialized_data。

2、反序列化对象:

通过pickle.loads()函数将字节流serialized_data反序列化为 Python 对象,并打印输出。

pickle 序列化后的数据与 Python 语言相关,其它语言如 Java 无法读取由 Python 通过 pickle 序列化的二进制数据。能被 pickle 序列化的数据类型有:None、True、False、整数、浮点数、复数、字符串、字节数组、元组、列表、集合、字典以及包含可以被 pickle 序列化对象在模块顶层定义的函数对象、内置函数、类等。如果要使用与语言无关的序列化,我们应该使用json。

(二)json 模块

json 模块提供了与 JSON(JavaScript Object Notation)格式的数据交互相关的功能,可以序列化和反序列化 Python 对象和 JSON 数据。

1、序列化对象:

json.dumps()函数将 Python 对象data序列化为 JSON 格式的字符串。

2、反序列化对象:

json.loads()函数将 JSON 格式的字符串serialized_data反序列化为 Python 对象并打印。

json 是一种与语言无关的数据交换格式,非常通用。在 Python 中,它与marshal和pickle一样拥有相似的 API。JSON 能被多种编程语言读取和处理,适合跨语言的数据交互。对于基本类型、序列以及包含基本类型的集合类型,json 都可以很好地完成序列化工作。

(三)marshal 模块

marshal 使用的是与 Python 语言相关但与机器无关的二进制来读写 Python 对象。这种二进制的格式也跟 Python 语言的版本相关,marshal 序列化的格式

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