python作业03-文件操作&函数

一、文件处理相关

1、编码问题

　 （1）请说明python2 与python3中的默认编码是什么？
答：Python2默认的字符编码是ASCII，默认的文件编码也是ASCII ；python3默认的字符编码是unicode，默认的文件编码是utf-8。

（2）为什么会出现中文乱码？你能列举出现乱码的情况有哪几种？
答：无论以什么编码在内存里显示字符，在硬盘上存储都是二进制。存到硬盘是以何种编码，再从硬盘读取出来，就必须是何种编码，不然就会出现乱码。解释器默认编码、Terminal编码、文件编码、操作系统语言设置。

（3）如何进行编码转换？
答：对文件先decode为unicode，再encode为需要转换的编码。

（4）#-*-coding:utf-8-*- 的作用是什么？
答：告诉解释器这个文件的编码格式是utf-8

（5）解释py2 bytes vs py3 bytes的区别
答：python3把字符串的编码改成了unicode, 还把str和bytes做了明确区分， str就是unicode格式的字符，bytes是单纯二进制。
    在python2里，将string处理为原生的bytes类型。

2、文件处理
    （1）r和rb的区别是什么？
答：r是文本只读模式
    rb：二进制只读模式，无法指定encoding,因为在该模式下数据读到内存里直接是bytes格式，如要查看内容还需手动decode
    （2）解释一下以下三个参数的分别作用
     open(f_name,'r',encoding="utf-8")
答：f_name将打开的当前目录文件名，r:文本只读模式，encoding="utf-8"：指定打开文件为utf-8编码模式。

二、函数基础

1、写函数，计算传入数字参数的和。（动态传参）

def func(*args):
    list1 = []
    sum_data = 0
    for i in args:
        list1.append(i)
        sum_data += i
    print(list1)
    print(sum_data)

func(313, 213, 12, 1234, 453, 56)

2、写函数，用户传入修改的文件名，与要修改的内容，执行函数，完成整个文件的批量修改操作

def file_modify(filename, old, new):
    import os
    f = open(filename, mode='r+', encoding='utf-8')
    new_f = open(filename+"_bak", mode='w', encoding='utf-8')
    for line in f:
        if old in line:
            line = line.replace(old,new)
        new_f.write(line)
    os.remove(filename)
    os.rename(filename+"_bak",filename)

file_modify('aaaa.txt', 'ddd', 'goodman')

3、写函数，检查用户传入的对象（字符串、列表、元组）的每一个元素是否含有空内容。

def func(args):
    n = 0
    for i in args:
        if i == "":
            n += 1
    print("有%s个空内容"%n)

func((1, '', 2, 44, '', 12))

4、写函数，检查传入字典的每一个value的长度,如果大于2，那么仅保留前两个长度的内容，并将新内容返回给调用者。

　　dic = {"k1": "v1v1", "k2": [11,22,33,44]}
      PS:字典中的value只能是字符串或列表

def func(args_dic):
    for i in args_dic:
        if len(args_dic[i]) > 2:
            item = args_dic[i][0:2]  # 前两项
            args_dic[i] = item
    print(args_dic)

dic = {"k1": "v1v1", "k2": [11,22,33,44]}
func(dic)
# {'k1': 'v1', 'k2': [11, 22]}

5、解释闭包的概念
答：在一个外函数中定义了一个内函数，内函数里运用了外函数的临时变量，并且外函数的返回值是内函数的引用。这样就构成了一个闭包。

三、函数进阶

1、写函数，返回一个扑克牌列表，里面有52项，每一项是一个元组
    例如：[(‘红心’，2),(‘草花’，2), …(‘黑桃A’)]

def poker():
    a = ['红心', '草花', '方片', '黑桃']
    b = [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
    c = ['J', 'Q', 'K', 'A']
    li = []
    for i in b:
        for j in a:
            item = (j,i)
            li.append(item)
    for m in c:
        for n in a:
            item2 = (n+m)
            li.append(item2)
    print(li)
    print(len(li))

poker()

2、写函数，传入n个数，返回字典{‘max’:最大值,’min’:最小值}
    例如:min_max(2,5,7,8,4)
    返回:{‘max’:8,’min’:2}

def min_max(*args):  # dict形式
    li = []
    for i in args:
        li.append(i)
    li.sort()
    dic = {'max':li[-1], 'min':li[0]}
    print(dic)

min_max(2,5,7,8,4)
# 输出：{'max': 8, 'min': 2}

3、写函数，专门计算图形的面积
    其中嵌套函数，计算圆的面积，正方形的面积和长方形的面积
    调用函数area(‘圆形’,圆半径) 返回圆的面积
    调用函数area(‘正方形’,边长) 返回正方形的面积
    调用函数area(‘长方形’,长，宽) 返回长方形的面积

def area(type, *args):

    def rectangle(length, wide):
        return "长方形面积", length*wide

    def square(length):
        return "正方形面积", length**2

    def circlar(radius):
        import math
        return "圆形面积", math.pi*(radius**2)
    if type in locals():
        return eval(type)(*args)
print(area('rectangle', 133, 4))
print(area('circlar', 20))
print(area('square', 10))

4、写函数，传入一个参数n，返回n的阶乘
    例如:cal(7)
    计算7*6*5*4*3*2*1

def cal(n):
    item = 1
    if int(n) == n:
        li = range(n+1)
        for i in li:
            if i == 0:
                pass
            else:
                item = item*i
        print(item)
    else:
        return "%s不是整数"%n

cal(3)

# 法二：
def cal(n):
    result=1
    for i in range(n, 0, -1): # 倒序
        result=result*i
    return result

print(cal(7))

5、编写装饰器，为多个函数加上认证的功能（用户的账号密码来源于文件），要求登录成功一次，后续的函数都无需再输入用户名和密码

user_db = {
    'hqs':'',
    'susiff':'',
    'guangfa':''
}

with open('db.txt', 'w', encoding='utf-8') as f:
    f.write(str(user_db))
login_db = {'user': None, 'status': False}
db_path = r'db.txt'

def login(func):
    def inner(*args,**kwargs):
        if login_db['user'] and login_db['status']:
            res = func(*args, **kwargs)
            return res
        user = input('input user:')
        passwd = input('input passwd:')
        with open(db_path, 'r', encoding='utf-8') as f:
            user_db2 = eval(f.read())
        if user in user_db2 and passwd == user_db2[user]:
            print('login ok')
            login_db['user'] = user
            login_db['status'] = True
            res = func(*args, **kwargs)
            return res
        else:
            print('login error')
    return inner  # 加括号执行，不加括号返回内存地址

@login
def home():
    print("首页".center(40,'-'))

@login
def america(name):
    print("欧美专区".center(40,'-'))

home()
america('hqs')

四、生成器和迭代器

1、生成器和迭代器的区别？
可以被next()函数调用并不断返回下一个值的对象称为迭代器(Iterator).
在Python中，可以在循环过程中不断推算后续元素，这种一边循环一边计算的机制，称为生成器(generator)。
生成器是迭代器的一种：
    1.生成器都是迭代器对象，但list\dict\str虽然是可迭代对象，但不是迭代器。
    2.把list\dict\str等可迭代对象变成迭代器可以使用iter()函数

2、生成器有几种方式获取value？
　　1.next():唤醒生成器并继续执行
　　2.send():唤醒生成器并继续执行；发送一个信息到生成器内部。     3.for循环

3、通过生成器写一个日志调用方法， 支持以下功能

• 根据指令向屏幕输出日志
• 根据指令向文件输出日志
• 根据指令同时向文件&屏幕输出日志
• 以上日志格式如下

2017-10-19 22:07:38 [1] test log db backup 3
2017-10-19 22:07:40 [2]    user alex login success
#注意：其中[1],[2]是指自日志方法第几次调用，每调用一次输出一条日志

• 代码结构如下：

def logger(filename,channel='file'):
    """
    日志方法
    :param filename: log filename
    :param channel: 输出的目的地，屏幕(terminal)，文件(file)，屏幕+文件(both)
    :return:
    """
    ...your code...

 #调用
 log_obj = logger(filename="web.log",channel='both')
 log_obj.__next__()
 log_obj.send('user alex login success')

解答如下：

def logger(filename, channel):
    """
    日志方法
    :param filename: log filename
    :param channel: 输出的目的地，屏幕(terminal)，文件(file)，屏幕+文件(both)
    :return:
    """
    import time
    a = time.localtime()
    log_time = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', a)
    count = 0
    while count < 10:
        count += 1
        sign = yield count
        log_info = log_time + ' [' + str(count) + '] ' + sign
        if channel == 'file':
            f = open(filename, mode='a+', encoding='utf-8')
            f.write('\n'+log_info)
            f.close()
        elif channel == 'terminal':
            print(log_info)
        elif channel == 'both':
            f = open(filename, mode='a+', encoding='utf-8')
            f.write('\n' + log_info)
            f.close()
            print(log_info)
        else:
            print('请输入正确的模式！')

log_obj = logger(filename="web.log", channel='both')
log_obj.__next__()
log_obj.send('user alex login success')
log_obj.send('user hqs login success')

五、内置函数

1、用map来处理字符串列表，把列表中所有人都变成sb，比方alex_sb。

name = ['alex','wupeiqi','yuanhao','nezha']

print(list(map(lambda x: x+'_sb', name)))
"""
['alex_sb', 'wupeiqi_sb', 'yuanhao_sb', 'nezha_sb']
"""

2、用filter函数处理数字列表，将列表中所有的偶数筛选出来。

num = [1, 3, 5, 6, 7, 8]

print(list(filter(lambda x: x % 2 == 0, num)))
"""
[6, 8]
"""

3、如下，每个小字典的name对应股票名字，shares对应多少股，price对应股票的价格。

portfolio = [
    {'name': 'IBM', 'shares': 100, 'price': 91.1},
    {'name': 'AAPL', 'shares': 50, 'price': 543.22},
    {'name': 'FB', 'shares': 200, 'price': 21.09},
    {'name': 'HPQ', 'shares': 35, 'price': 31.75},
    {'name': 'YHOO', 'shares': 45, 'price': 16.35},
    {'name': 'ACME', 'shares': 75, 'price': 115.65}
]

　　计算购买每支股票的总价；用filter过滤出，单价大于100的股票有哪些？

portfolio = [
    {'name': 'IBM', 'shares': 100, 'price': 91.1},
    {'name': 'AAPL', 'shares': 50, 'price': 543.22},
    {'name': 'FB', 'shares': 200, 'price': 21.09},
    {'name': 'HPQ', 'shares': 35, 'price': 31.75},
    {'name': 'YHOO', 'shares': 45, 'price': 16.35},
    {'name': 'ACME', 'shares': 75, 'price': 115.65}
]

def sum_shares(dic):
    name = dic['name']
    shares = dic['shares']
    price = dic['price']
    sum_price = "%.2f" % (shares * price)
    new_dic = {'name':name, 'sum_price':sum_price}
    return new_dic

print(list(map(sum_shares, portfolio)))  # 每支总价
"""
[
　　{'name': 'IBM', 'sum_price': 9110.00},
　　{'name': 'AAPL', 'sum_price': 27161.00},
　　{'name': 'FB', 'sum_price': 4218.00},
　　{'name': 'HPQ', 'sum_price': 1111.25},
　　{'name': 'YHOO', 'sum_price': 735.75},
　　{'name': 'ACME', 'sum_price': 8673.75}]
"""

print(list(filter(lambda x: x['shares'] > 100, portfolio)))
"""
[{'name': 'FB', 'shares': 200, 'price': 21.09}]
"""

六、进阶练习

1、请分别介绍文件操作中不同的打开方式之间的区别：

　　r:文本只读模式，以什么模式存文件，就以什么编码打开文件

　　rb:二进制只读模式，该模式下数据读取到内存里直接就是bytes格式，无法指定encoding

　　r+:读写文件模式，可读可写可追加

　　rb+:二进制读写模式，在内存中读取写入的均为bytes格式

　　w:只写模式，不可读，不存在则创建，存在则清空内容

　　wb:二进制写模式

　　w+:写读模式，以创建的模式打开（将原文件覆盖），可以读取写入的内容

　　wb+:二进制写读模式

　　a:追加模式，可读，不存在则创建，存在则只追加内容

　　ab:二进制追加模式

　　a+:同a

　　ab+:同ab

2、有列表 li = ['alex', 'egon', 'smith', 'pizza', 'alen'], 请将以字母“a”开头的元素的首字母改为大写字母；

li = ['alex', 'egon', 'smith', 'pizza', 'alen']

def str_upper(x):
    if x[0] == 'a':
        x = 'A' + x[1:]
    else:
        pass
    return x

print(list(map(str_upper, li)))
"""
['Alex', 'egon', 'smith', 'pizza', 'Alen']
"""

3、有如下程序, 请给出两次调用show_num函数的执行结果，并说明为什么：

num = 20

def show_num(x=num):
    print(x)

show_num()

num = 30

show_num()
"""
20
30
"""

答：函数参数x是取得num的值，num的值属于全局变量，第一次调用函数的时候，全局变量num=20，第二次调用时，全局变量num发生了修改num=30

4、有列表 li = ['alex', 'egon', 'smith', 'pizza', 'alen'], 请以列表中每个元素的第二个字母倒序排序；（后面调整解法）

li = ['alex', 'egon', 'smith', 'pizza', 'alen']

def str_sort(li):

    def cut_li(x):
        new_x = x[1:]
        return new_x
    new_li = list(map(cut_li, li))
    new_li.sort()
    new_li.reverse()
    final_li = []
    for i in new_li:
        for j in li:
            if i == j[1:]:
                final_li.append(j)

    print(final_li)

str_sort(li)

运用内置函数sorted改写该题：

# 方法二：内置函数sorted()
li = ['alex', 'egon', 'smith', 'pizza', 'alen']
new_li = sorted(li, key=lambda x: x[1], reverse=True)
print(new_li)
"""
['smith', 'alex', 'alen', 'pizza', 'egon']
"""

5、有名为poetry.txt的文件，其内容如下，请删除第三行；

   昔人已乘黄鹤去，此地空余黄鹤楼。

   黄鹤一去不复返，白云千载空悠悠。

   晴川历历汉阳树，芳草萋萋鹦鹉洲。

   日暮乡关何处是？烟波江上使人愁。

import os
filename = 'poetry.txt'
file = open(filename, 'r', encoding='utf-8')
new_poetry = []
for line in file.readlines():
    if line.strip() == '':
        pass
    else:
        new_poetry.append(line.strip())
del new_poetry[2]
f = open('%s.new' % filename, 'w')
for i in new_poetry:
    f.write(i+'\n\n')
os.rename('%s.new' % filename, filename)

6、有名为username.txt的文件，其内容格式如下，写一个程序，判断该文件中是否存在"alex", 如果没有，则将字符串"alex"添加到该文件末尾，否则提示用户该用户已存在；

  pizza
  alex
  egon

filename = 'username.txt'
with open(filename, 'r+', encoding='utf-8') as f:
    name = 'alexx'
    i = f.read()
    print(i)
    if name in i:
        print('%s already in this %s' % (name, filename))
    else:
        f.write('\n'+name)

7、有名为user_info.txt的文件，其内容格式如下，写一个程序，删除id为100003的行；

  pizza,100001
  alex, 100002
  egon, 100003

import os
filename = 'user_info.txt'
with open(filename, 'r+', encoding='utf-8') as f:
    f_new = open('%s_new' % filename, 'w+', encoding='utf-8')
    for i in f:
        if '' in i:
            pass
        else:
            f_new.write(i)
# os.rename('%s_new' % filename, filename)  # 两种都有效果
os.replace('%s_new' % filename, filename)

8、有名为user_info.txt的文件，其内容格式如下，写一个程序，将id为100002的用户修改为alex li

  pizza,100001
  alex, 100002
  egon, 100003

import os
filename = 'user_info.txt'
with open(filename,'r+', encoding='utf-8') as f:
    f_new = open('%s_new' % filename, 'w+')
    for i in f:
        if '' in i:
            line = i.split(',')
            line[0] = 'alex li'
            i = line[0] +', '+ line[1]
            f_new.write(i)
        else:
            f_new.write(i)
os.rename('%s_new' % filename, filename)

9、写一个计算每个程序执行时间的装饰器；

import time
def timmer(func):

    def inner():
        start_time = time.time()
        func()
        wait_time = time.time() - start_time
        print("%s 运行时间:" % func.__name__, '%.2f' % wait_time)
    return inner

a = time.localtime()

@timmer
def log_1():
    print('%s-%s-%s'%(a.tm_year, a.tm_mon, a.tm_mday))
@timmer
def log_2():
    time.sleep(2)
    print('%s-%s-%s' % (a.tm_year, a.tm_mon, a.tm_mday))
@timmer
def log_3():
    time.sleep(4)
    print('%s-%s-%s' % (a.tm_year, a.tm_mon, a.tm_mday))
log_1()
log_2()
log_3()

10、lambda是什么？请说说你曾在什么场景下使用lambda？

答案：lambda函数就是可以接受任意多个参数（包括可选参数）并且返回单个表达式值得函数

　　优势：1.lambda函数比较轻便，即用即仍，适合完成只在一处使用的简单功能。

　　　　　2.匿名函数，一般用来给filter，map这样的函数式编程服务

　　　　　3.作为回调函数，传递给某些应用，比如消息处理。

11、题目：写一个摇骰子游戏，要求用户压大小，赔率一赔一。

　　要求：三个骰子，摇大小，每次打印摇骰子数。

import random
def dice(status):
    a = random.randint(1, 6)  # 返回1-6之间随机数，包括6
    b = random.randint(1, 6)
    c = random.randint(1, 6)
    print(a, b, c)
    result = a + b + c
    if result > 10:
        print('结果是大！')
        if status == '大':
            print('你赢了！！')
        if status == '小':
            print('你输了！！')
    else:
        print('结果是小！')
        if status == '小':
            print('你赢了！！')
        if status == '大':
            print('你输了！！')

dice('大')