Python文件和數(shù)據(jù)格式化核心概念解讀

匯報人：XX2024-01-11Python文件和數(shù)據(jù)格式化核心概念解讀目錄Python文件操作基礎(chǔ)數(shù)據(jù)格式化之字符串處理數(shù)據(jù)格式化之列表、元組與字典處理目錄數(shù)據(jù)格式化之JSON處理數(shù)據(jù)格式化之XML處理數(shù)據(jù)格式化之CSV處理01Python文件操作基礎(chǔ)使用`open()`函數(shù)打開文件，需要指定文件路徑和打開模式。打開文件關(guān)閉文件上下文管理使用`close()`方法關(guān)閉文件，釋放資源。使用`with`語句可以自動管理文件的打開和關(guān)閉，確保文件在使用后被正確關(guān)閉。030201文件打開與關(guān)閉文本模式't'，用于以文本方式讀寫文件（默認(rèn)模式）。二進制模式'b'，用于以二進制方式讀寫文件。追加模式'a'，用于在文件末尾追加內(nèi)容，如果文件不存在則創(chuàng)建。讀取模式'r'，用于讀取文件內(nèi)容。寫入模式'w'，用于寫入文件，如果文件不存在則創(chuàng)建，如果文件存在則清空內(nèi)容。文件讀寫模式指向當(dāng)前讀寫位置的標(biāo)記。文件指針seek()，用于將文件指針移動到指定位置。定位函數(shù)tell()，返回當(dāng)前文件指針的位置。讀取當(dāng)前位置rewind()或seek(0)，將文件指針重置到文件開頭。重置文件指針文件指針與定位IOError或FileNotFoundError等，表示文件操作過程中的異常情況。異常類型使用`try...except`語句塊捕獲并處理異常，確保程序穩(wěn)定運行。異常處理可以自定義異常處理邏輯，如記錄日志、提示用戶等。自定義異常處理文件異常處理02數(shù)據(jù)格式化之字符串處理基于英文字符的編碼方式，用7位二進制數(shù)表示一個字符。ASCII編碼統(tǒng)一字符編碼標(biāo)準(zhǔn)，采用16位二進制數(shù)表示一個字符，支持全球各種語言文字。Unicode編碼Unicode的實現(xiàn)方式之一，用1到4個字節(jié)表示一個字符，兼容ASCII編碼。UTF-8編碼Python中通過`encode()`方法進行編碼，將字符串轉(zhuǎn)換為字節(jié)串；通過`decode()`方法進行解碼，將字節(jié)串轉(zhuǎn)換為字符串。編碼與解碼方法字符串編碼與解碼舊式字符串格式化01使用`%`操作符進行格式化，例如`"Hello,%s!"%name`。str.format()方法02使用大括號`{}`作為占位符，通過`format()`方法進行格式化，例如`"Hello,{}!".format(name)`。f-string格式化03Python3.6及以上版本引入的格式化方式，直接在字符串前加`f`或`F`，然后在字符串中使用大括號`{}`引用變量或表達(dá)式，例如`f"Hello,{name}!"`。字符串格式化方法01字符串連接使用`+`操作符連接兩個字符串。02字符串截取使用切片操作截取字符串的一部分，例如`string[start:end]`。03字符串替換使用`replace()`方法替換字符串中的某個子串。04字符串查找使用`find()`或`index()`方法查找子串在字符串中的位置。05字符串分割使用`split()`方法將字符串按照指定分隔符分割成列表。06字符串大小寫轉(zhuǎn)換使用`lower()`、`upper()`或`capitalize()`方法進行大小寫轉(zhuǎn)換。字符串常用操作正則表達(dá)式簡介re模塊正則表達(dá)式語法正則表達(dá)式操作正則表達(dá)式應(yīng)用Python標(biāo)準(zhǔn)庫中的re模塊提供了正則表達(dá)式的相關(guān)功能。包括普通字符、元字符、限定符、定位符等，用于定義匹配規(guī)則。使用re模塊中的方法進行匹配、查找、替換等操作，例如`re.match()`、`re.search()`、`re.findall()`、`re.sub()`等。正則表達(dá)式是一種用于匹配字符串模式的強大工具，可以用來進行復(fù)雜的文本處理和數(shù)據(jù)提取。03數(shù)據(jù)格式化之列表、元組與字典處理列表推導(dǎo)式通過一行代碼快速生成列表，常用于數(shù)據(jù)篩選、轉(zhuǎn)換等操作。例如，`[x2forxinrange(10)]`生成一個包含0到9的平方的列表。生成器表達(dá)式類似于列表推導(dǎo)式，但生成的是生成器對象，可節(jié)省內(nèi)存。使用圓括號`()`代替方括號`[]`。例如，`(x2forxinrange(10))`。列表推導(dǎo)式與生成器表達(dá)式元組是不可變序列，元素間用逗號分隔，常用于表示一組相關(guān)數(shù)據(jù)。元組支持索引、切片等操作，但不支持修改元素。元組常用于函數(shù)返回多個值、字典中的鍵以及作為集合元素等場景。例如，函數(shù)`defget_pos(x,y):returnx,y`返回一個包含兩個坐標(biāo)的元組。元組特性及應(yīng)用場景應(yīng)用場景元組特性字典基本操作與遍歷字典基本操作包括添加鍵值對、獲取鍵對應(yīng)的值、刪除鍵值對、檢查鍵是否存在等。例如，`dict[key]=value`添加或修改鍵值對，`value=dict[key]`獲取鍵對應(yīng)的值。字典遍歷可使用`for`循環(huán)遍歷字典的鍵、值或鍵值對。例如，`forkeyindict:print(key)`遍歷字典的鍵，`forvalueindict.values():print(value)`遍歷字典的值。Python中的集合支持交集、并集、差集等運算。例如，`set1&set2`返回兩個集合的交集，`set1|set2`返回兩個集合的并集，`set1-set2`返回屬于set1但不屬于set2的元素組成的集合。集合運算集合具有去重功能，可將列表或元組轉(zhuǎn)換為集合以去除重復(fù)元素。例如，`list(set(my_list))`將列表my_list轉(zhuǎn)換為集合以去除重復(fù)元素，然后再轉(zhuǎn)換回列表。去重集合運算與去重04數(shù)據(jù)格式化之JSON處理JSON基于JavaScript的子集，采用鍵值對的方式來組織數(shù)據(jù)。JSON數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括對象（Object）、數(shù)組（Array）、字符串（String）、數(shù)字（Number）、布爾值（Boolean）和空值（Null）。JSON（JavaScriptObjectNotation）是一種輕量級的數(shù)據(jù)交換格式，易于閱讀和編寫。JSON數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概述Python內(nèi)置了`json`模塊，用于處理JSON數(shù)據(jù)。json.loads()方法可將JSON字符串轉(zhuǎn)換為Python對象。Python中JSON模塊使用json.dumps()方法可將Python對象轉(zhuǎn)換為JSON字符串。json.dump()和json.load()方法可用于讀寫JSON文件。編碼將Python對象轉(zhuǎn)換為JSON字符串的過程稱為編碼，使用`json.dumps()`方法進行編碼。解碼將JSON字符串轉(zhuǎn)換為Python對象的過程稱為解碼，使用`json.loads()`方法進行解碼。JSON數(shù)據(jù)編碼與解碼JSON文件讀寫操作使用`json.dump()`方法將Python對象寫入JSON文件，需要指定文件對象和Python對象作為參數(shù)。寫入JSON文件使用`json.load()`方法從JSON文件中讀取數(shù)據(jù)，需要指定文件對象作為參數(shù)，返回Python對象。讀取JSON文件05數(shù)據(jù)格式化之XML處理XML文檔組成XML文檔主要由元素、屬性、文本內(nèi)容等構(gòu)成。元素與標(biāo)簽元素是XML文檔的基本構(gòu)成單元，通過開始標(biāo)簽和結(jié)束標(biāo)簽進行標(biāo)識。屬性屬性為元素提供附加信息，通常用于描述元素的特征或參數(shù)。命名空間用于區(qū)分不同來源的元素和屬性，避免命名沖突。XML文檔結(jié)構(gòu)簡介lxml功能更強大的第三方XML處理庫，支持XPath和XSLT等高級功能，性能優(yōu)異。使用方法導(dǎo)入相應(yīng)模塊，創(chuàng)建解析器對象，調(diào)用解析方法將XML文檔轉(zhuǎn)換為Python對象。xml.etree.ElementTreePython標(biāo)準(zhǔn)庫中的輕量級XML處理模塊，提供基本的XML文檔解析和創(chuàng)建功能。Python中XML模塊使用123將XML文檔加載到內(nèi)存中，轉(zhuǎn)換為Python對象（如ElementTree），便于后續(xù)操作。解析過程通過訪問Python對象的屬性和方法，實現(xiàn)對XML文檔的遍歷，如獲取元素、屬性、文本內(nèi)容等。遍歷方法使用xml.etree.ElementTree或lxml模塊解析XML文檔，并遍歷其中的元素和屬性。示例代碼XML數(shù)據(jù)解析與遍歷讀取XML文件使用XML處理模塊將XML文件加載到內(nèi)存中，轉(zhuǎn)換為Python對象進行操作。寫入XML文件將Python對象轉(zhuǎn)換為XML格式字符串，通過文件操作將其寫入到文件中。示例代碼演示如何讀取和寫入XML文件，包括創(chuàng)建新的XML文檔和修改現(xiàn)有文檔。XML文件讀寫操作06數(shù)據(jù)格式化之CSV處理簡單易讀CSV文件可以用任何文本編輯器打開和編輯，同時也易于被各種編程語言讀取和處理。通用性強CSV文件是一種通用的數(shù)據(jù)交換格式，可以被各種應(yīng)用程序和平臺所支持。純文本格式CSV文件是一種純文本格式的文件，它以逗號分隔不同的字段，以換行符分隔不同的記錄。CSV文件格式特點Python的csv模塊提供了讀取和寫入CSV文件的功能，可以方便地處理CSV格式的數(shù)據(jù)。csv模塊概述csv.reader對象用于讀取CSV文件中的數(shù)據(jù)，可以逐行讀取數(shù)據(jù)并解析成列表形式。csv.reader對象csv.writer對象用于將數(shù)據(jù)寫入CSV文件中，可以將數(shù)據(jù)按照CSV格式進行格式化并寫入文件中。csv.writer對象Python中CSV模塊使用03追加寫入和覆蓋寫入在寫入CSV文件時，可以選擇追加寫入或覆蓋寫入的方式，根據(jù)需要選擇不同的寫入模式。01讀取CSV文件使用csv.reader對象可以讀取CSV文件中的數(shù)據(jù)，通過循環(huán)遍歷每一行數(shù)據(jù)并進行處理。02寫入CSV文件使用csv.writer對象可以將數(shù)據(jù)寫入CSV文件中，通過調(diào)用writerow