Python文件和数据格式化核心概念解读

汇报人：XX2024-01-11Python文件和数据格式化核心概念解读目录Python文件操作基础数据格式化之字符串处理数据格式化之列表、元组与字典处理目录数据格式化之JSON处理数据格式化之XML处理数据格式化之CSV处理01Python文件操作基础使用`open()`函数打开文件，需要指定文件路径和打开模式。打开文件关闭文件上下文管理使用`close()`方法关闭文件，释放资源。使用`with`语句可以自动管理文件的打开和关闭，确保文件在使用后被正确关闭。030201文件打开与关闭文本模式't'，用于以文本方式读写文件（默认模式）。二进制模式'b'，用于以二进制方式读写文件。追加模式'a'，用于在文件末尾追加内容，如果文件不存在则创建。读取模式'r'，用于读取文件内容。写入模式'w'，用于写入文件，如果文件不存在则创建，如果文件存在则清空内容。文件读写模式指向当前读写位置的标记。文件指针seek()，用于将文件指针移动到指定位置。定位函数tell()，返回当前文件指针的位置。读取当前位置rewind()或seek(0)，将文件指针重置到文件开头。重置文件指针文件指针与定位IOError或FileNotFoundError等，表示文件操作过程中的异常情况。异常类型使用`try...except`语句块捕获并处理异常，确保程序稳定运行。异常处理可以自定义异常处理逻辑，如记录日志、提示用户等。自定义异常处理文件异常处理02数据格式化之字符串处理基于英文字符的编码方式，用7位二进制数表示一个字符。ASCII编码统一字符编码标准，采用16位二进制数表示一个字符，支持全球各种语言文字。Unicode编码Unicode的实现方式之一，用1到4个字节表示一个字符，兼容ASCII编码。UTF-8编码Python中通过`encode()`方法进行编码，将字符串转换为字节串；通过`decode()`方法进行解码，将字节串转换为字符串。编码与解码方法字符串编码与解码旧式字符串格式化01使用`%`操作符进行格式化，例如`"Hello,%s!"%name`。str.format()方法02使用大括号`{}`作为占位符，通过`format()`方法进行格式化，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号`{}`引用变量或表达式，例如`f"Hello,{name}!"`。字符串格式化方法01字符串连接使用`+`操作符连接两个字符串。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字符串替换使用`replace()`方法替换字符串中的某个子串。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()`方法将字符串按照指定分隔符分割成列表。06字符串大小写转换使用`lower()`、`upper()`或`capitalize()`方法进行大小写转换。字符串常用操作正则表达式简介re模块正则表达式语法正则表达式操作正则表达式应用Python标准库中的re模块提供了正则表达式的相关功能。包括普通字符、元字符、限定符、定位符等，用于定义匹配规则。使用re模块中的方法进行匹配、查找、替换等操作，例如`re.match()`、`re.search()`、`re.findall()`、`re.sub()`等。正则表达式是一种用于匹配字符串模式的强大工具，可以用来进行复杂的文本处理和数据提取。03数据格式化之列表、元组与字典处理列表推导式通过一行代码快速生成列表，常用于数据筛选、转换等操作。例如，`[x2forxinrange(10)]`生成一个包含0到9的平方的列表。生成器表达式类似于列表推导式，但生成的是生成器对象，可节省内存。使用圆括号`()`代替方括号`[]`。例如，`(x2forxinrange(10))`。列表推导式与生成器表达式元组是不可变序列，元素间用逗号分隔，常用于表示一组相关数据。元组支持索引、切片等操作，但不支持修改元素。元组常用于函数返回多个值、字典中的键以及作为集合元素等场景。例如，函数`defget_pos(x,y):returnx,y`返回一个包含两个坐标的元组。元组特性及应用场景应用场景元组特性字典基本操作与遍历字典基本操作包括添加键值对、获取键对应的值、删除键值对、检查键是否存在等。例如，`dict[key]=value`添加或修改键值对，`value=dict[key]`获取键对应的值。字典遍历可使用`for`循环遍历字典的键、值或键值对。例如，`forkeyindict:print(key)`遍历字典的键，`forvalueindict.values():print(value)`遍历字典的值。Python中的集合支持交集、并集、差集等运算。例如，`set1&set2`返回两个集合的交集，`set1|set2`返回两个集合的并集，`set1-set2`返回属于set1但不属于set2的元素组成的集合。集合运算集合具有去重功能，可将列表或元组转换为集合以去除重复元素。例如，`list(set(my_list))`将列表my_list转换为集合以去除重复元素，然后再转换回列表。去重集合运算与去重04数据格式化之JSON处理JSON基于JavaScript的子集，采用键值对的方式来组织数据。JSON数据结构包括对象（Object）、数组（Array）、字符串（String）、数字（Number）、布尔值（Boolean）和空值（Null）。JSON（JavaScriptObjectNotation）是一种轻量级的数据交换格式，易于阅读和编写。JSON数据结构概述Python内置了`json`模块，用于处理JSON数据。json.loads()方法可将JSON字符串转换为Python对象。Python中JSON模块使用json.dumps()方法可将Python对象转换为JSON字符串。json.dump()和json.load()方法可用于读写JSON文件。编码将Python对象转换为JSON字符串的过程称为编码，使用`json.dumps()`方法进行编码。解码将JSON字符串转换为Python对象的过程称为解码，使用`json.loads()`方法进行解码。JSON数据编码与解码JSON文件读写操作使用`json.dump()`方法将Python对象写入JSON文件，需要指定文件对象和Python对象作为参数。写入JSON文件使用`json.load()`方法从JSON文件中读取数据，需要指定文件对象作为参数，返回Python对象。读取JSON文件05数据格式化之XML处理XML文档组成XML文档主要由元素、属性、文本内容等构成。元素与标签元素是XML文档的基本构成单元，通过开始标签和结束标签进行标识。属性属性为元素提供附加信息，通常用于描述元素的特征或参数。命名空间用于区分不同来源的元素和属性，避免命名冲突。XML文档结构简介lxml功能更强大的第三方XML处理库，支持XPath和XSLT等高级功能，性能优异。使用方法导入相应模块，创建解析器对象，调用解析方法将XML文档转换为Python对象。xml.etree.ElementTreePython标准库中的轻量级XML处理模块，提供基本的XML文档解析和创建功能。Python中XML模块使用123将XML文档加载到内存中，转换为Python对象（如ElementTree），便于后续操作。解析过程通过访问Python对象的属性和方法，实现对XML文档的遍历，如获取元素、属性、文本内容等。遍历方法使用xml.etree.ElementTree或lxml模块解析XML文档，并遍历其中的元素和属性。示例代码XML数据解析与遍历读取XML文件使用XML处理模块将XML文件加载到内存中，转换为Python对象进行操作。写入XML文件将Python对象转换为XML格式字符串，通过文件操作将其写入到文件中。示例代码演示如何读取和写入XML文件，包括创建新的XML文档和修改现有文档。XML文件读写操作06数据格式化之CSV处理简单易读CSV文件可以用任何文本编辑器打开和编辑，同时也易于被各种编程语言读取和处理。通用性强CSV文件是一种通用的数据交换格式，可以被各种应用程序和平台所支持。纯文本格式CSV文件是一种纯文本格式的文件，它以逗号分隔不同的字段，以换行符分隔不同的记录。CSV文件格式特点Python的csv模块提供了读取和写入CSV文件的功能，可以方便地处理CSV格式的数据。csv模块概述csv.reader对象用于读取CSV文件中的数据，可以逐行读取数据并解析成列表形式。csv.reader对象csv.writer对象用于将数据写入CSV文件中，可以将数据按照CSV格式进行格式化并写入文件中。csv.writer对象Python中CSV模块使用03追加写入和覆盖写入在写入CSV文件时，可以选择追加写入或覆盖写入的方式，根据需要选择不同的写入模式。01读取CSV文件使用csv.reader对象可以读取CSV文件中的数据，通过循环遍历每一行数据并进行处理。02写入CSV文件使用csv.writer对象可以将数据写入CSV文件中，通过调用writerow