| x | y | Побитовое или |
| x ^ y | Побитовое исключающее или |
| x & y | Побитовое и |
| x > y | Битовый сдвиг вправо |
Дополнительные методы
Системы счисления
Те, у кого в школе была информатика, знают, что числа могут быть представлены не только в десятичной системе счисления. К примеру, в компьютере используется двоичный код, и, к примеру, число 19 в двоичной системе счисления будет выглядеть как 10011. Также иногда нужно переводить числа из одной системы счисления в другую. Python для этого предоставляет несколько функций:
Вещественные числа (float)
Вещественные числа поддерживают те же операции, что и целые. Однако (из-за представления чисел в компьютере) вещественные числа неточны, и это может привести к ошибкам:
Для высокой точности используют другие объекты (например Decimal и Fraction)).
Также вещественные числа не поддерживают длинную арифметику:
Простенькие примеры работы с числами:
Дополнительные методы
Помимо стандартных выражений для работы с числами (а в Python их не так уж и много), в составе Python есть несколько полезных модулей.
Модуль math предоставляет более сложные математические функции.
Модуль random реализует генератор случайных чисел и функции случайного выбора.
Комплексные числа (complex)
В Python встроены также и комплексные числа:
Для работы с комплексными числами используется также модуль cmath.
Источник
Методы строк в Python
Список строковых методов, доступных в Python 3.
Метод
Описание
Примеры
Возвращает копию строки, в которой первая буква переведена в верхний регистр (заглавная), а остальные — в нижний (строчные).
|
| casefold() | Возвращает копию строки, в которой все буквы переведены в нижний регистр. Это может быть полезно для поиска соответствий без учета регистра. | Все пространство, не заполненное центральной строкой, заполняется символами, заданными в параметре fillchar (по умолчанию используется пробел ASCII).
Если указанная ширина строки меньше, чем ширина исходной строки ( len(s) ), или равна ей, возвращается исходная строка.
Метод возвращает число вхождений указанной подстроки sub в строку в заданном промежутке ( [start, end] ).
Аргументы для определения начала и конца промежутка опциональны и интерпретируются как обозначение среза.
При подсчете учитываются непересекающиеся вхождения. Это означает, что Python не будет заново прибавлять символы, которые уже были посчитаны.
Например, если у вас есть строка хххх и вы хотите подсчитать, сколько в ней вхождений подстроки ххх, то в результате получите 1.
Возвращает декодированную версию строки в качестве байтового объекта. Кодировка по умолчанию — utf-8.
При помощи параметра errors можно задавать разные наборы схем обработки ошибок. Возможны следующие варианты:
strict (ошибки декодирования вызывают UnicodeError )
любое другое слово, зарегистрированное через codecs.register_error()
Суффикс также может быть кортежем суффиксов.
При указании аргумента end проверка останавливается на указанном символе. Оба аргумента опциональны.
| expandtabs(tabsize=8) | Этот метод возвращает строку, в которой все символы табуляции ( \t ) заменяются одним или несколькими пробелами. При этом строка получается разделенной на столбцы. При помощи tabsize можно задать ширину столбцов в символах. | Возвращает первый индекс в строке, на котором была найдена указанная подстрока.
Можно указать диапазон поиска при помощи опциональных аргументов start и end (они интерпретируются как срез).
При помощи этого метода можно отформатировать строку.
Строка, относительно которой вызывается этот метод, может содержать простой текст или места для подстановки, обозначенные фигурными скобками.
Каждое место для подстановки содержит или числовой индекс позиционного аргумента, или имя именованного аргумента.
Метод возвращает строку, в которой каждое поле подстановки заменено строковым значением соответствующего аргумента.
Tea and Coffee
Coffee and Tea
Peas and Beans
1, 2, 3
Lunch: Pizza, Wine
Lunch: Pizza, Wine
Lunch: Pizza, Drink
Lunch: Food, Wine
0
3
3
4
ValueError: substring not found
Значение переменной c считается буквенно-цифровым, если хотя бы одно из выражений возвращает True :
Примечание. Имейте в виду, что под «буквенными» символами понимаются символы, определенные в базе данных Unicode как «буква», т. е., относящиеся к любой из категорий «Lm», «Lt», «Lu», «Ll» и «Lo».
К десятичным символам относятся символы, с помощью которых можно формировать числа в десятичной системе счисления. В Unicode эти символы относятся к общей категории «Nd».
Разницу между методами isdigit() и isdecimal() можно увидеть, если посмотреть, как они работают со вторым примером (u»\u00B2″).
Речь идет о символах, которые в принципе могут быть как в нижнем, так и в верхнем регистре, т. е., относящихся к одной из общих категорий «Lu», «Ll» или «Lt».
Чтобы перевести строку в нижний регистр, можно использовать метод casefold() (это показано в последнем примере).
К непечатаемым символам относятся символы, определенные в базе данных Unicode как «Other» или «Separator», за исключением пробела ASCII (0x20), который считается печатаемым.
К символам пробелов относятся те, который в базе данных Unicode определены как «Other» или «Separator» и имеют двунаправленное свойство «WS», «B» или «S».
Речь идет о символах, которые в принципе могут быть как в нижнем, так и в верхнем регистре, т. е., относящихся к одной из общих категорий «Lu», «Ll» или «Lt».
Возвращает строку, которая является конкатенацией строк в итерируемом объекте.
Разделителем между элементами служит заданная строка.
Возвращает строку, выровненную по левому краю в рамках большей строки (ее ширина в символах задается при помощи параметра width ).
Если заданная ширина строки меньше или равна длине оригинальной строки (определяется при помощи len(s) ), то возвращается оригинальная строка.
Возвращает копию строки, в которой все символы переведены в нижний регистр.
Разумеется, речь идет о символах, которые в принципе могут быть как в верхнем, так и в нижнем регистре.
Возвращает копию строки с удаленными первыми символами (т.е., символами, стоящими слева).
Обратите внимание, что в качестве аргумента задается не префикс, а именно набор символов, т. е., их порядок не имеет значения. Метод будет удалять все символы из набора, двигаясь слева направо, пока не достигнет первого символа, не входящего в набор.
Разделяет строку в месте первого вхождения заданного разделителя ( sep ) и возвращает кортеж из трех элементов: части строки до разделителя, самого разделителя и части строки после него.
Если заданный разделитель не найден, метод опять же возвращает кортеж из трех элементов, где первым элементом будет вся неразделенная строка, за которой будут идти две пустые строки.
Coffee bag. Coffee cup. Coffee leaves.
Coffee bag. Coffee cup. Tea leaves.
Возвращает самый большой индекс в строке, на котором была найдена указанная подстрока.
0
8
10
9
ValueError: substring not found
ValueError: substring not found
ValueError: substring not found
Возвращает строку, выровненную по правому краю в рамках большей строки (ее ширина в символах задается при помощи параметра width ).
Если символ-заполнитель не задан, по умолчанию будут использоваться ASCII пробелы.
В случае, если заданная ширина строки меньше или равна длине оригинальной строки (определяется при помощи len(s) ), возвращается оригинальная строка.
Разделяет строку в месте последнего вхождения заданного разделителя ( sep ) и возвращает кортеж из трех элементов: части строки до разделителя, самого разделителя и части строки после него.
Если заданный разделитель не найден, метод опять же возвращает кортеж из трех элементов, где двумя первыми элементами будут пустые строки, а последним — неразделенная исходная строка.
(‘Homer-Jay’, ‘-‘, ‘Simpson’)
(», », ‘Homer-Jay-Simpson’)
Возвращает список слов в строке, используя sep в качестве разделителя.
Разделитель можно не задавать или указать None — в таком случае разделителем будет считаться любой пробел (или подстрока из пробелов).
[‘Homer’, ‘Jay’, ‘Simpson’] [‘Homer-Jay’, ‘Simpson’]
| rstrip([chars]) | Возвращает копию строки с удаленными последними символами (т.е., символами, стоящими справа).
Обратите внимание, что в качестве аргумента задается не суффикс, а именно набор символов, т. е., их порядок не имеет значения. Метод будет удалять все символы из набора, двигаясь справа налево, пока не достигнет первого символа, не входящего в набор.
Этот метод разбивает заданную строку на отдельные слова и возвращает список этих слов.
Строка-разделитель задается при помощи параметра sep.
[‘Homer’, ‘Jay’, ‘Simpson’] [‘Homer’, ‘Jay-Simpson’] [‘Homer’, », ‘Bart’, »] [‘Homer’, ‘,Bart’] [‘Homer’, ‘Bart’, ‘Marge’]
| splitlines([keepends]) | Если у вас есть многострочная строка, где строчки разделены, например, символами переноса строки, этот метод может вернуть список строчек, из которых состоит ваша строка.
Этот метод делит строку по следующим экранированным последовательностям:
\r — возврат каретки;
\r\n — возврат каретки + перевод строки;
\v или \x0b — вертикальная табуляция;
\f или \x0c — разрыв страницы;
\x1c — разделитель файлов;
\x1d — разделитель групп;
\x1e — разделитель записей;
\x85 — следующая строка;
\u2028 — разделитель строк;
\u2029 — разделитель абзацев.
[‘Tea’, », ‘and coffee’, ‘cups’] [‘Tea\n’, ‘\n’, ‘and coffee\r’, ‘cups\r\n’]
| startswith(prefix[, start[, end]]) | Префикс также может быть кортежем префиксов.
Обратите внимание, что в качестве аргумента задается не префикс или суффикс, а именно набор символов, т. е., их порядок не имеет значения. Метод будет удалять все символы из набора, двигаясь и слева направо, и справа налево, пока с каждой стороны не достигнет первого символа, не входящего в набор.
Возвращает копию строки, в которой все символы, стоящие в верхнем регистре, переведены в нижний, и наоборот.
Обратите внимание, что повторное применение метода swapcase() не всегда вернет строку в первоначальном виде.
Есть такие комбинации, когда двум разным символам в нижнем регистре соответствует один символ в верхнем, так что «переключение» регистра может дать неожиданный эффект. Примеры можно посмотреть в обсуждении на Stack Overflow.
Возвращает копию строки в формате заголовка (когда каждое слово в строке начинается с заглавной буквы, а все остальные — строчные).
Tea And Coffee
Tea And Coffee
Возвращает переведенную копию строки, в которой каждый символ преобразован по правилам, прописанным в таблице перевода.
| upper() | Возвращает копию строки, в которой все символы переведены в верхний регистр. Речь идет о символах, которые в принципе могут быть как в верхнем, так и в нижнем регистре. | Возвращает копию строки, которая приведена к указанной длине (задается при помощи параметра width ).
Если исходная строка короче указанной длины, «пустота» заполняется нулями ASCII слева.
Знаки +/- указываются в исходной строке и учитываются при подсчете ее длины.
Источник
Как Python реализует супер длинные целые числа?
Python должен делать что-то красивое внутри, чтобы поддерживать супер длинные целые числа и сегодня мы узнаем, что под капотом. Статья идет глубоко, чтобы объяснить дизайн, хранение и операции на супер длинных целых числах, как это реализовано Python.
Когда вы код на низкоуровневом языке, как C, вы беспокоитесь о том, чтобы выбрать правильный тип данных и квалификаторы для ваших целых чисел; На каждом шаге вам нужно подумать, если int Доспосталось бы или вы должны пойти на долго или даже выше для Длинный двойной Отказ Но во время кодирования в Python вам не нужно беспокоиться об этих «тривиальных» вещах, потому что Python поддерживает целые числа произвольных размеров.
В C, когда вы пытаетесь вычислить 2², используя встроенные POWL Функция это дает вам инфы в качестве вывода.
Но для Python это кусок пирога 🎂
Python должен делать что-то красивое внутреннее, чтобы поддержать целые числа произвольных размеров, и сегодня мы узнаем, что под капотом!
Целое число в Python является структурой C, определяемая как следующее
Pyobject_var_head это макрос, который расширяется в Pyvarobject это имеет следующую структуру
Другие виды, которые имеют Pyobject_var_head находятся
Это некоторые мета поля в Pyobject Структура, используемая для подсчета ссылок (сборка мусора), но нам потребуется отдельная статья. Поле, на котором мы будем сосредоточиться на OB_DIGIT и в некоторой степени Ob_size Отказ
Декодирование OB_DIGIT.
Как правило, на низкоуровневых языках, таких как C, точность целых чисел ограничено 64-битным, но Python Inallements Произвольные целые числа Отказ Поскольку Python 3 Все целые числа представляются как Bignum, и они ограничены только имеющейся памятью хост-системы.
Декодирование OB_SIZE.
Наивный способ хранить целочисленное цифру – фактически хранение десятичной цифры в одном элементе массива, а затем, как в качестве добавления и вычитания могут быть выполнены так же, как математика класса.
С таким подходом число 5238 будет храниться как
Этот подход неэффективен, поскольку мы будем использовать 32 бита цифры ( uint32_t ), чтобы сохранить десятичную цифру, которая фактически варьируется только от 0 до 9 и могло бы быть легко представлена простыми 4 битами, а также во время записи что-то Универсально как Python, разработчик сердечника должен быть более находчивым, чем это.
Итак, мы можем сделать лучше? Наверняка, в противном случае эта статья не должна иметь место в Интернете. Давайте погрузимся в то, как Python хранит супер длинное целое число.
Питон путь
Вместо того, чтобы хранить только одну десятичную цифру в каждом элементе массива OB_DIGIT Python Python преобразует количество из базы 10 до основания 2³⁰ и вызывает каждый из элементов как цифра который колеблется от 0 до 2³⁰ – 1.
В системе шестнадцатеричных номеров основание составляет 16
2⁴, это означает, что каждая «цифра» шестнадцатеричного числа колеблется от 0 до 15 из десятичной системы. Аналогично для Python «Digit» находится в базе 2³⁰, что означает, что он варьируется от 0 до 2³⁰ – десятичной системы.
Таким образом, Python эффективно использует практически все выделенное пространство 32 бит на цифру и обеспечивает находчивую и по-прежнему выполняет такие операции, как добавление и вычитание, такие как математика класса.
В зависимости от платформы Python использует 32-битные целочисленные массивы без знака с 30-битными цифрами или 16-разрядными целочисленными целочисленными массивами с 15-разрядными цифрами. Это требует пару битов для выполнения операций, которые будут обсуждаться в некоторых будущих статьях.
Пример: 1152921504606846976.
Как уже упоминалось, для Python «цифра» является основой 2³⁰, если вы преобразуете 1152921504606846976 в базу 2³⁰ вы получаете 001 Отказ
1152921504606846976 = 0 * (2³⁰) ⁰ + 0 * (2³⁰) ¹ + 1 * (2³⁰) ²
_longobject структура для этого значения будет держать
Теперь, когда у нас есть справедливая идея о том, как Python поддерживает и реализует произвольные точные числа целых чисел своего времени, чтобы понять, как они случаются различные математические операции.
Добавление
Целые числа сохраняются «Digit-Wise», это означает, что добавление так же просто, как то, что мы узнали в школе класса, а исходный код Python показывает нам, что это именно так, как оно также реализовано. Функция по имени X_ADD в файле longobject.c выполняет добавление двух чисел.
Выше с фрагментом кода взят из X_ADD Функция, и вы можете видеть, что она итерации по цифрам и выполняет дополнение и вычисляет и распространяет нести.
Вещи становятся интересными, когда результат добавления является отрицательным числом. Знак Ob_size это знак целого числа, что означает, что если у вас есть отрицательный номер, то Ob_size будет отрицательным. Абсолютное значение Ob_size определит количество цифр в OB_DIGIT Отказ
Вычитание
Аналогично насколько реализован добавление, вычитание также бывает некорректной. Функция по имени x_sub в файле longobject.c Выпускает вычитание двух чисел.
Выше с фрагментом кода взят из x_sub Функция, и вы можете увидеть, как она итерации по цифрам и выпускает вычитание и вычисляет и распространяет норы. Очень похоже на дополнение действительно.
Умножение
Опять же наивный способ реализации умножения будет тем, что мы узнали в классе School Math, но это не будет очень эффективным. Python, чтобы сохранить вещи эффективными, реализует Алгоритм Карацуба Это умножает два N-значных числа в элементарных этапах O (Nˡᵒᵍ³).
Алгоритм немного сложен, выходит из объема этой статьи, но вы можете найти его реализацию в k_mul и k_lopsided_mul Функции в файле longobject.c Отказ
Отдел и другие операции
Все операции на целых числах определены в файле longobject.c И очень просто найти и следить каждый. Предупреждение: потребуется некоторое время, чтобы понять каждый подробно, так что возьмите несколько попкорн, прежде чем начать снимать.
Эта оптимизация может быть прослежена в макросе IS_SMALL_INT и функция get_small_int в longobject.c Отказ Таким образом, Python спасает много места и вычисления для обычно используемых целых чисел.
Это вторая статья в серии Internals Python. Первая статья была Как я изменил свой Python и сделал это сомнительным И это поможет вам предпринять свои первые шаги в исходном коде Python и проложить путь для того, чтобы стать разработчиком ядра Python.
Источник
