Python文件和數(shù)據(jù)格式化詳解教材

Python文件和數(shù)據(jù)格式化詳解教材匯報(bào)人：XX2024-01-11Python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處理數(shù)據(jù)格式化之YAML處理Python文件操作基礎(chǔ)01123使用`open()`函數(shù)打開(kāi)文件，需要指定文件路徑和打開(kāi)模式。打開(kāi)文件使用`close()`方法關(guān)閉文件，釋放資源。關(guān)閉文件使用`with`語(yǔ)句可以自動(dòng)管理文件的打開(kāi)和關(guān)閉，無(wú)需手動(dòng)調(diào)用`close()`方法。上下文管理文件打開(kāi)與關(guān)閉二進(jìn)制模式以二進(jìn)制方式打開(kāi)文件，用于處理二進(jìn)制數(shù)據(jù)。讀取模式以只讀方式打開(kāi)文件，使用`read()`方法讀取文件內(nèi)容。寫(xiě)入模式以寫(xiě)入方式打開(kāi)文件，使用`write()`方法向文件中寫(xiě)入內(nèi)容。如果文件不存在，會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建文件；如果文件已存在，會(huì)覆蓋原有內(nèi)容。追加模式以追加方式打開(kāi)文件，使用`write()`方法向文件中追加內(nèi)容。如果文件不存在，會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建文件；如果文件已存在，會(huì)在文件末尾追加內(nèi)容。文件讀寫(xiě)模式定位使用`seek()`方法可以移動(dòng)文件指針到指定位置。需要指定偏移量和參照點(diǎn)（起始位置、當(dāng)前位置或結(jié)束位置）。讀取指定內(nèi)容結(jié)合文件指針和定位，可以讀取文件中的指定內(nèi)容。文件指針指向當(dāng)前讀寫(xiě)位置的光標(biāo)。文件指針與定位文件操作異常處理異常類(lèi)型常見(jiàn)的文件操作異常包括`FileNotFoundError`（找不到指定文件或目錄）、`PermissionError`（沒(méi)有權(quán)限訪問(wèn)指定文件或目錄）等。異常處理使用`try...except...finally`語(yǔ)句塊可以捕獲并處理文件操作異常。在`try`塊中執(zhí)行可能會(huì)引發(fā)異常的代碼，在`except`塊中處理異常，在`finally`塊中執(zhí)行清理操作（如關(guān)閉文件）。數(shù)據(jù)格式化之字符串處理02基于英文字符的編碼方式，用7位或8位二進(jìn)制數(shù)表示一個(gè)字符。ASCII編碼統(tǒng)一字符編碼標(biāo)準(zhǔn)，采用16位或32位二進(jìn)制數(shù)表示一個(gè)字符，支持全球各種語(yǔ)言文字。Unicode編碼Unicode的一種實(shí)現(xiàn)方式，采用變長(zhǎng)字節(jié)表示字符，兼容ASCII編碼。UTF-8編碼Python中通過(guò)`encode()`方法進(jìn)行編碼，將字符串轉(zhuǎn)換為字節(jié)串；通過(guò)`decode()`方法進(jìn)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%格式化使用`%`占位符和格式化操作符進(jìn)行字符串格式化，如`"Hello,%s!"%name`。str.format()方法使用大括號(hào)`{}`作為占位符，通過(guò)`str.format()`方法進(jìn)行字符串格式化，如`"Hello,{}!".format(name)`。f-string格式化在Python3.6及以上版本中引入的一種新的字符串格式化方法，通過(guò)在字符串前加上`f`或`F`來(lái)標(biāo)識(shí)，使用大括號(hào)`{}`作為占位符，如`f"Hello,{name}!"`。字符串格式化方法字符串大小寫(xiě)轉(zhuǎn)換使用`lower()`、`upper()`、`capitalize()`等方法進(jìn)行大小寫(xiě)轉(zhuǎn)換。字符串分割使用`split()`方法將字符串按照指定的分隔符分割成列表。字符串替換使用`replace()`方法替換字符串中的某個(gè)子串。字符串連接使用`+`操作符連接兩個(gè)字符串。字符串截取使用切片操作截取字符串的一部分，如`string[start:end]`。字符串常用操作正則表達(dá)式簡(jiǎn)介：正則表達(dá)式是一種用于匹配字符串模式的強(qiáng)大工具，可以用來(lái)進(jìn)行復(fù)雜的文本處理和數(shù)據(jù)提取。re模塊：Python標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的re模塊提供了正則表達(dá)式的相關(guān)功能，包括正則表達(dá)式的編譯、匹配、搜索、替換等操作。正則表達(dá)式語(yǔ)法：正則表達(dá)式由普通字符和特殊字符組成，特殊字符包括元字符、轉(zhuǎn)義字符、限定符等，用于定義匹配規(guī)則。正則表達(dá)式在字符串處理中的應(yīng)用場(chǎng)景：包括驗(yàn)證用戶(hù)輸入、提取特定信息、替換特定內(nèi)容等。例如，可以使用正則表達(dá)式驗(yàn)證郵箱地址、手機(jī)號(hào)碼等是否符合規(guī)范，或者從HTML代碼中提取鏈接等。正則表達(dá)式在字符串處理中的應(yīng)用數(shù)據(jù)格式化之JSON處理0303JSON數(shù)據(jù)類(lèi)型JSON支持多種數(shù)據(jù)類(lèi)型，包括字符串、數(shù)字、布爾值、數(shù)組、對(duì)象等。01JSON定義JSON（JavaScriptObjectNotation）是一種輕量級(jí)的數(shù)據(jù)交換格式，易于閱讀和編寫(xiě)。02JSON結(jié)構(gòu)JSON數(shù)據(jù)以鍵值對(duì)的形式表示，數(shù)據(jù)之間使用逗號(hào)分隔，整個(gè)數(shù)據(jù)由大括號(hào)或中括號(hào)包裹。JSON數(shù)據(jù)格式簡(jiǎn)介在Python中使用json模塊需要先導(dǎo)入該模塊。json模塊導(dǎo)入將Python對(duì)象編碼成JSON字符串。json.dumps()將已編碼的JSON字符串解碼為Python對(duì)象。json.loads()Python中JSON模塊使用使用json.dumps()將Python對(duì)象轉(zhuǎn)換為JSON格式的字符串。編碼過(guò)程使用json.loads()將JSON格式的字符串轉(zhuǎn)換為Python對(duì)象。解碼過(guò)程展示Python對(duì)象與JSON字符串之間的轉(zhuǎn)換過(guò)程。編碼解碼示例JSON數(shù)據(jù)編碼與解碼JSON格式校驗(yàn)的重要性：確保數(shù)據(jù)的正確性和完整性。使用json.JSONDecoder進(jìn)行校驗(yàn)：通過(guò)創(chuàng)建JSONDecoder對(duì)象，并傳入相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行JSON數(shù)據(jù)格式校驗(yàn)。校驗(yàn)示例：展示如何使用JSONDecoder進(jìn)行JSON數(shù)據(jù)格式校驗(yàn)。010203JSON數(shù)據(jù)格式校驗(yàn)數(shù)據(jù)格式化之XML處理04XML（ExtensibleMarkupLanguage）是一種標(biāo)記語(yǔ)言，用于描述和傳輸數(shù)據(jù)。XML定義XML具有自描述性、可擴(kuò)展性、跨平臺(tái)性等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)交換、配置文件、Web服務(wù)等場(chǎng)景。XML特點(diǎn)XML與HTML都是標(biāo)記語(yǔ)言，但HTML用于顯示數(shù)據(jù)，而XML用于描述和傳輸數(shù)據(jù)。XML與HTML區(qū)別XML數(shù)據(jù)格式簡(jiǎn)介xml.etree.ElementTree模塊Python標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的xml.etree.ElementTree模塊提供了輕量級(jí)的XML處理功能，可用于解析和創(chuàng)建XML文檔。lxml模塊lxml是Python的一個(gè)第三方庫(kù)，提供了更為強(qiáng)大和靈活的XML處理功能，支持XPath和XSLT等操作。使用方法導(dǎo)入相應(yīng)模塊，使用解析方法將XML文檔轉(zhuǎn)換為對(duì)象模型，然后進(jìn)行遍歷和操作。Python中XML模塊使用將Python對(duì)象轉(zhuǎn)換為XML格式的過(guò)程稱(chēng)為編碼?？梢允褂脁ml.etree.ElementTree或lxml模塊中的方法將Python對(duì)象編碼為XML字符串或文件。編碼將XML格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Python對(duì)象的過(guò)程稱(chēng)為解碼。同樣可以使用xml.etree.ElementTree或lxml模塊中的方法將XML字符串或文件解碼為Python對(duì)象。解碼XML數(shù)據(jù)編碼與解碼XML數(shù)據(jù)格式校驗(yàn)DTD（DocumentTypeDefinition）是XML文檔的文檔類(lèi)型定義，用于定義XML文檔的結(jié)構(gòu)?？梢允褂脁ml.etree.ElementTree或lxml模塊中的方法進(jìn)行DTD校驗(yàn)。XMLSchema校驗(yàn)XMLSchema是一種基于XML的語(yǔ)法，用于定義XML文檔的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容?？梢允褂胠xml模塊中的方法進(jìn)行XMLSchema校驗(yàn)。校驗(yàn)流程首先定義好DTD或XMLSchema，然后使用相應(yīng)的校驗(yàn)方法對(duì)XML文檔進(jìn)行校驗(yàn)，判斷是否符合定義的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容要求。DTD校驗(yàn)數(shù)據(jù)格式化之CSV處理05CSV（Comma-SeparatedValues）數(shù)據(jù)格式：一種簡(jiǎn)單的文件格式，用于存儲(chǔ)表格數(shù)據(jù)，如電子表格或數(shù)據(jù)庫(kù)。CSV文件組成：由任意數(shù)量的記錄組成，記錄之間以某種換行符分隔；每條記錄由字段組成，字段之間的分隔符是其它字符或字符串。CSV文件特點(diǎn)：純文本、易讀性強(qiáng)、占用空間小、跨平臺(tái)等。CSV數(shù)據(jù)格式簡(jiǎn)介csv模塊概述Python標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的csv模塊提供了讀寫(xiě)CSV文件的功能。csv.reader()函數(shù)用于讀取CSV文件內(nèi)容，返回一個(gè)reader對(duì)象，可以遍歷文件的每一行。csv.writer()函數(shù)用于將數(shù)據(jù)寫(xiě)入CSV文件，創(chuàng)建一個(gè)writer對(duì)象，調(diào)用writerow()或writerows()方法寫(xiě)入數(shù)據(jù)。Python中CSV模塊使用030201寫(xiě)入CSV文件使用csv.writer()函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)writer對(duì)象，調(diào)用writerow()方法寫(xiě)入單行數(shù)據(jù)，或調(diào)用writerows()方法寫(xiě)入多行數(shù)據(jù)。示例代碼展示如何使用csv模塊讀取和寫(xiě)入CSV文件。讀取CSV文件使用csv.reader()函數(shù)打開(kāi)CSV文件并讀取內(nèi)容，通過(guò)遍歷reader對(duì)象獲取每一行數(shù)據(jù)。CSV數(shù)據(jù)讀寫(xiě)操作將讀取的CSV數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的格式轉(zhuǎn)換，如數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換、日期格式轉(zhuǎn)換等。數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換對(duì)讀取的CSV數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，確保數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性，如檢查字段是否缺失、數(shù)據(jù)類(lèi)型是否正確等。數(shù)據(jù)校驗(yàn)在讀寫(xiě)CSV文件時(shí)，可能會(huì)遇到一些異常情況，如文件不存在、讀寫(xiě)權(quán)限不足等，需要進(jìn)行異常處理以確保程序的穩(wěn)定性。異常處理CSV數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換與校驗(yàn)數(shù)據(jù)格式化之YAML處理06YAML數(shù)據(jù)格式簡(jiǎn)介01YAML是一種簡(jiǎn)潔的非標(biāo)記性語(yǔ)言，以數(shù)據(jù)為中心，易于人類(lèi)閱讀和編寫(xiě)。02YAML用于配置文件、數(shù)據(jù)交換格式、以及需要表達(dá)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的場(chǎng)合。YAML的基本語(yǔ)法包括鍵值對(duì)、列表、標(biāo)量等基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。03安裝PyYAML模塊pipinstallpyyaml。導(dǎo)入PyYAML模塊importyaml。Python中YAML模塊使用編碼：將Python對(duì)象轉(zhuǎn)換為YAML格式的字符串。YAML數(shù)據(jù)編碼與解碼010203```pythonimportyamldata={'name':'John','age':30,'city':'NewYork'}YAML數(shù)據(jù)編碼與解碼yaml_str=yaml.dump(data)YAML數(shù)據(jù)編碼與解碼YAML數(shù)據(jù)編碼與解碼print(yaml_str)```解碼：將YAML格式的字符串轉(zhuǎn)換為Python對(duì)象。YAML數(shù)據(jù)編碼與解碼```pythonyaml_str='name:Johnnage: