Python快速編程入門（第3版） 課件 第7章 文件與數(shù)據(jù)格式化

第7章文件與數(shù)據(jù)格式化《Python快速編程入門（第3版））》學(xué)習(xí)目標(biāo)/Target了解文件，能夠說出計(jì)算機(jī)中文件的完整標(biāo)識和文件分類掌握文件與目錄管理，能夠通過os模塊中的函數(shù)管理計(jì)算機(jī)中的文件與目錄掌握文件的基礎(chǔ)操作，能夠?qū)崿F(xiàn)文件的打開、關(guān)閉、讀寫、定位讀寫的操作學(xué)習(xí)目標(biāo)/Target了解數(shù)據(jù)的分類，能夠區(qū)分一維數(shù)據(jù)、二維數(shù)據(jù)和多維數(shù)據(jù)熟悉多維數(shù)據(jù)的格式，能夠歸納JSON和XML數(shù)據(jù)的特點(diǎn)熟悉數(shù)據(jù)的存儲與讀寫方式，能夠歸納一維數(shù)據(jù)和二維數(shù)據(jù)的存儲方式，以

及實(shí)現(xiàn)一維數(shù)據(jù)和二維數(shù)據(jù)的讀寫操作章節(jié)概述/Summary程序中通常會使用變量保存運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的臨時(shí)數(shù)據(jù)，但這些臨時(shí)數(shù)據(jù)在程序結(jié)束后會隨之消失。然而，有些程序中的數(shù)據(jù)需要持久保存，例如游戲程序中的角色屬性數(shù)據(jù)、裝備數(shù)據(jù)、物品數(shù)據(jù)等。那么，有沒有一種方法可以持久保存這些數(shù)據(jù)呢？答案是肯定的，計(jì)算機(jī)可以使用文件持久地保存數(shù)據(jù)。本章將從計(jì)算機(jī)中文件的分類、基礎(chǔ)操作、管理方式與數(shù)據(jù)維度等方面對計(jì)算機(jī)中文件與數(shù)據(jù)格式化的相關(guān)知識進(jìn)行介紹。目錄/Contents010203文件概述文件的基礎(chǔ)操作文件與目錄管理04實(shí)訓(xùn)案例05數(shù)據(jù)維度與數(shù)據(jù)格式化文件概述7.1

先定一個(gè)小目標(biāo)！了解文件，能夠說出計(jì)算機(jī)中文件的完整標(biāo)識和文件分類7.1文件概述在計(jì)算機(jī)中，文件是廣泛應(yīng)用的數(shù)據(jù)存儲方式，它們以硬盤等外部介質(zhì)為載體，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲著各種數(shù)據(jù)，如文本文檔、圖像、程序、音頻、視頻等。7.1文件概述7.1文件概述計(jì)算機(jī)中的每個(gè)文件也有唯一確定的標(biāo)識，用于識別和引用該文件。文件標(biāo)識由路徑、文件名主干和擴(kuò)展名3個(gè)部分組成，關(guān)于它們的介紹如下。（1）路徑：路徑是文件在計(jì)算機(jī)中的位置表示，用于指明文件所在的目錄結(jié)構(gòu)，以幫助操作系統(tǒng)定位文件的具體位置。路徑可以分為相對路徑或絕對路徑，其中相對路徑是相對于當(dāng)前工作目錄或某個(gè)特定目錄的路徑，絕對路徑從根目錄開始完整地指定文件的位置。（2）文件名主干：文件名主干通常是用于描述文件的內(nèi)容、用途或其他相關(guān)信息的字符串，它有助于用戶識別和區(qū)分不同的文件。（3）擴(kuò)展名：擴(kuò)展名是文件名中表示文件類型或格式的部分，用于幫助操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序辨識和處理不同種類的文件，通常緊跟在文件名主干之后，以點(diǎn)號進(jìn)行分隔。7.1文件概述在Windows操作系統(tǒng)中，一個(gè)文件的完整標(biāo)識如圖所示。操作系統(tǒng)以文件為單位對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，若想找到存放在外部介質(zhì)上的數(shù)據(jù)，必須先按照文件標(biāo)識找到指定的文件，再從文件中讀取數(shù)據(jù)。根據(jù)上圖所示的完整標(biāo)識，用戶可以在Windows操作系統(tǒng)中找到D:\itcast\chapter10路徑下文件名主干為example，擴(kuò)展名為.dat的文件。7.1文件概述1.文本文件文本文件是由字符組成的文件，它包含了可被人類讀取和理解的文本信息。文本文件中的字符可以是字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號和其他可輸出字符。一般情況下，文本文件以純文本形式存儲，并使用ASCII碼、Unicode或其他字符編碼方式來表示其中的字符。常見的文本文件格式包括TXT、CSV、XML、HTML、JSON等。由于文本文件以可讀的文本形式存儲，其內(nèi)容在計(jì)算機(jī)以及不同操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序之間具有良好的可移植性和互操作性。文本文件可以被文本處理工具和編程語言進(jìn)行讀取、寫入和處理，這使得文本文件成為廣泛應(yīng)用于各種場景的通用數(shù)據(jù)存儲格式。7.1文件概述2.二進(jìn)制文件二進(jìn)制文件是由字節(jié)組成的文件，它以二進(jìn)制形式存儲數(shù)據(jù)，包含計(jì)算機(jī)能夠直接解讀和處理的信息。二進(jìn)制文件可以包含各種類型的數(shù)據(jù)，如圖像、音頻、視頻、可執(zhí)行文件、數(shù)據(jù)庫文件等，這類文件不能直接使用文字處理程序正常讀寫，必須使用關(guān)聯(lián)程序才能正確獲取文件信息。在計(jì)算機(jī)中，二進(jìn)制文件和文本文件這兩種類型是根據(jù)數(shù)據(jù)邏輯存儲結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分的，而非物理存儲結(jié)構(gòu)，由于計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)都是以二進(jìn)制形式存儲的，所以二進(jìn)制文件和文本文件在物理層面上并沒有區(qū)別。多學(xué)一招：標(biāo)準(zhǔn)文件Python的sys模塊中定義了3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)文件，分別為stdin（標(biāo)準(zhǔn)輸入文件）、stdout（標(biāo)準(zhǔn)輸出文件）和stderr（標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤文件）。標(biāo)準(zhǔn)輸入文件對應(yīng)輸入設(shè)備，如鍵盤；標(biāo)準(zhǔn)輸出文件和標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤文件對應(yīng)輸出設(shè)備，如顯示器。每個(gè)終端都有其對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)文件，這些文件在終端啟動的同時(shí)打開。在Python解釋器中導(dǎo)入sys模塊后便可對標(biāo)準(zhǔn)文件進(jìn)行操作。以標(biāo)準(zhǔn)輸出文件為例，向該文件中寫入數(shù)據(jù)的示例代碼如下：importsysfile=sys.stdoutfile.write("hello")以上代碼將標(biāo)準(zhǔn)輸出文件賦給文件對象file，又通過文件對象file調(diào)用內(nèi)置方法write()向標(biāo)準(zhǔn)輸出文件寫數(shù)據(jù)。程序執(zhí)行后，字符串“hello”將被寫入標(biāo)準(zhǔn)輸出文件，即輸出到終端。文件的基礎(chǔ)操作7.2

先定一個(gè)小目標(biāo)！7.2.1文件的打開與關(guān)閉掌握文件的基礎(chǔ)操作，能夠?qū)崿F(xiàn)文件的打開與關(guān)閉操作7.2.1文件的打開與關(guān)閉當(dāng)用戶需要對一個(gè)文件進(jìn)行讀取或?qū)懭氩僮鲿r(shí)，首先需要將文件打開，建立與該文件的連接，然后在完成操作以后需要將文件關(guān)閉，斷開與文件的連接，以便及時(shí)釋放資源并確保數(shù)據(jù)的完整性。7.2.1文件的打開與關(guān)閉Python中的內(nèi)置函數(shù)open()用于打開文件并返回相應(yīng)的文件對象，該函數(shù)的語法格式如下：open(file,mode='r',buffering=None,encoding=None,errors=None,newline=None,closefd=True)語法格式file：表示接收待打開文件的名稱或路徑。encoding：表示文件的編碼格式。mode：表示文件的打開模式，打開模式的基本取值有r、w、a，這些值也可以與b、+組合使用7.2.1文件的打開與關(guān)閉常用的文件打開模式打開模式名稱描述r/rb讀取/二進(jìn)制讀取模式以只讀的方式打開文本文件/二進(jìn)制文件，若文件不存在或無法找到，則將無法成功打開文件w/wb寫入/二進(jìn)制寫入模式以只寫的方式打開文本文件/二進(jìn)制文件。若文件已經(jīng)存在，則會先清空文件內(nèi)容再寫入新的文本數(shù)據(jù)/二進(jìn)制數(shù)據(jù)；若文件不存在，則會創(chuàng)建一個(gè)新的文件a/ab追加/二進(jìn)制追加模式以只寫的方式打開文本文件/二進(jìn)制文件，并在文件末尾追加數(shù)據(jù)，而不會清空文件原有的數(shù)據(jù)。若文件不存在，則會創(chuàng)建一個(gè)新的文件r+/rb+讀寫/二進(jìn)制讀寫模式以讀寫的方式打開文本文件/二進(jìn)制文件，允許在文件中進(jìn)行讀取和寫入操作。若文件不存在或無法找到，則將無法成功打開文件w+/wb+讀寫/二進(jìn)制讀寫模式以讀寫的方式打開文本文件/二進(jìn)制文件，允許在文件中進(jìn)行讀取和寫入操作。若文件已經(jīng)存在，則會先清空文件內(nèi)容再進(jìn)行讀取和寫入的操作；若文件不存在，則會創(chuàng)建一個(gè)新的文件a+/ab+追加/二進(jìn)制追加讀寫模式以讀寫的方式打開文本文件/二進(jìn)制文件，允許在文件中進(jìn)行讀取和寫入操作，寫入的數(shù)據(jù)會直接追加到已有數(shù)據(jù)的后面，而不會清空文件原有的數(shù)據(jù)。若文件不存在，則會創(chuàng)建一個(gè)新的文件7.2.1文件的打開與關(guān)閉若open()函數(shù)成功打開文件，則會返回一個(gè)文件對象。打開文件的示例如下：file1=open('E:\\a.txt') #以只讀方式打開E盤的文本文件a.txtfile2=open('b.txt','w') #以只寫方式打開當(dāng)前目錄的文本文件b.txtfile3=open('c.txt','w+') #以讀寫方式打開文本文件c.txtfile4=open('d.txt','wb+') #以讀寫、二進(jìn)制方式打開文本文件d.txt以只讀模式打開文件時(shí)，若待打開的文件不存在，則文件會打開失敗，導(dǎo)致程序出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)信息。7.2.1文件的打開與關(guān)閉Python中可通過close()方法關(guān)閉文件，也可以使用with語句實(shí)現(xiàn)文件的自動關(guān)閉。下面分別介紹這2種關(guān)閉文件的方式。（1）close()方法close()方法是為文件對象提供的方法，用于關(guān)閉已經(jīng)打開的文件，該方法無需傳入任何參數(shù)，直接調(diào)用即可。例如，調(diào)用close()方法關(guān)閉之前打開的文件對象file，具體代碼如下：file.close()

示例7.2.1文件的打開與關(guān)閉（2）with語句當(dāng)操作文件時(shí)，如果打開文本與關(guān)閉文件之間的操作較多，我們很容易遺漏關(guān)閉文件操作，為此Python引入with語句預(yù)定義清理操作，實(shí)現(xiàn)文件的自動關(guān)閉。with語句的語法格式如下：withopen(文件路徑,打開模式)as變量名:

代碼塊 示例上述語法格式中，as及其后面的變量名都是可選的。當(dāng)程序執(zhí)行with語句時(shí)，首先會調(diào)用open()函數(shù)打開指定路徑下的文件，并將該函數(shù)返回的文件對象賦值給變量，然后執(zhí)行with語句內(nèi)的代碼塊，并在代碼塊執(zhí)行完畢后自動調(diào)用close()方法關(guān)閉已打開的文件。使用with語句可以簡化文件操作的代碼，并確保在任何情況下都會正確關(guān)閉文件。7.2.1文件的打開與關(guān)閉雖然程序執(zhí)行完畢后，系統(tǒng)會自動關(guān)閉由該程序打開的文件，但計(jì)算機(jī)中可打開的文件數(shù)量是有限的，每打開一個(gè)文件，可打開文件數(shù)量就減1。打開的文件占用系統(tǒng)資源，若打開的文件過多，會降低系統(tǒng)性能。當(dāng)文件以緩沖方式打開時(shí)，磁盤文件與內(nèi)存間的讀寫并非即時(shí)的，若程序因異常關(guān)閉，可能產(chǎn)生數(shù)據(jù)丟失。因此，編寫代碼時(shí)應(yīng)在程序中主動關(guān)閉不再使用的文件。

先定一個(gè)小目標(biāo)！7.2.2文件的讀寫掌握文件的基礎(chǔ)操作，能夠?qū)崿F(xiàn)文件的讀寫操作7.2.2文件的讀寫1.讀取文件read()方法用于從指定文件中讀取一定數(shù)量的字節(jié)或字符，并將讀取到的數(shù)據(jù)返回。read()方法的語法格式如下：read(size=-1)語法格式以上格式中的參數(shù)size用于指定從文件中讀取數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)或字符數(shù)，默認(rèn)值為-1，說明一次性從文件中讀取所有數(shù)據(jù)。7.2.2文件的讀寫以文件test.txt為例，演示使用read()方法讀取該文件中指定數(shù)量的字符，test.txt文件中的內(nèi)容具體如下:withopen('test.txt')asfile:result=file.read(3)#讀取3個(gè)字符的數(shù)據(jù)

print(result)result=file.read(3)#繼續(xù)讀取3個(gè)字符的數(shù)據(jù)

print(result)result=file.read()#讀取剩余的全部數(shù)據(jù)

print(result) 7.2.2文件的讀寫1.讀取文件readline()方法用于從指定文件中讀取一行數(shù)據(jù)，并保留該行數(shù)據(jù)末尾的換行符\n。readline()方法的語法格式如下：readline()語法格式7.2.2文件的讀寫以文件test.txt為例，演示使用read()方法讀取該文件中指定數(shù)量的字符，test.txt文件中的內(nèi)容具體如下:withopen('test.txt')asfile:result=file.readline()#第1次讀取，讀取第一行數(shù)據(jù)

print(result)result=file.readline()#第2次讀取，讀取第二行數(shù)據(jù)

print(result)result=file.readline()#第3次讀取，讀取第三行數(shù)據(jù)

print(result)result=file.readline()#第4次讀取，讀取第四行數(shù)據(jù)

print(result)7.2.2文件的讀寫1.讀取文件readlines()方法用于一次性讀取文件中的所有數(shù)據(jù)，若讀取成功返回一個(gè)列表，文件中的每一行對應(yīng)列表中的一個(gè)元素。readlines()方法的語法格式如下：readlines(hint=-1)語法格式以上格式中，參數(shù)hint的單位為字節(jié)，它用于控制要讀取的行數(shù)，如果行中數(shù)據(jù)的總大小超出了hint指定的字節(jié)，readlines()方法將不會繼續(xù)讀取文件，返回的列表中的行數(shù)可能會少于hint指定的行數(shù)。以文件test.txt文件為例，演示使用readlines()方法讀取該文件的所有數(shù)據(jù)，示例代碼如下：withopen('test.txt')asfile:print(file.readlines())#使用readlines()方法讀取所有的數(shù)據(jù)7.2.2文件的讀寫7.2.2文件的讀寫read()和readlines()方法都可一次讀取文件中的全部數(shù)據(jù)，但這兩種操作可能會引起內(nèi)存問題。因?yàn)橛?jì)算機(jī)的內(nèi)存是有限的，若文件較大，read()和readlines()的一次讀取便會耗盡系統(tǒng)內(nèi)存，這顯然是不可取的。為了保證讀取安全，通常會采用read(size)方法，通過多次調(diào)用read()方法每次讀取size個(gè)字節(jié)或字符。7.2.2文件的讀寫2.寫入文件（1）write()方法write()方法可以將字符串寫入文件，其語法格式如下：write(data)語法格式以上格式中的參數(shù)data表示要寫入文件的數(shù)據(jù)，若數(shù)據(jù)寫入成功，write()方法會返回本次寫入文件數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)或字符數(shù)。使用write()方法向write_file.txt文件中寫入數(shù)據(jù)，示例代碼如下：string="Nothingintheworldisdifficult"\"foronewhosetshismindtoit."withopen('write_file.txt',mode='w')asfile:size=file.write(string)#向文件中寫入數(shù)據(jù)

print(size)#輸出字符數(shù)7.2.2文件的讀寫7.2.2文件的讀寫2.寫入文件（2）writelines()方法writelines()方法用于將字符串或包含字符串的列表寫入文件，其語法格式如下：writelines(lines)語法格式以上格式中的參數(shù)lines表示要寫入文件中的數(shù)據(jù)，該參數(shù)可以是一個(gè)字符串或字符串列表。需要說明的是，若寫入文件的數(shù)據(jù)在文件中需要換行，應(yīng)顯式插入換行符。使用writelines()方法向文件write_file.txt中寫入數(shù)據(jù)，示例代碼如下：string_list=["Hereweareall,byday;\n","bynightwe'rehurl'dBydreams,\n","eachoneintoaseveralworld."]withopen('write_file.txt',mode='w')asfile:file.writelines(string_list)7.2.2文件的讀寫多學(xué)一招：函數(shù)的嵌套定義文本文件支持多種編碼方式，不同編碼方式下字符與字節(jié)的對應(yīng)關(guān)系不同，常見的編碼方式以及字符與字節(jié)的對應(yīng)關(guān)系如表所示。編碼方式語言字符數(shù)字節(jié)數(shù)ASCII中文1/英文11UTF-8中文13或4英文11UTF-16中文12英文12UTF-32中文14英文14GBK中文12英文11

先定一個(gè)小目標(biāo)！7.2.3文件的定位讀寫掌握文件的基礎(chǔ)操作，能夠?qū)崿F(xiàn)文件的定位讀寫操作7.2.3文件的定位讀寫每個(gè)文件對象都有一個(gè)稱為“讀寫指針”的屬性，該屬性用于記錄當(dāng)前的讀寫位置，默認(rèn)值為0，即文件讀寫位置默認(rèn)在文件開頭位置。Python中提供了一些獲取與修改文件讀寫位置的方法，以實(shí)現(xiàn)文件的定位讀寫。7.2.3文件的定位讀寫（1）tell()方法tell()方法用于獲取文件當(dāng)前的讀寫位置，該方法會返回一個(gè)表示文件讀寫位置的整數(shù)，這個(gè)整數(shù)是以字節(jié)為單位。例如，當(dāng)程序從文件開頭位置讀取了3個(gè)英文字符后，通過tell()方法獲取的文件讀寫位置為3，說明文件讀寫位置當(dāng)前位于從文件開頭偏移3個(gè)字節(jié)的位置。以操作文件write_file.txt為例，演示通過tell()方法獲取當(dāng)前的文件讀寫位置，具體代碼如下：withopen('write_file.txt')asfile:read_location=file.tell()#獲取文件讀寫位置

print(read_location)file.read(5)#通過read()方法讀取數(shù)據(jù)，移動文件讀寫位置

read_location=file.tell()#再次獲取文件讀寫位置

print(read_location)示例7.2.3文件的定位讀寫定位讀寫的示例2.seek()方法Python中提供了seek()方法，該方法用于移動文件讀寫位置到指定的位置，以便用戶能夠從任意位置開始讀寫文件。seek()方法的語法格式如下：seek(offset,

whence=os.SEEK_SET,

/)語法格式offset：表示偏移量，即文件讀寫位置需要移動的字節(jié)數(shù)，它的取值可以為正數(shù)、負(fù)數(shù)或0，其中正數(shù)表示相對于指定位置向文件末尾移動的字節(jié)數(shù)，負(fù)數(shù)表示相對于指定位置向文件開頭移動的字節(jié)數(shù)，0表示不移動，即保持位置不變。from：指定偏移量的參考位置，該參數(shù)支持的取值及其代表的含義分別如下。os.SEEK_SET或0：默認(rèn)值，表示從文件開頭位置開始偏移。os.SEEK_CUR或1：表示從當(dāng)前位置開始偏移。os.SEEK_END或2：表示從文件末尾位置開始偏移。以操作文件write_file.txt為例，演示通過seek()移動文件讀寫位置，具體代碼如下：withopen('write_file.txt')asfile:read_location=file.seek(5,0)#從文件開頭移動5個(gè)字節(jié)

print(read_location)#輸出當(dāng)前的文件讀寫位置

result=file.read(3)#讀取3個(gè)字符的數(shù)據(jù)

print(result)7.2.3文件的定位讀寫當(dāng)使用seek()方法操作文本文件時(shí)，只能在from參數(shù)值為0的情況下從文件的開頭位置移動文件的讀寫位置，而不能在from參數(shù)值為1或2的情況下進(jìn)行相對移動，這樣會導(dǎo)致程序出現(xiàn)錯(cuò)誤。示例代碼如下：withopen('write_file.txt')asfile: #打開文本文件

read_location=file.seek(5,0)#從文件開頭移動5個(gè)字節(jié)

print(read_location)read_location=file.seek(-3,2)#從文件結(jié)尾向前移動3個(gè)字節(jié)

print(read_location)7.2.3文件的定位讀寫若要相對當(dāng)前讀寫位置或文件末尾移動文件讀寫位置，則需要以二進(jìn)制形式打開文件，示例代碼如下：withopen('write_file.txt','rb')asfile:#以二進(jìn)制形式打開文件

read_location=file.seek(5,0)#從文件開頭移動5個(gè)字節(jié)

print(read_location)read_location=file.seek(-3,2)#從文件結(jié)尾向前移動3個(gè)字節(jié)

print(read_location)7.2.3文件的定位讀寫文件與目錄管理7.3

先定一個(gè)小目標(biāo)！7.3文件與目錄管理掌握文件與目錄管理，能夠通過os模塊中的函數(shù)管理計(jì)算機(jī)中的文件與目錄對于用戶而言，文件和目錄以不同的形式展現(xiàn)，但對計(jì)算機(jī)而言，目錄是文件屬性信息的集合，它本質(zhì)上也是一種文件。除Python的內(nèi)置方法外，os模塊中也定義了與文件操作相關(guān)的函數(shù)，利用這些函數(shù)可以實(shí)現(xiàn)刪除文件、文件重命名、創(chuàng)建或刪除目錄、獲取當(dāng)前目錄、更改默認(rèn)目錄與獲取目錄列表等操作。7.3文件與目錄管理1.刪除文件—remove()函數(shù)os模塊中的remove()函數(shù)用于刪除指定路徑下的文件，若待刪除的文件不存在，則會導(dǎo)致程序報(bào)錯(cuò)。remove()函數(shù)的語法格式如下：7.3文件與目錄管理remove(path)語法格式path：表示待刪除文件的路徑，取值可以為絕對路徑或相對路徑，若該參數(shù)只傳入一個(gè)文件的名稱，則表明刪除當(dāng)前目錄下指定名稱的文件。使用remove()函數(shù)刪除文件a.txt的示例importosos.remove('a.txt')使用remove()函數(shù)刪除文件a.txt的示例2.文件重命名—rename()函數(shù)使用os模塊中的rename()函數(shù)可以重命名目錄或文件的名稱，該函數(shù)要求目標(biāo)目錄或文件必須存在，不存在會導(dǎo)致程序報(bào)錯(cuò)。rename()函數(shù)的語法格式如下：7.3文件與目錄管理rename(src,dst,*,src_dir_fd=None,dst_dir_fd=None)語法格式src：表示舊的目錄名或文件名。dst：表示新的目錄名或文件名。src_dir_fd：表示舊目錄或文件所在的文件描述符。dst_dir_fd：表示新目錄或文件所在的文件描述符，如果指定了此參數(shù)，則會將dst視為dst_dir_fd指定目錄的相對路徑。importosos.rename('a.txt','test.txt')使用rename()函數(shù)重命名文件a.txt的示例3.創(chuàng)建或刪除目錄—mkdir()或rmdir()函數(shù)os模塊中的mkdir()可以創(chuàng)建目錄，rmdir()函數(shù)可以刪除目錄，這兩個(gè)函數(shù)都必須傳入一個(gè)目錄名。例如，使用mkdir()函數(shù)創(chuàng)建名稱為dir的目錄，具體代碼如下：7.3文件與目錄管理importosos.rmdir('dir')經(jīng)以上操作后，當(dāng)前路徑下增加了一個(gè)名稱為dir的目錄。需要注意的是，待創(chuàng)建的目錄不能與已有目錄重名，否則將創(chuàng)建失敗。例如，使用rmdir()函數(shù)刪除名稱為dir的目錄，具體代碼如下：os.rmdir('dir')4.獲取當(dāng)前目錄—getcwd()函數(shù)當(dāng)前目錄即Python當(dāng)前的工作路徑。os模塊中的getcwd()函數(shù)用于獲取當(dāng)前目錄，調(diào)用該函數(shù)可獲取當(dāng)前工作目錄的絕對路徑。示例代碼如下：7.3文件與目錄管理result=os.getcwd()print(result)5.更改默認(rèn)目錄—chdir()函數(shù)os模塊中的chdir()函數(shù)用于更改默認(rèn)目錄。若對文件或文件夾進(jìn)行操作時(shí)傳入的是文件名而非路徑名，Python解釋器會從默認(rèn)目錄中查找指定文件，或在默認(rèn)目錄下創(chuàng)建新的文件。若沒有特別設(shè)置，當(dāng)前目錄即為默認(rèn)目錄。使用chdir()函數(shù)更改默認(rèn)目錄為“E:\”，再次使用getcwd()函數(shù)獲取當(dāng)前目錄，示例代碼如下：7.3文件與目錄管理importosos.chdir('E:\\')#更改默認(rèn)目錄result=os.getcwd()#獲取當(dāng)前目錄print(result)6.獲取文件名列表—listdir()函數(shù)實(shí)際應(yīng)用中常常需要先獲取指定目錄下的所有文件，再對目標(biāo)文件進(jìn)行相應(yīng)操作。os模塊中提供了listdir()函數(shù)，使用該函數(shù)可方便快捷地獲取指定目錄下所有文件的文件名列表。例如，獲取當(dāng)前目錄下的所有文件列表，具體代碼如下：7.3文件與目錄管理importosdirs=os.listdir('./') #獲取文件名列表print(dirs)實(shí)訓(xùn)案例7.4

先定一個(gè)小目標(biāo)！7.4.1信息安全策略——文件備份根據(jù)任務(wù)描述實(shí)現(xiàn)案例：信息安全策略——文件備份當(dāng)今是信息時(shí)代，信息在當(dāng)今社會占據(jù)的地位不言而喻，信息安全更是當(dāng)前人們重視的問題之一。人們考慮從傳輸和存儲2個(gè)方面來保障信息的安全，備份是在存儲工作中保障信息安全的有效方式。本案例要求編寫程序，根據(jù)用戶輸入的要備份的目錄或文件，實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有備份文件與目錄功能的備份工具。備份工具的具體要求如下：（1）如果用戶輸入的備份目錄不存在，則會創(chuàng)建該目錄后再進(jìn)行文件備份操作；如果用戶輸入的備份目錄存在，則會直接進(jìn)行文件備份操作。（2）如果用戶輸入的備份目錄是一個(gè)文件夾，則遍歷該文件夾下的所有文件并逐個(gè)備份。（3）如果用戶輸入的備份文件存在，則會直接在該文件中進(jìn)行備份操作，否則提示用戶備份的文件不存在，并退出程序。（4）備份操作是將源文件內(nèi)容逐行復(fù)制到新文件中，保存在備份目錄下，并以原文件名命名新文件。7.4.1信息安全策略——文件備份

先定一個(gè)小目標(biāo)！根據(jù)任務(wù)描述實(shí)現(xiàn)案例：用戶賬戶管理7.4.2用戶賬戶管理現(xiàn)如今，許多網(wǎng)站要求訪問者在訪問網(wǎng)站內(nèi)容之前進(jìn)行登錄；若訪問者沒有該網(wǎng)站的賬號，則需要先進(jìn)行注冊。注冊后，網(wǎng)站的服務(wù)器會保存賬號信息，以便訪問者下次訪問時(shí)可根據(jù)保存的信息驗(yàn)證身份。為了保障賬戶安全，訪問者應(yīng)定期修改密碼；若決定不再訪問此網(wǎng)站，可以選擇注銷賬戶。作為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的一員，我們需要加強(qiáng)自身信息安全意識，提高密碼的復(fù)雜度和使用頻率，定期更換和更新密碼，從而保障在網(wǎng)絡(luò)上的信息安全。本案例要求編寫一個(gè)用戶賬戶管理程序，使用文件存儲用戶的賬戶信息。用戶賬戶管理程序的具體要求如下。7.4.2用戶賬戶管理（1）開始使用用戶賬戶管理程序時(shí)提供一個(gè)功能菜單，便于提示用戶程序具有哪些功能。（2）用戶賬戶管理程序總共有5個(gè)功能，用戶可以根據(jù)需要輸入相應(yīng)的編號選擇相應(yīng)的功能。如果用戶選擇退出功能，則會直接退出程序，否則可以重復(fù)選擇相應(yīng)的功能。用戶注銷：接收用戶輸入的要注銷的用戶名和密碼，依次判斷用戶名與密碼是否正確，如果都正確則將該用戶信息從文件中刪除，輸出注銷成功的提示信息，否則輸出用戶不存在或者密碼不正確的提示信息。7.4.2用戶賬戶管理修改密碼：接收用戶輸入的用戶名和舊密碼，依次判斷用戶名和密碼是否正確，如果都正確則要求用戶輸入新密碼，并將修改后的用戶信息保存到文件中；如果用戶名或者密碼不正確，則輸出用戶名或密碼不正確的提示信息。用戶注冊：接收用戶輸入的名稱，判斷用戶輸入的名稱是否已經(jīng)存在，如果存在，則輸出用戶已注冊的提示信息；如果不存在，則繼續(xù)接收用戶輸入的密碼，并將用戶名和密碼保存到文件中。用戶登錄：接收用戶輸入的名稱和密碼，依次判斷用戶名與密碼是否正確，如果都正確則輸出登錄成功的提示信息，否則輸出用戶名或密碼不正確的提示信息。7.4.2用戶賬戶管理數(shù)據(jù)維度與數(shù)據(jù)格式化7.5

先定一個(gè)小目標(biāo)！了解數(shù)據(jù)的分類，能夠區(qū)分一維數(shù)據(jù)、二維數(shù)據(jù)和多維數(shù)據(jù)7.5.1基于維度的數(shù)據(jù)分類從廣義上講，維度是描述事物之間聯(lián)系的概念數(shù)量，根據(jù)這些聯(lián)系的數(shù)量，事物可以被分為不同的維度。例如，長度是與線有聯(lián)系的概念，因此線是一維事物；長度和寬度是與長方形面積有聯(lián)系的概念，因此面積為二維事物；長度、寬度和高度是與長方體體積有聯(lián)系的概念，因此體積為三維事物。7.5.1基于維度的數(shù)據(jù)分類1.一維數(shù)據(jù)一維數(shù)據(jù)是一組具有對等關(guān)系的線性數(shù)據(jù)，類似于數(shù)學(xué)中的集合和一維數(shù)組。Python中可以使用一維列表、一維元組和一維集合表示一維數(shù)據(jù)。一維數(shù)據(jù)的各個(gè)元素可以通過逗號、空格等符號進(jìn)行分隔。7.5.1基于維度的數(shù)據(jù)分類2.二維數(shù)據(jù)二維數(shù)據(jù)是具有兩個(gè)關(guān)聯(lián)參數(shù)的數(shù)據(jù)集合，類似于數(shù)學(xué)中的矩陣和二維數(shù)組。Python中可以使用二維列表、二維元組等數(shù)據(jù)類型表示二維數(shù)據(jù)。表格是日常生活中比較常見的二維數(shù)據(jù)組織形式，因此二維數(shù)據(jù)也常被稱為表格數(shù)據(jù)。高三一班期中考試的成績表就是一種表格數(shù)據(jù)，如圖所示。3.多維數(shù)據(jù)多維數(shù)據(jù)利用鍵值對等簡單的二元關(guān)系展示數(shù)據(jù)間的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，Python中可以使用字典表示多維數(shù)據(jù)。多維數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中非常常見，計(jì)算機(jī)中常見的多維數(shù)據(jù)格式有HTML（HyperTextMarkupLanguage，超文本標(biāo)記語言）、JSON（JavaScriptObjectNotation，JS對象簡譜）等。例如，使用JSON格式描述高三一班期中考試的成績，具體如下所示：7.5.1基于維度的數(shù)據(jù)分類"高三一班考試成績":[{"姓名":"小紅","語文":"124","數(shù)學(xué)":"137","英語":"145","理綜":"260"};{"姓名":"小明","語文":"116","數(shù)學(xué)":"143","英語":"139","理綜":"263"};……]

先定一個(gè)小目標(biāo)！熟悉數(shù)據(jù)的存儲與讀寫方式，能夠歸納一維數(shù)據(jù)和二維數(shù)據(jù)的存儲方式，以及實(shí)現(xiàn)一維數(shù)據(jù)和二維數(shù)據(jù)的讀寫操作7.5.2一維數(shù)據(jù)和二維數(shù)據(jù)的存儲與讀寫1.數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)通常存儲在文件中。為了方便后續(xù)的讀寫操作，數(shù)據(jù)通常需要按照約定的組織方式進(jìn)行存儲。一維數(shù)據(jù)呈線性排列，一般用特殊字符分隔，具體示例如下。使用空格分隔：成都杭州重慶武漢蘇州西安天津使用逗號分隔：成都,杭州,重慶,武漢,蘇州,西安,天津使用&分隔：成都&杭州&重慶&武漢&蘇州&西安&天津由此可見，在存儲一維數(shù)據(jù)時(shí)可使用不同的特殊字符分隔數(shù)據(jù)元素，但有以下幾點(diǎn)需要注意。（1）同一文件或同組文件一般使用同一種分隔符分隔。（2）分隔數(shù)據(jù)的分隔符不應(yīng)出現(xiàn)在數(shù)據(jù)中。（3）分隔符為英文半角符號，一般不使用中文符號作為分隔符。7.5.2一維數(shù)據(jù)和二維數(shù)據(jù)的存儲與讀寫二維數(shù)據(jù)可視為多個(gè)一維數(shù)據(jù)的集合，當(dāng)二維數(shù)據(jù)只有一個(gè)元素時(shí)，這個(gè)二維數(shù)據(jù)被視為一維數(shù)據(jù)。國際上通用的一維數(shù)據(jù)和二維數(shù)據(jù)存儲格式為CSV（Comma-SeparatedValue，逗號分隔值）。CSV文件以純文本形式存儲表格數(shù)據(jù)，文件的每一行對應(yīng)表格中的一條數(shù)據(jù)記錄，每條記錄由一個(gè)或多個(gè)字段組成，字段之間使用逗號（英文、半角）分隔。因?yàn)樽侄沃g可能使用除逗號外的其他分隔符，所以CSV也稱為字符分隔值。具體示例如下：7.5.2一維數(shù)據(jù)和二維數(shù)據(jù)的存儲與讀寫姓名,語文,數(shù)學(xué),英語,理綜小紅,124,137,145,260小明,116,143,139,263小白,120,130,148,255小蘭,115,145,131,240小剛,123,108,121,235小華,132,100,112,2102.數(shù)據(jù)讀取計(jì)算機(jī)中采用CSV格式存儲的數(shù)據(jù)其文件后綴名一般為.csv，此種文件在Windows平臺上，可通過辦公軟件Excel或記事本打開。例如，將以上示例中CSV格式的數(shù)據(jù)存儲到當(dāng)前路徑下的score.csv文件中，之后通過Python程序讀取該文件中的數(shù)據(jù)并以列表形式輸出，具體代碼如下：7.5.2一維數(shù)據(jù)和二維數(shù)據(jù)的存儲與讀寫csv_file=open('score.csv')lines=[]forlineincsv_file:line=line.replace('\n',‘’)lines.append(line.split(','))print(lines)csv_file.close()3.數(shù)據(jù)寫入將一維數(shù)據(jù)、二維數(shù)據(jù)寫入文件中，即按照數(shù)據(jù)的組織形式，在文件中添加新的數(shù)據(jù)。在保存學(xué)生成績的文件score.csv中寫入每名學(xué)生的總分，具體如下：7.5.2一維數(shù)據(jù)和二維數(shù)據(jù)的存儲與讀寫csv_file=open('score.csv')file_new=open('count.csv','w+')lines=[]forlineincsv_file:line=line.replace('\n','')lines.append(line.split(','))lines[0].append('總分’)#添加表頭字段foriinrange(len(lines)-1):#添加總分idx=i+1sun_score=0forjinrange(len(lines[i