Python学习笔记之基础知识点概览

purpose

• Syntax
• Object-Oriented Program
• Module Program 模块编程
• Game Program 游戏
• Computer Simulation 仿真

syntax

• 不需要明确的声明类型来保留内存空间:name = “Maxsu”
• 允许同时为多个变量分配单个值:a = b = c = 1
• 可以将多个对象分配给多个变量:a, b, c = 10, 20, “maxsu”

数值

• 数值类型：int(有符号整数)；float(浮点实值)；complex(复数)
• python3中所有整数都是长整数
• var1 = 10
• del var1 ： del 删除数字对象的引用

字符串

• 单引号或双引号标识。使用片段运算符[]、[:]获取子集。索引0为始，-1为终。 []包前不包后。
• 是连接运算符， * 是重复运算符。

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>>> str = 'yiibai.com'
>>> print ('str[0] = ',str[0])
str[0] =  y
>>> print ('str[2:5] = ',str[2:5])
str[2:5] =  iba
>>> print ('str[2:] = ',str[2:])
str[2:] =  ibai.com
>>> print ('str[-1] = ',str[-1])
str[-1] =  m
>>> print ('str * 2 = ',str * 2)
str * 2 =  yiibai.comyiibai.com
>>> print ('str   "TEST" = ',str   "TEST")
str   "TEST" =  yiibai.comTEST

列表

• 一个列表包含用逗号分隔包括并括在方括号[]中的项目。类似于java中的List的toString()方法输出。 形如：list = [1, 2, 3]。
• 列表的使用方式和字符串类似：使用 []、[:] 来访问，索引从 0 开始， -1 表示最后一个元素的索引。 是列表连接符， * 是重复运算符。
• 列表的大小和元素可以变更
• Python列表的所有项可以是不同的数据类型

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>>> list = [ 'yes', 'no', 786 , 2.23, 'minsu', 70.2 ]
>>> list
['yes', 'no', 786, 2.23, 'minsu', 70.2]
>>> tinylist = [100, 'maxsu']
>>> print ('list = ', list)
list =  ['yes', 'no', 786, 2.23, 'minsu', 70.2]
>>> print ('list[0] = ',list[0])
list[0] =  yes
>>> print ('list[1:3] = ',list[1:3])
list[1:3] =  ['no', 786]
>>> print ('list[2:] = ',list[2:])
list[2:] =  [786, 2.23, 'minsu', 70.2]
>>> print ('list[-3:-1] = ',list[-3:-1])
list[-3:-1] =  [2.23, 'minsu']
>>> print ('tinylist * 2 = ',tinylist * 2)
tinylist * 2 =  [100, 'maxsu', 100, 'maxsu']
>>> print ('list   tinylist = ', list   tinylist)
list   tinylist =  ['yes', 'no', 786, 2.23, 'minsu', 70.2, 100, 'maxsu']

集合

• 集合和数学上的集合表示方法一致，大括号{}括起来，多个元素逗号隔开
• 集合中的元素是唯一的

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>>> set1 = {1, 2, 3}
>>> type(set1)
<class 'set'>

>>> set2 = {1, 1, 1, 1, 2, 3, 3, 2}
>>> set2
{1, 2, 3}

元组

• 元组以 () 括起来，按逗号分隔开的多个值集合。
• 元组无法更新。可以认为是”只读的列表”。 元组可以认为是一个”列表集合”的引用，可以指向不同的”列表集合”,但指向的目标”列表集合”不能被修改。
• 元组使用方式和列表、字符串一样：也是使用 []来获取元素.

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>>> tuple = ( 'maxsu', 786 , 2.23, 'yiibai', 70.2  )
>>> print ('tuple[-3:-1] = ', tuple[-3:-1])
tuple[-3:-1] =  (2.23, 'yiibai')
>>> tuple[1] = 'new item value'  ##元组不能变更
Traceback (most recent call last):
  File "

字典

• 字典是哈希表类型，由键值对组成。类似于javascript的对象
• 字典由大括号({})括起来，可以使用方括号([])分配和访问值
• 字典就是一个json串的形式
• 字典中的元素没有顺序,类似java的hashMap

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>>> dic = {}
>>> dic['one'] = 'This is one'
>>> dic
{'one': 'This is one'}
>>> dic['two'] = 'This is two'
>>> dic
{'one': 'This is one', 'two': 'This is two'}
>>> dic[2]
Traceback (most recent call last):
  File "

数据类型转换

• 有时候，可能在内置类型之间进行数据转换。只需使用类型名称作为函数即可。

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>> int(‘123’, )
123
>>> int(‘10’, 8)
8
>>> float(‘12.34’)
12.34
>> list=[1,2,2,3]
>>> list
[1, 2, 2, 3]
>>> set(list)  ##该方式可以将列表list中的元素去重
{1, 2, 3}
>>> list = [(1,2), (3,4)]
>>> list
[(1, 2), (3, 4)]
>>> dict(list)  ##参数必须是(key, value)元组的序列
{1: 2, 3: 4}
>>> chr(65)  ##要求传入int类型的参数
‘A’

运算

算术运算

• ** 幂运算符
• // 地板除运算符：操作数的除法，结果是删除小数点后的商。

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>>> 9 //2 ##结果为整数，则直接截取掉商后面的小数部分
4
>>> - 11 // 3  ##结果为负数，向下取整截取掉小数部分
-4

逻辑运算符

• and 都为真则为真，其余为假
• or 有一个为真则为真
• not 反转操作数的逻辑状态，a 为假， not a 则为真

按位运算符

位运算符是将操作数（二进制形式）执行逐位运算， bin()可用于获取整数的二进制运算

• & 按位与
• | 按位或
• ~ 相反
• ^ 异或
• << 二进制左移
• >> 二进制右移
• ~a = a - 1

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>>> a = 1
>>> a 

成员运算符

成员运算符常用于 测试给定值是否为序列中的成员例如字符串、列表或元组。

• in 在指定序列中可以找到变量的值，则返回True
• not in 在指定序列中找不到变量的值，则返回True

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>>> a = 2
>>> b = 3
>>> list = [1, 2, 5, 7]
>>> if ( a in list ):
    print("a is a element of list")
else: print("a is not a element of list")

a is a element of list

身份运算符

身份运算符用于比较两个对象在内存中的位置。

• is 指向相同的对象，返回True
• is not 指向的是不同的对象，返回True
• id()返回对象在内存中的位置

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>>> a = 20
>>> b = 20
>>> a is b
True
>>> id(a)
1559733952
>>> id(b)
1559733952
>>> id(a) == id(b)
True
>>> a is not b
False

决策（分支）

• if 表达式为True，则执行语句
• else if表达式为False时，会执行else的语句
• elif 用于检查多个表达式是否为True

格式如下：

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if 表达式1:
    代码段1
elif 表达式2:
    代码段2
elif 表达式3:
    代码段3
else:
    代码段4

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>>> a = 60
>>> if(a >= 90): print("优秀")
elif(a = 80): print("良好")
else: print("一般")

一般
>>> a = 97
>>> if(a >= 90): print("优秀")
elif(a = 80): print("良好")
else: print("一般")

优秀
>>> a = 88
>>> if(a >= 90): print("优秀")
elif(a = 80): print("良好")
else: print("一般")

良好

循环语句

while

python 支持循环语句相关联的else语句。

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####whlie实例
>>> cnt = 3
>>>> while ( cnt > 0 ) :
    print("cnt value is:" , cnt)
    cnt -= 1


cnt value is: 3
cnt value is: 2
cnt value is: 1

#### 循环   else 语句的结合实例
>>> count = 0
>>> while count < 5:
   print (count, " is  less than 5")
   count = count   1
else:
   print (count, " is not less than 5")


0  is  less than 5
1  is  less than 5
2  is  less than 5
3  is  less than 5
4  is  less than 5
5  is not less than 5

for 循环

for 循环可以遍历任何序列的项目，如列表或字符串等。基本语法如下：

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for 交互变量 in 序列:
    执行语句

range() 是一个可以对一系列数字进行迭代的函数，可以生成一个算数进化的迭代器。

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>>> list()  #获取一个空列表
[]
>>> list(range(5)) #使用list()函数将range转换为列表
[0, 1, 2, 3, 4]
>>> range(5) #生成一个0-4的迭代器
range(0, 5)

### for循环打印迭代器
>>> for var in list(range(5)):
   print (var)


0
1
2
3
4

### for循环打印字符串的每个字符
>>> for letter in 'Python':     # traversal of a string sequence
    print ('Current Letter :', letter)


Current Letter : P
Current Letter : y
Current Letter : t
Current Letter : h
Current Letter : o
Current Letter : n



### 按序列索引迭代
>>> fruits = ['banana', 'apple',  'mango']
>>> for idx in range(len(fruits)):
    print("元素", idx, "值为:", fruits[idx])


元素 0 值为: banana
元素 1 值为: apple
元素 2 值为: mango

如果else语句与for循环一起使用，则只有在for循环正常终止(而不是遇到break语句)时才执行else块。

如果else语句与while循环一起使用，则在条件变为false时执行else语句。

for循环正常运行终止，则后面执行else语句:

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>>> numbers = [11,33,55,39,55,75,37,21,23,41,13]
>>> for num in numbers:
    if num%2 == 0:
        print ('the list contains an even number')
        break
else:
    print ('the list doesnot contain even number')


the list doesnot contain even number

for循环非正常终止，是break终止的，不会执行else语句:

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>>> numbers = [11,33,55,39,55,75,37,21,23,41,13]
>>> for num in numbers:
    if num%2 != 0:
        print ('the list contains an even number')
        break
else:
    print ('the list doesnot contain even number')


the list contains an even number

嵌套循环实例：

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>>> for i in range(1,11):
    for j in range(1,11):
        k=i*j
        print (k, end=' ') #指定间隔符为 ' '
    print()


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 
4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 
6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 
7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 
8 16 24 32 40 48 56 64 72 80 
9 18 27 36 45 54 63 72 81 90 
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 


#实例2
>>> for i in range(1, 4):
    for j in range(1, 4):
        print( i * j, end = 't') #指定间隔符为 't'
    print()


1   2   3   
2   4   6   
3   6   9

打印九九乘法表：

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>>> # 打印九九乘法表
for i in range(1, 10):
    for j in range(1, 10):
        if(j <= i):
            print(j, "*", i, "=" , j * i, end = ' ')
        else:
            break
    print()


1 * 1 = 1 
1 * 2 = 2 2 * 2 = 4 
1 * 3 = 3 2 * 3 = 6 3 * 3 = 9 
1 * 4 = 4 2 * 4 = 8 3 * 4 = 12 4 * 4 = 16 
1 * 5 = 5 2 * 5 = 10 3 * 5 = 15 4 * 5 = 20 5 * 5 = 25 
1 * 6 = 6 2 * 6 = 12 3 * 6 = 18 4 * 6 = 24 5 * 6 = 30 6 * 6 = 36 
1 * 7 = 7 2 * 7 = 14 3 * 7 = 21 4 * 7 = 28 5 * 7 = 35 6 * 7 = 42 7 * 7 = 49 
1 * 8 = 8 2 * 8 = 16 3 * 8 = 24 4 * 8 = 32 5 * 8 = 40 6 * 8 = 48 7 * 8 = 56 8 * 8 = 64 
1 * 9 = 9 2 * 9 = 18 3 * 9 = 27 4 * 9 = 36 5 * 9 = 45 6 * 9 = 54 7 * 9 = 63 8 * 9 = 72 9 * 9 = 81

循环控制语句

循环语句正常是顺序执行，可以使用循环控制语句更改执行顺序。

• break ： 如果使用嵌套循环，则break语句将停止执行最内层循环
• continue ： continue语句将控制返回到当前循环的开头。当遇到continue语句时，循环将不执行当前迭代中剩余的语句，而直接从下一次迭代开始执行
• pass ： 占位符，不做任何事情； 可以使用在函数、if、else分支语句中，使用pass，无错误；定义一个函数时，但函数体部分暂时还没有想好怎么编写，又不能空着不写内容，因此可以用pass来替代占个位置。

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##break示例
>>> for letter in 'Python':
    if letter == 'h':
        break
    print('当前字符:', letter)


当前字符: P
当前字符: y
当前字符: t


>>> def func():
    pass

迭代器、生成器

迭代器

迭代器是允许遍历集合的所有元素的 对象，而不管其具体实现。 python 中， 迭代器对象实现了iter() 和 next() 。 String ，List或Tuple对象可用于创建迭代器对象。

• iter(序列) ： 用于创建可迭代对象的迭代器对象。
• next(迭代器)

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>>> for ele in iter('Python'):
    print(ele)


P
y
t
h
o
n

### next(迭代器)实例：实例中跑出了异常，我们先忽略留作后面解释

>>> it = iter('Python')
>>> 
>>> while(True):
    print(next(it))


P
y
t
h
o
n
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#46>", line 2, in <module>
    print(next(it))
StopIteration

生成器

生成器(gernerator) 是使用 yield 方法产生一系列值的函数。

当一个生成器函数被调用时，它返回一个生产器对象，而不会执行该函数。当第一次调用next方法时，函数才开始执行，直到它达到yield语句，返回yielded值。yield保持跟踪，即记住最后一次执行，而第二个next调用从前一个值继续。

实例中，我们定义了一个关于斐波那契数列的迭代器：

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>>> def fibnacci(n):
    a, b, cnt = 0, 1, 0
    while n >= cnt:
        yield a #后面每次调用next均返回此时a的值
"""
或者使用： 
t = a
a = b
b = t   a
"""
        a , b = b, a   b  #等效于注释中的三条语句
        cnt  = 1


>>> f = fibnacci(5)
>>> while True:
   try:
      print (next(f), end=" ")
   except StopIteration:
      sys.exit()


0 1 1 2 3 5 


##### python中的两个数交换值
>>> a = 3
>>> b = 4
>>> a , b = b, a
>>> a
4
>>> b
3

数值相关的内置函数

需要导入math模块: import math 再静态引用方法使用。

• abs(x) : x的绝对值
• ceil(x) : 向上取整
• round(x, [,n]) : 四舍五入到n位整数

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>>> import math
>>> math.ceil(1.2)
2

随机数函数

常用于用于游戏，模拟，测试，安全和隐私应用。 均需要导入 random 模块。

• choice(seq) : 来自列表，元组或字符串的随机项目

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>>> import random
>>> random.choice(range(1,10))
7

• randrange([start,] stop [,step]) : 从范围(start, stop, step)中随机选择的元素。

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>>> random.randrange(0, 10, 2)
6

• random() : 返回随机浮点数r(0 <= r < 1)

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>>> random.random()
0.01566720229808216
>>> random.random()
0.25537615809114034
>>> random.random()
0.6146573049254063
>>> 100 * random.random()
39.58207281841397
>>> round(100*random.random())
6
>>> round(100*random.random())
24
>>> round(100*random.random())
67

• shuffle(lst) : 将列表list的项目随机化(shuffle是洗牌的意思)，会直接变更list列表的数据项

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>>> lst = [12, 34, 56, 78 , 90]
>>> random.shuffle(lst)
>>> lst
[12, 78, 56, 90, 34]
>>> random.shuffle(lst)
>>> lst
[90, 34, 12, 56, 78]

• uniform(x, y) : 返回随机浮点数 r (x <= r < y)

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>>> random.uniform(5, 10)
5.726281774599666
>>> random.uniform(50, 55)
50.12916962172345
>>> random.uniform(50, 55)
52.17721989998332

math 模块还定义了2个常量： pi、e

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>>> math.pi
3.141592653589793
>>> math.e
2.718281828459045

字符串格式化

字符串格式运算符：% 。

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>>> print("My name is %s, i'm %d years old, my score of math is %f!" % ('OYY', 18, 97.5))
My name is OYY, i'm 18 years old, my score of math is 97.500000!

三重引号允许字符串跨越多行，包括逐字记录的新一行，TAB和任何其他特殊字符。

三重引号的语法由三个连续的单引号或双引号组成。

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>>> txt = """
几乎每一种版本控制系统都以某种形式支持分支。使用分支意味着你可以从开发主线上分离开来，然后在不影响主线的同时继续工作。在很多版本控制系统中，这是个昂贵的过程，常常需要创建一个源代码目录的完整副本，对大型项目来说会花费很长时间。

有人把 Git 的分支模型称为“必杀技特性”，而正是因为它，将 Git 从版本控制系统家族里区分出来。Git 有何特别之处呢？Git 的分支可谓是难以置信的轻量级，它的新建操作几乎可以在瞬间完成，并且在不同分支间切换起来也差不多一样快。和许多其他版本控制系统不同，Git 鼓励在工作流程中频繁使用分支与合并，哪怕一天之内进行许多次都没有关系。理解分支的概念并熟练运用后，你才会意识到为什么 Git 是一个如此强大而独特的工具，并从此真正改变你的开发方式。
"""

>>> print(txt)

几乎每一种版本控制系统都以某种形式支持分支。使用分支意味着你可以从开发主线上分离开来，然后在不影响主线的同时继续工作。在很多版本控制系统中，这是个昂贵的过程，常常需要创建一个源代码目录的完整副本，对大型项目来说会花费很长时间。

有人把 Git 的分支模型称为“必杀技特性”，而正是因为它，将 Git 从版本控制系统家族里区分出来。Git 有何特别之处呢？Git 的分支可谓是难以置信的轻量级，它的新建操作几乎可以在瞬间完成，并且在不同分支间切换起来也差不多一样快。和许多其他版本控制系统不同，Git 鼓励在工作流程中频繁使用分支与合并，哪怕一天之内进行许多次都没有关系。理解分支的概念并熟练运用后，你才会意识到为什么 Git 是一个如此强大而独特的工具，并从此真正改变你的开发方式。

如果字符串中需要保留 字符，可以使用原始字符，即在字符串前面加 ‘r或者R’

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>>> print ('C:\nowhere')
C:nowhere
>>> print (r'C:\nowhere')
C:\nowhere
>>> print (R'C:\nowhere')
C:\nowhere

内置字符串函数

• capitalize() : 将字符串首字母大写
• count(str, beg = 0,end = len(string)) : 计算字符串出现有多少次str或字符串的子字符串,如果beg、end指定，则在beg与end之间匹配。

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>>> say = "hello python!";
>>> say.capitalize()
'Hello python!'
>>> say
'hello python!'
>>> say.count('o')
2
>>> say.count('o', 1, 10)
1

• decode(encoding = ‘UTF-8’,errors = ‘strict’) : 使用编码encoding解码该字符串。 编码默认为默认字符串encoding
• encode(encoding = ‘UTF-8’,errors = ‘strict’) : 返回字符串的编码字符串版本; 在错误的情况下，默认是抛出ValueError，除非使用’ignore‘或’replace‘给出错误
• endswith(suffix, beg = 0, end = len(string)) : 确定字符串或字符串的子字符串(如果启动索引结束和结束索引结束)都以后缀结尾; 如果是则返回true，否则返回false。
• find(str, beg = 0 end = len(string)) : 如果索引beg和结束索引end给定，则确定str是否在字符串或字符串的子字符串中，如果找到则返回第一个位置的索引，否则为-1。 与此类似的还有index方法，index方法找不到则会发生异常。
• isalnum() : 如果字符串至少包含1个字符，并且所有字符均为数字，则返回true，否则返回false。
• isalpha() : 如果字符串至少包含1个字符，并且所有字符均为字母，则返回true，否则返回false
• isdigit() : 如果字符串只包含数字则返回true，否则返回false
• islower() : 如果字符串至少包含1个字母，并且所有字符均为小写，则返回true，否则返回false
• istitle() : 如果字符串正确“标题大小写”(即所有单词首字母大写)，则返回true，否则返回false
• isupper() : 如果字符串至少包含一个可变大小写字符，并且所有可变大小写字符均为大写，则返回true，否则返回false
• join(seq) : 将序列seq中的元素以字符串表示合并(并入)到具有分隔符字符串的字符串中; seq必须是字符串序列。
• len(string) : 返回字符串的长度
• lstrip() ： 删除字符串所有前导空格
• max(str) ： 从字符串str返回最大字母字符
• strip([chars]) ： 对字符差执行ltrip()、rtrip()操作
• replace(old, new [, max]) : 如果给定max值，则用new或最多最大出现替换字符串中所有出现的旧字符(old)
• split(str [, max=]) : 将字符串按给定的字符串进行拆分，返回一个列表
• title() : 对字符串进行标题化，即所有单词首字母大写其余小写。

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>>> say.endswith('!')
True
>>> say.endswith('n')
False

>>> say
'hello python!'
>>> say.find('o')
4
>>> say.find('z')
-1
>>> say
'hello python!'
>>> say.islower()
True
>>> say.isupper()
False
>>> "1234".isupper()
False
>>> "1234".islower()
False
>>> seq = ["1", "2", "3", "4"]
>>> "-".join(seq)
'1-2-3-4'

>>> say
'hello python!'
>>> len(say)
13

>>> max(say)
'y'

" aaa  bbb cc  "
>>> something.strip()   ## 去除两端空格
'aaa  bbb cc'

>>> something
' aaa  bbb cc  '
>>> something.replace('a', 'A') ## 将字符串中的a替换为A
' AAA  bbb cc  '

>>> something.split('-')
[' aaa  bbb cc  ']
>>> something.split(' ')
['', 'aaa', '', 'bbb', 'cc', '', '']
>>> something
' aaa  bbb cc  '
>>> type(something.split(' '))
<class 'list'>

python 对象 基础 学习笔记 字符串

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