DAY 28 元组和OS模块

一、元组（tuple）

元组是 Python 中有序、不可变的序列数据类型，用于存储多个元素的集合，常用来保存不希望被修改的数据（如配置项、坐标、函数多返回值等）。

基本特性

不可变性：创建后无法修改、添加、删除元素（核心特性）；但如果元组内包含可变元素（如列表），该元素的内部内容可修改。
有序性：支持索引、切片操作，元素顺序由创建时决定。
元素多样性：可包含数字、字符串、列表、元组等任意类型元素，且允许重复。
轻量高效：内存占用比列表小，访问速度更快。

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# 1. 基础方式（小括号 + 逗号）
# 多元素元组
t1 = (1, 2, 3, "python")
# 单元素元组（必须加逗号，否则会被识别为单个元素）
t2 = (5,)  # type(t2) → tuple
t3 = (5)   # type(t3) → int（错误示例）

# 2. 省略小括号（仅逗号分隔）
t4 = 10, 20, 30  # 等价于 (10,20,30)

# 3. 用 tuple() 函数转换（可接收可迭代对象）
# 从列表转换
t5 = tuple([1, 2, 3])  # (1,2,3)
# 从字符串转换
t6 = tuple("abc")      # ('a','b','c')
# 空元组
t7 = tuple()  # 或 t7 = ()

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# 元组的索引
my_tuple = ('P', 'y', 't', 'h', 'o', 'n')
print(my_tuple[0])  # 第一个元素
print(my_tuple[2])  # 第三个元素
print(my_tuple[-1]) # 最后一个元素

# 元组的切片
my_tuple = (0, 1, 2, 3, 4, 5)
print(my_tuple[1:4])  # 从索引 1 到 3 (不包括 4)
print(my_tuple[:3])   # 从开头到索引 2
print(my_tuple[3:])   # 从索引 3 到结尾
print(my_tuple[::2])  # 每隔一个元素取一个

# 元组的长度获取
my_tuple = (1, 2, 3)
print(len(my_tuple))

常用内置操作

|-----------------|---------------------------|---------------------|
| 操作 | 示例 | 说明 |
| 拼接（+） | (1,2)+(3,4) → (1,2,3,4) | 合并两个元组（生成新元组） |
| 重复（*） | (1,2)*3 → (1,2,1,2,1,2) | 重复元素（生成新元组） |
| 成员判断（in/not in） | 30 in t → True | 判断元素是否存在 |
| 长度（len ()） | len(t) → 5 | 获取元素个数 |
| 查找索引（index ()） | t.index(20) → 1 | 返回第一个匹配元素的索引（不存在报错） |
| 统计次数（count ()） | (1,1,2).count(1) → 2 | 统计元素出现次数 |

二、OS模块

OS是 Python 内置的核心模块，用于与操作系统进行交互，提供了跨平台的文件 / 目录操作、路径处理、环境变量管理、系统命令执行等功能，能兼容 Windows、Linux、macOS 等主流系统。

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import os # os是系统内置模块，无需安装

os.getcwd() # get current working directory 获取当前工作目录的绝对路径

os.listdir() # list directory 获取当前工作目录下的文件列表


#我们使用 r'' 原始字符串，这样就不需要写双反斜杠 \\，因为\会涉及到转义问题
path_a = r'C:\Users\YourUsername\Documents' # r''这个写法是写给python解释器看，他只会读取引号内的内容，不用在意r的存在会不会影响拼接
path_b = 'MyProjectData'
file = 'results.csv'

# 使用 os.path.join 将它们安全地拼接起来，os.path.join 会自动使用 Windows 的反斜杠 '\' 作为分隔符
file_path = os.path.join(path_a , path_b, file)

file_path


os.environ  # os.environ 表现得像一个字典，包含所有的环境变量

# 使用 .items() 方法可以方便地同时获取变量名（键）和变量值，之前已经提过字典的items()方法，可以取出来键和值
# os.environ是可迭代对象

for variable_name, value in os.environ.items():
  # 直接打印出变量名和对应的值
  print(f"{variable_name}={value}")

# 也可以选择性地打印总数
print(f"\n--- 总共检测到 {len(os.environ)} 个环境变量 ---")

目录树

os.walk() 是 Python os 模块中一个非常有用的函数，它用于遍历（或称"行走"）一个目录树。

核心功能：

os.walk(top, topdown=True, οnerrοr=None, followlinks=False) 会为一个目录树生成文件名。对于树中的每个目录（包括 top 目录本身），它会 yield（产生）一个包含三个元素的元组 (tuple)：(dirpath, dirnames, filenames)

dirpath: 一个字符串，表示当前正在访问的目录的路径。
dirnames: 一个列表（list），包含了 dirpath 目录下所有子目录的名称（不包括 . 和 ..）。
filenames: 一个列表（list），包含了 dirpath 目录下所有非目录文件的名称。

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import os

start_directory = os.getcwd() # 假设这个目录在当前工作目录下

print(f"--- 开始遍历目录: {start_directory} ---")

for dirpath, dirnames, filenames in os.walk(start_directory):
    print(f"  当前访问目录 (dirpath): {dirpath}")
    print(f"  子目录列表 (dirnames): {dirnames}")
    print(f"  文件列表 (filenames): {filenames}")

    # # 你可以在这里对文件进行操作，比如打印完整路径
    # print("    文件完整路径:")
    # for filename in filenames:
    #     full_path = os.path.join(dirpath, filename)
    #     print(f"      - {full_path}")

三、可迭代对象（Iterable）

可迭代对象是Python中能被遍历（如 for 循环）、可返回迭代器 的对象，是 Python 迭代机制的核心基础。简单来说：凡是能被 for...in... 循环遍历的对象，都是可迭代对象。

常见的可迭代对象类型

|----------|-------------------------------------------|-------------------|
| 类型 | 示例 | 说明 |
| 序列类型 | [1,2]（列表）、(1,2)（元组）、"abc"（字符串）、range(5) | 最基础的可迭代对象 |
| 集合 / 字典 | {1,2}（集合）、{"k":v}（字典） | 字典默认迭代 key |
| 文件对象 | open("file.txt") | 可逐行遍历文件内容 |
| 生成器 | (x for x in range(3)) | 既是可迭代对象，也是迭代器 |
| 自定义可迭代对象 | 实现 __iter__() 的类实例 | 按需自定义遍历逻辑 |
| 内置迭代工具 | map()、filter()、zip() | 返回的对象可迭代（Python3） |

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# 列表 (list)
print("迭代列表:")
my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
for item in my_list:
    print(item)

# 元组 (tuple)
print("迭代元组:")
my_tuple = ('a', 'b', 'c')
for item in my_tuple:
    print(item)

# 字符串 (str)
print("迭代字符串:")
my_string = "hello"
for char in my_string:
    print(char)

# range (范围)
print("迭代 range:")
for number in range(5):  # 生成 0, 1, 2, 3, 4
    print(number)


# 集合类型 (Set Types)

# 集合 (set) - 注意集合是无序的，所以每次迭代的顺序可能不同
print("迭代集合:")
my_set = {3, 1, 4, 1, 5, 9}
for item in my_set:
    print(item)

# 字典 (dict) - 默认迭代时返回键 (keys)
print("迭代字典 (默认迭代键):")
my_dict = {'name': 'Alice', 'age': 30, 'city': 'Singapore'}
for key in my_dict:
    print(key)

# 迭代字典的值 (values)
print("迭代字典的值:")
for value in my_dict.values():
    print(value)

# 迭代字典的键值对 (items)
print("迭代字典的键值对:")
for key, value in my_dict.items(): # items方法很好用
    print(f"Key: {key}, Value: {value}")

@浙大疏锦行