Python 基础语法2：组合数据类型、异常
6、数据组合类型
（1）序列
在python中，有这样一些类型，它们的成员是有序排列的，并且可以通过下标访问成员，这些类型称之为序列；序列包括：列表、range、元组和字符串；
在字符串中的很多操作，序列也是支持的，部分常用的函数如下：
| 函数 | 描述 | 备注 |
|---|---|---|
| len(item) | 计算容器中元素个数 | |
| del(item) | 删除变量 | del 有两种方式 |
| max(item) | 返回容器中元素最大值 | 如果是字典，只针对 key 比较 |
| min(item) | 返回容器中元素最小值 | 如果是字典，只针对 key 比较 |
| 描述 | Python 表达式 | 结果 | 支持的数据类型 |
|---|---|---|---|
| 切片 | “0123456789”[::-2] | “97531” | 字符串、列表、元组 |
序列的通用操作包括如下：
| 运算符 | Python 表达式 | 结果 | 描述 | 支持的数据类型 |
|---|---|---|---|---|
| + | [1, 2] + [3, 4] | [1, 2, 3, 4] | 合并 | 字符串、列表、元组 |
| * | [“Hi!”] * 4 | [‘Hi!’, ‘Hi!’, ‘Hi!’, ‘Hi!’] | 重复 | 字符串、列表、元组 |
| in | 3 in (1, 2, 3) | True | 元素是否存在 | 字符串、列表、元组、字典 |
| not in | 4 not in (1, 2, 3) | True | 元素是否不存在 | 字符串、列表、元组、字典 |
| > >= == < <= | (1, 2, 3) < (2, 2, 3) | True | 元素比较 | 字符串、列表、元组 |
（2）列表
List（列表） 是 Python 中使用 最频繁 的数据类型，在其他语言中通常叫做 数组，专门用于存储 一串 信息，列表用 [ ] 定义，数据 之间使用 , 分隔，列表的 索引 从 0 开始。索引 就是数据在 列表 中的位置编号，索引 又可以被称为 下标
注意：从列表中取值时，如果 超出索引范围，程序会报错；可以使用list()函数进行类型转换，将字符串转为列表。
列表除了支持加法、乘法操作外，还可以使用in进行成员判断，通过for循环等进行遍历。在遍历过程中，可以使用enumerate()函数遍历列表元素与索引。
列表还有一些常用的方法，以列表名.方法名()的形式调用。
| 分类 | 关键字 / 函数 / 方法 | 说明 |
|---|---|---|
| 增加 | 列表.insert(索引, 数据) | 根据索引，在指定位置插入 |
| 列表.append(数据) | 在末尾追加数据 | |
| 列表.extend(列表2) | 将列表2 的数据追加到列表 | |
| 修改 | 列表[索引] = 数据 | 修改指定索引的数据 |
| 删除 | del 列表[索引] | 删除指定索引的数据 |
| 列表.remove[数据] | 删除第一个出现的指定数据 | |
| 列表.pop | 删除末尾数据（出栈） | |
| 列表.pop(索引) | 根据索引，删除指定数据 | |
| 列表.clear | 清空列表 | |
| 统计 | len(列表) | 列表长度 |
| 列表.count(数据) | 数据在列表中出现的次数 | |
| 排序 | 列表.sort() | 升序排序 |
| 列表.sort(reverse=True) | 降序排序 | |
| 列表.reverse() | 逆序、反转 |
（3）元组
Tuple（元组）与列表类似，不同之处在于元组的 元素不能修改；元组表示多个元素组成的序列，用于存储 一串 信息，数据 之间使用 , 分隔，用()定义。当元组里面只有一个元素时，需要在该元素后面加上一个逗号；还可以使用tuple()函数进行类型转换、定义空的元组等。
（4）range函数
range函数是python提供的内置函数，range(start,end,[step=1])生成一个等差序列[start, end)。
（5）字符串
字符串除了常用的创建、索引、切片等操作外，也支持加法、乘法等常用的序列通用操作。在字符串中，max和min函数是通过ASCII码判断大小，可以使用ord()函数查看ASCII码。
除了int类型可以使用str()函数转str外，元组和列表也可以转str，但是转换后仍保留了列表和元组的格式。
字符串也有自带的函数，例如islower判断是否都是小写，count进行计数，strip去除字符串的空格，split按分隔符分割字符串，find找某个元素的索引值，join连接字符串。
（6）字典
dictionary（字典） 是 除列表以外 python 之中 最灵活 的数据类型，字典同样可以用来 存储多个数据通常用于存储 描述一个 ，物体 的相关信息。和列表的区别：列表是 有序 的对象集合，字典 是 无序 的对象集合。
字典用 {} 定义，字典使用 键值对 存储数据，键值对之间使用 , 分隔。键 key 是索引，值 value 是数据，键 和 值 之间使用 : 分隔，键必须是唯一的，值 可以取任何数据类型，但 键 只能使用 字符串、数字或 元组。
新增键值对或者新增键值对时，使用d1["键名"]=具体值的方式；字典没有索引，因此检索或者查看时，要使用键进行查询。
字典的遍历可以使用for循环，也可以使用 .items()方法，将字典转为包含键值对的一个列表。字典也有大量的方法，例如常用的.get获取某个键对应的值。
（7）集合
集合也是使用{}创建，不允许有重复元素，如果添加重复元素，则会自动过滤，可以进行交集、并集的运算；有时候还可以利用集合无重复的特性，将列表转集合，实现去重的效果。
集合是一种无序且无重复元素的数据结构。与dict类似，是一组key的集合(不存储value)。当使用set函数将dict转set后，仅保留key作为集合。此外，由于集合无序，所以它不支持索引。
集合也支持不少的方法，常用的upadte、copy、remove、add等方法都支持。
（8）可变类型与不可变类型
不可变数据类型在创建后，其值就不能被改变。Python中的以下数据类型是不可变的：数字（int, float, complex）字符串（str）元组（tuple）布尔类型（bool），不能通过索引的方式进行值的修改，但是可以通过重新赋值等方式修改。
可变数据类型的值可以在创建后被改变。Python中的以下数据类型是可变的：列表（list）字典（dict）集合（set）
7、异常处理
如果代码没有语法问题，可以运行，但会出运行时的错误，例如除零错误，下标越界等问题，这种在运行期间检测到的错误被称为异常。
常出现的异常如下：
| 报错类型 | 描述 |
|---|---|
| AssertionError | 当assert断言条件为假的时候抛出的异常 |
| AttributeError | 当访问的对象属性不存在的时候抛出的异常 |
| IndexError | 超出对象索引的范围时抛出的异常 |
| KeyError | 在字典中查找一个不存在的key抛出的异常 |
| NameError | 访问一个不存在的变量时抛出的异常 |
| OSError | 操作系统产生的异常 |
| SyntaxError | 语法错误时会抛出此异常 |
| TypeError | 类型错误，通常是不同类型之间的操作会出现此异常 |
| ZeroDivisionError | 进行数学运算时除数为0时会出现此异常 |
在编辑器中常用的排除异常的方法有多种，比较简单的可以通过编辑器提供的错误信息进行修改；当代码比较复杂时，可以使用print打印变量或者分隔符等方式查看输出来排查错误，还可以使用注释部分代码的方式查看错误；此外，还可以直接使用pycharm等编辑器的断点debug功能，通过调试的方式来一句句查找错误，当不知道某个函数体是否没问题时，还可以步入某个函数体。
（1）try-except
可以使用try-except语句进行异常的检测和处理，示例如下：
1、首先执行try中【代码块A】，如果出现异常，立即终止代码执行，转而到except块中进行异常处理
2、异常处理except模块可以多个，从上往下匹配，如果能够匹配成功，立即执行相应的异常处理代码块，执行完毕后，不在往下匹配，转到3执行
3、执行异常处理完毕后，如果有finally字句则执行finally字句，如果没有则执行【后续语句】
4、如果匹配不到异常，有finally则执行finally，然后则抛出错误，终止程序执行。
5、如果没有异常，如果有else字句则执行else字句，执行完else后，有finally字句则执行，没有则执行【后续语句】
使用try-except语句能够避免程序直接报错，避免程序卡顿，不耽误后续程序的执行等。在try-except语句中，还可以结合不同的错误类型，例如except SyntaxError:来打印语法错误的提示，同时可以结合as子句，将原始的报错信息保存为某个变量，例如except SyntaxError as er:，通过打印变量er就能获得原始的错误信息。
（2）raise
raise语句可以手动抛出一个指定类型的异常，无论是哪种异常类都可以带一个字符串参数，对异常进行描述。
尽管很多时候if-else等语句可以处理一些异常，但是if-else更多是用来处理逻辑和内容，而不是用来处理异常。处理异常更多建议使用try-except语句和raise等。reise抛出异常是，可以设置参数，包括异常名称和异常信息的描述等，例如下面的ZeroDivisionError是个异常名称，"除0错误"是异常描述。
（3）案例练习
案例是一个整数的简单计算器。需求：支持加减乘除四则运算，不符合规范要给出相应的提示。任务包括：加减乘除运算、异常情况的处理，例如除0、乘法符号错误等异常的提示；数据结构的涉及比较简单，仅仅需要存储数据结果。
整个代码流程包括：用户输入算式；根据算式，判断运算类型（加、减、乘、除或异常）；最后打印结果，错误或异常给出相应的提示。此外，整个流程要循环进行，确保能够多次进行计算。
while True:try:op = input("请输入一个四则运算式（例如：1+1）：")if "+" in op:a = op.split("+")result = int(a[0]) + int(a[1])print(result)elif "-" in op:a = op.split("-")result = int(a[0]) - int(a[1])print(result)elif "*" in op:a = op.split("*")result = int(a[0]) * int(a[1])print(result)elif "/" in op:a = op.split("/")result = int(a[0]) / int(a[1])print(result)elif op == "C":print("已退出计算")breakelse:raise Exception("请按1+1格式输入算式")except ZeroDivisionError:print("除数不能为0")except Exception as e: print(e)