你会处理圆周率吗?----- Python操作文件应用举例

        呜呜呜,好久没更新了,     

        今天我们来聊聊IO流,之前我们用java中的IO流对文件进行了一些简单的操作,这次我们用Python作为基础语言来学习如何使用文件中的IO流。

        有这样一道作业:

你会处理圆周率吗?----- Python操作文件应用举例_第1张图片

         圆周率的前100万位小伙伴们可以自行到网上下载,或者联系我:3611544427@qq.com

        这是一个简单的文件读取和写入的作业,对于Python中文件对象的使用细则,限于篇幅,就不细讲了,在这,我只介绍几个常用的文件函数: 

1. tell()

        获取文件指针的位置,之后的写入等操作都是从文件指针处开始操作

2. read()

        用于读取整个文件,返回一个字符串,可以添加一个参数,如 read(100) 表示读取从文件指针处开始的100个字节,唯一需要注意的是,执行read(100)后,文件指针会向后移动100位

3. seek(offset , whence = 0)

        seek() 函数用于控制文件指针偏移的量

  • offset :开始的偏移量,也就是代表需要向右移动的字节数
  • whence :给offset参数一个定义,即表示要从哪个位置开始偏移,其仅有三个取值:0,1,2。0表示从文件开头开始算起,1表示从文件当前指针位置开始算起,2表示从文件末尾开始算起。如果不给whence,默认为0。

        利用上述函数,我们可以轻松地解决前面作业中的写入操作,代码如下:


file = open('pi_digit.txt','r')

with open('result', 'w') as f:    # 新生成的文件名:result
    f.write(file.read(2) + '\n')  #写入 “3.”
    seek = 2 # 文件指针位置
    while seek <= 1000000:
        file.seek(seek)           # 移动至 “3.” 之后
        seek += 100 
        f.write(file.read(100) + '\n')   # 每隔100位换行


print("写入完毕!")

file.close()

        代码执行完毕后,会在当前目录生成一个 result.txt 文件 。

        上述代码里,我们使用了seek()函数强行控制文件指针的指向,这样便于在文件读取完毕后跳出while循环。前面说过,执行read(100)后,文件指针会向后移动100位,这样看来也许可以不用seek()函数,小伙伴们可以思考一下,如果不使用seek()函数,如何实现写入文件的功能。

        接着,我们来看看如何寻找某人的生日序列(yymmdd),圆周率神奇的地方就在于,任何人的生日都能在圆周率小数点后找到 ,在这,提供两种方法:

1. 使用字符串自带的 index() 方法

        调用方法:str1.index(str2),表示从字符串str1中寻找子串str2,若找到,则返回位置索引,否则会抛出错误----- ValueError ,调用时需小心使用,来看代码实现,假设某人出生日是02年05月19日,有如下实现:


file = open('pi_digit.txt','r')

# 使用字符串自带的index()方法,此方法未找到会报错ValueError,用try语句:
try:
    index = file.read().index('020519')
    print("'020519'位于小数点后",end = '')
    print(index,end = '')
    print('位,在新文件中的行号为:',end = '')
    row = (index - 2) // 100 + 2  # 根据索引位置计算行号
    print(row)
except ValueError as e:
    print("不存在")

file.close()
    

         运行结果:  

你会处理圆周率吗?----- Python操作文件应用举例_第2张图片

        翻阅之前写入生成的新文件result.txt,找到第7678行,如下:

你会处理圆周率吗?----- Python操作文件应用举例_第3张图片

        确实爬取到了我们要找的生日序列-----020519

2. 使用正则表达式 

        熟悉正则表达式的小伙伴们也可以用正则表达式来爬取:


import re

file = open('pi_digit.txt','r')

# 也可以使用正则表达式获取
pattern = re.compile(r'(020519)')     # 出生日:02年05月19日

pi = re.search(pattern,file.read())    # 是否匹配

if pi:
    index = pi.span(0)[0]  # span()返回匹配索引位置
    print("'020519'位于小数点后", end='')
    print(index, end='')
    print('位,在新文件中的行号为:', end='')
    row = (index - 2) // 100 + 2  # 根据索引位置计算行号
    print(row)
else:
    print("不存在")

file.close()

        同样的运行结果:

你会处理圆周率吗?----- Python操作文件应用举例_第4张图片

        值得注意的是,如果上述的写入文件操作爬取生日序列操作同时运行时,可能会出现爬取生日序列失败的情况,原因在于执行完文件写入操作后,文件指针已经到了文本末尾,之后的爬取会从文本末尾开始,当然爬取不到任何东西了,可以在写入文件操作爬取生日序列操作语句块之间加上语句

        file.seek(0)” 

        将文件指针指向文本开头,这样爬取便会从文本开头开始:

import re

file = open('pi_digit.txt', 'r')
with open('result', 'w') as f:  # 新生成的文件名:result
    f.write(file.read(2) + '\n')  # 写入 “3.”
    seek = 2  # 文件指针位置
    while seek <= 1000000:
        file.seek(seek)  # 移动至 “3.” 之后
        seek += 100
        f.write(file.read(100) + '\n')  # 每隔100位换行

print("写入完毕!")

file.seek(0)  # 将文件指针重新指向文本开头

# 方法一:使用字符串自带的index()函数获取
try:
    index = file.read().index('020519')
    print("'020519'位于小数点后", end='')
    print(index, end='')
    print('位,在新文件中的行号为:', end='')
    row = (index - 2) // 100 + 2  # 根据索引位置计算行号
    print(row)
except ValueError as e:
    print("不存在")

# 方法二:使用正则表达式获取

file.seek(0)  # 将文件指针重新指向文本开头

pattern = re.compile(r'(020519)')  # 出生日:02年05月19日
pi = re.search(pattern, file.read())  # 是否匹配
if pi:
    index2 = pi.span(0)[0]  # span()返回匹配索引位置
    print("'020519'位于小数点后", end='')
    print(index2, end='')
    print('位,在新文件中的行号为:', end='')
    row2 = (index2 - 2) // 100 + 2  # 根据索引位置计算行号
    print(row2)
else:
    print("不存在")

# 记得关闭pi_digit.txt文件
file.close()

        运行结果:

​​​​​​​你会处理圆周率吗?----- Python操作文件应用举例_第5张图片   

        此外,如果小伙伴们使用的IDE是 pycharm ,直接输出圆周率100万位,控制台可能会缺失部分数据,原因在于pycharm对控制台输出空间做了最大值限制,打开设置,修改下图红框部分即可: 

​​​​​​​你会处理圆周率吗?----- Python操作文件应用举例_第6张图片

        最后,喜欢的小伙伴们点个赞鼓励支持一下吧~

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