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【Python语法基础学习笔记】输入输出进阶

news 2025/9/26 9:22:39

前言

本文为个人学习的算法学习笔记，学习笔记，学习笔记，不是经验分享与教学，不是经验分享与教学，不是经验分享与教学，若有错误各位大佬轻喷(T^T)。主要使用编程语言为Python3，各类资料题目源于网络，主要自学途径为蓝桥云课，侵权即删。

一、`print()` 函数详解

print() 是 Python 中最常用的输出函数，完整定义为：

print(*objects, sep=' ', end='\n', file=None, flush=False)

关键参数说明

*objects：可接收任意数量的打印对象（多个对象用逗号分隔）。
sep：多个对象间的分隔符，默认是空格 ' '。示例：
```
print("Hello", "World", sep='-')  # 输出：Hello-World
```
end：输出结束后添加的字符，默认是换行符 '\n'（所以每次 print 后会自动换行）。示例：
```
print("Hello", end='! ')
print("World")  # 输出：Hello! World
```
file/flush：较高级参数，初学者暂用默认值即可。

二、f-string：更简洁的字符串格式化（Python 3.6+）

格式化字符串字面量，让字符串拼接 / 格式化更直观。

基本用法

在字符串前加 f 或 F。
用 {} 直接嵌入变量或表达式。

对比传统拼接（更简洁）

传统方式（繁琐，需手动转类型）：

name = "Alice"
age = 20
print("Hello, " + name + ". You are " + str(age) + ".")

f-string 方式（简洁易读）：

name = "Alice"
age = 20
print(f"Hello, {name}. You are {age}.")  # 输出：Hello, Alice. You are 20.

强大功能：表达式与格式控制

在 {} 内可执行表达式，或通过 : 控制格式。

1. 执行表达式

a, b = 10, 5
print(f"{a} + {b} = {a + b}")  # 输出：10 + 5 = 15

2. 控制格式（变量后加 `:` 指定规则）

浮点数保留小数：

pi = 3.1415926
print(f"PI is approx {pi:.2f}")  # 输出：PI is approx 3.14

整数补零（固定宽度）：

num = 7
print(f"Number is {num:02d}")  # 输出：Number is 07

通用格式语法（进阶）

格式为 {变量名: [格式选项]}，格式选项 可细分为多个部分：[[fill]align][sign][#][0][width][grouping][.precision][type]

1. 对齐与填充：`[[fill]align][width]`

fill：填充字符（默认是空格）。
align：对齐方式（< 左对齐、> 右对齐、^ 居中、= 符号后填充（仅数字））。
width：输出的最小宽度。

示例：

text = "Hi"
print(f"{text:^10}")    # 居中，总宽度10 → "    Hi     "
print(f"{text:*<10}")  # 左对齐，用`*`填充 → "Hi********"num = 123
print(f"{num:>10}")    # 右对齐，总宽度10 → "       123"

2. 数字专属选项

为数字格式化提供精细控制：

sign：符号显示（+ 显示正负、- 仅负号、space 正数前留空）。
grouping：千位分隔符（, 用逗号、_ 用下划线）。
.precision：精度（浮点数小数位数、字符串最大长度）。
#：为进制加前缀（如二进制 0b、十六进制 0x）。
0：零填充（等价于 fill='0', align='='）。

示例：

num = 1234567
print(f"{num:,}")      # 千位逗号分隔 → "1,234,567"num = 3.14159
print(f"{num:.3f}")    # 保留3位小数 → "3.142"num = 255
print(f"{num:#x}")     # 十六进制加`0x` → "0xff"

3. 类型（`type`）：决定数据呈现形式

字符串：s（默认）。
整数：d（十进制，默认）、b（二进制）、o（八进制）、x/X（十六进制小 / 大写）、c（转 Unicode 字符）。
浮点数：f/F（定点）、e/E（科学计数法）、g/G（自动切换 f/e）、%（百分比）。

示例：

num = 65
print(f"{num:c}")      # 转 Unicode → "A"num = 3.14
print(f"{num:%}")      # 百分比（自动乘100）→ "314.000000%"num = 10
print(f"{num:b}")      # 二进制 → "1010"

三、更快的输入：`sys.stdin.readline()`

当需要快速读取输入（如算法竞赛），sys.stdin.readline() 比 input() 更高效（更接近底层）。

基本用法

需先导入 sys 模块：import sys。
会读取一整行（包括末尾的换行符 \n）。
通常用 .strip() 或 .rstrip() 去除换行符。

示例：

import sys# 假设输入为 "hello"（输入后按回车）
s1 = input()                # s1 = "hello"（input() 自动去掉换行符）
s2 = sys.stdin.readline()   # s2 = "hello\n"（包含换行符）
s3 = sys.stdin.readline().rstrip()  # s3 = "hello"（去掉换行符）

四、竞赛中的快读模板

为了保持 input() 的使用习惯，同时获得更快的读取速度，可自定义 input 函数：

import sys
input = lambda: sys.stdin.readline().rstrip()# 现在可像原来一样用 input()，但速度更快
s = input()
n = int(input())

建议：算法竞赛题目开头可加这两行，避免输入性能导致的 “超时” 错误。

五、读取直到文件末尾（EOF）

有些题目不指定输入行数，需读到 “文件末尾（End of File, EOF）” 为止。

sys.stdin 是可迭代对象，用 for 循环遍历即可（读完所有输入后自动结束）。

示例：

import sysfor line in sys.stdin:# line 包含末尾的换行符（如输入 "1 5" → line = "1 5\n"）parts = line.split()  # split() 自动处理空白符（包括换行）print(parts)  # 若输入 "1 5"，输出：['1', '5']

细节：line.split() 能正确分割包含换行符的内容，因为默认分割所有空白符。

EOF 模式示例 —— A+B 问题

在算法题目中，“A+B 问题” 是入门经典案例，而 **“不定量输入（读到文件末尾 EOF 为止）”** 是常见考察形式。下面通过示例学习这类场景的处理方法。

示例需求

输入：多行数据，每行包含两个整数 a 和 b（行数未知，需持续读取直到没有输入）。
输出：每行输入对应的 a + b 计算结果。

代码实现与解释

import sys# for 循环遍历 sys.stdin，逐行读取输入，直到“文件末尾（EOF）”
for line in sys.stdin:# line 包含末尾的换行符（例如输入“1 5”时，line 的值是 "1 5\n"）# split() 方法默认分割“所有空白符”（包括换行、空格），得到列表 ["1", "5"]a, b = map(int, line.split())  # 用 map 将字符串转整数，分别赋值给 a、bprint(a + b)

输入输出示例

输入（多行，每行两个整数）	输出（每行对应两数之和）
`1 5`	`6`
`10 20`	`30`
`100 200`	`300`

关键逻辑解析

逐行读取到 EOF：for line in sys.stdin 会自动逐行读取 “标准输入”，直到没有更多输入（遇到文件末尾时循环自动结束）。
自动处理换行符：line 会包含每行末尾的换行符，但 split() 方法会忽略所有 “空白符”（包括换行、空格），因此能正确分割出数字字符串。
类型转换与计算：map(int, line.split()) 将分割得到的字符串列表（如 ["1", "5"]）转为整数列表，再通过 “解包赋值” 给 a 和 b，最后计算并打印 a + b。