任務(wù)25

打開(kāi)和關(guān)閉文件程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（Python語(yǔ)言)CONTENTS目錄01任務(wù)背景與目標(biāo)02文件基礎(chǔ)知識(shí)介紹03TXT打開(kāi)與讀取案例04任務(wù)測(cè)試與總結(jié)任務(wù)背景與目標(biāo)01一、任務(wù)背景數(shù)據(jù)是數(shù)字中國(guó)、智慧城市的核心要素，智慧物流、現(xiàn)代通信等領(lǐng)域均依賴數(shù)據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)。建立規(guī)范的文件體系是數(shù)據(jù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，而正確操作文件（打開(kāi)、查看、關(guān)閉）

是數(shù)據(jù)處理的必備技能。本任務(wù)通過(guò)圖書館配送機(jī)器人“小@”的提示語(yǔ)配置文檔、日志文件等場(chǎng)景，學(xué)習(xí)文件操作的基本方法。二、任務(wù)目標(biāo)能區(qū)分文本文件和二進(jìn)制文件的存儲(chǔ)形式；1.掌握文件的概念與分類知道通過(guò)open()、close()函數(shù)及with

塊語(yǔ)句打開(kāi)和關(guān)閉文件的方法；2.掌握文件打開(kāi)、關(guān)閉操作；了解read()、next()

等文件讀取的方法3.了解文件讀取方法文件基礎(chǔ)知識(shí)介紹02一、文件的概念與分類1.文件：存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)硬盤上的信息集合，是組織和存儲(chǔ)信息的基本單位（如照片、成績(jī)表等）。2.文件分類（按數(shù)據(jù)組織形式）：文本文件：以字符編碼（如ANSI、UTF-8）存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，由有序字符組成，通常以換行符（'\n'）分行；擴(kuò)展名為.txt、.log等，可用記事本編輯。二進(jìn)制文件：以二進(jìn)制形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，每個(gè)字節(jié)的意義由文件格式?jīng)Q定；包含圖像、音視頻、可執(zhí)行程序等，無(wú)法用記事本直接編輯。圖6-1

打開(kāi)查看文本文件內(nèi)容圖6-2記事本打開(kāi)查看pythonw.exe二、文件操作基礎(chǔ)2.文件基礎(chǔ)操作：（1）打開(kāi)文件：

作用：用open()函數(shù)打開(kāi)文件并創(chuàng)建文件對(duì)象，

語(yǔ)法：open(file,mode='r',encoding=None)

主要參數(shù)：file：文件路徑（當(dāng)前目錄可直接寫文件名，其他目錄需完整路徑）；mode：打開(kāi)模式（見(jiàn)表）；encoding：編碼類型（僅文本文件，如UTF-8、GBK）。1.操作流程：

打開(kāi)文件→創(chuàng)建文件對(duì)象→操作文件（讀/寫等）→關(guān)閉文件模式說(shuō)明r讀模式（默認(rèn)），文件不存在則拋異常w寫模式，文件存在則清空內(nèi)容a追加模式，不覆蓋原有內(nèi)容b二進(jìn)制模式（可與其他模式組合，如

'rb'）+讀寫模式（可與其他模式組合，如

'r+'）示例：fp1=open('robot_log.log','w+')（讀寫模式打開(kāi)當(dāng)前目錄文件）fp2=open(r'f:/hints.txt','r')（只讀模式打開(kāi)指定目錄文件）二、文件操作基礎(chǔ)2.文件基礎(chǔ)操作：（2）關(guān)閉文件：

作用：用文件對(duì)象方法close()方法關(guān)閉文件；

用with語(yǔ)句自動(dòng)管理文件（推薦）：

優(yōu)勢(shì):即使發(fā)生異常，也能保證文件正確關(guān)閉。示例：withopen(file,mode)asfp:#在此塊中通過(guò)fp操作文件，退出塊后自動(dòng)關(guān)閉

TXT打開(kāi)與讀取案例03【案例25-1】查看配送機(jī)器人小@的提示語(yǔ)文件“hint.txt”的內(nèi)容一、案例描述

學(xué)校圖書館的配送機(jī)器人小@啟動(dòng)時(shí)會(huì)向大家展示友好的提示，具體提示語(yǔ)內(nèi)容在文件“hint.txt”中，請(qǐng)打開(kāi)該文件，并用文件對(duì)象的read()方法顯示文件內(nèi)容，注意操作后要關(guān)閉文件。二、操作步驟詳解1.打開(kāi)文件用open()函數(shù)以只讀模式打開(kāi)“hint.txt”；2.讀取并輸出調(diào)用文件對(duì)象的read()方法讀取內(nèi)容并輸出；3.關(guān)閉文件用close()方法關(guān)閉文件；2.

迭代讀取文件在with塊中用next(fp)

迭代讀?。ㄌ^(guò)第一行，輸出第二行）。1.

打開(kāi)文件用“withopen(...)asfp”打開(kāi)文件，創(chuàng)建自動(dòng)管理的文件對(duì)象；三、代碼示例及顯示結(jié)果代碼示例：#方法1：open()與close()fp1=open('hint.txt','r')print(fp1.read())fp1.close()#方法2：with塊

withopen(r'f:\project6\hint.txt','r')asfp:next(fp)#跳過(guò)第一行

print(next(fp))#輸出第二行

圖6-3

記事本查看hint.txt文件圖6-4

程序運(yùn)行結(jié)果四、案例總結(jié)：文件打開(kāi)和讀取方法總結(jié)01open()用打開(kāi)文件并創(chuàng)建對(duì)象，需指定路徑和模式；02read()一次性讀取文件全部?jī)?nèi)容；。03close()操作后必須關(guān)閉文件以保存修改；04with語(yǔ)句自動(dòng)管理文件資源，推薦用于文件操作；05next()按行迭代讀取文件內(nèi)容，適合處理大文件。任務(wù)測(cè)試與總結(jié)06一、選擇題1．以下關(guān)于文本文件和二進(jìn)制文件的描述，正確的是？（

）A.文本文件只能存放字符數(shù)據(jù)B.二進(jìn)制文件按內(nèi)存存儲(chǔ)形式原樣保存C.二進(jìn)制文件不能存放字符數(shù)據(jù)D.文本文件讀寫速度更快2．下列關(guān)于文件操作的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是？（

）A.open()函數(shù)打開(kāi)文件后需用close()關(guān)閉B.with語(yǔ)句可自動(dòng)關(guān)閉文件C.模式'r'表示只讀，文件不存在則拋異常D.二進(jìn)制文件操作需指定encoding參數(shù)

二、填空題1．文本文件每行通常以______結(jié)尾；二進(jìn)制文件以______________形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。2.以只讀方式打開(kāi)二進(jìn)制文件的模式是_________；以追加方式打開(kāi)文本文件的模式是__________。AD‘\n’二進(jìn)制‘r’‘a(chǎn)’程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（Python語(yǔ)言)任務(wù)26

讀取和寫入文件CONTENTS目錄01任務(wù)背景與目標(biāo)02文件對(duì)象的常用方法03TXT寫入與讀取案例04文件操作訓(xùn)練體驗(yàn)05任務(wù)測(cè)試與總結(jié)任務(wù)背景與目標(biāo)01一、任務(wù)背景完善的數(shù)據(jù)和全面的信息是明智決策的基礎(chǔ)。圖書館配送機(jī)器人小@的服務(wù)、智慧校園的運(yùn)轉(zhuǎn)都依賴數(shù)據(jù)管理。本任務(wù)通過(guò)處理小@的提示語(yǔ)配置文件和日志文件，學(xué)習(xí)文本文件的讀取、寫入操作，掌握文件數(shù)據(jù)的安全管理方法。二、任務(wù)目標(biāo)掌握write()、writelines()

向文件寫入數(shù)據(jù)的兩種方法；1.掌握向文件寫入數(shù)據(jù)的方法掌握文件的覆蓋寫入和追加寫入的區(qū)別及應(yīng)用；2.掌握覆蓋寫入和追加寫入及區(qū)別；掌握read()、readlines()

兩種文件內(nèi)容讀取的方法。3.掌握文件讀取方法文件對(duì)象的常用方法02一、文件對(duì)象的常用方法Python通過(guò)文件對(duì)象的方法提供了豐富的文件操作。常用方法如下：方法說(shuō)明read([size])讀取文件內(nèi)容，size為字符數(shù)（文本）或字節(jié)數(shù)（二進(jìn)制），省略時(shí)讀取全部?jī)?nèi)容readline()讀取文本文件的一行內(nèi)容readlines()按行讀取全部?jī)?nèi)容，返回每行組成的列表write(s)將字符串

s寫入文件writelines(s)將字符串列表

s寫入文件（每項(xiàng)一行）tell()返回文件指針當(dāng)前位置seek(offset,[whence])移動(dòng)文件指針到指定位置（whence：0-文件頭，1-當(dāng)前位置，2-文件尾）close()寫入緩沖區(qū)內(nèi)容，關(guān)閉文件并釋放資源TXT寫入與讀取案例03【案例26-1】創(chuàng)建小@的提示語(yǔ)配置文件“hint.txt”一、案例描述

為配送機(jī)器人小@配置啟動(dòng)提示語(yǔ):“小@將為您服務(wù)！”和“我能為您傳送圖書！”，需將兩條提示語(yǔ)寫入文件并確認(rèn)內(nèi)容正確。

二、操作步驟詳解1.存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提示語(yǔ)到字符串變量s；2.只寫模式打開(kāi)文件以只寫模式打開(kāi)文件“hint.txt”且返回文件對(duì)象；3.數(shù)據(jù)寫入文件用文件對(duì)象的write()方法將s寫入文件；5.

讀取文件內(nèi)容確認(rèn)用with語(yǔ)句、只讀模式打開(kāi)文件，執(zhí)行readlines()方法，讀取內(nèi)容顯示確認(rèn)。4.

關(guān)閉文件執(zhí)行件對(duì)象的close()方法關(guān)閉文件；三、代碼示例及顯示結(jié)果代碼示例：#定義提示語(yǔ)字符串（含換行符）

s='小@將為您服務(wù)！\n我能為您傳送圖書！\n'#寫入文件

fp=open('hint.txt','w',encoding="ANSI")fp.write(s)#寫入字符串

fp.close()#關(guān)閉文件

#驗(yàn)證內(nèi)容

withopen('hint.txt','r',encoding="ANSI")asfp:lines=fp.readlines()#按行讀取全部?jī)?nèi)容

#輸出讀取內(nèi)容確認(rèn)forlineinlines:print(line)圖6-7程序運(yùn)行結(jié)果圖6-8查看hint.txt文件四、案例總結(jié)：簡(jiǎn)單文件寫入方法總結(jié)01write()方法用于寫入字符串，需手動(dòng)添加換行符\n；02encoding參數(shù)處理含漢字的文件時(shí)需指定（如ANSI、UTF-8）；03close()方法必須調(diào)用以確保內(nèi)容寫入磁盤；04with語(yǔ)句自動(dòng)管理文件關(guān)閉，推薦用于文件操作；05readlines()方法適合一次性讀取所有行，返回列表便于逐行處理。

文件操作訓(xùn)練體驗(yàn)

04【訓(xùn)練26-1】調(diào)整小@的提示語(yǔ)設(shè)置一、案例描述

小@配送中還需要發(fā)出提示語(yǔ)“小@運(yùn)行中，請(qǐng)勿觸摸或阻擋！”，請(qǐng)將該提示語(yǔ)存入配置文件“hint.txt”（可以改寫、追加兩種方式處理）。二、操作步驟詳解1.定義數(shù)據(jù)定義新提示語(yǔ)字符串new_hint；2.追加模式打開(kāi)寫入以

'a'模式打開(kāi)文件，用write()方法寫入；3.覆蓋模式打開(kāi)寫入4.

打開(kāi)文件確認(rèn)用記事本打開(kāi)文件，對(duì)比兩次的結(jié)果。以

'w'模式打開(kāi)文件，用write()寫入；任務(wù)測(cè)試與總結(jié)05一、選擇題1．關(guān)于文件操作，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是？（

）

A.open()用于打開(kāi)文件B.文件需先打開(kāi)后使用C.close()會(huì)刪除磁盤上的文件D.使用后需用close()關(guān)閉文件2．下列關(guān)于文件打開(kāi)模式的描述，不正確的是？（

）

A.'r'為只讀模式B.'w'為寫入模式，覆蓋原有內(nèi)容C.'a'為追加模式，文件指針在開(kāi)頭D.with語(yǔ)句可自動(dòng)關(guān)閉文件

二、填空題1.Python中打開(kāi)文件用__________函數(shù)，關(guān)閉文件用__________方法，或用__________語(yǔ)句自動(dòng)管理。2.with語(yǔ)句打開(kāi)文件后，無(wú)需顯式調(diào)用__________方法關(guān)閉文件。CCopen()close()withclose()THEEND謝謝程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（Python語(yǔ)言)任務(wù)27

操作文件（一）

CSV文件操作CONTENTS目錄01任務(wù)背景與目標(biāo)02深入認(rèn)識(shí)CSV文件、基于字典接口操作CSV文件03基于字典接口備份文件案例04任務(wù)測(cè)試與總結(jié)任務(wù)背景與目標(biāo)01一、任務(wù)背景

文本文件可存儲(chǔ)機(jī)器人的提示語(yǔ)信息，日志文件則更適于存為CSV、Excel等表格型文件。

本任務(wù)大家會(huì)在完成校園機(jī)器人的運(yùn)行日志、任務(wù)記錄等文件的打開(kāi)、輸出和數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單處理中，掌握CSV文件的操作方法。二、任務(wù)目標(biāo)理解CSV文件的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式；理解CSV對(duì)數(shù)據(jù)記錄的表達(dá)；1.CSV文件的存儲(chǔ)原理掌握用csv.DictReader、csv.DictWriter等對(duì)象實(shí)現(xiàn)CSV文件讀寫的方法；2.掌握基于字典接口讀寫CSV認(rèn)識(shí)CSV及字典接口02一、CSV文件存儲(chǔ)數(shù)據(jù)1.CSV：存儲(chǔ)用逗號(hào)分隔的數(shù)據(jù)的文本文件。CSV文件常用于電子表格和數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和導(dǎo)出，

可以用記事本程序、WPS表格或EXCEL等打開(kāi)。2.CSV文件結(jié)構(gòu)直觀，節(jié)省存儲(chǔ)空間，很適合數(shù)據(jù)交換和存儲(chǔ)。圖6-9

用記事本查看robots_info.csv二、CSV文件的讀寫方法

2.基于字典接口讀寫CSV文件：

（1）讀操作

這種方法通過(guò)字段名（fieldnames）的定義將每行為一條數(shù)據(jù)記錄映射成字典，進(jìn)而可通過(guò)字段名訪問(wèn)字典中特定的數(shù)據(jù)項(xiàng)，作字典操作。讀CSV文件可用csv.DictReader接口，其fieldnames參數(shù)若省略則用文件首行數(shù)據(jù)充當(dāng)。importcsvfieldnames=['機(jī)器人ID','名稱','型號(hào)','制造商','購(gòu)買日期','保修期(月)','狀態(tài)']withopen('robots_info.csv','r',newline='',encoding='utf-8')ascsvfile:#打開(kāi)文件reader=csv.DictReader(csvfile,fieldnames)#指定fieldnames,建reader接口print(reader.fieldnames)#顯示reader對(duì)象采用的字段名字典forrowinreader:#print(row)#row是一個(gè)字典，鍵是列名，值是對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)print(row['機(jī)器人ID']+','+row['名稱']+','+row['狀態(tài)'])print(reader.line_num)#顯示reader數(shù)據(jù)處理到哪一行程序示例說(shuō)明csv.DictReader的數(shù)據(jù)迭代每次處理一行，數(shù)據(jù)均為字典，可選取字段處理，提升數(shù)據(jù)的可讀性。csv.DictReader的line_num為已讀入的行數(shù)，可反饋數(shù)據(jù)讀取的進(jìn)度。圖6-12運(yùn)行結(jié)果二、CSV文件的讀寫方法

2.基于字典接口讀寫CSV文件：

（1）寫操作importcsvfields=['機(jī)器人ID','名稱','型號(hào)','制造商','購(gòu)買日期','保修期(月)','狀態(tài)']nRbt1={'機(jī)器人ID':'R005','名稱':'小@','型號(hào)':'Model-D','制造商':'XYZRobotics','購(gòu)買日期':'2024-08-16','保修期(月)':'24','狀態(tài)':'在役'}withopen('robots_info.csv','a',newline='',encoding='utf-8')ascsvfile:#打開(kāi)文件writer=csv.DictWriter(csvfile,fields)#創(chuàng)建文件寫接口writer.writeheader()#將fields列表寫到CSV文件首行writer.writerow(nRbt1)#字典中的數(shù)據(jù)為一條記錄寫入文件程序示例圖6-13

運(yùn)行結(jié)果說(shuō)明csv.DictWriter接口實(shí)現(xiàn)將字典型組織的數(shù)據(jù)記錄寫入CSV文件，可指定文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可用writeheader()方法寫入文件頭即首行數(shù)據(jù)項(xiàng)名稱，可以用writerow()、writerows()將字典中保存的一條記錄或多條記錄寫入文件?；谧值浣涌趥浞菸募咐?3【案例27-2】基于字典接口備份robots_Info.csv到同目錄下的robots_InfoBak.csv。一、案例描述robots_Info.csv中存有小@表格化的信息，現(xiàn)需用csv.DictReader、csv.DictWriter打開(kāi)查看并將數(shù)據(jù)備份到文件robots_InfoBak.csv中。二、操作步驟詳解1.查看原文件結(jié)構(gòu)查看原數(shù)據(jù)文件的字段結(jié)構(gòu)；2.讀取數(shù)據(jù)用字典接口讀出數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)為字典型加入列表；3.建備份文件寫接口創(chuàng)建且打開(kāi)備份文件，生成寫數(shù)據(jù)對(duì)象writer（備份接口）；4.

備份數(shù)據(jù)到文件用writeheader()寫入列名；用writerows(records)將列表數(shù)據(jù)寫入備份文件三、代碼示例及顯示結(jié)果importcsvfieldnames=['機(jī)器人ID','名稱','型號(hào)','制造商','購(gòu)買日期','保修期(月)','狀態(tài)']records=[]#建立列表，準(zhǔn)備保存原有數(shù)據(jù)文件讀出的內(nèi)容withopen('robots_info.csv','r',newline='',encoding='utf-8')ascsvfile:#打開(kāi)原有數(shù)據(jù)文件reader=csv.DictReader(csvfile,fieldnames)#創(chuàng)建文件讀對(duì)象print(reader.fieldnames)#顯示reader對(duì)象采用的字段名字典next(reader)#跳過(guò)文件中首行字段名forrowinreader:#遍歷讀出數(shù)據(jù)，存入列表recordsrecords.append(row)withopen('robots_infoBakDict.csv','w',newline='',encoding='utf-8')ascsvfile:#創(chuàng)建新文件writer=csv.DictWriter(csvfile,fieldnames)#創(chuàng)建文件寫對(duì)象writer.writeheader()#寫入文件的字段名在首行writer.writerows(records)#將列表轉(zhuǎn)存的多個(gè)數(shù)據(jù)一次性寫入新文件圖6-14

程序運(yùn)行結(jié)果四、案例總結(jié)：基于字典接口操作文件總結(jié)01讀時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為字典csv.DictReader將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為字典，可通過(guò)列名靈活訪問(wèn)；02寫時(shí)構(gòu)建規(guī)則結(jié)構(gòu)csv.DictWriter需指定fieldnames，writeheader()確保列結(jié)構(gòu)一致；03操作高效writerows()可批量寫入多行數(shù)據(jù)，提升效率。任務(wù)測(cè)試與總結(jié)05一、選擇題1．以下關(guān)于CSV文件的描述，正確的是？（

）A.每一行是二維數(shù)據(jù)，可用字典表示B.分隔符必須是逗號(hào)C.整個(gè)文件是二維數(shù)據(jù)D.只能存儲(chǔ)數(shù)字2．在Python中，csv.DictReader讀取CSV文件時(shí)，每一行數(shù)據(jù)解析為？（

）A.列表B.字典C.元組D.集合3.csv.DictWriter的fieldnames參數(shù)作用是？（

）A.指定數(shù)據(jù)行B.指定列標(biāo)題C.指定編碼D.指定分隔符

二、填空題1.Python中處理CSV文件的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)是_________。2.讀取CSV為字典用csv.____________類，寫入字典到CSV用csv.______________類。

CBBCSVDictReaderDictWriter程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（Python語(yǔ)言)任務(wù)27

操作文件（二）

JSON文件操作CONTENTS目錄01任務(wù)背景與目標(biāo)02認(rèn)識(shí)JSON文件和訪問(wèn)JSON文件的方法03JSON文件操作案例04任務(wù)測(cè)試與總結(jié)任務(wù)背景與目標(biāo)01一、任務(wù)背景JSON文件其簡(jiǎn)潔、易讀、跨平臺(tái)等特性，在各類技術(shù)場(chǎng)景中被廣泛應(yīng)用。

本任務(wù)通過(guò)處理校園機(jī)器人的運(yùn)行日志、任務(wù)記錄等，學(xué)習(xí)JSON文件的操作方法。。

users.json文件二、任務(wù)目標(biāo)掌握J(rèn)SON文件特殊的數(shù)據(jù)組織形式；1.JSON存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方式掌握使用json庫(kù)中的loads()和dumps()進(jìn)行JSON文件讀寫的方法;2.使用json標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)讀寫JSON文件的方法認(rèn)識(shí)JSON文件和基于

JSON庫(kù)訪問(wèn)JSON文件02一、認(rèn)識(shí)JSON文件1.JSON是存儲(chǔ)JavaScript對(duì)象格式數(shù)據(jù)的文本文件，采用多層字典結(jié)構(gòu)組織數(shù)據(jù)，層次清晰、易讀易寫；2.JSON是輕量級(jí)數(shù)據(jù)交換格式，被大部分編程語(yǔ)言和數(shù)據(jù)處理工具支持，適合非結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與交換。robots_data.json的數(shù)據(jù)二、JSON文件操作JSON文件處理通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的json庫(kù)提供的方法，按照讀取文件、修改數(shù)據(jù)、保存修改和驗(yàn)證新數(shù)據(jù)符合JSON格式等四步實(shí)施。1.

讀取JSON文件importjson#導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)jsonfile_path='robotBasicInfo.json'try:#用try...except語(yǔ)句執(zhí)行JSON文件訪問(wèn)withopen(file_path,'r',encoding='utf-8')asfile:data=json.load(file)#讀取文件中的數(shù)據(jù)，格式不對(duì)則讀取失敗print(f"JSON文件格式正確，數(shù)據(jù)已經(jīng)取出！")exceptjson.JSONDecodeError:print(f"文件格式錯(cuò),讀取失??！")forkey,valueindata.items():#按字典方式遍歷讀出的數(shù)據(jù)

print(f"{key}--{value}")

程序示例說(shuō)明用json.loads()方法讀取JSON文件時(shí)，將文件中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字典存入字典對(duì)象；遍歷字典對(duì)象，即查看各項(xiàng)數(shù)據(jù)的鍵和值。二、JSON文件操作

2.

向JSON文件寫入數(shù)據(jù)

用json.dump()方法可將一個(gè)Python對(duì)象編碼成JSON格式的字符串寫入JSON文件，但注意寫入后要進(jìn)行JSON數(shù)據(jù)的格式驗(yàn)證importjson#導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)json#準(zhǔn)備字典封裝的層次型鍵值數(shù)據(jù)dataNew={'id':'004','name':'小綠','status':'配送中','location':'一樓大廳','battery':90,'task':{'taskID':'T012','destination':'圖書區(qū)9號(hào)桌位','cargo':'面包'}}file_path='robotBasicInfo.json'withopen(file_path,'w',encoding='utf-8')asfile:#以寫的方式打開(kāi)文件json.dump(dataNew,file,ensure_ascii=False,indent=4)#indent：每層縮進(jìn)字符數(shù)，ensure_ascii=False確保非ASCII字符（如中文）能正確顯示

程序示例JSON文件操作案例03【案例27-4】調(diào)整校園服務(wù)機(jī)器人數(shù)據(jù)文件中的設(shè)備配置和完成任務(wù)數(shù)一、案例描述

打開(kāi)robots_data.json文件、讀出數(shù)據(jù)后，在每個(gè)機(jī)器人的“配置”項(xiàng)中添加“Comblock”項(xiàng)（值為“5G”）、將“完成任務(wù)數(shù)”項(xiàng)值加1，修改后的數(shù)據(jù)存入robots_dataModi.json文件。圖6-16查看robots_data.json的數(shù)據(jù)二、操作步驟詳解1.導(dǎo)入JSON庫(kù)導(dǎo)入json庫(kù)支持JSON文件操作，2.定義函數(shù)封裝文件操作定義函數(shù)，封裝JSON文件的讀與寫，封裝中間字典型數(shù)據(jù)的處理。3.主程序調(diào)用函數(shù)調(diào)用封裝讀、改、寫入JSON文件的函數(shù)，完成文件操作。三、代碼示例及顯示結(jié)果importjsonimportpandasaspdnwPz={"ComBlock":"5G"}defread_json(file_path):withopen(file_path,'r',encoding='utf-8')asfile:data=json.load(file)returndatadefmodify_data(data):forrbtindata['robots']:print(f"原id:{rbt['id']},配置:{rbt['配置']},完成任務(wù)數(shù):{rbt['完成任務(wù)數(shù)']}")rbt['配置']["ComBlock"]="5G"#修改數(shù)據(jù)rbt['完成任務(wù)數(shù)']=str(int(rbt['完成任務(wù)數(shù)'])+1)print(f"修改后的id:{rbt['id']},配置:{rbt['配置']},完成任務(wù)數(shù):{rbt['完成任務(wù)數(shù)']}")returndatadefwrite_JSON(file_path,data):withopen(file_path,'w',encoding='utf-8')asfile:json.dump(data,file,ensure_ascii=False,indent=4)#主程序data=read_json('robots_data.json')?modified_data=modify_data(data)rbt_df=convert_to_df(modified_data）print(rbt_df)write_JSON("robots_dataModi.json",modified_data)圖6-17

程序運(yùn)行結(jié)果四、案例總結(jié)：JSON文件操作案例01JSON層次化的數(shù)據(jù)組織

JSON的嵌套字典結(jié)構(gòu)適合存儲(chǔ)層次化數(shù)據(jù)，通過(guò)鍵名可直接訪問(wèn)和修改深層數(shù)據(jù)（如rbt['配置']['ComBlock']）；02JSON文件的優(yōu)勢(shì)

JSON組織數(shù)據(jù)的方式在處理非結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)時(shí)具有顯著優(yōu)勢(shì)，特別適用于大數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用場(chǎng)景任務(wù)測(cè)試與總結(jié)05

一、填空題1．要將JSON格式的字符串解碼為Python對(duì)象，可以使用________________函數(shù)。2.使用________________函數(shù)可以將Python對(duì)象（如字典或列表）編碼為JSON格式的字符串。3．使用json.load()函數(shù)時(shí)，需要傳入一個(gè)已打開(kāi)的________對(duì)象作為參數(shù),該函數(shù)會(huì)返回解析后的Python對(duì)象（如字典或列表）。4．要將Python對(duì)象寫入到JSON文件中，可用json庫(kù)的________________函數(shù)。json.loads()json.dumps()文件json.dumps()THEEND謝謝程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（Python語(yǔ)言)任務(wù)27

操作文件（三）

Excel文件操作CONTENTS目錄01任務(wù)背景與目標(biāo)02Excel數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式與操作方法03Excel數(shù)據(jù)清洗與分析案例04任務(wù)測(cè)試與總結(jié)任務(wù)背景與目標(biāo)01一、任務(wù)背景

在應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)中，Excel文件因其靈活的數(shù)據(jù)處理能力和廣泛的用戶基礎(chǔ)，被廣泛集成和應(yīng)用。

本任務(wù)通過(guò)機(jī)器人小@的工作記錄數(shù)據(jù)的處理，學(xué)習(xí)EXCEL文件的操作方法。二、任務(wù)目標(biāo)掌握Excel文件的存儲(chǔ)原理；1.Excel文件存儲(chǔ)原理掌握基于Python的Excel文件讀寫操作方法；2.讀寫操作方法；學(xué)會(huì)使用pandas庫(kù)對(duì)Excel數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單處理。3.學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)處理Excel數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式02一、認(rèn)識(shí)EXCEL文件1.EXCEL工作簿文件：電子表格文件，擴(kuò)展名（.xls、.xlsx），處理（WPS表格、Excel）。2.EXCEL文件包含張表（sheet），支持公式、圖表、數(shù)據(jù)透視表等高級(jí)功能，適合復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析和展示。圖6-19

EXCEL文件示例3.Excel文件操作：pandas庫(kù)----文件操作簡(jiǎn)便，openpyxl----專門處理，xlrd、pyexcel----能夠處理。二、操作Excel文件1.

讀文件

作用：利用read_excel()方法讀取Excel文件，返回DataFrame對(duì)象；

主要參數(shù)：file：文件路徑或?qū)ο螅ū靥睿?；sheet_name：指定工作表名稱或索引（默認(rèn)0）；header：作為列名的行號(hào)（默認(rèn)0，即第一行）names：列名列表，用于覆蓋從文件中讀取的列名，可省略；pandas.read_excel(file,sheet_name=0,header=0,names=None,index_col=None,usecols=None,squeeze=False,dtype=None,engine=None,converters=None,true_values=None,false_values=None,skiprows=None,nrows=None,na_values=None,parse_dates=False,date_parser=None,thousands=None,comment=None,skipfooter=0,convert_float=True,mangle_dupe_cols=True,**kwds)engine：解析Excel文件的引擎，可是'xlrd'、'openpyxl'或'odf'。默認(rèn)為None，Pandas將嘗試使用最合適的引擎。skiprows：要忽略的行數(shù)或需要跳過(guò)的行號(hào)列表（從0開(kāi)始計(jì)數(shù)）。nrows：需要讀取的行數(shù)。usecols：要返回的列的集合（列名的列表、列范圍描述、列名篩選條件）。

格式：二、操作Excel文件1.

讀文件

importpandasaspdfile_path='robotWorkData.xlsx'#讀取指定工作表到DataFramedf=pd.read_excel(file_path,sheet_name='Records')print(df.head(2))#顯示前2行數(shù)據(jù)

程序示例圖6-20

用Pandas讀取EXCEL文件工作表結(jié)果二、操作Excel文件2.

寫文件

作用：用DataFrame對(duì)象的to_excel()方法可將其寫入EXCEL

主要參數(shù)：file：文件的路徑或文件對(duì)象。sheet_name：默認(rèn)為'Sheet1'，指定要寫入的工作表名稱。header：默認(rèn)為True，表示是否寫入列名。DataFrame.to_excel(file,sheet_name='Sheet1',na_rep='',float_format=None,columns=None,header=True,index=True,index_label=None,startrow=0,startcol=0,engine=None,merge_cells=True,encoding=None,inf_rep='inf',verbose=True,freeze_panes=None,storage_options=None)startrow和startcol：分別默認(rèn)為0，表示開(kāi)始寫入的行號(hào)和列號(hào)columns：要寫入的列的名稱。默認(rèn)為None，即寫入所有列。index：默認(rèn)為True，表示是否寫入行索引（行號(hào)）。格式：二、操作Excel文件2.

寫文件

importpandasaspddata={#創(chuàng)建機(jī)器人運(yùn)行數(shù)據(jù)'日期':['2025/1/20','2025/1/20','2025/1/20','2025/1/20','2025/1/20'],'時(shí)間':['8:00:00','8:10:00','8:15:00','8:30:00','9:00:00'],'機(jī)器人ID':['R001','R002','R001','R003','R002'],'任務(wù)類型':['送餐','送物','送餐','送物','送餐'],'起始位置':['廚房','一樓大廳','廚房','倉(cāng)庫(kù)','廚房'],

'目的地':['302房間','二樓會(huì)議室','305房間','實(shí)驗(yàn)室','201房間'],'任務(wù)狀態(tài)':['已完成','進(jìn)行中','已完成','已完成','已完成'],'耗時(shí)(分鐘)':[5,-1,6,4,7]}df=pd.DataFrame(data)#使用數(shù)據(jù)字典創(chuàng)建DataFrameprint("生成的DataFrame:");print(df)#顯示生成的DataFrameexcel_file_path='robot_data.xlsx'df.to_excel(excel_file_path,index=False,engine='openpyxl')#將DataFrame寫入Excel文件print(f"\nDataFrame已成功寫入Excel文件:{excel_file_path}")

程序示例圖6-21

用Pandas向EXCEL文件寫數(shù)據(jù)結(jié)果Excel數(shù)據(jù)清洗與分析案例03【案例27-4】

對(duì)robot_data.xlsx中的機(jī)器人工作數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗和分析、轉(zhuǎn)存。一、案例描述

用read_excel()打開(kāi)文件、讀出數(shù)據(jù)到DataFrame中，用其豐富的方法完成數(shù)據(jù)清洗、分析和統(tǒng)計(jì)，再將處理后的數(shù)據(jù)用df.to_excel()做另存處理。圖6-22

案例27-4程序運(yùn)行結(jié)果分步展示二、操作步驟詳解1.讀取EXCEL用pd.read_excel()打開(kāi)文件、讀數(shù)據(jù)到DataFrame并顯示；2.數(shù)據(jù)清洗用dropna()刪除含缺失值的行，drop_duplicates()刪除