Python人工智能編程基礎(chǔ)項(xiàng)目九

文件操作主講教師：XXX課前導(dǎo)入在經(jīng)過類與函數(shù)的學(xué)習(xí)后，阿曹決定整理學(xué)習(xí)筆記，方便以后復(fù)習(xí)。在整理筆記、輸入內(nèi)容到文檔的過程中，他突發(fā)奇想，想要嘗試使用Python語(yǔ)言將筆記記錄到文檔中。通過學(xué)習(xí)平臺(tái)，阿曹了解到計(jì)算機(jī)中有不同類型的文件，需要通過不同的Python模塊進(jìn)行操作，便迫不及待地開始實(shí)踐。重難點(diǎn)重點(diǎn)：難點(diǎn)：文件的基本操作、讀取與寫入、文件管理內(nèi)置模塊對(duì)計(jì)算機(jī)文件的操作、文本文件多行寫入CONTENTS文件的基本類型文件的讀取與寫入os模塊和shutil模塊文本內(nèi)容操作目錄CONTENTS01020304parTONE文件的基本類型01知識(shí)儲(chǔ)備：計(jì)算機(jī)文件與其類型1計(jì)算機(jī)文件由一系列字節(jié)組成，字節(jié)（Byte）是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最小單位。文件具有名稱、大小、創(chuàng)建日期、修改日期等屬性。計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)提供了各種操作文件的功能，如創(chuàng)建、復(fù)制、移動(dòng)、刪除、重命名等。用戶可以使用文件管理器程序或命令行界面來(lái)管理計(jì)算機(jī)上的文件。通過文件，用戶可以存儲(chǔ)和傳輸各種數(shù)據(jù)和信息。文本文件、圖像文件、音頻文件等，每種類型的文件有特定的文件擴(kuò)展名（如.doc、.jpg、.mp3等）。計(jì)算機(jī)文件常見的文件類型：對(duì)于Python語(yǔ)言來(lái)說(shuō)，常見的計(jì)算機(jī)文件可以大致分為以下兩類：文本文件（TextFile）：如以.txt為擴(kuò)展名的純文本文件、以.csv為擴(kuò)展名且使用逗號(hào)分隔數(shù)據(jù)的文件等；二進(jìn)制文件（BinaryFile）：如圖像文件、音頻文件、視頻文件等文件。知識(shí)儲(chǔ)備：文件打開與關(guān)閉1在Python語(yǔ)言中，可以先使用內(nèi)置的open()函數(shù)打開文本文件，再對(duì)該文件中的內(nèi)容進(jìn)行讀取。file=open('file1.txt')在完成文件操作后，需要使用close()函數(shù)關(guān)閉文件file=open('file1.txt')#打開文件content=file.read()#使用read()函數(shù)讀取整個(gè)文件中的內(nèi)容file.close()#使用close()函數(shù)關(guān)閉文件在使用open()函數(shù)打開包含中文的文本文件時(shí)，可能會(huì)顯示編碼錯(cuò)誤。如下UnicodeDecodeError:'gbk'codeccan'tdecodebyte...在讀取和處理文本文件時(shí)，需要注意文件的實(shí)際編碼方式。根據(jù)文件的編碼方式，可以使用相應(yīng)的編碼方式對(duì)文件進(jìn)行解碼，將二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為人類可讀的字符形式。通常使用UTF-8編碼打開文件。file=open('file1.txt',encoding='utf-8')#使用UTF-8編碼對(duì)文件進(jìn)行解碼知識(shí)儲(chǔ)備：文本文件打開模式1Python語(yǔ)言中常用的文件打開模式如表9.1所示。模式作用r只讀模式（默認(rèn)模式），用于從文件的開頭開始讀取文件中的內(nèi)容rb二進(jìn)制只讀模式，用于二進(jìn)制文件的讀取w只寫模式。如果文件存在，則清空文件中的內(nèi)容后寫入內(nèi)容；如果文件不存在，則創(chuàng)建新文件并寫入內(nèi)容wb二進(jìn)制只寫模式，用于二進(jìn)制文件的寫入a追加模式。如果文件存在，則在文件的末尾追加寫入內(nèi)容；如果文件不存在，則創(chuàng)建新文件并寫入內(nèi)容ab二進(jìn)制追加模式，用于二進(jìn)制文件的追加寫入r+讀寫模式，允許讀取和寫入文件，文件指針位于文件的開頭w+讀寫模式，以刪除文件中的內(nèi)容為前提，允許讀取和寫入文件，文件指針位于文件的開頭a+讀寫模式，允許讀取和追加寫入文件，文件指針位于文件的末尾x排他創(chuàng)建模式，用于創(chuàng)建新文件并以寫入模式打開，在打開文件之前檢查該文件是否已存在，如果該文件已存在，則操作失敗\r回車\f換頁(yè)\oyy八進(jìn)制數(shù)yy代表的字符，例如，\o12代表?yè)Q行\(zhòng)xyy十六進(jìn)制數(shù)yy代表的字符，例如，\x0a代表?yè)Q行\(zhòng)other其他的字符以普通格式輸出9.1Python語(yǔ)言中常用的文件打開模式知識(shí)儲(chǔ)備：文本文件打開模式1Python不同打開模式示例：file1=open('file1.txt','w') #以只寫模式打開文件file2=open('file2.txt','a+') #以讀寫模式打開文件#文件操作代碼content1=file1.read()

#讀取整個(gè)文件中的內(nèi)容content2=file2.read()

#讀取整個(gè)文件中的內(nèi)容#關(guān)閉文件file1.close()file2.close()知識(shí)儲(chǔ)備：withopen()函數(shù)1為了較為方便、安全地處理文件，可以使用withopen()語(yǔ)句打開文件。withopen()語(yǔ)句是Python語(yǔ)言中用于文件操作的一種上下文管理器，它提供了一種簡(jiǎn)潔、可靠的方式來(lái)打開、讀取或?qū)懭胛募⑶以谕瓿刹僮骱笞詣?dòng)關(guān)閉文件。withopen('filename','mode')asfile:

#文件操作代碼

content=file.read() #讀取整個(gè)文件中的內(nèi)容其中，參數(shù)filename是要操作的文件的名稱（可以包含文件路徑），參數(shù)mode是文件打開模式，參數(shù)file是返回的文件對(duì)象的變量。withopen()語(yǔ)句的執(zhí)行流程如下：（1）打開指定的文件，如果該文件不存在，則會(huì)引發(fā)FileNotFoundError異常。（2）將打開的文件對(duì)象賦值給變量file。（3）執(zhí)行withopen()語(yǔ)句中的文件操作代碼。（4）當(dāng)退出withopen()語(yǔ)句時(shí)，withopen()語(yǔ)句會(huì)自動(dòng)調(diào)用close()函數(shù)關(guān)閉文件。withopen()

語(yǔ)句是一種推薦的文件操作方式，不僅可以提高代碼的可讀性、可靠性和安全性，還可以使文件操作更加簡(jiǎn)潔和高效。知識(shí)儲(chǔ)備：二進(jìn)制文件的打開與關(guān)閉1在使用open()函數(shù)或withopen語(yǔ)句打開二進(jìn)制文件時(shí)，需要在打開模式中指定以二進(jìn)制模式打開。與其他文件相同，open()函數(shù)打開的二進(jìn)制文件使用close()函數(shù)關(guān)閉，使用withopen()

語(yǔ)句打開的二進(jìn)制文件則會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。file=open('filename','rb') #以二進(jìn)制只讀模式打開文件#文件操作代碼content=file.read()

#使用read()函數(shù)讀取整個(gè)文件中的內(nèi)容file.close() #使用close()函數(shù)關(guān)閉文件withopen('filename','rb')asfile: #以二進(jìn)制只讀模式打開文件

#文件操作代碼

content=file.read(100) #讀取100字節(jié)任務(wù)實(shí)操——打開文本文件1任務(wù)實(shí)操打開文本文件本任務(wù)通過使用Python編程實(shí)現(xiàn)字符串的索引、替換等操作，幫助大家更好地應(yīng)用Python解決實(shí)際問題?！纠?.1】編寫一個(gè)Python程序，要求接收用戶輸入的文本文件名，以默認(rèn)只讀模式打開該文件，并打印該文件中的內(nèi)容。任務(wù)實(shí)操——打開文本文件1具體編程示例：filename=input('請(qǐng)輸入要讀取內(nèi)容的文本文件的名稱：')#接收用戶輸入的文件名withopen(filename,'r')asfile:#打開文件content=file.read()#讀取文件中的內(nèi)容print(content)#打印文件中的內(nèi)容任務(wù)鞏固——打開二進(jìn)制文件1任務(wù)鞏固打開二進(jìn)制文件使用Python編程實(shí)現(xiàn)用戶自定義輸入同級(jí)目錄下的文件與文件打開模式，并打印該文件中的內(nèi)容。要求文本文件輸出全部?jī)?nèi)容，二進(jìn)制文件輸出自定義字節(jié)的內(nèi)容。任務(wù)鞏固——打開二進(jìn)制文件1輸出結(jié)果示例1如下：您讀取的文件的名稱：介紹.txt您選擇的讀取模式：r您讀取的是文本文件，現(xiàn)打印其內(nèi)容如下：溫州是中國(guó)浙江省的一個(gè)地級(jí)市，位于中國(guó)東南沿海地區(qū)。溫州以其發(fā)達(dá)的私營(yíng)經(jīng)濟(jì)和商業(yè)活躍度而聞名，被譽(yù)為“中國(guó)私營(yíng)經(jīng)濟(jì)之鄉(xiāng)”。溫州的經(jīng)濟(jì)主要以制造業(yè)為主導(dǎo)，包括紡織、鞋業(yè)、機(jī)械、電子等領(lǐng)域。溫州還擁有豐富的自然資源和優(yōu)美的風(fēng)景，吸引著許多游客前來(lái)觀光旅游。輸出結(jié)果示例2如下：您讀取的文件的名稱：介紹.docx您選擇的讀取模式：rb您選擇的讀取字節(jié)數(shù)：10b'PK\x03\x04\n\x00\x00\x00\x00\x00'示例：parTTWO文件的讀取與寫入02知識(shí)儲(chǔ)備：文件的讀取2在使用open()函數(shù)打開文件后，可以使用read()系列函數(shù)讀取文件中的內(nèi)容。1）read()函數(shù)read()函數(shù)用于一次性讀取文件中的所有內(nèi)容，并返回一個(gè)字符串。filename='介紹.txt'#文件名withopen(filename,'r',encoding='utf-8')asfile:#打開文件content=file.read()#讀取文件中的內(nèi)容print(content)#打印文件中的內(nèi)容在使用read()函數(shù)讀取文件中的內(nèi)容時(shí)，可以輸入?yún)?shù)表示要讀取的字符的數(shù)量。filename='介紹.txt'#文件名withopen(filename,'r',encoding='utf-8')asfile:#打開文件content=file.read(10)#讀取文件中指定數(shù)量的字符print(content)#打印文件中的內(nèi)容知識(shí)儲(chǔ)備：文件的讀取22）readline()函數(shù)readline()函數(shù)用于逐行讀取文件中的內(nèi)容，每次調(diào)用該函數(shù)將返回一行內(nèi)容。filename='介紹.txt'#文件名withopen(filename,'r',encoding='utf-8')asfile:#打開文件content=file.readline()#讀取文件中的一行內(nèi)容知識(shí)儲(chǔ)備：文件的讀取22）readline()函數(shù)需要注意的是，打開一個(gè)文件并調(diào)用readline()函數(shù)輸出一行內(nèi)容后，當(dāng)再次調(diào)用該函數(shù)時(shí)將會(huì)輸出下一行內(nèi)容，以此類推。filename='介紹.txt'#文件名withopen(filename,'r',encoding='utf-8')asfile:#打開文件content1=file.readline()#讀取文件中的一行內(nèi)容content2=file.readline()#讀取文件中的一行內(nèi)容content3=file.readline()#讀取文件中的一行內(nèi)容print('content1：',content1)#打印文件中的內(nèi)容print('content2：',content2)print('content3：',content3)知識(shí)儲(chǔ)備：文件的讀取22）readline()函數(shù)在使用readline()函數(shù)讀取文件中的內(nèi)容時(shí)，同樣可以輸入?yún)?shù)表示要讀取的字符的數(shù)量filename='介紹.txt'#文件名withopen(filename,'r',encoding='utf-8')asfile:#打開文件content=file.readline(10)#讀取文件中的一行內(nèi)容print('content：',content1)#打印文件中的內(nèi)容知識(shí)儲(chǔ)備：文件的讀取23）readlines()函數(shù)readlines()函數(shù)用于將文件中的內(nèi)容讀取到一個(gè)列表中，文件中的每行內(nèi)容作為該列表中的一個(gè)元素在。filename='介紹.txt'#文件名withopen(filename,'r',encoding='utf-8')asfile:#打開文件content=file.readlines()#讀取文件中的內(nèi)容print(content)#打印文件中的內(nèi)容使用readlines()函數(shù)讀取文件中的內(nèi)容時(shí)，可以輸入一個(gè)參數(shù)表示要讀取的字符的數(shù)量，則該函數(shù)會(huì)返回所給字符數(shù)所在的那一行filename='介紹.txt'#文件名withopen(filename,'r',encoding='utf-8')asfile:#打開文件content=file.readlines(20)#讀取至第20個(gè)字符所在的行的內(nèi)容print(content)#打印文件中的內(nèi)容知識(shí)儲(chǔ)備：文件的寫入2在使用open()函數(shù)打開文件后，可以使用write()函數(shù)進(jìn)行文件內(nèi)容的寫入。在寫入文件內(nèi)容時(shí)，需要注意文件打開模式的選擇，以下是幾種模式打開文件后的區(qū)別。（1）w模式是只寫模式，會(huì)在清空文件中的內(nèi)容后寫入內(nèi)容，如果該文件不存在，則會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新文件。示例如下：withopen('file.txt','w')asf:#以w模式打開文件f.write('Hello,world!')#寫入內(nèi)容（2）a模式是追加模式，會(huì)在文件的末尾追加寫入內(nèi)容，如果該文件不存在，則會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新文件。示例如下：withopen('file.txt','a')asf:#以a模式打開文件f.write('Hello,again!')#寫入內(nèi)容知識(shí)儲(chǔ)備：文件的寫入2在使用open()函數(shù)打開文件后，可以使用write()函數(shù)進(jìn)行文件內(nèi)容的寫入。在寫入文件內(nèi)容時(shí)，需要注意文件打開模式的選擇，以下是幾種模式打開文件后的區(qū)別。（3）r+模式是讀寫模式，會(huì)打開文件進(jìn)行讀寫，如果該文件不存在，則會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新文件。示例如下：withopen('file.txt','r+')asf:#以r+模式打開文件content=f.read()#讀取文件中的內(nèi)容f.write('Newcontent')#寫入內(nèi)容（4）w+模式是以刪除內(nèi)容為前提的讀寫模式，會(huì)在清空文件中的內(nèi)容后寫入內(nèi)容，如果該文件不存在，則會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新文件。示例如下：withopen('file.txt','w+')asf:#以w+模式打開文件f.write('Hello,world!')#寫入內(nèi)容content=f.read()#讀取文件中的內(nèi)容任務(wù)實(shí)操——讀寫文件2任務(wù)實(shí)操讀寫文件【例9.2】編寫一個(gè)Python程序，對(duì)給定的文本文件進(jìn)行行數(shù)統(tǒng)計(jì)。

提示：

使用readlines()函數(shù)讀取文件，根據(jù)其返回的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)?！纠?.3】編寫一個(gè)Python程序，在同級(jí)目錄下創(chuàng)建一個(gè)用戶自定義的文本文件，接收用戶輸入的內(nèi)容并將其寫入該文件，直到用戶輸入的內(nèi)容為空。提示：使用input()函數(shù)接收用戶輸入的內(nèi)容，直到用戶輸入的內(nèi)容為空。任務(wù)實(shí)操——讀寫文件2【例9.2】具體編程示例：withopen('介紹.txt','r',encoding='utf-8')asfile:#以w模式打開文件content=file.readlines()#讀取內(nèi)容print('本文件有{}行'.format(len(content)))#打印行數(shù)

【例9.3】具體編程示例：filename=input('請(qǐng)輸入創(chuàng)建的文件名稱：')#接收用戶輸入的內(nèi)容withopen(filename,'w')asfile:#打開文件whileTrue:#循環(huán)接收用戶輸入的內(nèi)容line=input('請(qǐng)輸入內(nèi)容：')ifnotline:#如果用戶輸入的內(nèi)容為空，則退出循環(huán) breakfile.write(line+'\n')#寫入內(nèi)容任務(wù)鞏固——讀取CSV文件中的內(nèi)容2任務(wù)鞏固讀取CSV文件中的內(nèi)容

使用Python編程實(shí)現(xiàn)CSV文件的讀取，要求如下：①

每行作為一個(gè)列表讀取，去除換行符，使用逗號(hào)隔開每個(gè)元素。②

將所有行列表保存到一個(gè)文件列表中。③

打印文件列表中的前10個(gè)元素。輸入示例如下：['Year','Salary']['1','39451']['1.2','46313']['1.4','37839']['1.9','43633']['2.1','39999']['2.8','56750']['2.9','60258']['3.1','54553']['3.1','64553']parTTHREEos模塊與shutil模塊03os模塊是Python語(yǔ)言中的一個(gè)模塊，提供與操作系統(tǒng)進(jìn)行交互的函數(shù)，用于執(zhí)行與文件和目錄相關(guān)的操作，如創(chuàng)建、刪除、重命名文件和目錄，訪問文件和目錄的屬性，以及執(zhí)行系統(tǒng)命令等。os模塊中的部分函數(shù)如表9.2所示。知識(shí)儲(chǔ)備：os模塊3表9.2os模塊中的部分函數(shù)函數(shù)名稱功能說(shuō)明os.getcwd()獲取當(dāng)前工作目錄的路徑os.chdir(path)改變當(dāng)前工作目錄到指定的路徑os.listdir(path)返回指定路徑下的文件和目錄列表os.mkdir(path)創(chuàng)建一個(gè)新目錄os.rmdir(path)刪除指定的目錄，該目錄必須是空的os.remove(path)刪除指定的文件os.rename(src,dst)重命名文件或目錄os.path.exists(path)檢查指定的路徑是否存在os.path.isfile(path)檢查指定的路徑是否是一個(gè)文件os.path.isdir(path)檢查指定的路徑是否是一個(gè)目錄shutil模塊是Python語(yǔ)言中的一個(gè)文件操作工具模塊，提供許多功能強(qiáng)大且便捷的方法，用于執(zhí)行各種文件和目錄操作。shutil模塊和os模塊都是Python語(yǔ)言中用于進(jìn)行文件和目錄操作的模塊，其中os模塊主要提供文件系統(tǒng)的基本操作功能，如對(duì)文件和目錄的路徑、權(quán)限和屬性進(jìn)行操作，包括文件和目錄的創(chuàng)建、刪除、重命名、路徑處理、系統(tǒng)命令執(zhí)行等；而shutil模塊則主要提供文件和目錄的高級(jí)操作功能，如復(fù)制、移動(dòng)、歸檔、壓縮、遞歸復(fù)制目錄、創(chuàng)建和解壓縮歸檔文件等。shutil模塊中的部分函數(shù)如表9.3所示。知識(shí)儲(chǔ)備：shutil模塊3表9.3shutil模塊中的部分函數(shù)函數(shù)名稱功能說(shuō)明shutil.copy(source,destination)復(fù)制文件從源路徑到目標(biāo)路徑shutil.copy2(source,destination)復(fù)制文件，同時(shí)保留源文件的元數(shù)據(jù)（如修改時(shí)間和權(quán)限）shutil.copytree(source,destination)遞歸復(fù)制整個(gè)目錄樹，包括文件夾和文件shutil.rmtree(directory)遞歸刪除整個(gè)目錄樹，包括文件夾和文件shutil.move(source,destination)移動(dòng)文件或目錄到目標(biāo)位置shutil.make_archive(base_name,format,root_dir)創(chuàng)建歸檔文件（如zip或tar文件）shutil.unpack_archive(archive_name,extract_dir)解壓縮歸檔文件到目標(biāo)目錄任務(wù)實(shí)操——查詢工作環(huán)境3任務(wù)實(shí)操查詢工作環(huán)境【例9.4】編寫一個(gè)Python程序，使用os模塊查看當(dāng)前工作目錄與該目錄下的文件列表?！纠?.5】編寫一個(gè)Python程序，該程序接收用戶輸入的路徑，檢查該路徑是否存在，如果存在，則輸出該路徑為目錄/文件，并打印絕對(duì)路徑，否則輸出“該路徑不存在”?！纠?.6】編寫一個(gè)Python程序，獲取當(dāng)前目錄下的文件與目錄列表，將所有后綴名為.txt的文件復(fù)制一份（副本文件的名稱為原文件名+“副本.txt”）?！纠?.4】具體編程示例：importos#導(dǎo)入模塊print('當(dāng)前工作目錄：',os.getcwd())#打印當(dāng)前工作目錄print('當(dāng)前工作目錄下的文件列表：',os.listdir('.'))#“.”為相對(duì)路徑中表示當(dāng)前工作目錄的符號(hào)運(yùn)行程序，輸出結(jié)果為：當(dāng)前工作目錄：c:\Users\cao\Desktop\Python文件操作當(dāng)前工作目錄下的文件列表：['os模塊與shutil模塊.ipynb','示例1.txt','示例2.txt']任務(wù)實(shí)操——查詢工作環(huán)境3【例9.5】具體編程示例：importospath=input('請(qǐng)輸入路徑：')ifos.path.exists(path):#判斷路徑是否存在print('該路徑存在')ifos.path.isfile(path):#判斷是否為路徑print('該路徑為文件')print('絕對(duì)路徑為',os.path.abspath(path))#打印絕對(duì)路徑else:print('該路徑為目錄')print('絕對(duì)路徑為',os.path.abspath(path))else: print('該路徑不存在')任務(wù)實(shí)操——查詢工作環(huán)境3【例9.6】具體編程示例：importosimportshutilfile_list=os.listdir('./')#相對(duì)路徑“./”表示當(dāng)前目錄print(file_list)#打印初始文件forfileinfile_list:#循環(huán)遍歷

ifos.path.isfile(file)andfile.endswith('.txt'):#如果為文件并且文件名以.txt結(jié)尾

file_name=os.path.splitext(file)#通過splittext()方法分離文件的前綴名與后綴名

shutil.copy(file,file_name[0]+'副本.txt')#復(fù)制文件至當(dāng)前目錄中，并設(shè)置副本文件的名稱new_list=os.listdir('./')print(new_list)運(yùn)行程序，輸出結(jié)果為：['os模塊與shutil模塊.ipynb','示例1.txt','示例2.txt']['os模塊與shutil模塊.ipynb','示例1.txt','示例1副本.txt','示例2.txt','示例2副本.txt']任務(wù)實(shí)操——查詢工作環(huán)境3任務(wù)鞏固——轉(zhuǎn)移文件3任務(wù)鞏固轉(zhuǎn)移文件編寫一個(gè)Python程序，首先列出當(dāng)前目錄A下的所有文件和文件夾的名稱，然后將其中的所有文件移動(dòng)到一個(gè)新的名為files的文件夾中（如果該文件夾不存在，則先創(chuàng)建它），最后刪除原始目錄A（如果有的話）。輸出結(jié)果如下：當(dāng)前目錄A下的文件：os模塊與shutil模塊.ipynb,示例1.txt,示例2.txt所有文件已成功移動(dòng)原始目錄已成功刪除parTFOUR文本內(nèi)容操作04文本光標(biāo)是指在文本編輯器或閱讀器中，用于標(biāo)記當(dāng)前編輯位置的小豎線。用戶可以通過鼠標(biāo)單擊或鍵盤操作來(lái)移動(dòng)光標(biāo)的位置，從而對(duì)文本進(jìn)行編輯、修改、刪除等操作。在計(jì)算機(jī)編程中，文本光標(biāo)也常用于表示當(dāng)前程序執(zhí)行的