Python 常见百个函数全面剖析

1. 类型转换相关函数

1.1 int()函数

将字符串或数字转换为整数类型。

# 基础使用
int('123')  # 输出 123
int(3.14)   # 输出 3

# 指定进制转换
int('1010', 2)  # 将二进制数1010转为十进制得10
int('FF', 16)   # 将十六进制数FF转为十进制得255

# 临界值处理
int('')       # 引发 ValueError: invalid literal for int() with base 10: ''
int(None)     # 引发 TypeError: int() argument must be a string, a bytes-like object or a number, not 'NoneType'
int('3.14')   # 引发 ValueError: invalid literal for int() with base 10: '3.14'
int(float('inf'))  # 引发 OverflowError: cannot convert float infinity to integer

1.2 float()函数

把数据转换为浮点数类型。

# 基本使用
float('3.14')  # 输出 3.14
float(3)       # 输出 3.0

# 特殊值转换
float('inf')   # 输出 inf
float('-inf')  # 输出 -inf
float('nan')   # 输出 nan

# 临界值处理
float('')       # 引发 ValueError: could not convert string to float: ''
float(None)     # 引发 TypeError: float() argument must be a string or a number, not 'NoneType'
float('3.14a')  # 引发 ValueError: could not convert string to float: '3.14a'

1.3 str()函数

把对象转换为字符串类型。

# 基本使用
str(123)     # 输出 '123'
str(3.14)    # 输出 '3.14'
str(True)    # 输出 'True'

# 特殊对象转换
str(None)    # 输出 'None'
str([1,2,3]) # 输出 '[1, 2, 3]'

# 临界值处理
str(float('inf'))  # 输出 'inf'
str(float('nan'))  # 输出 'nan'
str(object())      # 输出 '<object object at 0x...>'

1.4 bool()函数

将值转换为布尔类型。

# 基本使用
bool(1)      # 输出 True
bool(0)      # 输出 False
bool('')     # 输出 False
bool('abc')  # 输出 True

# 特殊值转换
bool(None)   # 输出 False
bool([])     # 输出 False
bool([0])    # 输出 True

# 临界值处理
bool(float('inf'))  # 输出 True
bool(float('nan'))  # 输出 True

1.5 list()函数

创建列表或者将可迭代对象转换为列表。

# 基本使用
list('abc')       # 输出 ['a', 'b', 'c']
list((1,2,3))     # 输出 [1, 2, 3]

# 空列表创建
list()            # 输出 []

# 临界值处理
list(None)        # 引发 TypeError: 'NoneType' object is not iterable
list(123)         # 引发 TypeError: 'int' object is not iterable
list({'a':1})     # 输出 ['a']（字典默认迭代键）

1.6 tuple()函数

创建元组或者将可迭代对象转为元组。

# 基本使用
tuple([1,2,3])   # 输出 (1, 2, 3)
tuple('abc')     # 输出 ('a', 'b', 'c')

# 空元组创建
tuple()          # 输出 ()

# 临界值处理
tuple(None)      # 引发 TypeError: 'NoneType' object is not iterable
tuple(123)       # 引发 TypeError: 'int' object is not iterable

1.7 set()函数

创建集合或者去除可迭代对象中的重复元素。

# 基本使用
set([1,2,2,3])   # 输出 {1, 2, 3}
set('aabbcc')    # 输出 {'a', 'b', 'c'}

# 空集合创建
set()            # 输出 set()

# 临界值处理
set(None)        # 引发 TypeError: 'NoneType' object is not iterable
set(123)         # 引发 TypeError: 'int' object is not iterable
set([[]])        # 引发 TypeError: unhashable type: 'list'

1.8 dict()函数

创建字典。

# 基本使用
dict(a=1, b=2)        # 输出 {'a': 1, 'b': 2}
dict([('a',1),('b',2)]) # 输出 {'a': 1, 'b': 2}

# 空字典创建
dict()                # 输出 {}

# 临界值处理
dict(None)            # 引发 TypeError: cannot convert dictionary update sequence element #0 to a sequence
dict(123)             # 引发 TypeError: cannot convert dictionary update sequence element #0 to a sequence
dict([('a',1), None]) # 引发 TypeError: cannot convert dictionary update sequence element #1 to a sequence

2. 输入输出相关函数

2.9 input()函数

从控制台读取用户输入的字符串。

# 基本使用
# name = input("请输入你的名字: ")  # 用户输入会作为字符串返回

# 临界值处理
# 输入Ctrl+D (Unix) 或 Ctrl+Z (Windows) 会引发 EOFError

2.10 print()函数

将指定对象输出到控制台。

# 基本使用
print('Hello', 'World')  # 输出 Hello World
print(1, 2, 3, sep='-')  # 输出 1-2-3

# 参数说明
# sep: 分隔符，默认是空格
# end: 结束字符，默认是换行符
# file: 输出文件对象，默认是sys.stdout
# flush: 是否立即刷新缓冲区，默认是False

# 临界值处理
print(None)      # 输出 None
print(float('inf'))  # 输出 inf
print(float('nan'))  # 输出 nan

3. 数学运算相关函数

3.11 abs()函数

返回一个数的绝对值。

# 基本使用
abs(-5)      # 输出 5
abs(3.14)    # 输出 3.14

# 复数绝对值
abs(3+4j)    # 输出 5.0（返回模）

# 临界值处理
abs(float('inf'))  # 输出 inf
abs(float('-inf')) # 输出 inf
abs(float('nan'))  # 输出 nan

3.12 max()函数

返回可迭代对象中的最大值。

# 基本使用
max([1, 2, 3])     # 输出 3
max('a', 'b', 'c') # 输出 'c'

# 指定key函数
max(['apple', 'banana', 'cherry'], key=len)  # 输出 'banana'

# 临界值处理
max([])            # 引发 ValueError: max() arg is an empty sequence
max([float('nan'), 1, 2])  # 输出 nan（但比较nan的行为可能不一致）
max([None, 1, 2])  # 引发 TypeError: '>' not supported between instances of 'int' and 'NoneType'

3.13 min()函数

返回可迭代对象中的最小值。

# 基本使用
min([1, 2, 3])     # 输出 1
min('a', 'b', 'c') # 输出 'a'

# 指定key函数
min(['apple', 'banana', 'cherry'], key=len)  # 输出 'apple'

# 临界值处理
min([])            # 引发 ValueError: min() arg is an empty sequence
min([float('nan'), 1, 2])  # 输出 nan（但比较nan的行为可能不一致）
min([None, 1, 2])  # 引发 TypeError: '<' not supported between instances of 'int' and 'NoneType'

3.14 sum()函数

对可迭代对象中的元素求和。

# 基本使用
sum([1, 2, 3])     # 输出 6
sum([1.5, 2.5, 3]) # 输出 7.0

# 指定起始值
sum([1, 2, 3], 10) # 输出 16

# 临界值处理
sum([])            # 输出 0
sum(['a', 'b'])    # 引发 TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'
sum([float('inf'), 1])  # 输出 inf
sum([float('nan'), 1])  # 输出 nan

3.15 round()函数

对浮点数进行四舍五入。

# 基本使用
round(3.14159)     # 输出 3
round(3.14159, 2)  # 输出 3.14

# 银行家舍入法(四舍六入五成双)
round(2.5)         # 输出 2
round(3.5)         # 输出 4

# 临界值处理
round(float('inf'))  # 输出 inf
round(float('nan'))  # 输出 nan
round(123.456, -2)   # 输出 100.0（负的ndigits参数）
round(123.456, 300)  # 输出 123.456（过大ndigits参数）

4. 字符串操作相关函数

4.16 len()函数

返回对象的长度或元素个数。

# 基本使用
len('abc')      # 输出 3
len([1,2,3])    # 输出 3
len({'a':1})    # 输出 1

# 临界值处理
len('')         # 输出 0
len(None)       # 引发 TypeError: object of type 'NoneType' has no len()
len(123)        # 引发 TypeError: object of type 'int' has no len()

4.17 str.split()函数

以指定字符为分隔符分割字符串。

# 基本使用
'apple,banana,cherry'.split(',')  # 输出 ['apple', 'banana', 'cherry']

# 指定最大分割次数
'apple,banana,cherry'.split(',', 1)  # 输出 ['apple', 'banana,cherry']

# 临界值处理
''.split(',')    # 输出 ['']
'   '.split()    # 输出 []（默认分割空白字符）
None.split()     # 引发 AttributeError: 'NoneType' object has no attribute 'split'

4.18 str.join()函数

用指定字符串连接可迭代对象中的字符串元素。

# 基本使用
','.join(['a', 'b', 'c'])  # 输出 'a,b,c'
'-'.join('abc')            # 输出 'a-b-c'

# 临界值处理
''.join([])                # 输出 ''
','.join([1, 2, 3])        # 引发 TypeError: sequence item 0: expected str instance, int found
','.join(None)             # 引发 TypeError: can only join an iterable

4.19 str.find()函数

在字符串中查找子串，返回首次出现的索引。

# 基本使用
'hello world'.find('world')  # 输出 6
'hello world'.find('o')      # 输出 4

# 临界值处理
'hello'.find('x')            # 输出 -1（未找到）
''.find('')                  # 输出 0
'hello'.find('')             # 输出 0
'hello'.find(None)           # 引发 TypeError: must be str, not NoneType

4.20 str.rfind()函数

从右侧开始查找子串。

# 基本使用
'hello world'.rfind('o')     # 输出 7

# 临界值处理
'hello'.rfind('x')           # 输出 -1
''.rfind('')                 # 输出 0
'hello'.rfind('', 10)        # 输出 5（超过字符串长度）

4.21 str.replace()函数

替换字符串中的指定子串。

# 基本使用
'hello world'.replace('world', 'Python')  # 输出 'hello Python'

# 指定替换次数
'ababab'.replace('a', 'c', 2)  # 输出 'cbcbab'

# 临界值处理
'hello'.replace('', '-')       # 输出 '-h-e-l-l-o-'
'hello'.replace('x', 'y')      # 输出 'hello'（无匹配）
'hello'.replace(None, 'y')     # 引发 TypeError: replace() argument 1 must be str, not NoneType

4.22 str.strip()函数

去除字符串两端的空白字符。

# 基本使用
'  hello  '.strip()       # 输出 'hello'
'\thello\n'.strip()       # 输出 'hello'

# 指定去除字符
'xxhelloxx'.strip('x')    # 输出 'hello'

# 临界值处理
''.strip()                # 输出 ''
'  '.strip()              # 输出 ''
None.strip()              # 引发 AttributeError

4.23 str.lstrip()函数

去除字符串左侧的空白字符。

# 基本使用
'  hello  '.lstrip()      # 输出 'hello  '

# 临界值处理
''.lstrip()               # 输出 ''
None.lstrip()             # 引发 AttributeError

4.24 str.rstrip()函数

去除字符串右侧的空白字符。

# 基本使用
'  hello  '.rstrip()      # 输出 '  hello'

# 临界值处理
''.rstrip()               # 输出 ''
None.rstrip()             # 引发 AttributeError

4.25 str.upper()函数

将字符串转换为大写。

# 基本使用
'Hello'.upper()           # 输出 'HELLO'

# 临界值处理
''.upper()                # 输出 ''
'123'.upper()             # 输出 '123'
None.upper()              # 引发 AttributeError

4.26 str.lower()函数

将字符串转换为小写。

# 基本使用
'Hello'.lower()           # 输出 'hello'

# 临界值处理
''.lower()                # 输出 ''
'123'.lower()             # 输出 '123'
None.lower()              # 引发 AttributeError

4.27 str.title()函数

将每个单词的首字母大写。

# 基本使用
'hello world'.title()     # 输出 'Hello World'

# 临界值处理
''.title()                # 输出 ''
"they're bill's".title()  # 输出 "They'Re Bill'S"（注意撇号后的字母）
None.title()              # 引发 AttributeError

5. 列表操作相关函数

5.28 list.append()函数

在列表末尾添加元素。

# 基本使用
lst = [1, 2]
lst.append(3)    # lst变为[1, 2, 3]

# 临界值处理
lst.append(None) # lst变为[1, 2, 3, None]
lst.append(lst)  # 可以添加自身(创建循环引用)

5.29 list.extend()函数

用可迭代对象扩展列表。

# 基本使用
lst = [1, 2]
lst.extend([3, 4])  # lst变为[1, 2, 3, 4]

# 临界值处理
lst.extend('abc')   # lst变为[1, 2, 3, 4, 'a', 'b', 'c']
lst.extend(None)    # 引发 TypeError: 'NoneType' object is not iterable

5.30 list.insert()函数

在指定位置插入元素。

“`python

基本使用

lst = [1, 3]
lst.insert(1, 2) # lst变为[1, 2, 3]

临界值处理

lst.insert(-10, 0) # 插入到最前面
lst.insert(100, 4) # 插入到