Python第二周总结：常用数据结构
2021/7/31 20:36:13
本文主要是介绍Python第二周总结：常用数据结构，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！
Python第二周总结：常用数据结构
列表
列表的定义
列表是由一系元素按特定顺序构成的数据序列，这样就意味着定义一个列表类型的变量，可以保存多个数据，而且允许有重复的数据。
列表是容器型数据类型（用一个变量可以保存多个数据），是可变数据类型
列表用[]来定义，列表的数据项不需要具有相同的类型：
list1 = [35, 12, 97, 55, 68, 73, 49, 92, 20] list2 = ['210502', '悾格', True, 20, '1999-12-31'] list3 = ['A', 'a', 'B', 'b', 'C'] # 查看变量的数据类型 print(type(list2)) # <class 'list'> print(type(list2[1])) # <class 'str'> print(type(list2[2])) # <class 'bool'> print(type(list2[3])) # <class 'int'>
列表的创建
创建列表可以从三个方面来创建：
1. 字面量语法 2. 构造器语法 - 通过Python内置的`list`函数将其他序列变成列表。准确的说，`list`并不是一个函数，而是创建列表对象的构造器 3. 生成式（推导式）语法
# 创建列表 # 方式一：字面量语法 list1 = ['apple', 'orange', 'pitaya', 'durian'] print(list1) # ['apple', 'orange', 'pitaya', 'durian'] # 方式二：构造器语法 list2 = list(range(1, 10)) # 创建一个1-9的列表 print(list2) # [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] # 方式三：生成式（推导式）语法 list3 = [i ** 2 for i in range(1, 10)] # 创建一个1-9平方的列表 print(list3) # [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
列表的运算
# 定义2个列表
list1 = [76, 83, 91, 97]
list2 = [61, 26]
# 列表的拼接（赋值给原有的列表并更新该列表或赋值给新的列表）
list3 = list1 + list2
print(list3) # [76, 83, 91, 97, 61, 26]
# 列表的重复
list4 = ['Hi'] * 3
print(list4) # ['Hi', 'Hi', 'Hi']
# 列表的成员运算（查看某个元素是否存在于该列表）
print(100 in list3) # False
print('Hello' not in list4) # True
# 获取列表的长度（元素个数）
print(len(list3)) # 6
# 列表的索引
print(list3[0], list3[-6]) # 76 76
# 同时可以通过索引来改变指定下标元素的值
list3[5] = 100 # 修改下标为5的元素的值
print(list3) # [76, 83, 91, 97, 61, 100]
'''
列表的切片(格式：list3[start:end:step])
start：列表切片初识位置，默认为0
end：列表切片终止位置，默认为列表的最后元素下标
step：步长，切片元素截取的间隔长度，值为负数时，反向切片
'''
print(list3[:5]) # [76, 83, 91, 97, 61]
print(list3[4:]) # [61, 100]
print(list3[-3:-6:-1]) # [97, 91, 83]
print(list3[::-2]) # [100, 97, 83]
# 列表的比较运算
list5 = [1, 2, 3, 4]
list6 = list(range(1, 5))
# 两个列表比较相等性比的是对应索引位置上的元素是否相等
print(list5 == list6) # True
list7 = [3, 2, 1]
# 两个列表比较大小比的是对应索引位置上的元素的大小
print(list5 <= list7) # True
由于列表是可变类型，所以通过索引操作既可以获取列表中的元素，也可以更新列表中的元素。对列表做索引操作一样要注意索引越界的问题，对于有N个元素的列表，正向索引的范围是0到N-1，负向索引的范围是-1到-N，如果超出这个范围，将引发IndexError异常，错误信息为：list index out of range。
列表的遍历
num = [35, 98, 12, 27, 66]
# 对列表进行读操作的for循环,无序号
for x in num:
print(x)
# 有序号，先通过enumerate函数对列表进行预处理
# 循环遍历的时候既可以获取到索引（下标）又可以获取到元素
for i, x in enumerate(num):
print(i, x)
列表的方法
# 添加和删除元素 list1 = [12, 23, 34] # 添加元素（append()） list1.append(45) print(list1) # [12, 23, 34, 45] # 在指定位置添加元素（insert()） list1.insert(2, 56) print(list1) # [12, 23, 56, 34, 45] # 删除指定元素（remove()） list1.remove(12) print(list1) # [23, 56, 34, 45] # 删除列表最后一个元素(pop()默认删除最后一个元素) list1.pop() print(list1) # [23, 56, 34] # pop()也可以删除指定索引位置的元素 list1.pop(1) print(list1) # [23, 34] # 清空列表中的元素 list1.clear() print(list1) # []
列表的位置和统计
列表类型的index方法可以查找某个元素在列表中的索引位置；因为列表中允许有重复的元素，所以列表类型提供了count方法来统计一个元素在列表中出现的次数。
list1 = [12, 23, 34, 45, 56, 12] # 查询元素的索引位置（index()） print(list1.index(12)) # 0 # 若需要查询的元素有2个时，需要从第一个该元素的后一位下标开始查找 print(list1.index(12, 1)) # 5 # 统计元素出现的次数 print(list1.count(12)) # 2 print(list1.count(34)) # 1 print(list1.count(78)) # 0
排序和反转
list1 = ['banana', 'grape', 'apple', 'waxberry', 'pitaya', 'apple'] # 排序 list1.sort() # 升序 print(list1) # ['apple', 'apple', 'banana', 'grape', 'pitaya', 'waxberry'] list1.sort(reverse=True) # 降序 print(list1) # ['waxberry', 'pitaya', 'grape', 'banana', 'apple', 'apple'] # 反转(反向索引或reverse()) # 反向索引不修改列表，reverse()函数更新列表 print(list1[::-1]) # ['apple', 'apple', 'banana', 'grape', 'pitaya', 'waxberry'] list1.reverse() print(list1) # ['apple', 'apple', 'banana', 'grape', 'pitaya', 'waxberry']
元组
元组的定义
元组是多个元素按照一定顺序构成的序列，元组是容器型数据类型以及不可变类型，也就是意味着元组一旦定义，其中的元素就不能再添加或删除。
元组用( )来定义， 元组的数据项不需要具有相同的类型：
# 空元组
a = ()
print(type(a)) # <class 'tuple'>
# 不是元组
# 元组中只有一个元素时，千万不要忘记打逗号，不然电脑会认为是其他数据类型
b = ('hello')
print(type(b)) # <class 'str'>
c = (100)
print(type(c)) # <class 'int'>
# 一元组
d = ('hello', )
print(type(d)) # <class 'tuple'>
e = (100, )
print(type(e)) # <class 'tuple'>
# 定义一个三元组
t1 = (30, 10, 50)
# 定义一个四元组
t2 = ('210502', '悾格', True, 20)
# 查看变量的数据类型
print(type(t1)) # <class 'tuple'>
元组的运算
t1 = (30, 10, 50)
t2 = ('210502', '悾格', True, 20)
# 查看元组中元素的数量
print(len(t1), len(t2)) # 3 4
# 通过索引运算获取元组中的元素
print(t1[0], t1[-3]) # 30 30
print(t2[2], t2[-2]) # True True
# 循环遍历元组中的元素
for member in t2:
print(member)
# 成员运算（查看某个元素是否存在于该列表）
print(100 in t1) # False
print(20 in t2) # True
# 拼接
t3 = t1 + t2
print(t3) # (30, 10, 50, '210502', '悾格', True, 20)
# 切片
print(t3[:5]) # (30, 10, 50, '210502', '悾格')
print(t3[4:]) # ('悾格', True, 20)
print(t3[-3:-6:-1]) # ('悾格', '210502', 50)
print(t3[::-2]) # (20, '悾格', 50, 30)
# 比较运算
print(t1 == t3) # False
print(t1 >= t3) # False
print(t1 < (30, 11, 55)) # True
元组的应用场景
1.打包和解包
当我们把多个用逗号分隔的值赋给一个变量时，多个值会打包成一个元组类型；当我们把一个元组赋值给多个变量时，元组会解包成多个值然后分别赋给对应的变量，如下面的代码所示。
# 打包 a = 1, 10, 100 print(type(a), a) # <class 'tuple'> (1, 10, 100) # 解包 i, j, k = a print(i, j, k) # 1 10 100
在解包时，如果解包出来的元素个数和变量个数不对应，会引发ValueError异常，错误信息为：too many values to unpack（解包的值太多）或not enough values to unpack（解包的值不足）。
a = 1, 10, 100, 1000 # i, j, k = a # ValueError: too many values to unpack (expected 3) # i, j, k, l, m, n = a # ValueError: not enough values to unpack (expected 6, got 4)
所以为了解决这个问题，就创建了星号表达式，用星号表达式修饰的变量会变成一个列表，该列表可以是0个或多个元素。
a = 1, 10, 100, 1000 i, j, *k = a print(i, j, k) # 1 10 [100, 1000] i, *j, k = a print(i, j, k) # 1 [10, 100] 1000 *i, j, k = a print(i, j, k) # [1, 10] 100 1000 *i, j = a print(i, j) # [1, 10, 100] 1000 i, *j = a print(i, j) # 1 [10, 100, 1000] i, j, k, *l = a print(i, j, k, l) # 1 10 100 [1000] i, j, k, l, *m = a print(i, j, k, l, m) # 1 10 100 1000 []
2.变换两个变量的值
# 变换2个变量 a, b = b, a # 变换3个变量 a, b, c = b, c, a
字符串
字符串的定义
字符串，就是由零个或多个字符组成的有限序列
s1 = 'hello, world!' s2 = '你好，世界' print(s1, s2) # hello, world! 你好，世界 s3 = ''' hello, world! ''' print(s3, end='') '''运行结果： hello, world! '''
转义字符
# 转义字符
# \b：退格
a = '\'hello,\tworld\b\''
b = "\"hello,\nworld\""
c = '''
hello,
world!
'''
print(a)
print(b)
print(c)
# 原始字符串（每个字符都是它原始的含义，没有转义字符）
d = r'c:\User\Administrator\abc\hello.py'
print(d)
# 带占位符的字符串（格式化字符串）
e = f'文件路径：{d}'
print(e)
s1 = '\141\142\143\x61\x62\x63'
print(s1)
# ASCII ---> GB2312 ---> GBK ---> Unicode（UTF-8）(所有主流字符）
# 字符串s1中\t是制表符，\n是换行符
s1 = '\time up \now'
print(s1)
'''运行结果：
ime up
ow
'''
# 字符串s2中没有转义字符，每个字符都是原始含义
s2 = r'\time up \now'
print(s2) # \time up \now
字符串的运算
| 运算 | ||
|---|---|---|
+ | 拼接 | s1 = ‘hello’ + ’ ’ + ‘world’ |
* | 重复 | s2 = ‘!’ * 3 |
比较运算
对于两个字符串类型的变量，可以直接使用比较运算符比较两个字符串的相等性或大小。需要说明的是，因为字符串在计算机内存中也是以二进制形式存在的，那么字符串的大小比较比的是每个字符对应的编码的大小。
s1 = 'a whole new world' s2 = 'hello world' print(s1 == s2, s1 < s2) # False True print(s2 != 'Hello world') # True
字符串的比较运算比较的是字符串的内容，Python中还有一个is运算符（身份运算符），如果用is来比较两个字符串，它比较的是两个变量对应的字符串是否在内存中相同的位置（内存地址），简单的说就是两个变量是否对应内存中的同一个字符串。
s1 = 'hello world' s2 = 'hello world' s3 = s2 # 比较字符串的内容 print(s1 == s2, s2 == s3) # True True # 比较字符串的内存地址 print(s1 is s2, s2 is s3) # False True
成员运算
Python中可以用in和not in判断一个字符串中是否存在另外一个字符或字符串，in和not in运算通常称为成员运算，会产生布尔值True或False，代码如下所示。
s1 = 'hello, world'
print('wo' in s1) # True
s2 = 'goodbye'
print(s2 in s1) # False
# 获取字符串长度
s1 = 'a whole new world'
print(len(s1)) # 17
a = 'hello,world!'
b = 'hello,world!'
# 索引
# 查找字符串a的第一个字符，
print(a[0], a[-len(a)]) # h h
# 查找字符串a的最后一个字符
print(a[len(a) - 1], a[-1]) # ! !
# 查找字符串a的第6个字符
print(a[5], a[-7]) # , ,
# 查找字符串a的第8个字符
print(a[7], a[-5]) # o o
# 切片
# 返回字符串a下标为2-5的字符串
print(a[2:5]) # llo
# 返回字符串a下标为1-10，但长度为2的字符串
print(a[1:10:2]) # el,ol
# 对字符串a的反向切片
print(a[::-1]) # !dlrow,olleh
# 反转
print(''.join(list(reversed(a)))) # !dlrow,olleh
# 循环遍历
s3 = 'hello'
# 一、
for index in range(len(s3)):
print(s3[index])
# 二、
for ch in s3:
print(ch)
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