简介
本文为天池龙珠计划Python训练营的学习笔记,一为记录学习要点,避免日后遗忘;二为记录学习成果,督促学习;三为帮助有需要的小伙伴进行基础知识巩固参考。若有疑问或有错误的地方,欢迎指正留言。本部分主要为整理容器数据类型相关知识。
目录
二、数据结构
1. 列表
(1)定义
列表是有序集合,能够保存任意数量任意类型的 Python 对象,利用方括号把所有元素绑定在一起,用逗号将元素分隔开。
注意,列表中所保存的是对象的指针。即使保存一个简单的[1,2,3]
,也有3个指针和3个整数对象。
(2)操作
创建列表
可直接创建,或用range()函数,或用推导式进行列表创建。
x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
print(x, type(x))
# ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday'] <class 'list'>
x = list(range(1, 11, 2))
print(x, type(x))
# [1, 3, 5, 7, 9] <class 'list'>
x = [0 for i in range(5)]
print(x, type(x))
# [0, 0, 0, 0, 0] <class 'list'>
#创建混合列表
mix = [1, 'lsgo', 3.14, [1, 2, 3]]
print(mix, type(mix))
# [1, 'lsgo', 3.14, [1, 2, 3]] <class 'list'>
#创建空列表
empty = []
print(empty, type(empty)) # [] <class 'list'>
添加元素
可直接创建,或用range()函数,或用推导式进行列表创建。
list.append(obj)
在列表末尾添加新的对象,只接受一个参数,参数可以是任何数据类型,被追加的元素在 list 中保持着原结构类型。list.extend(seq)
在列表末尾一次性追加另一个序列中的多个值(用新列表扩展原来的列表)
注意append()
和extend()
的区别,举例如下:
#append
x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
x.append(['Thursday', 'Sunday'])
print(x)
# ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday', ['Thursday', 'Sunday']]
print(len(x)) # 6
#extend
x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
x.extend(['Thursday', 'Sunday'])
print(x)
# ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday', 'Thursday', 'Sunday']
print(len(x)) # 7
删除元素
list.remove(obj)
移除列表中某个值的第一个匹配项,指定具体要删除的元素list.pop([index=-1])
移除列表中的一个元素(默认最后一个元素),并且返回该元素的值,指定一个索引del var1[, var2 ……]
删除单个或多个对象。如果知道要删除的元素在列表中的位置,可使用del
语句。
#remove
x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
x.remove('Monday')
print(x) # ['Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
#pop
x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
y = x.pop()
print(y) # Friday
y = x.pop(0)
print(y) # Monday
y = x.pop(-2)
print(y) # Wednesday
print(x) # ['Tuesday', 'Thursday']
#del
x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
del x[0:2]
print(x) # ['Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
获取元素
通过元素的索引值,从列表获取单个元素,注意,列表索引值是从0开始的。通过将索引指定为-1,可让Python返回最后一个列表元素,索引 -2 返回倒数第二个列表元素,以此类推。
- 单个元素:x[0],x[-2]
- 切片的通用写法是
start : stop : step
week = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
print(week[1:4:2]) # ['Tuesday', 'Thursday']
print(week[:4:2]) # ['Monday', 'Wednesday']
print(week[1::2]) # ['Tuesday', 'Thursday']
print(week[::-1])
# ['Friday', 'Thursday', 'Wednesday', 'Tuesday', 'Monday']
常用操作符
- 等号操作符:
==
- 连接操作符
+
- 重复操作符
*
- 成员关系操作符
in
、not in
举例如下:
list1 = [123, 456]
list2 = [456, 123]
list3 = [123, 456]
print(list1 == list2) # False
print(list1 == list3) # True
list4 = list1 + list2 # extend()
print(list4) # [123, 456, 456, 123]
list5 = list3 * 3
print(list5) # [123, 456, 123, 456, 123, 456]
list3 *= 3
print(list3) # [123, 456, 123, 456, 123, 456]
print(123 in list3) # True
print(456 not in list3) # False
注意:前面三种方法(append
, extend
, insert
)可对列表增加元素,它们没有返回值,是直接修改了原数据对象。 而将两个list相加,需要创建新的 list 对象,从而需要消耗额外的内存,特别是当 list 较大时,尽量不要使用 “+” 来添加list。
其他方法
list.count(obj)
统计某个元素在列表中出现的次数list.index(x[, start[, end]])
从列表中找出某个值第一个匹配项的索引位置list.reverse()
反向列表中元素list.sort(key=None, reverse=False)
对原列表进行排序。
2. 元组
(1)定义
Python 的元组与列表类似,不同之处在于tuple被创建后就不能对其进行修改,类似字符串。元组也可以利用整数对其进行索引与切片。元组利用小括号把所有元素绑定在一起,用逗号将元素分隔开。
注意,创建元组可以用小括号 (),也可以什么都不用,为了可读性,建议还是用 ()。元组中只包含一个元素时,需要在元素后面添加逗号,否则括号会被当作运算符使用。举例如下:
x = (1)
print(type(x)) # <class 'int'>
x = (1,)
print(type(x)) # <class 'tuple'>
print(8 * (8)) # 64
print(8 * (8,)) # (8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8)
二维数组举例如下:
x = (1, 10.31, 'python'), ('data', 11)
print(x)
# ((1, 10.31, 'python'), ('data', 11))
print(x[0])
# (1, 10.31, 'python')
print(x[0][0], x[0][1], x[0][2])
# 1 10.31 python
print(x[0][0:2])
# (1, 10.31)
(2)操作
更新元组
举例如下:
week = ('Monday', 'Tuesday', 'Thursday', 'Friday')
week = week[:2] + ('Wednesday',) + week[2:]
print(week) # ('Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday')
删除元组
举例如下:
t1 = (1, 2, 3, [4, 5, 6])
print(t1) # (1, 2, 3, [4, 5, 6])
t1[3][0] = 9
print(t1) # (1, 2, 3, [9, 5, 6])
常用操作符
- 等号操作符:
==
- 连接操作符
+
- 重复操作符
*
- 成员关系操作符
in
、not in
其他方法
tuple.count(obj)
统计某个元素在列表中出现的次数tuple.index(x)
找到元素在元组中的索引
此外,还可以对元组解压提取全部或部分元素,举例如下:
#解压元组(全部元素)
#一维
t = (1, 10.31, 'python')
(a, b, c) = t
print(a, b, c)
# 1 10.31 python
#二维
t = (1, 10.31, ('OK', 'python'))
(a, b, (c, d)) = t
print(a, b, c, d)
# 1 10.31 OK python
#提取某几个元素
#把多个元素丢给rest变量
t = 1, 2, 3, 4, 5
a, b, *rest, c = t
print(a, b, c) # 1 2 5
print(rest) # [3, 4]
#如果不在乎 rest 变量,那么就用通配符「*」加上下划线「_」
t = 1, 2, 3, 4, 5
a, b, *_ = t
print(a, b) # 1 2
3. 字符串
(1)定义
Python 中字符串被定义为引号之间的字符集合,支持使用成对的单引号或双引号。
注意,三引号允许一个字符串跨多行,字符串中可以包含换行符、制表符以及其他特殊字符。
Python常用转义字符
转义字符 | 描述 |
---|---|
\\ | 反斜杠符号 |
\' | 单引号 |
\" | 双引号 |
\n | 换行 |
\t | 横向制表符(TAB) |
\r | 回车 |
举例如下:
print('let\'s go') # let's go
print("let's go") # let's go
print('C:\\now') # C:\now
print("C:\\Program Files\\Intel\\Wifi\\Help")
# C:\Program Files\Intel\Wifi\Help
(2)切片与拼接
类似于元组,具有不可修改性。切片与索引形式也与其一致。
(3)内置方法
capitalize()
将字符串的第一个字符转换为大写。lower()
转换字符串中所有大写字符为小写。upper()
转换字符串中的小写字母为大写。swapcase()
将字符串中大写转换为小写,小写转换为大写。count(str, beg= 0,end=len(string))
返回str
在 string 里面出现的次数,如果beg
或者end
指定则返回指定范围内str
出现的次数。endswith(suffix, beg=0, end=len(string))
检查字符串是否以指定子字符串suffix
结束,如果是,返回 True,否则返回 False。如果beg
和end
指定值,则在指定范围内检查。startswith(substr, beg=0,end=len(string))
检查字符串是否以指定子字符串substr
开头,如果是,返回 True,否则返回 False。如果beg
和end
指定值,则在指定范围内检查。find(str, beg=0, end=len(string))
检测str
是否包含在字符串中,如果指定范围beg
和end
,则检查是否包含在指定范围内,如果包含,返回开始的索引值,否则返回 -1。rfind(str, beg=0,end=len(string))
类似于find()
函数,不过是从右边开始查找。isnumeric()
如果字符串中只包含数字字符,则返回 True,否则返回 False。ljust(width[, fillchar])
返回一个原字符串左对齐,并使用fillchar
(默认空格)填充至长度width
的新字符串。rjust(width[, fillchar])
返回一个原字符串右对齐,并使用fillchar
(默认空格)填充至长度width
的新字符串。lstrip([chars])
截掉字符串左边的空格或指定字符。rstrip([chars])
删除字符串末尾的空格或指定字符。strip([chars])
在字符串上执行lstrip()
和rstrip()
。partition(sub)
从左边开始查找找到子字符串sub,把字符串分为一个三元组(pre_sub,sub,fol_sub)
,如果字符串中不包含sub则返回('原字符串','','')
。rpartition(sub)
类似于partition()
方法,不过是从右边开始查找。replace(old, new [, max])
把 将字符串中的old
替换成new
,如果max
指定,则替换不超过max
次。split(str="", num)
不带参数默认是以空格为分隔符切片字符串,如果num
参数有设置,则仅分隔num
个子字符串,返回切片后的子字符串拼接的列表。splitlines([keepends])
按照行('\r', '\r\n', \n')分隔,返回一个包含各行作为元素的列表,如果参数keepends
为 False,不包含换行符,如果为 True,则保留换行符。maketrans(intab, outtab)
创建字符映射的转换表,第一个参数是字符串,表示需要转换的字符,第二个参数也是字符串表示转换的目标。translate(table, deletechars="")
根据参数table
给出的表,转换字符串的字符,要过滤掉的字符放到deletechars
参数中。
(4)字符串格式化
字符串格式化可以使用%方法,具体表示符号如下所示:
符 号 | 描述 |
---|---|
%c | 格式化字符及其ASCII码 |
%s | 格式化字符串,用str()方法处理对象 |
%r | 格式化字符串,用rper()方法处理对象 |
%d | 格式化整数 |
%o | 格式化无符号八进制数 |
%x | 格式化无符号十六进制数 |
%X | 格式化无符号十六进制数(大写) |
%f | 格式化浮点数字,可指定小数点后的精度 |
%e | 用科学计数法格式化浮点数 |
%E | 作用同%e,用科学计数法格式化浮点数 |
%g | 根据值的大小决定使用%f或%e |
%G | 作用同%g,根据值的大小决定使用%f或%E |
辅助指令如下:
符号 | 功能 |
---|---|
m.n | m 是显示的最小总宽度,n 是小数点后的位数(如果可用的话) |
- | 用作左对齐 |
+ | 在正数前面显示加号( + ) |
# | 在八进制数前面显示零('0'),在十六进制前面显示'0x'或者'0X'(取决于用的是'x'还是'X') |
0 | 显示的数字前面填充'0'而不是默认的空格 |
举例如下:
print('%5.1f' % 27.658) # ' 27.7'
print('%.2e' % 27.658) # 2.77e+01
print('%10d' % 10) # ' 10'
print('%-10d' % 10) # '10 '
print('%+d' % 10) # +10
print('%#o' % 10) # 0o12
print('%#x' % 108) # 0x6c
print('%010d' % 5) # 0000000005
此外,字符串格式化操作还可以使用format()方法实现,该方法不需要关注数据类型,单个参数可以多次输出,且不用考虑参数顺序。举例如下:
str8 = "{0} Love {1}".format('I', 'Lsgogroup') # 位置参数
print(str8) # I Love Lsgogroup
str8 = "{a} Love {b}".format(a='I', b='Lsgogroup') # 关键字参数
print(str8) # I Love Lsgogroup
str8 = "{0} Love {b}".format('I', b='Lsgogroup') # 位置参数要在关键字参数之前
print(str8) # I Love Lsgogroup
str8 = '{0:.2f}{1}'.format(27.658, 'GB') # 保留小数点后两位
print(str8) # 27.66GB
4. 字典
(1)定义
字典是无序的 键:值(key:value
)对(元素)集合,键必须是互不相同的(在同一个字典之内)。key可以为任意不可变类型,通常用字符串或数值表示。关键点为【{} : ,】三个元素。
注意,字典类型dict内部存放的顺序和key放入的顺序是没有关系的,dict插入和查找的速度极快,不会随着key的增加而增加,但是需要占用大量的内存。
(2)创建和访问字典
方法一:可以通过字符串或数值作为key
来创建字典。如果我们取的键在字典中不存在,会直接报错KeyError。
举例如下:
dic1 = {1: 'one', 2: 'two', 3: 'three'}
print(dic1[1]) # one
print(dic1[4]) # KeyError: 4
dic2 = {'rice': 35, 'wheat': 101, 'corn': 67}
print(dic2) # {'wheat': 101, 'corn': 67, 'rice': 35}
print(dic2['rice']) # 35
方法二:利用dict()函数创建一个空的字典。注意,一个key只能对应一个value,多次对一个key放入value,后面的值会取代前面的值。
dic = dict()
dic['a'] = 1
dic['b'] = 2
dic['c'] = 3
print(dic)
# {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
dic['a'] = 11
print(dic)
# {'a': 11, 'b': 2, 'c': 3}
dic['d'] = 4
print(dic)
# {'a': 11, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}
此外,还有dict(mapping)和dict(one=1,two=2)两种,对于后者,键只能为字符串类型。举例如下:
#mapping
dic1 = dict([('apple', 4139), ('peach', 4127), ('cherry', 4098)])
print(dic1) # {'cherry': 4098, 'apple': 4139, 'peach': 4127}
dic2 = dict((('apple', 4139), ('peach', 4127), ('cherry', 4098)))
print(dic2) # {'peach': 4127, 'cherry': 4098, 'apple': 4139}
#dict(one=1, two=2)
dic = dict(name='Tom', age=10)
print(dic) # {'name': 'Tom', 'age': 10}
print(type(dic)) # <class 'dict'>
(3)内置方法
dict.fromkeys(seq[, value])
用于创建一个新字典,以序列seq
中元素做字典的键,value
为字典所有键对应的初始值。dict.keys()
返回一个可迭代对象,可以使用list()
来转换为列表,列表为字典中的所有键。dict.values()
返回一个迭代器,可以使用list()
来转换为列表,列表为字典中的所有值。dict.items()
以列表返回可遍历的 (键, 值) 元组数组。可以使用list()
或tuple()来转换为列表或数组dict.get(key, default=None)
返回指定键的值,如果值不在字典中返回默认值。dict.setdefault(key, default=None)
和get()
方法 类似, 如果键不存在于字典中,将会添加键并将值设为默认值。key in dict
in
操作符用于判断键是否存在于字典中,如果键在字典 dict 里返回true
,否则返回false
。而not in
操作符刚好相反,如果键在字典 dict 里返回false
,否则返回true
。dict.pop(key[,default])
删除字典给定键key
所对应的值,返回值为被删除的值。key
值必须给出。若key
不存在,则返回default
值。del dict[key]
删除字典给定键key
所对应的值。dict.popitem()
随机返回并删除字典中的一对键和值,如果字典已经为空,却调用了此方法,就报出KeyError异常。dict.clear()
用于删除字典内所有元素。dict.copy()
返回一个字典的浅复制。浅复制内存地址不一致(与直接赋值相区分),浅复制只拷贝父对象(一级目录),二级目录不拷贝。dict.update(dict2)
把字典参数dict2
的key:value
对 更新到字典dict
里。
5. 集合
(1)定义
Python 中set
与dict
类似,也是一组key
的集合,但不存储value
。由于key
不能重复,所以,在set
中,没有重复的key
。
注意,key为不可变类型。至于可变类型与不可变类型究竟是啥,这个之后再讲。
举例如下:
num = {}
print(type(num)) # <class 'dict'>
num = {1, 2, 3, 4}
print(type(num)) # <class 'set'>
(2)创建集合
创建集合需先创建对象再加入元素。创建空集合的时候需使用set()函数,否则创建的为空字典。重复元素会在set()中自动过滤掉。举例如下:
basket = set()
basket.add('apple')
basket.add('banana')
print(basket) # {'banana', 'apple'}
此外,set()还可以把列表或元组转为集合。举例如下:
a = set('abracadabra')
print(a)
# {'r', 'b', 'd', 'c', 'a'}
b = set(("Google", "Lsgogroup", "Taobao", "Taobao"))
print(b)
# {'Taobao', 'Lsgogroup', 'Google'}
c = set(["Google", "Lsgogroup", "Taobao", "Google"])
print(c)
# {'Taobao', 'Lsgogroup', 'Google'}
需注意,集合具有两个特点:无序 (unordered) 和唯一 (unique)。所以我们不可以为集合创建索引或执行切片(slice)操作,也没有键(keys)可用来获取集合中元素的值,但是可以判断一个元素是否在集合中。
(3)访问集合中的值
- 可以使用
len()
內建函数得到集合的大小。 - 可以使用
for
把集合中的数据一个个读取出来。 - 可以通过
in
或not in
判断一个元素是否在集合中已经存在
(4)内置方法
set.add(elmnt)
用于给集合添加元素,如果添加的元素在集合中已存在,则不执行任何操作。set.update(set)
用于修改当前集合,可以添加新的元素或集合到当前集合中,如果添加的元素在集合中已存在,则该元素只会出现一次,重复的会忽略。set.remove(item)
用于移除集合中的指定元素。如果元素不存在,则会发生错误。set.discard(value)
用于移除指定的集合元素。remove()
方法在移除一个不存在的元素时会发生错误,而discard()
方法不会。set.pop()
用于随机移除一个元素,并赋值。set.intersection(set1, set2)
返回两个集合的交集。set1 & set2
返回两个集合的交集。set.intersection_update(set1, set2)
交集,在原始的集合上移除不重叠的元素。set.union(set1, set2)
返回两个集合的并集。set1 | set2
返回两个集合的并集。set.difference(set)
返回集合的差集。set1 - set2
返回集合的差集。set.difference_update(set)
集合的差集,直接在原来的集合中移除元素,没有返回值。set.symmetric_difference(set)
返回集合的异或。set1 ^ set2
返回集合的异或。set.symmetric_difference_update(set)
移除当前集合中在另外一个指定集合相同的元素,并将另外一个指定集合中不同的元素插入到当前集合中。set1.issubset(set2)
判断集合1是不是被其他集合2包含,如果是则返回 True,否则返回 False。set1 <= set2
判断集合是不是被其他集合包含,如果是则返回 True,否则返回 Falseset1.issuperset(set2)
用于判断集合1是不是包含其他集合2,如果是则返回 True,否则返回 False。set1 >= set2
判断集合是不是包含其他集合,如果是则返回 True,否则返回 False。set.isdisjoint(set)
用于判断两个集合是不是不相交(相交表示无重复值),如果是返回 True,否则返回 False。
(5)集合的转换
可以利用tuple()或list()函数对集合直接进行转换。
(6)不可变集合
Python 提供了不能改变元素的集合的实现版本,即不能增加或删除元素,类型名叫frozenset
。需要注意的是frozenset
仍然可以进行集合操作,只是不能用带有update
的方法。frozenset([iterable])
返回一个冻结的集合,冻结后集合不能再添加或删除任何元素。
6. 序列
(1)定义
在 Python 中,序列类型包括字符串、列表、元组、集合和字典,这些序列支持一些通用的操作,但比较特殊的是,集合和字典不支持索引、切片、相加和相乘操作。
(2)针对序列的内置函数
list(sub)
把一个可迭代对象转换为列表。tuple(sub)
把一个可迭代对象转换为元组。str(obj)
把obj对象转换为字符串。len(s)
返回对象(字符、列表、元组等)长度或元素个数。max(sub)
返回序列或者参数集合中的最大值。min(sub)
返回序列或参数集合中的最小值。sum(iterable[, start=0])
返回序列iterable
与可选参数start
的总和。sorted(iterable, key=None, reverse=False)
对所有可迭代的对象进行排序操作。reversed(seq)
函数返回一个反转的迭代器。enumerate(sequence, [start=0])。
用于将一个可遍历的数据对象(如列表、元组或字符串)组合为一个索引序列,同时列出数据和数据下标,一般用在 for 循环当中。- zip(iter1 [,iter2 [...]])用于将可迭代的对象作为参数,将对象中对应的元素打包成一个个元组,然后返回由这些元组组成的对象,这样做的好处是节约了不少的内存。如果各个迭代器的元素个数不一致,则返回列表长度与最短的对象相同。
7. 总结
(1)可变类型与不可变类型
首先讲一下可变类型与不可变类型,这个在我们学习数据类型的时候还是很重要的。
- 麻烦方法:用
id(X)
函数,对 X 进行某种操作,比较操作前后的id
,如果不一样,则X
不可变,如果一样,则X
可变。 - 便捷方法:用
hash(X)
,只要不报错,证明X
可被哈希,即不可变,反过来不可被哈希,即可变。
我们刚刚学的几种数据类型中,数值、字符和元组都可以被哈希,因此,他们是不可变类型;而列表、集合、字典不能被哈希,因此他们是可变类型。
(2)映射类型与序列类型
字典是Python唯一一个映射类型;
字符串、元组、列表属于序列类型。