前言
序列是Python中最基本的一种数据结构 , 数据结构指计算机中数据存储的方式 , 序列用于保存一组有序的数据,所有的数据在序列当中都有一个唯一的位置(索引) , 并且序列中的数据会按照添加的顺序来分配索引 .
序列的分类:
- 可变序列(序列中的元素可以改变):
- 列表(list)
- 不可变序列(序列中的元素不能改变):
- 字符串(str)
- 元组(tuple)
列表
列表是Python中的一个对象 , 对象(object)就是内存中专门用来存储数据的一块区域 , 之前我们学习的对象,像数值,它只能保存一个单一的数据 , 列表中可以保存多个有序的数据 , 列表是用来存储对象的对象 .
列表的创建
创建列表,通过[ ]来创建列表 .
1 | my_list = [] # 创建了一个空列表 |
列表存储的数据,我们称为元素 , 一个列表中可以存储多个元素,也可以在创建列表时,来指定列表中的元素 .
1 | my_list = [10] # 创建一个只包含一个元素的列表 |
当向列表中添加多个元素时,多个元素之间使用,
隔开
1 | my_list = [10,20,30,40,50] # 创建了一个保护有5个元素的列表 |
列表中可以保存任意的对象
1 | my_list = [10,'hello',True,None,[1,2,3],print] |
列表中的对象都会按照插入的顺序存储到列表中,第一个插入的对象保存到第一个位置,第二个保存到第二个位置 . 我们可以通过索引(index)来获取列表中的元素 , 索引是元素在列表中的位置,列表中的每一个元素都有一个索引 , 引是从0开始的整数,列表第一个位置索引为0,第二个位置索引为1,第三个位置索引为2,以此类推 .
通过索引获取列表中的元素 , 语法:my_list[索引]
,my_list[0]
len()
函数,通过该函数可以获取列表的长度 , 也就是列表中元素的个数 . 获取到的长度的值,是列表的最大索引 + 1
列表的索引可以是负数 , 如果索引是负数,则从后向前获取元素,-1表示倒数第一个,-2表示倒数第二个 以此类推 .
1 | my_list = [10,20,30,40,50] |
切片
切片指从现有列表中,获取一个子列表 , 创建一个列表,一般创建列表时,变量的名字会使用单词复数 .
通过切片来获取指定的元素 , 语法:
-
列表[起始索引:结束索引]
通过切片获取元素时,会包括起始位置的元素,不会包括结束位置的元素
做切片操作时,总会返回一个新的列表,不会影响原来的列表
起始和结束位置的索引都可以省略不写
如果省略结束位置,则会一直截取到最后
如果省略起始位置,则会从第一个元素开始截取
如果起始位置和结束位置全部省略,则相当于创建了一个列表的副本
-
列表[起始索引:结束索引:步长]
步长表示,每次获取元素的间隔,默认值是1
步长不能是0,但是可以是负数
如果是负数,则会从列表的后部向前边取元素
1 | stus = ['孙悟空','猪八戒','沙和尚','唐僧','蜘蛛精','白骨精'] # 创建一个列表 |
通用操作
+
可以将两个列表拼接为一个列表 , *
可以将列表重复指定的次数 .
1 | my_list = [1,2,3] + [4,5,6] |
in
用来检查指定元素是否存在于列表中 , 如果存在,返回True,否则返回False .
not in
用来检查指定元素是否不在列表中 , 如果不在,返回True,否则返回False .
1 | # 创建一个列表 |
len()
获取列表中的元素的个数
max()
获取列表中的最大值
min()
获取列表中的最小值
1 | arr = [10,1,2,5,100,77] |
下面介绍两个方法(method) , 方法和函数基本上是一样,只不过方法必须通过 对象.方法() 的形式调用 , 例如 xxx.print()
方法实际上就是和对象关系紧密的函数 .
s.index()
获取指定元素在列表中的第一次出现时索引 . index()
的第二个参数,表示查找的起始位置索引 , 第三个参数,表示查找的结束索引 , 依然是包括起始位置 不包括结束位置 . 如果要获取列表中没有的元素,会抛出异常 .
s.count()
统计指定元素在列表中出现的次数.
1 | stus = ['孙悟空','猪八戒','沙和尚','唐僧','蜘蛛精','白骨精','沙和尚','沙和尚'] |
修改元素
-
直接通过索引来修改元素 ; 通过del来删除元素 .
1
2
3
4
5
6
7
8
9stus = ['孙悟空','猪八戒','沙和尚','唐僧','蜘蛛精','白骨精']
stus[0] = 'sunwukong'
stus[2] = '哈哈'
print('修改后',stus)
# 修改后 ['sunwukong', '猪八戒', '哈哈', '唐僧', '蜘蛛精', '白骨精']
del stus[2]
print('删除后',stus)
# 删除后 ['sunwukong', '猪八戒', '唐僧', '蜘蛛精', '白骨精'] -
通过切片来修改列表 , 在给切片进行赋值时,只能使用序列 .
1
2
3
4
5
6stus[0:2] = ['牛魔王','红孩儿'] # 使用新的元素替换旧元素
stus[0:2] = ['牛魔王','红孩儿','二郎神'] # 也可以成功替换
stus[0:0] = ['牛魔王'] # 向索引为0的位置插入元素
# 当设置了步长时,序列中元素的个数必须和切片中元素的个数一致
stus[::2] = ['牛魔王','红孩儿','二郎神'] -
通过切片来删除元素
1
2
3del stus[0:2]
del stus[::2]
stus[1:3] = []
以上操作,只适用于可变序列
1 | s = 'hello' |
列表的方法
append()
: 向列表的最后添加一个元素insert()
: 向列表的指定位置插入一个元素- 参数1: 要插入的位置
- 参数2: 要插入的元素
extend()
: 使用新的序列来扩展当前序列clear()
: 清空序列pop()
: 根据索引删除并返回被删除的元素remove()
: 删除指定值得元素,如果相同值得元素有多个,只会删除第一个reverse()
: 用来反转列表sort()
: 用来对列表中的元素进行排序,默认是升序排列 . 如果需要降序排列,则需要传递一个reverse=True作为参数
1 | stus = ['孙悟空','猪八戒','沙和尚','唐僧'] |
1 | my_list = [10,1,20,3,4,5,0,-2] |
遍历列表
通过while循环来遍历列表
1 | stus = ['孙悟空','猪八戒','沙和尚','唐僧','白骨精','蜘蛛精'] |
1 | # 语法: |
for()
循环除了创建方式以外,其余的都和while一样 , 包括else、包括break continue都可以在for循环中使用 , 并且for循环使用也更加简单 .
range( )
range()
是一个函数,可以用来生成一个自然数的序列 . 该函数需要三个参数:
- 起始位置(可以省略,默认是0)
- 结束位置
- 步长(可以省略,默认是1)
通过range()
可以创建一个执行指定次数的for循环 .
1 | r = range(5) |
元组(tuple)
元组是一个不可变的序列 , 它的操作的方式基本上和列表是一致的 , 所以你在操作元组时,就把元组当成是一个不可变的列表就ok了 , 一般当我们希望数据不改变时,就使用元组,其余情况都使用列表 .
使用()
来创建元组
1 | my_tuple = () # 创建了一个空元组 |
当元组不是空元组时,括号可以省略
1 | my_tuple = 10,20,30,40 |
如果元组不是空元组,它里边至少要有一个,
, 原因是, 如果不加都逗号 , 就无法区分是元组还是变量了 .
1 | my_tuple = 40, |
元组的解包(解构), 解包指就是将元组当中每一个元素都赋值给一个变量 .
1 | my_tuple = 10 , 20 , 30 , 40 |
交互a 和 b的值,这时我们就可以利用元组的解包
1 | a = 100 |
在对一个元组进行解包时,变量的数量必须和元组中的元素的数量一致 .
也可以在变量前边添加一个*
,这样变量将会获取元组中所有剩余的元素
1 | my_tuple = 10 , 20 , 30 , 40 |
不带*
的变量 , 解包后会获得原元组中的变量类型 , 带 *
的变量会被解包为列表类型的变量.
1 | a , b , *c = 'hello world' |
可变对象
每个对象中都保存了三个数据:
- id(标识)
- type(类型)
- value(值)
列表就是一个可变对象 .
1 | a = [1,2,3] |
1 | a = [1,2,3] |
1 | a = [1,2,3] |
此处可以回顾一下 ==
yuis
的区别 .
==
!=
是比较两个变量的值是否相等is
is not
比较的是两个变量是否是同一个对象 , 也就是id是否相等.
1 | a = [1,2,3] |
字典
字典属于一种新的数据结构,称为映射(mapping) , 字典的作用和列表类似,都是用来存储对象的容器 , 列表存储数据的性能很好,但是查询数据的性能的很差 . 在字典中每一个元素都有一个唯一的名字,通过这个唯一的名字可以快速的查找到指定的元素 , 在查询元素时,字典的效率是非常快的 . 在字典中可以保存多个对象,每个对象都会有一个唯一的名字 . 这个唯一的名字,我们称其为键(key),通过key可以快速的查询value . 所以字典,我们也称为叫做键值对(key-value)结构 , 每个字典中都可以有多个键值对,而每一个键值对我们称其为一项(item).
使用 { }
来创建字典
1 | d = {} # 创建了一个空字典 |
创建一个有数据的字典 , 语法:
{key:value,key:value,key:value}
- 字典的值可以是任意对象
- 字典的键可以是任意的不可变对象(int、str、bool、tuple …),但是一般我们都会使用str . 字典的键是不能重复的,如果出现重复的后边的会替换前边的
1 | # d = {'name':'孙悟空' , 'age':18 , 'gender':'男' , 'name':'sunwukong'} |
使用 dict()
函数来创建字典 , 每一个参数都是一个键值对,参数名就是键,参数名就是值(这种方式创建的字典,key都是字符串)
1 | d = dict(name='孙悟空',age=18,gender='男') |
也可以将一个包含有双值子序列的序列转换为字典 . 双值序列,也就是序列中只有两个值,[1,2] (‘a’,3) ‘ab’ 等. 如果序列中的元素也是序列,那么我们就称这个元素为子序列 .
1 | my_list = [('name','孙悟饭'),['age',18]] |
下面介绍一些字典相关的函数 , 运算符和方法 .
这里参数里中括号的内容为可选项 , 不是列表的意思.
len()
: 获取字典中键值对的个数in
,not in
:检查字典中是否包含指定的键del
: 删除,可以使用 del 来删除字典中的 key-valuepopitem()方法
:随机删除字典中的一个键值对,一般都会删除最后一个键值对pop(key[, default])方法
: 根据key删除字典中的key-value , 会将被删除的value返回!如果删除不存在的key,会抛出异常 ; 如果指定了默认值,再删除不存在的key时,不会报错,而是直接返回默认值 .clear()方法
: 用来清空字典copy()方法
: 该方法用于对字典进行浅复制 , 复制以后的对象,和原对象是独立,修改一个不会影响另一个 . 注意,浅复制会简单复制对象内部的值,如果值也是一个可变对象,这个可变对象不会被复制 .get(key[, default])方法
: 该方法用来根据键来获取字典中的值 , 果获取的键在字典中不存在,会返回None , 而不是抛出异常 . 可以指定一个默认值,来作为第二个参数,这样获取不到值时将会返回默认值 .setdefault(key[, default])方法
: 可以用来向字典中添加key-value , 如果key已经存在于字典中,则返回key的值,不会对字典做任何操作 . 如果key不存在,则向字典中添加这个key,并设置value .update([other])方法
: 将其他的字典中的key-value添加到当前字典中 , 如果有重复的key,则后边的会替换到当前的 .
1 | my_list = [('name','孙悟空'),('age',18),('性别','男')] |
上面代码的执行结果如下:
1 | 初始字典: {'name': '孙悟空', 'age': 18, '性别': '男'} |
遍历字典.
可以通过keys()
方法来获取所有的键, 通过for
循环来遍历字典.
1 | for k in d.keys() : |
values()
方法会返回一个序列,序列中保存有字典的所有的值.
1 | for v in d.values(): |
items()
方法会返回字典中所有的项 , 它会返回一个序列,序列中包含有双值子序列 , 双值分别是,字典中的key和value .
1 | for k,v in d.items() : |
集合(set)
集合和列表非常相似 !
下面列举不同点:
- 集合中只能存储不可变对象
- 集合中存储的对象是无序(不是按照元素的插入顺序保存)
- 集合中不能出现重复的元素
使用 {}
来创建集合
1 | s = {10,3,5,1,2,1,2,3,1,1,1,1} # <class 'set'> |
使用 set()
函数来创建集合
1 | s = set() # 空集合 |
集合的常用操作与方法:
1 | # 创建集合 |
上述代码的所有打印结果
1 | False |
下面介绍集合的几种基本运算 , 这些运算和数学中集合的运算基本一致 .
在对集合做运算时,不会影响原来的集合,而是返回一个运算结果 .
1 | s = {1,2,3,4,5} |
本节练习
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