字符串、列表和元组

Python 核心编程[第六章]

0x00前言

0x01序列

那些可变类型对象的方法是没有返回值的，它们直接在列表内部进行改变，那些不变类型对象的方法有返回值。大部分情况是这样。

一、操作符

1.标准操作符

• 大于、小于、小于等于、大于等于、等于、不等于

2.序列类型操作符

• 成员关系：(in、not in)
• 连接操作符：( + ) 支持 +=
• 重复操作符：( * ) 支持 *=
• 切片操作符：([x]、[x:y]、[x:y:step])；此处索引可以用正，负、范围超过序列长度的值甚至是 None 做索引，在一个每次去除最后一个成员又要显示原始序列的情况下用 None 做索引是个不错的技巧。

for i in [None].extend(range(-1,-len(s),-1)):
	print s[:i]

二、内建函数

序列本身就包含了迭代的概念，因为迭代这个概念就是从序列，迭代器，或其他支持迭代操作的对象中泛化而来的。

1.类型转化函数

• list()
• str()
• tuple()

2.操作性内建函数

（1）只能接收序列对象参数的：

• len()
• reversed()：返回逆序迭代器
• sum()：

（2）还可以接收可迭代对象参数的：

• enumerate()
• sorted()
• zip()：返回一个元组
• max()：还可以接收一个参数列表
• min()： 还可以接收一个参数列表

0x02字符串

Python 中字符串并不以 Null 结尾。

一、字符串创建等基本操作

# 创建和赋值
a = 'Hello'
b = "Hello"
c = str()
#访问
a[0]     #取第一个元素
a[1:3]   #取第二到三个元素
a[0:]
a[:3]
#改变
a = 'Word'  #改变值为 Word
a = b       #改变值为 b 中的值
#删除
a = a[1:]  #删除某个字符
a = ''     #清空
del a      #删除整个字符串

二、字符串操作符

1.标准操作符

• 大于、小于、小于等于、大于等于、等于、不等于

2.序列操作符

• 同上（序列章节的序列操作符）

• 编译时连接：python 支持下述写法

  a = "b" "c" <=> a = "bc"
  

3.只适用于字符串的操作符

（1）格式化操作符
格式化字符串支持两种形式，一种是元组形式，第二种是字典键值形式。键值形式中，键作为格式字符串出现，相应的值作为参数在转化时提供给格式字符串。
字符格式化符号

格式化字符	转换方式
%c	转换成 ASCII
%r	用 repr() 函数进行字符串转换
%s	优先用 str() 函数进行字符串转换
%d	转换成有符号十进制
%u	转换成无符号十进制
%o	转换成无符号八进制
%x/%X	转换成无符号十六进制
%e/%E	转换成科学计数法
%f/%F	转换成浮点型
%g/%G
%%	输出%

格式化操作辅助指令

符号	作用
*	定义宽度或小数点精度
-	用作左对齐
+	在整数前面显示加号
< sp>	在整数面前显示空格
#	在八进制数前面显示(‘0’)，在十六进制前面显示(‘0x’)
0	显示的数字前面填充(‘0’)
%	输出一个单一的’%’
(var)	映射变量(字典参数)
m.n	m 是显示的最小总宽度，n 是小数点后的位数

（2）原始操作符
在定义的字符串前面加 r/R 则在被定义的字符串中有 \n(此处只的是 ‘’ 和 ‘n’ 两个组合的符号而不是换行符)，则该字符串中的 \n 会被定义成两个符号，而不会被转换成换行符。
Unicode 字符串操作符

• u/U，在字符串定义前面加 u/U 该字符串会被转换成 Unicode 字符串对象。

三、内建函数和方法

1.序列类型函数

• 同上

2.字符串内建函数

• input()
• str()
• chr()
• ord()

4.字符串内建方法总表

//待完善

四、字符串的独特性

1.转义字符

• \OOO 八进制值
• \xXX x打头的十六进制值
• \ 连字符，将本行和下一行内容相连接

说明	字符	转义符号	十进制	十六进制
空字符	Null	\0	0	0x00
响铃字符	BEL	\a	7	0x07
退格	BS	\b	8	0x08
横向制表符	HT	\t	9	0x09
换行	LF	\n	10	0x0A
纵向制表符	VT	\v	11	0x0B
换页	FF	\f	12	0x0C
回车	CR	\r	13	0x0D
转义	ESC	\e	27	0x1B
双引号	"	\ "	34	0x22
单引号	’	\ ’	39	0x27
反斜杠	\	\	92	0x5C

2.字符串的不变性

字符串是不可变类型，不能对字符串中的一个或多个字符进行改变。

五、Unicode 相关

//待完善

六、相关模块

0x03列表

一、列表的创建访问修改删除等

# 创建和赋值
a = []
b = list()
#访问
a[0]     #取第一个元素
a[1:3]   #取第二到三个元素
a[0:]
a[:3]
a[x][y]
#改变
a[x] = 'Word'    #改变值为 Word
a = b            #改变值为 b 中的值
#删除
a = a[1:]        #删除某部分成员
a.remove(xxx)    #移除 xxx 成员
a.pop()          #移除列表最后一个成员并返回
del a            #删除整个列表

二、操作符

1.标准操作符

• 大于、小于、小于等于、大于等于、等于、不等于

2.序列操作符

• 切片
• 成员间的关系
• 连接操作符：也可以用 extend() 方法进行连接，效果和 + 相同
• 重复操作符

3.列表操作符和解析列表

python 中没有专门定义关于列表的操作符
（1）解析列表

[ i * 2 for i in [8,-2,5]]
[ i for in range(8) if i %2 == 0]

三、内建函数

1.序列类型函数

• len()
• max() 和 min()
• sorted() 和 reversed()
• enumerate() 和 zip()
• sum()
• list() 和 tuple()

2.列表类型内建函数

不考虑 range() 函数的话，列表中没有特定的内建函数。不过在 python3 中，range() 返回的是 range() 类型的对象。

3.列表类型所有内建方法

虽然大部分可变对象的方法没有返回值，不过 Python 2.4 版本之后，reversed() 和 sorted() 内建函数可以作为表达式，因为它们返回一个对象，它们并不改变原来的列表，而是返回一个新的对象。不过经实验作者发现 Python 3 环境和 Python 2.7 环境下它们并没有返回值。

方法	作用
append(obj)	向列表添加元素
count(obj)	返回列表中的元素出现的次数
extend(seq)	将 seq 序列中的内容添加进列表
index(obj,i,j=len(list))	返回 obj 在列表中的下标，也可以使用 i，j 指定范围
insert(index,obj)	在 index 处添加元素 obj
pop(index= -1)	删除并返回指定位置对象，默认为末尾位置
remove(obj)	从列表中删除 obj 对象
reverse()	将列表翻转 即最后一个到第一个，以此类推
sort(func=None,key=None,reverse=False)	以指定方式排序,可以指定 func 来指定它的排序函数，默认为归并

四、列表的特性

1.用列表构建其他数据结构

（1）堆栈

#!/usr/bin/env python



# 待补充

（2）队列

#!/usr/bin/env python


# 待补充

0x04元组

一、元组的创建访问修改

# 创建和赋值
a = (x,xx,xxx)
b = (xx,)
c = tuple()
#访问
a[0]     #取第一个元素
a[1:3]   #取第二到三个元素
a[0:]
a[:3]
a[x][y]
#改变
a = b            #改变值为 b 中的值
#删除
成员并返回
del a            #删除整个元组

二、元组的操作符

1.标准操作符

• 大于、小于、小于等于、大于等于、等于、不等于

2.序列操作符

• 重复操作、连接操作、成员关系操作、切片操作

3.元组操作符

同列表一样，没有自己的操作符。

三、内建函数

1.序列类型函数

• len()
• max()
• min()
• str()
• 等

2.内建函数

同列表一样没有自己的内建函数，

3.方法

列表的方法都跟列表对象的可变性有关，比如排序、添加等，因为元组不可变，所以这些方法是多余的。

四、元组的特殊性

1.不可变性

因为列表和元组相似，所以在传递参数并且不想别人动自己数据时通常转化为元组形式，如果需要对数据进行修改时，则要转化为列表形式。

2.不可变中的仅存的温存

虽然元组是不可变的类型，不过它在某种意义上可以说成可变的，不过这不是真正的改变了元组的值。在以下场景可以变相看成元组"可变"：

• 1.两个元组连接成一个新的元组
• 2.一个元组做重复操作形成一个新的元组
• 3.改变元组元素中的可变元素

3.默认元组类型

在所有的多对象的、逗号分隔的、没有明确定义类型的一些类型的集合都默认为元组类型。并且在返回多对象的函数时，没有明确的符号封装都默认返回元组类型。

'ab',-1,'xyz'  #该段数据默认为元组类型
4,2 < 5,3 <=> (4,True,3) #因为默认元组类型

4.单元素元组

因为括号被重载了，所以没法用括号创建单元素元组，所以一般创建单元素元组的时候都会在元素后边添加一个 ‘,’ ，例如 a = (1,)

0x05其他知识

一、深拷贝和浅拷贝

对象赋值实际上是简单的对象引用。也就是说，当你创建一个对象，然后把它赋值给另一个变量时，Python 并没有拷贝这个对象，而是拷贝了对象的引用。
例如：

In [5]: var1 = [1,'name']
In [6]: var2 = var1[:]

In [7]: id(var1),id(var2)
Out[7]: (139942302706792, 139942302706216)

In [8]: id(var1[0]),id(var2[0]),id(var1[1]),id(var2[1])
Out[8]: (23560536, 23560536, 139942382243440, 139942382243440)

## 由本例可以看出在拷贝的时候虽然生成了两个 id 不同，内容相同的两个变量
## 不过这两个不同变量中的元素 id 是相同的
## 也就是说在拷贝的时候，并没有拷贝一个对象，而是将对象中元素的引用拷贝给了 var2

## 注意如果直接用 var1 = var2 进行赋值，var1 和 var2 直接拥有相同 id
## 其实这就是所谓的浅拷贝

下面举个例子让我们更深了解浅拷贝和深拷贝中的一些问题。

In [54]: p = ['name',['save',100]]   # 模拟银行
In [55]: h = p[:]                    # 模拟用户 h
In [56]: w = list(p)                 # 模拟用户 w
### 获取 h,w id信息
In [57]: [id(x) for x in p,h,w]
Out[57]: [139942301649448, 139942326067568, 139942301650240]
### 获取 h,w 中元素的 id 信息
In [58]: [id(x) for x in h]
Out[58]: [139942382243440, 139942323010016]
In [59]: [id(x) for x in w]
Out[59]: [139942382243440, 139942323010016]
### 在此过程中对 h,w 分别进行初始化设置用户名
In [60]: h[0] = 'hhhh'
In [61]: w[0] = 'wwww'
In [62]: h,w
Out[62]: (['h', ['save', 100]], ['w', ['save', 100]])
### 此时 h 用户从银行取走 30 元，对 h 用户中的钱进行修改
In [63]: h[1][1] = 20
### 查看用户 h,w 银行信息，发现 w 用户的钱也减少了        
## 【问题1】：这是为什么呢？
In [64]: h,w,p
Out[64]: (['h', ['save', 20]], ['w', ['save', 20]], ['name', ['save', 20]])
## 【答案1】：因为这是一次浅拷贝，其实就是创建了一个类型和原对象一样，内容为元对象元素的引用
## 			也就是拷贝对象本身是新的，内容不是，还是原来的内容
## 【问题2】：那 h,w 名字被赋值的时候为什么相互不影响？
## 【答案2】：因为列表中的元素，第一个字符串是不可变对象，第二个是可变对象。
## 			所以在修改的时候不可变对象不会受影响，而可变对象则会受到影响。
## 修改后的个元素 id 
In [65]: [id(x) for x in h]
Out[65]: [139942309759136, 139942323010016]
In [66]: [id(x) for x in w]
Out[66]: [139942309758272, 139942323010016]
## 【问题3】：哪如果这样怎样避免这种情况
## 【答案3】：使用 copy 模块的深拷贝函数 deepcopy()

• 序列类型默认是浅拷贝，可以由 完全切片、内建函数、copy 模块的 copy 函数实现。
• 关于拷贝操作的警告：
  • 第一：非容器没有被拷贝这样的说法，浅拷贝是用完全切片操作完成的。
  • 第二：如果元组变量只包含原子类型对象，对它深拷贝不会进行。即、如果把上述代码的 p = [‘name’,[‘save’,100]] 改成 p = [‘name’,(‘save’,100)] 即使调用深拷贝函数，该深拷贝也不会进行。

二、序列类小结

序列类型操作符、内建函数、方法

//待完善

操作符内建函数和方法	字符串	列表	元组
[]			√
()		√
“”	√
append()	√	√	√
capitalize()	√	√	√
center()	√	√	√
chr()	√	√	√
count()	√	√	√
decode()	√	√	√
encode()	√	√	√
endswith()	√	√	√
expandtabs	√	√	√
extend()	√	√	√
find()	√	√	√
hex()	√	√	√
index()	√	√	√
insert()	√	√	√
isdecimal()	√	√	√
	√	√	√
	√	√	√
	√	√	√
	√	√	√
	√	√	√
	√	√	√
	√	√	√
	√	√	√
	√	√	√
	√	√	√
	√	√	√
	√	√	√
	√	√	√
	√	√	√
	√	√	√
	√	√	√
	√	√	√
	√	√	√
	√	√	√
	√	√	√

三、相关模块