Python笔记1_Python的数据容器

Python的数据容器

大一下学期选修的Python课程，以后就用发日志的方式总结一些Python的知识点，当作自己的学习笔记了。

列表

列表：由一系列按特定顺序排列的元素组成。可以创建包含字符、数字的列表，只要你想，任何东西都可以装进列表，其中的元素也可以没有任何关系。列表让我们可以在一个地方存储成组的信息，其中可以只包含几个元素，也可以包含数百万个元素。

访问列表和列表元素

对于一个已经定义的列表，可以直接用print(List)输出，但是输出结果会有[]和’’。
大多数时候，我们只需要访问列表中的某些元素。可以通过方括号[]和元素的索引来实现这一目的，特别注意：列表的索引是从0开始的。

List=['abc','bcd','cde','def','efg','fgh']
print(List)
print(List[0])
print(List[4])

对列表元素的操作

修改列表元素

列表与元组最大的区别就在于列表的元素是可修改的，而元组的元素不能随意修改（如果元组的某一元素是列表，是否可以修改这个列表的元素？答案是：可以！）
列表元素的修改，只需要用=重新对元素赋值

List=['abc','bcd','cde','def','efg','fgh']
print(List[2])
List[2]='hello world'
print(List[2])

在列表中添加元素

名称	作用	用法
append()	在列表末尾添加元素	List.append(‘new’)
insert()	在列表的任意位置插入元素	List.insert(num,‘new’)

List=['abc','bcd','cde','def','efg','fgh']
print(List)
List.append('new')
print(List)
List.insert(1,'hello world')
print(List)

从列表中删除元素

名称	作用	用法	备注
del	删除位置已知的元素	del List[num]	del 删除的元素，不可再访问
pop()	删除并使用位置已知的元素	List.pop()	使用pop()删除元素，如果不加索引，默认为删除列表的最后一个元素。
remove()	根据值删除元素	List.remove(‘name’)	使用remove()删除元素时，也可以接着使用它的值。remove()只能删除第一个指定的值，如果要删除的值在列表中出现多次，需要用循环来实现全部删除。

List = ['abc','bcd','cde','def','efg','fgh']
print(List)
del List[0]
print(List)
a = List.pop()
print(a)
print(List)
b = List.pop(2)
print(b)
print(List)
c = List.remove('efg')
print(c)#可以看见此处remove使用被删除元素的用法有别于pop
print(List)
d = 'bcd'
List.remove('bcd')
print(d)
print(List)

总结，如果你要从列表中删除一个元素，且不在以任何方式使用它，就使用del 语句，否则应使用pop()或remove()。del和pop()是根据元素的索引来删除，remove()是根据元素具体的值。

列表元素的排序

名称	作用	用法
sort()	对列表进行永久性排序(按字母顺序)	List.sort()
	反向排序	List.sort(reverse=True)
sorted	对列表进行临时排序临时排序	sorted(List)
	反向排序	sorted(List,reverse=True)
reverse()	对列表进行永久性的前后反转（注意是反转不是反向排序！）	List.reverse()

cars = ['bmw','audi','toyota','subaru']
cars.sort()
print(cars)
cars = ['bmw','audi','toyota','subaru']
cars.sort(reverse = True)
print(cars)
cars=['bmw','audi','toyota','subaru']
print(sorted(cars))
cars=['bmw','audi','toyota','subaru']
print(sorted(cars,reverse = True))
cars=['bmw','audi','toyota','subaru']
cars.reverse()
print(cars)

确定列表的长度

使用函数len()

List = ['abc','bcd','cde','def','efg','fgh']
print(len(List))

对列表的操作

列表的遍历

使用for循环

List = ['abc','bcd','cde','def','efg','fgh']
for item in List:
    print(item)

数字列表的创建

使用range（）函数，或采用列表解析
使用方法：list（range（起始数值，终止数值，步长））
注：最终生成的列表的最后一个值小于终止数值；步长默认为1

List = list(range(1,11,2))
print(List)

或利用循环生成列表

List = []
for value in range(1,11):
   List.append(value**2)
print(List)

还可以利用列表解析，这种方法显然简洁的多

List = [value**2 for value in range(1,11)]
print(List)

列表切片

列表切片–处理列表的部分元素
要创建切片，需要指定要使用的第一个元素和最后一个元素。而且结果中，不包含上述最后一个元素。

List = ['abc','bcd','cde','def','efg','fgh']
print(List[2:5])

逆向切片

List = ['abc','bcd','cde','def','efg','fgh']
print(List[-5:-2])

同时列表切片也可以在最后加一个步长参数，这一特点可用于输出一个反转的列表（不改变原有列表）

 List = ['abc','bcd','cde','def','efg','fgh']
print(List[0:5:2])
print(List[::-1])

元组

元组本质上是不可更改元素的列表。

定义元组

dim1 = (1,2,3,4,5)
print(dimention[0])
print(dimention[3])
#dimention[1] = 10   #如果尝试修改元组的元素值，会报错

list = [1,2,3,4]
dim2 = (list,2,3,4)
list[2] = 10   #值得注意的是，如果元组的元素是列表，那么该列表的元素是可以更改的

修改元组变量

虽然元组的元素是不可更改的，但是可以给存储元组的变量重新赋值，类似于重新定义整个元组

dim = (200,50)
print(dim)
dim = (100,30)
print(dim)

遍历元组

元组的遍历方法类似于列表，仍然可以使用for

dim = (1,2,3,4,5)
for i in dim:
    print(i)

判断元组是否存在某个值

dim = (1,3,5,7,9)
print(5 in dim)
print(0 in dim)

字典

• 字典的本质是一种哈希映射。
• 字典是一种大小可变的键值对集，其中的键key与值value都是Python对象
• 应用：高速查找

字典的创建

一般方法

dict = {1:"hello",4:"hello",2:"world",3:"!"}
print(dict)

**字典的数据元素是无序的，并不会按照初始化的顺序排列**
**不同的key可以对应相同的value，但一个value只能对应一个key**

利用for循环和zip()函数快速创建字典

dict_key = [1,2,3,4]
dict_value = ['hello','world','hello','BUPT']
dict = {} 
for key,value in zip(dict_key,dict_value):
    dict[key] = value
print(dict)

**注意{}只可用于创建空字典，不能用来创建空集合**

字典元素的访问

字典的元素访问、插入、设置与列表相同。但是，列表和元组的索引是按顺序自动生成的，而字典的索引号就是键key。

dict = {1:"hello",4:"hello",2:"world",3:"!"}
print(dict[4])

访问字典元素，除了用索引，还可以通过get()方法，如果字典不包含某个键，会返回None，或自己指定的值。

dict = {1:"hello",4:"hello",2:"world",3:"!"}
print(dict.get(4))
print(dict.get(1,2))

字典元素的删减

名称	作用
del函数	删除单一元素或整个字典
pop()方法	删除单一元素
clear()方法	清空字典所有元素

dict = {1:"hello",4:"hello",2:"world",3:"!"}
del dict[1]
print(dict)
del dic
print(dict)

dict = {1:"hello",4:"hello",2:"world",3:"!"}
dict.pop(4)
print(dict)

dict = {1:"hello",4:"hello",2:"world",3:"!"}
dict.clear()
print(dict)

判断字典是否存在某个键

dict = {1:"hello",4:"hello",2:"world",3:"!"}
print(5 in dict)
print(1 in dict)

#也可以使用内置的 has_key() 方法
print(dict.das_key(1))

#可以用 keys() 方法和 values() 方法获取所有的key和value
print('keys are: ',dict.keys())
print('values are: ',dict.values())

将字典转化为元组列表

可以通过items()方法取出字典中所有的key-value对，并保存为一个元组列表。

dict = {1:"hello",4:"hello",2:"world",3:"!"}
dict.items()

集合

• 集合是一种无序集，它是一组键的集合，不存储值
• 集合的元素是互异的，将列表转化为集合可用来去除列表中的重复值
• 集合也可以进行相应的数学运算：交集、并集、差集、补集

集合的创建

集合的创建有两种方法：利用set()函数，或直接用 {}

myset1 = set()
myset2 = set(["hello","1","2","world"])
myset3 = {"hello","1","2","world"}
print(myset1)
print(myset2) 
print(myset3) 

**创建空集合只能用 set()**

集合的运算

set1 = {'abc','hello','world','i','u'}
set2 = {'i','love','u','123'}
print(set1)
print(set2)
print('并集-或 ',set1 | set2)
print('交集-与 ',set1 & set2)
print('差集 ',set1 - set2)
print('对称差 ',set1 ^ set2)