Python学习（2）——列表和元组

数据结构：是通过某种方式组织在一起的数据元素的集合。这些数据元素可以使数字或者字符，甚至可以是其他数据结构。
在python中，最基本的数据结构是序列。序列中的每个元素被分配一个序号—即元素的位置，也称为索引，第一个索引是0，第二个是1，以此类推。

序列概览：
python包含6种内建的序列：列表和元组，字符串，Unicode字符串、buffer对象和xrange对象。
列表和元组的主要区别在于，列表可以修改，元组则不能。
序列可以用于表示包含某种信息，也可以包含其他序列，如：
>>> yunmeng=[‘jiangchengchengcheng’,149]
>>> wudang=[‘banzang’,109]
>>> database=[yunmeng,wudang]
>>> database
[[‘jiangchengchengcheng’, 149], [‘banzang’, 109]]

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通用序列操作
所有序列类型都可以进行某些特定的操作：索引、分片、加、乘以及检查某个元素是否属于序列的成员（成员资格）。除此之外，还有计算序列长度、找出最大元素和最小元素的内建函数。

1.索引
从左至右，从0开始递增
>>> ‘hello’[1]
‘e’
从右至左，从-1开始递减
>>> ‘2018’[-1]
‘5’

如果一个函数调用返回一个序列，那么可以直接对返回结果进行索引操作
>>> fourth=input(‘year: ‘)[3]
year: 2018
>>> fourth
‘8’

2.分片
与使用索引来访问某个元素类似，可以使用分片操作来访问一定范围内的元素。分片通过冒号相隔的两个索引来实现。

需要访问最后2个元素：
>>> numbers=[1,2,3,4,5,6,7,8,9]
>>> numbers[ :2]
[1, 2]

分片所得部分包括序列结尾的元素：
>>> numbers[5: ]
[6, 7, 8, 9]

从编号2到分片之后剩下部分的第1个元素的编号为5的元素：
>>> numbers[3:5]
[4, 5]

复制整个序列：
>>> numbers[ : ]
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

更大的步长（步长是1—分片操作就是按照这个步长逐个遍历序列的元素，然后返回开始和结束点之间的所有元素）
>>> numbers[0:10:1]
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

>>> numbers[2:5:2]
[3, 5]

步长不能为0，但是可以使负数，即从右至左提取元素：
>>> numbers[8:3:-1]
[9, 8, 7, 6, 5]
>>> numbers[0:10:-2]
[ ]

3.序列相加
列表和字符串无法连接在一起，两种相同类型的序列才能进行连接操作。
>>> [1,2,3]+[4,5,6]
[1, 2, 3, 4, 5, 6]

>>> ‘hello,’+’world!’
‘hello,world!’

>>> [1,2,3]+’world!’
TypeError: can only concatenate list (not “str”) to list

4.乘法
用数字x乘以一个序列会生成新的序列，在新的序列中，原来的序列将被重复x次。
>>> ‘python’*5
‘pythonpythonpythonpythonpython’

>>> [18]*5
[18, 18, 18, 18, 18]

初始化空列表
>>> sequence=[None]*10
>>> sequence
[None, None, None, None, None, None, None, None, None, None]

5.成员资格
为了检查一个值是否在序列中，可以用in运算符（布尔运算符）。检查某个条件是否为真，然后返回相应的值：条件为真返回True（布尔值），为假返回False。
>>> numbers=[‘one’,’two’,’three’]
>>> input(‘choose a number: ‘)in numbers
choose a number: one
True

6.长度、最大值、最小值
内建函数len、min和max。
>>> numbers=[32,1,666]
>>> len(numbers)
3
>>> max(numbers)
666
>>> min(numbers)
1

>>> max(1,6)
6

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基本的列表操作
1.list函数
因为字符串不能像列表一样被修改，所以有时根据字符串创建列表会很有用。适用于所有类型的序列。
>>>list(‘hello’)
[‘h’,’e’,’l’,’l’,’o’]

2.改变列表：元素赋值
使用索引标记来为某个特定的、位置明确的元素赋值，不能为一个位置不存在的元素进行赋值。
>>> x=[1,2,1]
>>> x[2]=2
>>> x
[1, 2, 2]

3.删除元素：del语句
列表长度改变
>>> del x[2]
>>> x
[1, 2]

4.分片赋值
分片赋值时可以使用与原序列不等长的序列将分片替换，可以在不需要替换任何原有元素的情况下插入新的元素和删除元素。

>>> name=list(‘perl’)
>>> name[1:]=list(‘ython’)
>>> name
[‘p’, ‘y’, ‘t’, ‘h’, ‘o’, ‘n’]

在不需要替换任何原有元素的情况下插入新的元素：
>>> numbers=[1,5]
>>> numbers[1:1]=[2,3,4]
>>> numbers
[1, 2, 3, 4, 5]
步长不为1时，要替换几个数值等号后面就要写几个数值。（[0]*2这样的形式也是可以的）：
>>> numbers[1:4:2]=[0,0]
>>> numbers
[1, 0, 3, 0, 5]

利用分片赋值来删除元素：
>>> numbers=[1,2,3,4,5]
>>> numbers[1:4]=[]
>>> numbers
[1, 5]
（步长不为1时会报错ValueError: attempt to assign sequence of size 0 to extended slice of size 2，未解决）

5.列表方法
方法是一个与某些对象有紧密联系的函数，对象可能是列表、数字，也可能是字符串或者其他类型的对象。一般来说，方法可以这样进行调用： 对象.方法（参数）

append：用于在列表末尾追加新的对象
>>> lst=[1,2,3]
>>> lst.append(4)
>>> lst
[1, 2, 3, 4]

count：统计某个元素在列表中出现的次数
>>> [‘to’,’be’,’or’,’not’,’to’,’be’].count(‘to’)
2

extend：在列表的末尾一次性的追加另一个列表中的多个值，即新列表扩展原有的列表（与连接不同的是，此方法修改了被扩展的序列）
>>> a=[1,2,3]
>>> b=[4,5,6]
>>> a.extend(b)
>>> a
[1, 2, 3, 4, 5, 6]

index：从列表中找出某个值第一个匹配项的索引位置
>>> numbers=[‘one’,’two’,’three’,’four’,’five’,’six’]
>>> songs.index(‘three’)
2

insert：将对象插入到列表中
>>> numbers=[1,2,3,4,5,6]
>>> numbers.insert(4,’five’)
>>> numbers
[1, 2, 3, 4, ‘five’, 6]

pop：移除列表中的一个元素（默认是最后一个），并且返回该元素的值
（pop方法是唯一一个既能修改列表又返回元素值的列表方法）
>>> x=[1,2,3]
>>> x.pop()
3
>>> x
[1, 2]
>>> x.pop(0)
1
>>> x
[2]

remove：移除列表中某个值的第一个匹配项
>>> x=[‘to’,’be’,’or’,’not’,’to’,’be’]
>>> x.remove(‘be’)
>>> x
[‘to’, ‘or’, ‘not’, ‘to’, ‘be’]

reverse：列表中的元素反向存放
>>> x=[1,2,3]
>>> x.reverse()
>>> x
[3, 2, 1]

sort：在原位置（意味着改变原来的列表）对列表进行排序
>>> x=[4,7,2,8,5,9]
>>> x.sort()
>>> x
[2, 4, 5, 7, 8, 9]

sort 与 sorted 区别：
sort 是应用在 list 上的方法，sorted 可以对所有可迭代的对象进行排序操作。
list 的 sort 方法返回的是对已经存在的列表进行操作，而内建函数 sorted 方法返回的是一个新的 list，而不是在原来的基础上进行的操作。

高级排序：按照特定的方式进行排序（而不是sort函数默认的方式，即更具python的默认排序规则按升序排列元素）

compare（x,y）函数在x< y时返回负数，在x>y时返回正数，x=y时返回0
>>> cmp(23,24)
-1
>>> cmp(23,22)
1
>>> cmp(23,23)
0

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元组：不可变序列

1.创建元组：用逗号分割了一些值，通过圆括号括起来
>>> 1,2,3
(1, 2, 3)
>>> (1,2,3)
(1, 2, 3)
>>> ( )
( )
实现一个值的元组：必须加个逗号，即使只有一个值
>>> 23，
(23，)
>>> (23，)
(,23，)

2.tuple函数：以一个序列作为参数并把它转换为元组。如果参数就是元组，那么该参数就会被原样返回
>>> tuple([1,2,3])
(1, 2, 3)
>>> tuple(‘abc’)
(‘a’, ‘b’, ‘c’)
>>> tuple((1,2,3))
(1, 2, 3)

3.基本元组操作
除创建和访问外，没有太多其他操作，可以参照其他类型的序列来实现：

>>>x=1,2,3
>>>x[1]
2
>>>x[0:2]
(1,2)
元组的分片还是元组。