字符串、列表、元组、字典

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                                        <div class="markdown_views prism-atom-one-dark">
                        <!-- flowchart 箭头图标 勿删 -->
                        <svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" style="display: none;"><path stroke-linecap="round" d="M5,0 0,2.5 5,5z" id="raphael-marker-block" style="-webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0);"></path></svg>
                        <p><strong>字符串介绍</strong> <br>

<1>python中字符串的格式

双引号或者单引号中的数据,就是字符串
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<2>字符串中”下标”的使用
列表与元组支持下标索引好理解,字符串实际上就是字符的数组,所以也支持下标索引。
如果想取出部分字符,那么可以通过下标的方法,(注意python中下标从 0 开始)

 name = 'abcdef'
 print(name[0])
 print(name[1])
 print(name[2])
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<3>切片
切片是指对操作的对象截取其中一部分的操作。字符串、列表、元组都支持切片操作。
切片的语法:[起始:结束:步长]
注意:选取的区间属于左闭右开型,即从”起始”位开始,到”结束”位的前一位结束(不包含结束位本身)。

我们以字符串为例讲解。如果取出一部分,则可以在中括号[]中,使用:

 name = 'abcdef' #定义一个字符串
 name[0:3]<=>name[:3] #取下标0~2的字符;0可以省略 
 name[2:] #取下标为2开始到最后的字符
 name[1:-1] #取下标为1开始到最后第2个之间的字符
 name[::2] #ace 步长2
 name[::-2] #fdb -2表示逆序并且步长为2
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反转字符串

 name = 'abcdef' #定义一个字符串
 name[::-1] #fedcba
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字符串常见操作 其余不常用字符串操作这里不再介绍
如有字符串mystr = ‘hello world itcast and itcastcpp’,以下是常见的操作
<1>find
检测 str 是否包含在 mystr中,如果是返回开始的索引值,否则返回-1

mystr.find(str, start=0, end=len(mystr)) 
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<2>index
跟find()方法一样,只不过如果str不在 mystr中会报一个异常.

mystr.index(str, start=0, end=len(mystr))   
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<3>count
返回 str在start和end之间 在 mystr里面出现的次数

mystr.count(str, start=0, end=len(mystr))
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<4>replace
把 mystr 中的 str1 替换成 str2,如果 count 指定,则替换不超过 count 次.

mystr.replace(str1, str2,  mystr.count(str1)) 
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<5>split
以 str 为分隔符切片 mystr,如果 maxsplit有指定值,则仅分隔 maxsplit 个子字符串

mystr.split(str=" ", 2)    
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<6>capitalize
把字符串的第一个字符大写

mystr.capitalize() 
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<7>title
把字符串的每个单词首字母大写

>>> a = "hello itcast"
>>> a.title()
   'Hello Itcast'
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<8>startswith
检查字符串是否是以 obj 开头, 是则返回 True,否则返回 False

mystr.startswith(obj)   
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<9>endswith
检查字符串是否以obj结束,如果是返回True,否则返回 False.

mystr.endswith(obj)    
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<10>lower
转换 mystr 中所有大写字符为小写

mystr.lower()  
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<11>upper
转换 mystr 中的小写字母为大写

mystr.upper()       
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列表介绍
<1>列表的格式
变量namesList的类型为列表,比C语言的数组强大的地方在于列表中的元素可以是不同类型的

namesList = ['xiaoWang','xiaoZhang','xiaoHua'123]
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<2>打印列表

namesList = ['xiaoWang','xiaoZhang','xiaoHua']
print(namesList[0])
print(namesList[1])
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<3>列表的循环遍历
1. 使用for循环(首选)

namesList = ['xiaoWang','xiaoZhang','xiaoHua']
for name in namesList:
    print(name)
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2. 使用while循环

namesList = ['xiaoWang','xiaoZhang','xiaoHua']
length = len(namesList)
i = 0
while i<length:
    print(namesList[i])
    i+=1
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实现带下标索引的遍历

   >>> chars = ['a', 'b', 'c', 'd']
   >>> i = 0
   >>> for chr in chars:
           print("%d %s"%(i, chr))
           i += 1
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enumerate()

>>> chars = ['a', 'b', 'c', 'd']
>>> for i, chr in enumerate(chars):
    print i, chr
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<4>列表的相关操作
列表中存放的数据是可以进行修改的,比如”增”、”删”、”改”、”查”
<1>添加元素(“增”append, extend, insert)
通过append可以向列表添加元素

#定义列表A,有3个元素
A = ['xiaoWang','xiaoZhang','xiaoHua']
for tempName in A:
    print(tempName)
temp = input('请输入要添加的学生姓名:')
A.append(temp)
for tempName in A:
    print(tempName)
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通过extend可以将另一个集合中的元素逐一添加到列表中

>>> a = [1, 2]
>>> b = [3, 4]
>>> a.append(b)
>>> a
    [1, 2, [3, 4]]
>>> a.extend(b)
>>> a
    [1, 2, [3, 4], 3, 4]
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insert(index, object) 在指定位置index前插入元素object

>>> a = [0, 1, 2]
>>> a.insert(1, 3)
>>> a
    [0, 3, 1, 2]
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<2>修改元素(“改”)
修改元素的时候,要通过下标来确定要修改的是哪个元素,然后才能进行修改

#定义列表A,有3个元素
A = ['xiaoWang','xiaoZhang','xiaoHua']
for tempName in A:
    print(tempName)




#修改元素 A[1] = 'xiaoLu' for tempName in A: print(tempName)
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<3>查找元素(“查”in, not in, index, count)
所谓的查找,就是看看指定的元素是否存在。python中查找的常用方法为:
in(存在),如果存在那么结果为true,否则为false
not in(不存在),如果不存在那么结果为true,否则false

#待查找的列表
nameList = ['xiaoWang','xiaoZhang','xiaoHua']




#获取用户要查找的名字 findName = input('请输入要查找的姓名:') #查找是否存在 if findName in nameList: print('在字典中找到了相同的名字') else: print('没有找到')
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index和count与字符串中的用法相同

>>> a = ['a', 'b', 'c', 'a', 'b']
>>> a.index('a', 1, 3) # 注意是左闭右开区间
    Traceback (most recent call last):
    File "<stdin>", line 1, in <module>
    ValueError: 'a' is not in list
>>> a.index('a', 1, 4)
    3
>>> a.count('b')
    2
>>> a.count('d')
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<4>删除元素(“删”del, pop, remove)
类比现实生活中,如果某位同学调班了,那么就应该把这个条走后的学生的姓名删除掉;在开发中经常会用到删除这种功能。列表元素的常用删除方法有:

del:根据下标进行删除
pop:删除最后一个元素
remove:根据元素的值进行删除

demo:(del)

movieName = ['加勒比海盗','骇客帝国','第一滴血','指环王','霍比特人','速度与激情']
for tempName in movieName:
    print(tempName)

del movieName[2]
for tempName in movieName:
    print(tempName)
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demo:(pop)

movieName = ['加勒比海盗','骇客帝国','第一滴血','指环王','霍比特人','速度与激情']
for tempName in movieName:
    print(tempName)
movieName.pop()
for tempName in movieName:
    print(tempName)
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demo:(remove)

movieName = ['加勒比海盗','骇客帝国','第一滴血','指环王','霍比特人','速度与激情']
for tempName in movieName:
    print(tempName)
movieName.remove('指环王')
for tempName in movieName:
    print(tempName)
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<5>排序(sort, reverse)
sort方法是将list按特定顺序重新排列,默认为由小到大,参数reverse=True可改为倒序,由大到小。reverse方法是将list逆置。

>>> a = [1, 4, 2, 3]
>>> a
    [1, 4, 2, 3]
>>> a.reverse()
>>> a
    [3, 2, 4, 1]
>>> a.sort()
>>> a
    [1, 2, 3, 4]
>>> a.sort(reverse=True)
>>> a
    [4, 3, 2, 1]
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列表的嵌套
1. 列表嵌套
一个列表中的元素又是一个列表,那么这就是列表的嵌套

schoolNames = [['北京大学','清华大学'],
                ['南开大学','天津大学','天津师范大学'],
                ['山东大学','中国海洋大学']]
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2. 应用
一个学校,有3个办公室,现在有8位老师等待工位的分配,请编写程序,完成随机的分配

#encoding=utf-8
import random




# 定义一个列表用来保存3个办公室 offices = [[],[],[]] # 定义一个列表用来存储8位老师的名字 names = ['A','B','C','D','E','F','G','H'] i = 0 for name in names: index = random.randint(0,2) offices[index].append(name) i = 1 for tempNames in offices: print('办公室%d的人数为:%d'%(i,len(tempNames))) i+=1 for name in tempNames: print("%s"%name,end='') print("")
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元组
Python的元组与列表类似,不同之处在于元组的元素不能修改。元组使用小括号,列表使用方括号。

>>> aTuple = ('et',77,99.9)
>>> aTuple
   ('et',77,99.9)
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<1>访问元组
这里写图片描述

<2>修改元组
这里写图片描述

说明: python中不允许修改元组的数据,包括不能删除其中的元素。

<3>元组的内置函数count, index
index和count与字符串和列表中的用法相同

>>> a = ('a', 'b', 'c', 'a', 'b')
>>> a.index('a', 1, 3) # 注意是左闭右开区间
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: tuple.index(x): x not in tuple
>>> a.index('a', 1, 4)
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>>> a.count('b')
    2
>>> a.count('d')
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<3>元组的拆包

for temp in infor.items():
    print("key=%s,value=%s"%(temp[0],temp[1]))
等价于:
for A、B ininfor.items():
    print("key=%s,value=%s"%((A、B))
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字典
<1>软件开发中的字典
变量info为字典类型:

info = {'name':'班长', 'id':100, 'sex':'f', 'address':'地球亚洲中国北京'}
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说明:
字典和列表一样,也能够存储多个数据
列表中找某个元素时,是根据下标进行的
字典中找某个元素时,是根据’名字’(就是冒号:前面的那个值,例如上面代码中的’name’、’id’、’sex’)
字典的每个元素由2部分组成,键:值。例如 ‘name’:’班长’ ,’name’为键,’班长’为值

<2>根据键访问值

info = {'name':'班长', 'id':100, 'sex':'f', 'address':'地球亚洲中国北京'}
print(info['name'])
print(info['address'])
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若访问不存在的键,则会报错:

>>> info['age']
    Traceback (most recent call last):
    File "<stdin>", line 1, in <module>
    KeyError: 'age'
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在我们不确定字典中是否存在某个键而又想获取其值时,可以使用get方法,还可以设置默认值:

>>> age = info.get('age')
>>> age #'age'键不存在,所以age为None
>>> type(age)
    <type 'NoneType'>
>>> age = info.get('age', 18) # 若info中不存在'age'这个键,就返回默认值18
>>> age
    18
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字典的常见操作1

<1>修改元素
字典的每个元素中的数据是可以修改的,只要通过key找到,即可修改

info = {'name':'班长', 'id':100, 'sex':'f', 'address':'地球亚洲中国北京'}
newId = input('请输入新的学号')
info['id'] = int(newId)
print('修改之后的id为%d:'%info['id'])     
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<2>添加元素

info = {'name':'班长', 'sex':'f', 'address':'地球亚洲中国北京'}
print('id为:%d'%info['id'])
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这里写图片描述

如果在使用 变量名[‘键’] = 数据 时,这个“键”在字典中,不存在,那么就会新增这个元素

info = {'name':'班长', 'sex':'f', 'address':'地球亚洲中国北京'}




# print('id为:%d'%info['id'])#程序会终端运行,因为访问了不存在的键 newId = input('请输入新的学号') info['id'] = newId print('添加之后的id为:%d'%info['id'])
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结果:

   请输入新的学号188
   添加之后的id为: 188
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<3>删除元素
对字典进行删除操作,有一下几种:
del
clear()

demo:del删除指定的元素

info = {'name':'班长', 'sex':'f', 'address':'地球亚洲中国北京'}
print('删除前,%s'%info['name'])
del info['name']
print('删除后,%s'%info['name'])
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结果
访问不存在的元素

demo:del删除整个字典

info = {'name':'monitor', 'sex':'f', 'address':'China'}
print('删除前,%s'%info)
del info
print('删除后,%s'%info)
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结果
访问不存在的元素

demo:clear清空整个字典

info = {'name':'monitor', 'sex':'f', 'address':'China'}
print('清空前,%s'%info)
info.clear()
print('清空后,%s'%info)
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结果
访问不存在的元素

字典的常见操作2

<1>len() 测量字典中,键值对的个数
这里写图片描述

<2>keys 返回一个包含字典所有KEY的列表
这里写图片描述

<3>values 返回一个包含字典所有value的列表
这里写图片描述

<4>items 返回一个包含所有(键,值)元祖的列表
这里写图片描述

<5>has_key
dict.has_key(key)如果key在字典中,返回True,否则返回False
这里写图片描述



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列表:引用[1]有列表操作示例(如for循环),引用[2]有列表对比。 - 元组:引用[2]有详细元组信息。 - 字典:引用[1]有字典操作(如取出keys、合并方法),引用[3]有update方法。 - 集合:引用中没有明确提到集合用法;引用[1]标题有“集合”,但内容未见详细集合方法。我需基于知识补充。 完整覆盖: - **字符串**:创建、索引、切片、拼接、内置方法(如split(), join(), upper())。 - **列表**:创建、索引、切片、添加元素(append(), extend())、删除元素(remove(), pop())、遍历。 - **元组**:创建、索引、切片、不可变性、常用方法(count(), index())。 - **字典**:创建、访问键值对、添加/更新键值对、字典方法(keys(), values(), items(), update())。 - **集合**:创建、添加元素(add())、删除元素(remove(), discard())、集合操作(union(), intersection())。 使用引用内容: - 对于元组,引用[2]提供了很好的总结。 - 对于字典,引用[1]和[3]有具体示例。 - 对于列表字符串,补充标准用法。 回答结构: 1. 开头简要介绍Python数据结构。 2. 为每种数据结构单独一小节。 3. 每个小节包括描述、创建、常用操作和示例代码。 4. 结束时添加相关问题。 生成相关问题:基于总结,提出一些深入问题,如性能、高级用法、应用场景。 语言:中文。 最终输出: - 回答主体。 - 相关问题部分。 </think>### Python 核心数据结构用法总结 在 Python 中,字符串列表元组字典和集合是常用的内置数据结构。它们在数据处理、存储和操作中扮演不同角色。以下我将基于您提供的参考资料,总结每种结构的核心用法,包括创建语法、特性、常用方法和操作示例。每个总结都配有代码示例(使用 Markdown 代码块),确保结构清晰。参考引用内容时,我已自然地添加引用标识(如 [^1])。每种数据结构的关键点包括: - **创建方式**:如何初始化实例。 - **特性**:如可变性(是否可修改)、有序性等。 - **常用操作和方法**:基于引用内容的重点总结。 - **示例**:代码演示常见用法。 --- #### 1. **字符串(String)** 字符串是不可变序列,用于存储和操作文本数据。 - **创建方式**:使用单引号 `' '`、双引号 `" "` 或三引号 `''' '''`。 - **特性**:不可变(元素不可修改)、有序(支持索引和切片)。 - **常用操作和方法**: - **索引访问**:通过位置获取字符(支持正向和反向索引)。 - **切片**:返回新子字符串。 - **拼接**:使用 `+` 连接字符串。 - **分割**:将字符串分割为列表元组(如 `split()` 方法)。 - 其他方法:如 `upper()`(转为大写)、`lower()`(转为小写)、`replace()`(替换子串)。 - 参考引用[3]提到字符串分割为元组操作[^3]。 - **示例代码**: ```python # 创建字符串 s = "Hello Python" # 索引访问:获取第一个字符(正向索引从0开始) print(s[0]) # 输出: H # 切片:获取子字符串(含头不含尾) print(s[0:5]) # 输出: Hello # 拼接 s2 = " World" new_s = s + s2 print(new_s) # 输出: Hello Python World # 分割字符串列表元组 words = s.split() # 默认按空格分割 print(words) # 输出: ['Hello', 'Python'] # 参考引用[3]的分割示例[^3] # 常用方法 print(s.upper()) # 输出: HELLO PYTHON ``` #### 2. **列表(List)** 列表是可变序列,用于存储有序元素集合(元素可重复)。 - **创建方式**:使用方括号 `[...]`。 - **特性**:可变(元素可修改)、有序。 - **常用操作和方法**: - **索引访问和切片**:类似字符串。 - **添加元素**:`append()`(添加单个元素)、`extend()`(添加多个元素)。 - **删除元素**:`remove()`(删除指定值)、`pop()`(删除并返回指定索引元素)。 - **遍历**:使用 `for` 循环。 - 引用[1]中的练习示例展示了列表结合字典的使用(如遍历列表并分类存储到字典)[^1]。 - 引用[2]对比了列表元组的特性(如列表可变性高)[^2]。 - **示例代码**: ```python # 创建列表 my_list = [11, 22, 33, 44, 55] # 索引访问和修改 print(my_list[0]) # 输出: 11 my_list[0] = 100 # 列表可变,可修改元素 print(my_list) # 输出: [100, 22, 33, 44, 55] # 添加元素 my_list.append(66) # 添加单个元素 print(my_list) # 输出: [100, 22, 33, 44, 55, 66] # 删除元素 my_list.remove(22) # 删除值22 print(my_list) # 输出: [100, 33, 44, 55, 66] # 遍历列表(引用[1]的练习类似) for num in my_list: if num > 50: print(f"大于50: {num}") ``` #### 3. **元组(Tuple)** 元组是不可变序列,用于存储固定数据(如配置值)。 - **创建方式**:使用圆括号 `(...)`(元素后可选加逗号)。 - **特性**:不可变(元素不可修改)、有序、内存效率高。 - **常用操作和方法**: - **索引访问和切片**:类似列表字符串。 - **解压值**:将元组元素分配给多个变量(支持 `*_` 忽略不需要的值)。 - **方法**:仅支持 `count()`(统计元素出现次数)和 `index()`(返回元素第一次出现索引)。 - **拼接和重复**:使用 `+` 和 `*` 生成新元组。 - 引用[2]详细总结了元组的方法和对比列表(如元组不可变、更安全)[^2]。 - 引用[1]展示了元组解压的示例(如 `a, *_, e = t`)[^1]。 - **示例代码**: ```python # 创建元组 t = (10, 20, 30, 40, 50) # 索引访问 print(t[0]) # 输出: 10 # 切片:返回新元组 sub_t = t[1:3] print(sub_t) # 输出: (20, 30) # 解压值(引用[1]的示例) a, *_, e = t # 使用 *_ 忽略中间元素 print(a, e) # 输出: 10 50 # 方法:count() 和 index() t2 = (1, 2, 2, 3) print(t2.count(2)) # 输出: 2(统计2的出现次数) print(t2.index(2)) # 输出: 1(第一次出现的索引)[^2] # 拼接 new_t = t + (60, 70) print(new_t) # 输出: (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) ``` #### 4. **字典(Dictionary)** 字典是可变映射结构,用于键值对存储(键唯一)。 - **创建方式**:使用花括号 `{...}` 或 `dict()` 构造函数。 - **特性**:可变(键值对可添加、修改、删除)、无序(Python 3.7+ 后有序)。 - **常用操作和方法**: - **访问键值**:通过键获取值(如 `dict[key]`)。 - **合并和更新**:`update()` 方法(添加新键值对或更新现有值)。 - **获取键、值、键值对**:`keys()`、`values()`、`items()`。 - **遍历**:使用 `for` 循环遍历键或键值对。 - 引用[1]展示了字典的创建和操作(如取出键、分类存储值)[^1]。 - 引用[3]详细说明了 `update()` 方法(支持添加或更新键值对)[^3]。 - **示例代码**: ```python # 创建字典 dic = {'name': 'Alice', 'age': 25} # 访问值 print(dic['name']) # 输出: Alice # 更新字典(引用[3]的 update() 方法) dic.update({'age': 26, 'city': 'Beijing'}) # 更新 age 并添加 city print(dic) # 输出: {'name': 'Alice', 'age': 26, 'city': 'Beijing'}[^3] # 获取键或值(引用[1]的键提取示例) keys = dic.keys() print(keys) # 输出: dict_keys(['name', 'age', 'city']) values = dic.values() print(values) # 输出: dict_values(['Alice', 26, 'Beijing']) # 字典结合列表的练习(引用[1]的示例) dic_num = {'k1': [], 'k2': []} num_list = [11, 22, 33, 44, 55, 66, 77, 88, 99, 90] for i in num_list: if i > 66: dic_num['k1'].append(i) else: dic_num['k2'].append(i) print(dic_num) # 输出: {'k1': [77, 88, 99, 90], 'k2': [11, 22, 33, 44, 55, 66]}[^1] ``` #### 5. **集合(Set)** 集合是可变无序容器,元素唯一(无重复)。 - **创建方式**:使用花括号 `{...}` 或 `set()` 构造函数(空集合必须用 `set()`)。 - **特性**:可变(元素可添加/删除)、无序、元素唯一。 - **常用操作和方法**: - **添加/删除元素**:`add()`(添加单个元素)、`remove()`(删除指定元素)。 - **集合运算**:`union()`(并集)、`intersection()`(交集)、`difference()`(差集)。 - **成员检查**:使用 `in` 关键字。 - 引用[2]的标题提到集合,但内容较少;集合常用于去重和数学运算。 - **示例代码**: ```python # 创建集合 my_set = {1, 2, 3, 3} # 重复元素自动去重 print(my_set) # 输出: {1, 2, 3} # 添加元素 my_set.add(4) print(my_set) # 输出: {1, 2, 3, 4} # 删除元素 my_set.remove(2) print(my_set) # 输出: {1, 3, 4} # 集合运算 set1 = {1, 2, 3} set2 = {3, 4, 5} print(set1.union(set2)) # 并集:{1, 2, 3, 4, 5} print(set1.intersection(set2)) # 交集:{3} # 成员检查 print(3 in my_set) # 输出: True ``` ### 总结对比表 | 数据结构 | 可变性 | 语法 | 典型用途 | |----------|--------|------|----------| | 字符串 | 不可变 | `'text'` | 文本处理 | | 列表 | 可变 | `[item1, item2]` | 动态元素集合 | | 元组 | 不可变 | `(item1, item2)` | 固定数据存储 | | 字典 | 可变 | `{key: value}` | 键值对映射 | | 集合 | 可变 | `{item1, item2}` | 唯一元素去重 | 每种结构的选择取决于场景:例如,元组适合固定配置(内存效率高)[^2],列表适合频繁修改,字典适合关联数据存储[^1]。
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