《嵌入式AI筑基笔记02：Python数据类型02，从C的“硬核”到Python的“包容”》
前言
数据类型是编程的基石。Python的数据类型虽灵活，但遵循着可变/不可变、有序/无序两大核心规则。理解它们，就能掌握字符串、列表、元组、字典、集合的精髓。
接上回，本文介绍复合类型。关于标量类型的介绍，请参看《嵌入式AI筑基笔记02：Python数据类型01，从C的“硬核”到Python的“包容”》。
Python 的数据类型可以分为两大类，核心逻辑是：可变 / 不可变、有序 / 无序：
基本数据类型（标量类型）：单个值的类型，不可再分
• 数值型：整数 (int)、浮点数 (float)、复数 (complex)
• 布尔型：bool（只有 True/False 两个值）
• 字符串：str（字符的序列）
容器数据类型（复合类型）：可以存储多个值的类型
• 有序容器：列表 (list)、元组 (tuple)、字符串 (str)（字符串本质是字符的有序序列）
• 无序容器：集合 (set)、字典 (dict)
列表(list)
特点
• 可变性：创建后可直接修改、添加、删除元素（区别于字符串的不可变）；
• 有序性：元素按插入顺序存储，支持索引和切片；
• 包容性：可存储任意类型数据（数字、字符串、列表、字典等），甚至混合类型；
• 可迭代性：支持遍历、推导式等迭代操作。
注意：列表是 Python 中最核心的可变有序容器
基本操作
• 索引
• 功能：获取单个元素
• 语法：列表[索引值]
• 规则：正向索引从 0 开始，反向索引从 -1 开始（最后一个字符为 -1），支持直接修改索引对应元素（可变特性）。
• 示例代码
# 索引：获取单个字符
# 正向索引从0开始，反向索引从-1开始
# 支持直接修改索引对应元素（可变特性）
lst = [10, "Python", 3.14, [1,2]]
print(lst[1], lst[-1]) # 索引取值 Python [1, 2]
lst[0] = 100 # 直接修改元素
print(lst) # [100, 'Python', 3.14, [1,2]]
• 长度
• 功能：获取列表长度
• 语法：len(列表)
• 示例代码
# 长度 len()
lst = [10, "Python", 3.14, [1,2]]
print(len(lst), lst) # 获取列表长度 4 [10, 'Python', 3.14, [1, 2]]
• 成员
• 功能：判断指定元素是否是列表的成员
• 语法：元素 in 列表、元素 not in 列表
• 示例代码
# 成员 in/not in
lst = [10, "Python", 3.14, [1,2]]
print(10 in lst) # 10 是 lst 的成员 True
print(10 not in lst) # 10 是 lst 的成员 False
print('Python' in lst) # 'Python' 是 lst 的成员 True
• 遍历
• 功能：逐个处理元素
• 直接遍历元素
• 语法：for char in 字符串:
• 特点：最简洁，最基础
• 通过索引遍历
• 语法：for idx in range(len(字符串)): + 字符串[idx]
• 特点：手动控制索引和步长，灵活度高。
• 使用 enumerate () 遍历
• 语法：for idx, char in enumerate(字符串, start=起始索引):
• enumerate() 会返回一个迭代器，每个元素是 (索引, 字符) 的元组；
• start 参数可选，默认从 0 开始，可指定起始索引（如 start=1）。
• 特点：推荐！索引 + 字符一键获取。
• 示例代码
# 直接遍历
# 特点：最简洁，最基础
lst = [10, "Python", 3.14, [1,2]]
for l in lst:
print(l, end=' ') # 10 Python 3.14 [1, 2]
print()
# 通过索引遍历
# 手动控制索引和步长，灵活度高
for i in range(len(lst)):
print(lst[i], end=' ') # 10 Python 3.14 [1, 2]
print()
# 使用 enumerate () 遍历
# 推荐！索引 + 字符一键获取
for i, l in enumerate(lst):
print(i, l, end='|') # 0 10|1 Python|2 3.14|3 [1, 2]|
print()
• 切片
• 语法：列表[起始索引:结束索引:步长]
• 左闭右开：包含起始索引，不包含结束索引；
• 步长默认 1，步长为负数表示反向切片；
• 起始 / 结束索引可省略（省略起始 = 从开头，省略结束 = 到末尾）;
• 列表切片返回新列表；
• 支持通过切片批量修改元素。
• 示例代码
# 切片
lst = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
print(lst[1:5]) # 取[1,5)的元素 [2,3,4,5]
print(lst[:2]) # 取[0,2)的元素 [1, 2]
print(lst[::-1]) # 反向切片：反转列表 [6,5,4,3,2,1]
lst[2:4] = [30,40] # 切片批量修改 修改元素2、3的值
print(lst) # [1,2,30,40,5,6]
lst[2:4] = [] # 切片删除元素（赋值为空列表）
print(lst) # [1,2,5,6]
• 拼接与重复
• 拼接：+ 连接两个列表（生成新列表）；
• 重复：* 让列表元素重复指定次数（生成新列表）；
• 注意：+= 是原地修改列表（区别于 +）。
• 示例代码
# 拼接与重复 + * +=
lst1 = [1,2,3]
lst2 = [4,5,6]
print(lst1 + lst2) # 拼接（生成新列表） [1,2,3,4,5,6]
print(lst1 * 2) # 重复 [1,2,3,1,2,3]
lst1 += lst2 # 原地拼接（修改原列表）
print(lst1) # [1,2,3,4,5,6]
增加操作
• 添加元素
• 语法：列表.append(元素)
• 功能：在列表末尾添加单个元素，最常用
• 批量添加
• 语法：列表.extend(可迭代对象)
• 功能：在列表末尾批量添加元素（可迭代对象：列表 / 字符串 / 元组等）
• 插入元素
• 语法：列表.insert(索引, 元素)
• 功能：在指定索引位置插入单个元素，插入后后续元素后移
• 示例代码
# 增加元素
# append()
lst = [1,2,3]
lst.append(4) # append：末尾加单个元素
print(lst) # [1,2,3,4]
lst.append([5,6]) # 注意：append会把列表作为单个元素添加
print(lst) # [1,2,3,4,[5,6]]
# extend()
lst = [1,2,3]
lst.extend([4,5]) # extend：批量添加（拆分可迭代对象）
print(lst) # [1,2,3,4,5]
lst.extend("67") # 字符串会拆分为单个字符
print(lst) # [1,2,3,4,5,'6','7']
# insert：指定位置插入
lst = [1,2,3]
lst.insert(1, 10) # 索引1位置插入10
print(lst) # [1,10,2,3]
删除操作
• 移除元素
• 语法：列表.remove(元素)
• 功能：删除第一个匹配的指定元素，无该元素会报错。
• 弹出元素
• 语法：列表.pop(索引)
• 功能：删除指定索引的元素，返回被删除的元素（默认删除最后一个），最灵活。
• 删除元素
• 语法：del 列表[索引/切片]
• 功能：删除指定索引 / 切片的元素（无返回值），直接删除，不可逆。
• 清空列表
• 语法：列表.clear()
• 功能：清空列表所有元素（保留空列表）。
• 批量删除
• 语法：列表切片赋值为空
• 功能：批量删除（如 lst[1:3] = []）。
• 示例代码
# 删除
lst = [1,2,3,2,4]
lst.remove(2) # remove：删除第一个匹配的2
print(lst) # [1,3,2,4]
# lst.remove(5) # # 报错：ValueError: list.remove(x): x not in list
# pop()
deleted = lst.pop(1) # pop：删除索引1的元素，返回3
print(lst, deleted) # [1,2,4] 3
lst.pop() # 默认删除最后一个元素
print(lst) # [1,2]
# del
lst = [1,2,3]
del lst[0] # del：删除索引0的元素
print(lst) # [2,3]
del lst[1:] # 删除切片（索引1到末尾）
print(lst) # [2]
# clear：清空列表
lst = [1,2,3,4]
lst[:2] = [] # 批量删除前两个
print(lst) # [3, 4]
lst.clear() # clear：清空列表
print(lst) # []
查询统计
• 统计次数
• 语法：列表.count(元素)
• 功能：统计指定元素出现的次数
• 查找元素
• 语法：列表.index(元素, 起始, 结束)
• 查找元素首次出现的索引（可指定范围），无该元素报错
• 是否存在
• 语法：元素 in 列表
• 判断元素是否存在（返回 bool）
• 示例代码
# 查询操作
lst = [1,2,3,2,4,2]
print(lst.count(2)) # count：统计2出现的次数 3
print(lst.index(3)) # index：查找3的索引 2
# 查找2在索引2到5范围内首次出现的索引
print(lst.index(2, 2, 5)) # 3
# in：判断元素是否存在
print(4 in lst) # True
print(5 in lst) # False
排序反转
• 排序
• 语法：列表.sort(reverse=False)
• 功能：原地排序（修改原列表），默认升序排序，reverse=True 降序
• 语法：sorted(列表, reverse=False)
• 功能：生成新的排序后列表（原列表不变）默认升序排列，reverse=True 降序
• 反转
• 语法：列表.reverse()
• 功能：倒序,逆序, 直接修改原列表
• 语法：reversed(列表, reverse=False)
• 功能：倒序,逆序, 不改变原列表
• 示例代码
# 排序操作
lst = [3,1,4,2,5]
lst.sort() # sort：原地升序排序
print(lst) # [1, 2, 3, 4, 5]
lst.sort(reverse=True) # sort：原地降序排序
print(lst) # [5, 4, 3, 2, 1]
# sorted：生成新列表，原列表不变
lst = [3,1,4,2,5]
new_lst = sorted(lst)
print(lst, new_lst) # [3, 1, 4, 2, 5] [1, 2, 3, 4, 5]
# reverse：原地反转
lst.reverse()
print(lst) # [5, 2, 4, 1, 3]
# sorted：生成新列表，原列表不变
new_lst = list(reversed(lst))
print(lst, new_lst) # [5, 2, 4, 1, 3] [3, 1, 4, 2, 5]
# 切片反转（生成新列表，原列表不变）
print(lst[::-1]) # [3, 1, 4, 2, 5]
其它操作
• 浅拷贝
• 语法：列表.copy()
• 功能：浅拷贝列表（生成新列表，区别于赋值），避免修改原列表
• 安全查找
• 语法：列表.index() 异常处理
• 结合 in 判断，避免查找不存在元素报错
• 列表推导式
• 语法：[表达式 for 元素 in 可迭代对象 if 条件]
• 功能：批量生成 / 处理列表，代码简洁、执行效率高，替代繁琐的循环 + append。
• 示例代码
# copy：浅拷贝
lst1 = [1,2,3]
lst2 = lst1.copy() # 新列表
lst2[0] = 100
print(lst1, lst2) # [1, 2, 3] [100, 2, 3]
# 安全查找元素索引
lst = [1,2,3]
target = 4
if target in lst:
print(lst.index(target))
else:
print(f"{target} 不存在") # 4 不存在
# # 列表推导式：用一行代码快速生成新列表
# i 表示列表元素取值，for表示i推导公式 if做筛选
print([i for i in range(1, 6)]) # [1, 2, 3, 4, 5]
print([i*2 for i in range(1, 6)]) # [2, 4, 6, 8, 10]
print([i for i in range(1, 10) if i%2]) # 奇数列表 [1, 3, 5, 7, 9]
print([i for i in range(1, 10) if i%2 and i%3==0]) # [3, 9]
print([i for i in range(1, 10) if i%2 if i%3==0]) # [3, 9]
# ['A1', 'A2', 'A3', 'B1', 'B2', 'B3', 'C1', 'C2', 'C3']
print([i+j for i in "ABC" for j in "123"]) # 循环嵌套
元组(tuple)
特点
• 不可变性：创建后无法修改、添加、删除元素（区别于列表），但可包含可变元素（如列表）；
• 有序性：支持索引、切片（和字符串 / 列表逻辑一致）；
• 轻量性：内存占用比列表小，访问速度更快；
• 语法：用 () 定义，单个元素需加逗号（如 (5,)），空元组 ()
基本操作
• 创建
• 创建一个元组()
• 创建一个数元组，记得加,
• 长度
• 使用 len(元组)
• 索引
• 同列表，使用元组.[索引]访问
• 成员
• 同列表，使用 in/not in
• 切片
• 同列表，元组[起始索引:结束索引:步长]
• 拼接
• 同列表，+ 连接两个元组（生成新元组）
• 重复
• 同列表，* 让元组元素重复指定次数（生成新元组）
• 遍历
• 同列表，支持直接遍历元素、通过索引遍历、使用 enumerate () 遍历
• 示例代码
# 创建元组
t1 = (1, 2, "Python", [3,4]) # 包含可变元素（列表）
t2 = (5) # 括号当做运算符处理，所以 t2 为整数
t3 = (5,) # 单个元素必须加逗号，否则视为普通括号
print(t1, type(t1)) # (1, 2, 'Python', [3, 4]) <class 'tuple'>
print(t2, type(t2)) # 5 <class 'int'>
print(t3, type(t3)) # (5,) <class 'tuple'>
print(len(t1), t1) # len获取长度 4 (1, 2, 'Python', [3, 4])
# 索引/切片（仅取值，不可修改）
print(t1[2], t1[1:3]) # Python (2, 'Python')
# t1[0] = 100 # 报错：TypeError（不可变）
t1[3][0] = 30 # 但元组内的可变元素可修改
print(t1) # (1, 2, 'Python', [30, 4])
# 遍历同列表
# 直接遍历
t1 = (1, 2, "Python", [3,4])
for t in t1:
print(t, end=" ") # 1 2 Python [3, 4]
print()
# 通过索引遍历
# 手动控制索引和步长，灵活度高
for i in range(len(t1)):
print(t1[i], end=' ') # 1 2 Python [3, 4]
print()
# 使用 enumerate () 遍历
# t1[0] = 1 t1[1] = 2 t1[2] = Python t1[3] = [3, 4]
for i, t in enumerate(t1):
print(f't1[{i}] = {t}', end="\t")
print()
# 拼接/重复（生成新元组）
t4 = (1,2) + (3,4)
print(t4) # (1, 2, 3, 4)
print(t4 * 2) # (1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4)
# 成员列表 in/not in
t1 = (1, 2, "Python", [3,4]) # 包含可变元素（列表）
print(1 in t1) # True
print(5 in t1) # False
核心操作
• 统计次数
• 语法：元组.count(元素)
• 功能：统计指定元素出现次数
• 查找元素
• 语法：元组.index(元素)
• 功能：查找元素首次出现的索引，不存在则报错
• 转换成列表
• 语法：list(元组)
• 功能：转换成列表，调用列表各种操作进行数据处理
• 排序
• 语法：sorted(元组)
• 功能：先隐形转为列表，再进行排序
• 快速取值
• 语法：变量1,变量2,... = (元素1, 元素2,...)
• 功能：高频用法， 快速将元组解包，获取元素值
• 示例代码
t = (1, 3, 5, 6, 3, 3)
print(t.count(3)) # 统计 3 出现的次数 3
print(t.index(3)) # 元素 3 首次出现的索引 1
print(list(t)) # 转换成列表 [1, 3, 5, 6, 3, 3]
t = (1, 3, 5, 6, 3, 3)
print(sorted(t)) # 先隐形转为列表，再进行排序 [1, 3, 3, 3, 5, 6]
a, b, c = (1, 3, 7)
print(a, b, c) # 将元组解包 1 3 7
_, a = (3, 6) # _为变量名，有时候我们不想要某个参数，可以用_占位
print(a) # 取第 2 个值 6
a, _ = (12, 3.6)
print(a) # 取第 1 个值 12
集合(set)
特点
• 可变性：可增删元素；
• 无序性：无索引，不支持切片；
• 唯一性：自动去重，元素不可重复；
• 元素要求：必须是不可变类型（str/int/tuple，列表 / 字典不能作为集合元素）；
• 语法：用 {}定义（空集合需用 set()，而非 {}）。
基本操作
• 创建
• 创建一个集合，{}
• 创建一个空集合 set()
• 集合无序，且自动去重
• 长度
• 语法：len(集合)
• 功能：同列表，获取集合长度（元素个数）
• 遍历
• 只能直接遍历
• 无序性，不能使用索引的方式遍历
• 成员
• 语法：元素 in/not in 集合
• 功能：判断元素是否在集合内
• 添加
• 语法：集合.add(元素)
• 功能：增加一个元素到集合
• 注意：当元素不存在，才会增加元素
• 批量添加
• 语法: 集合.update([列表])
• 功能：批量添加元素
• 删除
• 语法：集合.discard(元素)
• 功能：删除指定元素，不存在不报错
• 移除
• 语法：集合.remove(元素)
• 功能：删除指定元素，不存在报错
• 弹出
• 语法：集合.pop(元素)
• 功能：随机删除一个元素（无序）
• 清空
• 语法：集合.clear()
• 功能：清空集合
• 示例代码
# 定义集合（自动去重）
s1 = {1, 2, 2, 3, "apple"}
print(s1, type(s1)) # {'apple', 1, 2, 3} <class 'set'>
s2 = set([1,2,3,3]) # 列表转集合（去重）
print(s2) # {1, 2, 3}
# 空集合和空字典
s = {} # 默认空字典
print(s, type(s)) # {} <class 'dict'>
s1 = set() # 空集合
print(s1, type(s1)) # set() <class 'set'>
s1 = {1, 2, 2, 3, "apple"}
print("apple" in s1, 2 not in s1) # True False
# 添加元素
s1.add(4) # 添加单个元素
s1.update([5,6]) # 批量添加
print(s1) # {1, 2, 3, 4, 5, 6, 'apple'}
# 删除元素
s1.remove(2) # 删除指定元素，不存在报错
s1.discard(10) # 删除指定元素，不存在不报错
deleted = s1.pop() # 随机删除一个元素（无序）
print(s1, deleted) # {3, 4, 5, 6, 'apple'} 1
s1.clear() # 清空集合
print(s1) # set()
核心操作
• 交集
• 语法：s1 & s2/s1.intersection(s2)
• 功能：交集（共同元素）
• 并集
• 语法：s1 | s2
• 功能：并集，两个集合所有元素
• 差集
• 语法： s1 - s2/s1.difference(s2)
• 功能：差集（s1 有 s2 无）
• 对称差集
• 语法：s1 ^ s2/s1.symmetric_difference(s2)
• 功能：对称差集（互不相同）
• 子集
• 语法：s1.issubset(s2)
• 功能：判断 s1 是否是 s2 子集
• 示例代码
# 集合的操作
s1 = {1, 3, 5}
s2 = {1, 2 ,4}
print(s1 & s2) # 交集 {1}
print(s1.intersection(s2)) # 交集 {1}
print(s1 | s2) # 并集 {1, 2, 3, 4, 5}
print(s1 - s2) # 差集 {3, 5}
print(s1.difference(s2)) # 差集 {3, 5}
print(s1.symmetric_difference(s2)) # 对称差集 {2, 3, 4, 5}
print(s1 ^ s2) # 对称差集，只在一个集合不同时在两个集合的元素 {2, 3, 4, 5}
print(s1 >= s2) # 包含关系，S1包含S2下为True False
print({1,4}.issubset(s2)) # 子集 True
字典(dict)
特点
• 可变性：可增删改键值对；
• 无序性：Python 3.7 前无序，3.7+ 按插入顺序保存；
• 键值对结构：key: value，键唯一且不可变（str/int/tuple），值可任意类型；
• 语法：用 {key:value}定义，空字典 {}或 dict()。
基础操作
• 创建
• 包含 key:value ，使用{}
• 索引
• 使用 key 索引，字典[key]，键不存在报错
• 使用 get 方法，字典.get(key)，键不存在返回 None
• 长度
• 同列表，使用len(字典)
• 修改
• 修改元素，只能修改value，不能修改key
• 如果要修改key，只能删掉，重新添加
• 使用语法字典[key] = value ，key存在时进行修改，不存在时添加
• 成员
• 语法：key in/not in 字典
• 功能：判断元素是否在字典内
• 添加
• 语法：字典[key] = value
• 功能：增加一个元素到字典
• 注意：当元素不存在，才会增加元素
• 删除
• 字典.pop(key)删除指定 key 元素
• 字典.clear()清空整个字典
• del 字典[key] 删除指定 key 元素
• 示例代码
# 定义字典 key:value
user = dict(name="李四", age=21) # 关键字参数创建
print(user) # {'name': '李四', 'age': 21}
# 访问值（两种方式）
print(user["name"]) # 李四（键不存在报错）
print(user.get("age")) # 21（推荐，键不存在返回None）
print(user.get("phone", "13800138000")) # 不存在返回默认值 13800138000
print(len(user)) # 获取字典长度 2
# 修改/添加键值对
user["age"] = 18 # key存在 修改已有键
user["phone"] = "13800138000" # key不存在 添加新键值对
print(user) # {'name': '李四', 'age': 18, 'phone': '13800138000'}
# 成员 in/not in
print("name" in user, "phone" not in user) # True False
# 删除键值对
del user["phone"] # 删除指定键
deleted = user.pop("age") # 删除并返回值
print(user, deleted) # {'name': '李四'} 18
user.clear() # 清空字典
print(user) # {}
核心操作
• 获取子项
• dict.keys()，获取所有键
• dict.values()，获取所有值
• dict.items()，获取所有键值对（(k,v) 元组）
• 批量添加
• 语法：dict.update(字典)
• 功能：批量添加 / 修改键值对
• 删除
• 语法：dict.popitem()
• 功能：删除最后一个键值对（3.7+）
• 示例代码
# 获取子项
user = {"name": "张三", "age": 20}
print(user.keys()) # 获取所有的key dict_keys(['name', 'age'])
print(list(user.keys())) # ['name', 'age']
print(user.values()) # 获取所有的value dict_values(['张三', 20])
print(list(user.values())) # ['张三', 20]
print(user.items()) # 获取所有的item dict_items([('name', '张三'), ('age', 20)])
print(list(user.items())) # ['张三', 20]
# 遍历键值对（最常用）
for k, v in user.items():
print(f"{k}: {v}", end='\t') # name: 张三 age: 20
print()
# 批量更新
user.update({"age": 21, "city": "上海"})
print(user) # {'name': '张三', 'age': 21, 'city': '上海'}
# 删除
user.popitem() # 删除最后一个键值对（3.7+）
print(user) # {'name': '张三', 'age': 21}
结束语
从C到Python，最大的变化不是语法，而是思维，python世界里内存自动管理，数据结构开箱即用，代码行数大幅减少。但自由的背后是规则——理解可变与不可变、有序与无序，才能真正用好Python的数据结构。下一篇流程控制，继续探索Python的简洁之美。
接下来学什么
按照计划，后面还有：
第一篇：语法规则（与 C 的对比） ✅ 已完成
第二篇：数据结构：列表、元组、字典、集合 ✅ 已完成
第三篇：流程控制：条件、循环、推导式 ⏳ 准备中
第四篇：函数与模块：定义、参数、作用域 ⏳
第五篇：对象和类：Class ⏳
第六篇：文件操作与异常处理 ⏳
第七篇：NumPy 入门：像操作内存一样操作数据 ⏳
第八篇：Pandas 基础：给数据“做表格” ⏳
一步一步来，不急。
完整代码
'''
* @Filename : python_data_struct.py
* @Revision : $Revision: 1.00 $
* @Author : Feng(更多编程相关的知识和源码见微信公众号：不只会拍照的程序猿，欢迎订阅)
* @Description : python 数据结构：列表、元组、字典、集合
'''
# ###################### 基本数据类型 ###################### #
# 整数 可正可负，无位数限制a = 4b = -1000000000000000000000
print(a, type(a)) # 4 <class 'int'>
print(b, type(b)) # -1000000000000000000000 <class 'int'>
# 浮点数 带小数部分，可能有精度限制f1 = 3.1415926f2 = -2.3e-3
print(f1, type(f1)) # 3.1415926 <class 'float'>
print(f2, type(f2)) # -0.0023 <class 'float'>
# 复数 (complex)
# 形如 `a + bj` 的数（a 是实部，b 是虚部）
# 主要用于科学计算comp = 3 + 4j
print(comp, type(comp)) # (3+4j) <class 'complex'>
print(comp.real, type(comp.real)) # 实部 3.0 <class 'float'>
print(comp.imag, type(comp.imag)) # 虚部 4.0 <class 'float'>
# 布尔型 (bool)
# 只有两个值：`True`（真，等价于 1）、`False`（假，等价于 0）
# 主要用于条件判断
# Python 中除了 `0`、`""`、`[]`、`{}`、`None` 等空值，其他值都被视为 `True`b = True
print(b, type(b)) # True <class 'bool'>
print(b and False, b or False, not b) # False True False
print(bool([]), bool(None), bool("")) # False False False
# ###################### 字符串 ###################### #
# 字符串 (str)
# 字符的有序序列
# 不可变（一旦创建，内容无法修改）
# 用单引号 / 双引号 / 三引号包裹
# 基本操作
# 创建
# 使用单引号或双引号括起来s = "hello"f = 'seven'
print(s, f, type(s)) # hello seven <class 'str'>
# 索引
# 使用下标索引s = "hello"
print(s[1], s[-1]) # 第二个元素和最后一个元素 e o
# 长度
# 使用len()s = "hello"
print(s, len(s)) # hello 5
# 成员s = "hello"
print('1' in s) # 1 不是 s 的成员 False
print('1' not in s) # 1 不是 s 的成员 True
print('o' in s) # o 是 s 的成员 True
# 遍历
# 直接遍历字符
#特点：最简洁，最基础s = "hello"
for char in s:
print(char, end='') # hello
print()
# 通过索引遍历
# 手动控制索引和步长，灵活度高
for i in range(len(s)):
print(s[i], end='') # hello
print()
# 使用 enumerate () 遍历
# 推荐！索引 + 字符一键获取
for i, char in enumerate(s):
print(i, char, end='|') # 0 h|1 e|2 l|3 l|4 o|
print()
# 切片
# 获取子串s = "hello"
print(s[1:3]) # 取[1,3)的字符 el
print(s[:2]) # 取[0,2)的字符 he
print(s[2:]) # 取[2,4]的字符 llo
print(s[::2]) # 隔2位取所有字符 hlo
print(s[-4:-2]) # 取[-4,-2)的字符 el
print(s[::-1]) # 反向取所有字符 olleh
# 拼接和重复s = "hello"s1 = ',feng!'
print(s+s1) # 拼接 hello,feng!
print(s*2) # 重复 hellohello
# 判断操作
print("hello".isupper(), "HELLO".isupper()) # 判断全为大写 False True
print("HELLO".islower(), "hello".islower()) # 判断全为小写 False True
print("HE12O".isalpha(), "hello".isalpha()) # 判断全为字母 False True
print("hello".isdigit(), "12345".isdigit()) # 判断全为数字 False True
print("HELLO".isspace(), " ".isspace()) # 判断为空格字符串 False True
print("he_lo".isalnum(), "HE12O".isalnum()) # 判断全为字母或数字 False True
print("hello".istitle(), "Hello".istitle()) # 判断首字母大写 False True
print("hello".startswith("ll"), "HELLO".startswith("HE")) # 判断前缀 False True
print("hello".endswith("ll"), "HELLO".endswith("LO")) # 判断后缀 False True
# 转换操作
print("hello".upper(), "H12LO".upper()) # 转为大写 HELLO H12LO
print("HELLO".lower(), "hELlo".lower()) # 转为小写 hello hello
print(int("+12343323"), int("-15324")) # 转为整数 12343323 -15324
print(float("3.141592"),float("-12.3")) # 转为浮点数 3.141592 -12.3
print("HELLO".title(), "heLLo".title()) # 首字母大写 Hello Hello
print("hLo".swapcase(), "HL12O".swapcase()) # 大小写反转 HlO hl12o
# 对齐操作s = "hello"
print(s.center(10)) # 居中对齐 " hello "
print(s.ljust(10)) # 左对齐 "hello "
print(s.rjust(10)) # 右对齐 " hello"
print(s.zfill(10)) # 靠右补0 "00000hello"
# 拆分操作
# split() : 拆分s = "hello seven world"
print(s.split()) # 默认使用空格拆分，多空格合并 ['hello', 'seven', 'world']
print(s.split(' ')) # 指定使用空格拆分, 多空格不合并 ['hello', '', '', '', 'seven', 'world']
print(s.split('lo')) # 指定使用”lo"拆分 ['hel', ' seven world']
print(s.split('123')) # 指定使用”123"拆分，未找到，不分割 ['hello seven world']
print(s.rsplit(maxsplit=1)) # 从右开始按空格拆分1次， ['hello seven', 'world']
# splitlines(): 按行拆分s ='''hello
seven
world'''
print(s.splitlines()) # 按行拆分，多空格不合并 ['hello ', 'seven', 'world']
print(s.split('\n')) # 按行拆分，多空格不合并 ['hello ', 'seven', 'world']
# 合并: join : 会得到字符串类型
# join 将列表中的字符串拼接s = ['hello', 'world', 'seven']
print('\n'.join(s)) # 以换行符合并字符串 hello\nworld\nseven
print('\t'.join(s)) # 以制表符合并字符串 hello world seven
print(''.join(s)) # 直接合并字符串 helloworldseven
# 查找和替换
# count(): 统计字符出现个数s = "hello hello"
print(s.count('l')) # 'l' 出现次数 4
print(s.count('e')) # 'e' 出现次数 2
print(s.count('ll')) # 'll' 出现次数 2
print(s.count('e', 5, 10) ) # [5, 10)中'e'出现次数 1
# find()/rfind(): 查找指定子串第一次出现的下标位置,如果不存在则返回-1s = "124 hello world hello 1234"
print(s.find('hello')) # 4
print(s.rfind('l')) # 从右向左查找 19
print(s.rfind('x')) # 不存在 -1
# index(): 查找子串首次出现的索引，找不到报错（区别于 find）s = "124 hello world hello 1234"
print(s.index('hello')) # 4
# 替换: replace() : 默认替换所有匹配的字符s = 'hello world seven'
print(s.replace('l', 'm')) # 将’l‘替换成'm' hemmo wormd seven
print(s.replace('l', 'nn')) # 将’l‘替换成'nn' hennnno wornnd seven
print(s.replace('x', '2')) # 将’x‘替换成'2',未找到 hello world seven
# strip() : 去除两边的指定字符(默认去除空格) (了解)s = ' --hello feng-- seven-- '
print(s.strip()) # 去掉两边空格 "--hello feng-- seven--"
print(s.strip(' -')) # 去掉两边空格和- "hello feng-- seven"
print(s.lstrip()) # 去掉左边空格 "--hello feng-- seven-- "
print(s.rstrip()) # 去掉右边空格 " --hello feng-- seven--"
# 编码解码
# 编码: encode() 将 字符串 => 二进制
# 解码: decode() 将 二进制 => 字符串s = "hello 你好"b = s.encode("utf-8") # 编码，使用“utf-8” b'hello \xe4\xbd\xa0\xe5\xa5\xbd'b1 = s.encode("gbk") # 编码，使用“gbk” b'hello \xc4\xe3\xba\xc3'
print(b)
print(b1)x = b.decode("utf-8") # 解码，使用“utf-8” hello 你好x1 = b1.decode("gbk") # 解码，使用“gbk” hello 你好
print(x)
print(x1)
# ###################### 列表 ###################### #
# 列表 list[]
# 索引：获取单个字符
# 正向索引从0开始，反向索引从-1开始
# 支持直接修改索引对应元素（可变特性）lst = [10, "Python", 3.14, [1,2]]
print(lst[1], lst[-1]) # 索引取值 Python [1, 2]lst[0] = 100 # 直接修改元素
print(lst) # [100, 'Python', 3.14, [1,2]]
# 长度 len()lst = [10, "Python", 3.14, [1,2]]
print(len(lst), lst) # 获取列表长度 4 [10, 'Python', 3.14, [1, 2]]
# 成员 in/not inlst = [10, "Python", 3.14, [1,2]]
print(10 in lst) # 10 是 lst 的成员 True
print(10 not in lst) # 10 是 lst 的成员 False
print('Python' in lst) # 'Python' 是 lst 的成员 True
# 遍历
# 直接遍历
# 特点：最简洁，最基础lst = [10, "Python", 3.14, [1,2]]
for l in lst:
print(l, end=' ') # 10 Python 3.14 [1, 2]
print()
# 通过索引遍历
# 手动控制索引和步长，灵活度高
for i in range(len(lst)):
print(lst[i], end=' ') # 10 Python 3.14 [1, 2]
print()
# 使用 enumerate () 遍历
# 推荐！索引 + 字符一键获取
for i, l in enumerate(lst):
print(i, l, end='|') # 0 10|1 Python|2 3.14|3 [1, 2]|
print()
# 切片lst = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
print(lst[1:5]) # 取[1,5)的元素 [2,3,4,5]
print(lst[:2]) # 取[0,2)的元素 [1, 2]
print(lst[::-1]) # 反向切片：反转列表 [6,5,4,3,2,1]lst[2:4] = [30,40] # 切片批量修改 修改元素2、3的值
print(lst) # [1,2,30,40,5,6]lst[2:4] = [] # 切片删除元素（赋值为空列表）
print(lst) # [1,2,5,6]
# 拼接与重复 + * +=lst1 = [1,2,3]lst2 = [4,5,6]
print(lst1 + lst2) # 拼接（生成新列表） [1,2,3,4,5,6]
print(lst1 * 2) # 重复 [1,2,3,1,2,3]lst1 += lst2 # 原地拼接（修改原列表）
print(lst1) # [1,2,3,4,5,6]
# 增加元素
# append()lst = [1,2,3]lst.append(4) # append：末尾加单个元素
print(lst) # [1,2,3,4]lst.append([5,6]) # 注意：append会把列表作为单个元素添加
print(lst) # [1,2,3,4,[5,6]]
# extend()lst = [1,2,3]lst.extend([4,5]) # extend：批量添加（拆分可迭代对象）
print(lst) # [1,2,3,4,5]lst.extend("67") # 字符串会拆分为单个字符
print(lst) # [1,2,3,4,5,'6','7']
# insert：指定位置插入lst = [1,2,3]lst.insert(1, 10) # 索引1位置插入10
print(lst) # [1,10,2,3]
# 删除lst = [1,2,3,2,4]lst.remove(2) # remove：删除第一个匹配的2
print(lst) # [1,3,2,4]
# lst.remove(5) # # 报错：ValueError: list.remove(x): x not in list
# pop()deleted = lst.pop(1) # pop：删除索引1的元素，返回3
print(lst, deleted) # [1,2,4] 3lst.pop() # 默认删除最后一个元素
print(lst) # [1,2]
# dellst = [1,2,3]
del lst[0] # del：删除索引0的元素
print(lst) # [2,3]
del lst[1:] # 删除切片（索引1到末尾）
print(lst) # [2]
# clear：清空列表lst = [1,2,3,4]lst[:2] = [] # 批量删除前两个
print(lst) # [3, 4]lst.clear() # clear：清空列表
print(lst) # []
# 查询操作lst = [1,2,3,2,4,2]
print(lst.count(2)) # count：统计2出现的次数 3
print(lst.index(3)) # index：查找3的索引 2
# 查找2在索引2到5范围内首次出现的索引
print(lst.index(2, 2, 5)) # 3
# in：判断元素是否存在
print(4 in lst) # True
print(5 in lst) # False
# 排序操作lst = [3,1,4,2,5]lst.sort() # sort：原地升序排序
print(lst) # [1, 2, 3, 4, 5]lst.sort(reverse=True) # sort：原地降序排序
print(lst) # [5, 4, 3, 2, 1]
# sorted：生成新列表，原列表不变lst = [3,1,4,2,5]new_lst = sorted(lst)
print(lst, new_lst) # [3, 1, 4, 2, 5] [1, 2, 3, 4, 5]
# reverse：原地反转lst.reverse()
print(lst) # [5, 2, 4, 1, 3]
# sorted：生成新列表，原列表不变new_lst = list(reversed(lst))
print(lst, new_lst) # [5, 2, 4, 1, 3] [3, 1, 4, 2, 5]
# 切片反转（生成新列表，原列表不变）
print(lst[::-1]) # [3, 1, 4, 2, 5]
# copy：浅拷贝lst1 = [1,2,3]lst2 = lst1.copy() # 新列表lst2[0] = 100
print(lst1, lst2) # [1, 2, 3] [100, 2, 3]
# 安全查找元素索引lst = [1,2,3]target = 4
if target in lst:
print(lst.index(target))
else:
print(f"{target} 不存在") # 4 不存在
# # 列表推导式：用一行代码快速生成新列表
# i 表示列表元素取值，for表示i推导公式 if做筛选
print([i for i in range(1, 6)]) # [1, 2, 3, 4, 5]
print([i*2 for i in range(1, 6)]) # [2, 4, 6, 8, 10]
print([i for i in range(1, 10) if i%2]) # 奇数列表 [1, 3, 5, 7, 9]
print([i for i in range(1, 10) if i%2 and i%3==0]) # [3, 9]
print([i for i in range(1, 10) if i%2 if i%3==0]) # [3, 9]
# ['A1', 'A2', 'A3', 'B1', 'B2', 'B3', 'C1', 'C2', 'C3']
print([i+j for i in "ABC" for j in "123"]) # 循环嵌套
# ###################### 元组 ###################### #
# 创建元组t1 = (1, 2, "Python", [3,4]) # 包含可变元素（列表）t2 = (5) # 括号当做运算符处理，所以 t2 为整数t3 = (5,) # 单个元素必须加逗号，否则视为普通括号
print(t1, type(t1)) # (1, 2, 'Python', [3, 4]) <class 'tuple'>
print(t2, type(t2)) # 5 <class 'int'>
print(t3, type(t3)) # (5,) <class 'tuple'>
print(len(t1), t1) # len获取长度 4 (1, 2, 'Python', [3, 4])
# 索引/切片（仅取值，不可修改）
print(t1[2], t1[1:3]) # Python (2, 'Python')
# t1[0] = 100 # 报错：TypeError（不可变）t1[3][0] = 30 # 但元组内的可变元素可修改
print(t1) # (1, 2, 'Python', [30, 4])
# 拼接/重复（生成新元组）t4 = (1,2) + (3,4)
print(t4) # (1, 2, 3, 4)
print(t4 * 2) # (1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4)
# 成员列表 in/not int1 = (1, 2, "Python", [3,4]) # 包含可变元素（列表）
print(1 in t1) # True
print(5 in t1) # False
# 遍历同列表
# 直接遍历t1 = (1, 2, "Python", [3,4])
for t in t1:
print(t, end=" ") # 1 2 Python [3, 4]
print()
# 通过索引遍历
# 手动控制索引和步长，灵活度高
for i in range(len(t1)):
print(t1[i], end=' ') # 1 2 Python [3, 4]
print()
# 使用 enumerate () 遍历
# t1[0] = 1 t1[1] = 2 t1[2] = Python t1[3] = [3, 4]
for i, t in enumerate(t1):
print(f't1[{i}] = {t}', end="\t")
print()t = (1, 3, 5, 6, 3, 3)
print(t.count(3)) # 统计 3 出现的次数 3
print(t.index(3)) # 元素 3 首次出现的索引 1
print(list(t)) # 转换成列表 [1, 3, 5, 6, 3, 3]t = (1, 3, 5, 6, 3, 3)
print(sorted(t)) # 先隐形转为列表，再进行排序 [1, 3, 3, 3, 5, 6]a, b, c = (1, 3, 7)
print(a, b, c) # 将元组解包 1 3 7_, a = (3, 6) # _为变量名，有时候我们不想要某个参数，可以用_占位
print(a) # 取第 2 个值 6a, _ = (12, 3.6)
print(a) # 取第 1 个值 12
# ###################### 集合 ###################### #
# 定义集合（自动去重）s1 = {1, 2, 2, 3, "apple"}
print(s1, type(s1)) # {'apple', 1, 2, 3} <class 'set'>s2 = set([1,2,3,3]) # 列表转集合（去重）
print(s2) # {1, 2, 3}
# 空集合和空字典s = {} # 默认空字典
print(s, type(s)) # {} <class 'dict'>s1 = set() # 空集合
print(s1, type(s1)) # set() <class 'set'>s1 = {1, 2, 2, 3, "apple"}
print("apple" in s1, 2 not in s1) # True False
# 添加元素s1.add(4) # 添加单个元素s1.update([5,6]) # 批量添加
print(s1) # {1, 2, 3, 4, 5, 6, 'apple'}
# 删除元素s1.remove(2) # 删除指定元素，不存在报错s1.discard(10) # 删除指定元素，不存在不报错deleted = s1.pop() # 随机删除一个元素（无序）
print(s1, deleted) # {3, 4, 5, 6, 'apple'} 1s1.clear() # 清空集合
print(s1) # set()
# 集合的操作s1 = {1, 3, 5}s2 = {1, 2 ,4}
print(s1 & s2) # 交集 {1}
print(s1.intersection(s2)) # 交集 {1}
print(s1 | s2) # 并集 {1, 2, 3, 4, 5}
print(s1 - s2) # 差集 {3, 5}
print(s1.difference(s2)) # 差集 {3, 5}
print(s1.symmetric_difference(s2)) # 对称差集 {2, 3, 4, 5}
print(s1 ^ s2) # 对称差集，只在一个集合不同时在两个集合的元素 {2, 3, 4, 5}
print(s1 >= s2) # 包含关系，S1包含S2下为True False
print({1,4}.issubset(s2)) # 子集 True
# ###################### 字典 ###################### #
# 定义字典 key:valueuser = dict(name="李四", age=21) # 关键字参数创建
print(user, type(user)) # {'name': '李四', 'age': 21}
# 访问值（两种方式）
print(user["name"]) # 李四（键不存在报错）
print(user.get("age")) # 21（推荐，键不存在返回None）
print(user.get("phone", "13800138000")) # 不存在返回默认值 13800138000
print(len(user)) # 获取字典长度 2
# 修改/添加键值对user["age"] = 18 # key存在 修改已有键user["phone"] = "13800138000" # key不存在 添加新键值对
print(user) # {'name': '李四', 'age': 18, 'phone': '13800138000'}
# 成员 in/not in
print("name" in user, "phone" not in user) # True False
# 删除键值对
del user["phone"] # 删除指定键deleted = user.pop("age") # 删除并返回值
print(user, deleted) # {'name': '李四'} 18user.clear() # 清空字典
print(user) # {}
# 获取子项user = {"name": "张三", "age": 20}
print(user.keys()) # 获取所有的key dict_keys(['name', 'age'])
print(list(user.keys())) # ['name', 'age']
print(user.values()) # 获取所有的value dict_values(['张三', 20])
print(list(user.values())) # ['张三', 20]
print(user.items()) # 获取所有的item dict_items([('name', '张三'), ('age', 20)])
print(list(user.items())) # ['张三', 20]
# 遍历键值对（最常用）
for k, v in user.items():
print(f"{k}: {v}", end='\t') # name: 张三 age: 20
print()
# 批量更新user.update({"age": 21, "city": "上海"})
print(user) # {'name': '张三', 'age': 21, 'city': '上海'}
# 删除user.popitem() # 删除最后一个键值对（3.7+）
print(user) # {'name': '张三', 'age': 21}
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