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python基础数据结构:序列、映射、集合
参考资料:
Python中常见的数据结构可以统称为容器(container)。序列(如列表和元组)、映射(如字典)以及集合(set)是三类主要的容器。
一、序列(列表、元组和字符串)
序列中的每个元素都有自己的编号。Python中有6种内建的序列。其中列表和元组是最常见的类型。其他包括字符串、Unicode字符串、buffer对象和xrange对象。下面重点介绍下列表、元组和字符串。
1、列表
列表是可变的,这是它区别于字符串和元组的最重要的特点,一句话概括即:列表可以修改,而字符串和元组不能。
(1)、创建
通过下面的方式即可创建一个列表:
输出:
['hello', 'world']
[1, 2, 3]
可以看到,这中创建方式非常类似于javascript中的数组。
(2)、list函数
通过list函数(其实list是一种类型而不是函数)对字符串创建列表非常有效:
输出:
['h', 'e', 'l', 'l', 'o']
2、元组
元组与列表一样,也是一种序列,唯一不同的是元组不能被修改(字符串其实也有这种特点)。
(1) 、创建
输出:
(1, 2, 3) ('jeffreyzhao', 'cnblogs') (1, 2, 3, 4) () (1,)
从上面我们可以分析得出:
a、逗号分隔一些值,元组自动创建完成;
b、元组大部分时候是通过圆括号括起来的;
c、空元组可以用没有包含内容的圆括号来表示;
d、只含一个值的元组,必须加个逗号(,);
(2)、tuple函数
tuple函数和序列的list函数几乎一样:以一个序列(注意是序列)作为参数并把它转换为元组。如果参数就算元组,那么该参数就会原样返回:
输出:
(1, 2, 3)
('j', 'e', 'f', 'f')
(1, 2, 3)
Traceback (most recent call last):
File "F:\Python\test.py", line 7, in
t4=tuple(123)
TypeError: 'int' object is not iterable
3、字符串
(1)创建
输出:
Hello world
H
H
e
l
l
o
w
o
r
l
d
(2)、格式化
format():
print(‘{0} was {1} years old when he wrote this book’. format(name,age) )
print(‘{} was {} years old when he wrote this book’. format(name,age) )
print(‘{name} was {age} years old when he wrote this book’. format(name=’Lily’,age=’22’) )
#对于浮点数“0.333”保留小数点后三位
print(‘{0 : .3f}’.format(1.0/3) )
结果:0.333
#使用下划线填充文本,并保持文字处于中间位置
#使用^定义‘_____hello_____’字符串长度为11
print(‘{0 : ^_11}’.format(‘hello’) )
结果:_____hello_____
% :
格式化操作符的右操作数可以是任何东西,如果是元组或者映射类型(如字典),那么字符串格式化将会有所不同。
输出:
Hello,world
Hello,World
注意:如果需要转换的元组作为转换表达式的一部分存在,那么必须将它用圆括号括起来:
输出:
Traceback (most recent call last):
File "F:\Python\test.py", line 2, in
str1='%s,%s' % 'Hello','world'
TypeError: not enough arguments for format string
如果需要输出%这个特殊字符,毫无疑问,我们会想到转义,但是Python中正确的处理方式如下:
输出:100%
对数字进行格式化处理,通常需要控制输出的宽度和精度:
输出:
3.14
3.141593
3.14
字符串格式化还包含很多其他丰富的转换类型,可参考官方文档。
4、通用序列操作(方法)
从列表、元组以及字符串可以“抽象”出序列的一些公共通用方法(不是你想像中的CRUD),这些操作包括:索引(indexing)、分片(sliceing)、加(adding)、乘(multiplying)以及检查某个元素是否属于序列的成员。除此之外,还有计算序列长度、最大最小元素等内置函数。
(1)索引
输出
H
2
345
索引从0(从左向右)开始,所有序列可通过这种方式进行索引。神奇的是,索引可以从最后一个位置(从右向左)开始,编号是-1:
输出:
o
3
123
(2)分片
分片操作用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:
输出:
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
[1, 2, 3, 4]
[6, 7, 8, 9]
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
[7, 8]
[7, 8, 9]
不同的步长,有不同的输出:
输出:
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
[0, 2, 4, 6, 8]
[0, 3, 6, 9]
[]
(3)序列相加
输出:
Hello world
[1, 2, 3, 2, 3, 4]
Traceback (most recent call last):
File "F:\Python\test.py", line 7, in
print str1+num1
TypeError: cannot concatenate 'str' and 'list' objects
(4)乘法
输出:
[None, None, None, None, None, None, None, None, None, None]
HelloHello
[1, 2, 1, 2]
Traceback (most recent call last):
File "F:\Python\test.py", line 5, in
print str1*num1
TypeError: can't multiply sequence by non-int of type 'list'
(5)成员资格
in运算符会用来检查一个对象是否为某个序列(或者其他类型)的成员(即元素):
输出:
False
True
True
(6)长度、最大最小值
通过内建函数len、max和min可以返回序列中所包含元素的数量、最大和最小元素。
输出:
5
o
H
5
123
1
二、映射(字典)
映射中的每个元素都有一个名字,如你所知,这个名字专业的名称叫键。字典(也叫散列表)是Python中唯一内建的映射类型。
1、键类型
字典的键可以是数字、字符串或者是元组,键必须唯一。在Python中,数字、字符串和元组都被设计成不可变类型,而常见的列表以及集合(set)都是可变的,所以列表和集合不能作为字典的键。键可以为任何不可变类型,这正是Python中的字典最强大的地方。
输出:
{1: 1}
Traceback (most recent call last):
File "F:\Python\test.py", line 6, in
d[list1]="Hello world."
TypeError: unhashable type: 'list'
2、自动添加
即使键在字典中并不存在,也可以为它分配一个值,这样字典就会建立新的项。
3、成员资格
表达式item in d(d为字典)查找的是键(containskey),而不是值(containsvalue)。
三、集合
集合(Set)在Python 2.3引入,通常使用较新版Python可直接创建,如下所示:
strs=set(['jeff','wong','cnblogs'])
nums=set(range(10))
看上去,集合就是由序列(或者其他可迭代的对象)构建的。集合的几个重要特点和方法如下:
1、副本是被忽略的
集合主要用于检查成员资格,因此副本是被忽略的,如下示例所示,输出的集合内容是一样的。
输出如下:
set([0, 1, 2, 3, 4, 5])
set([0, 1, 2, 3, 4, 5])
2、集合元素的顺序是随意的
这一点和字典非常像,可以简单理解集合为没有value的字典。
输出如下:
set(['wong', 'cnblogs', 'jeff'])
3、集合常用方法
a、并集union
输出:
set([1, 2, 3])
set([2, 3, 4])
set([1, 2, 3, 4])
union操作返回两个集合的并集,不改变原有集合。使用按位与(OR)运算符“|”可以得到一样的结果:
输出和上面union操作一模一样的结果。
其他常见操作包括(交集),=,=,-,copy()等等,这里不再列举。
输出如下:
set([1, 2, 3])
set([2, 3, 4])
set([2, 3])
True
set([1, 2, 3])
False
b、add和remove
和序列添加和移除的方法非常类似,可参考官方文档:
输出:
set([1])
set([1, 2])
set([1])
set([1])
False
Traceback (most recent call last):
File "F:\Python\test.py", line 9, in
set1.remove(29) #移除不存在的项
KeyError: 29
4、frozenset
集合是可变的,所以不能用做字典的键。集合本身只能包含不可变值,所以也就不能包含其他集合:
输出如下:
Traceback (most recent call last):
File "F:\Python\test.py", line 3, in
set1.add(set2)
TypeError: unhashable type: 'set'
可以使用frozenset类型用于代表不可变(可散列)的集合:
输出:
set([1, frozenset([2])])
python集合的定义方式
集合的定义
格式:集合名 = {元素1,元素2,...}
例:my_set = {1, 3, 5}
集合是无序的- 不支持下标索引
集合是可变的数据类型
集合中的元素是唯一的
集合一般用于元组或者列表中的元素去重
定义一个空的集合 my_set = set()
Python基本内置数据类型有哪些
内置类型是指任何语言在设计初期定义的类型,如C语言中的int、double、char等。它也是在一种语言中最基本的类型,与编译器编译出的代码具有重大关系。值得一提的是,不同语言也拥有不同的内置类型, 但是所有内置类型的定义都与计算机的运算方式相关。
Python主要内置类型包括数值、序列、映射、类、实例和异常等。
数值类型:全局中只有一个(Python在解释器启动的时候,Python会用None类型生成一个None的对象),包括int类型、float类型、complex类型、bool类型。
迭代类型:在Python中,迭代类型可以使用循环来进行遍历。
序列类型:list(是可变序列,通常用于存放同类项目的集合)、tuple(是不可变序列,通常用于储存异构数据的多项集)、str(在Python中处理文本数据是使用str对象,也称为字符串。字符串是由Unicode码位构成的不可变序列。)、array、range(表示不可变的数字序列,通常用于在for循环中循环指定的次数)、bytes(由单个字节构成的不可变序列)、bytearray(bytes对象的可变对应物)、memoryvie(二进制序列)
映射类型:映射对象将具有hash的值映射到任意对象。映射是可变的对象。目前只有一种标准映射,即dictionary。字典的键几乎是任意值,也就是说,包含列表、字典或其他可变类型的值。
集合类型:作为一种无序的多项集,集合并不记录元素位置或插入顺序。相应地,集合不支持索引、切片或其他序列类的操作。目前Python有两种内置集合类型:set和frozenset。
set类型是可变的,其内容可以使用add()和remove()这样的方法来改变。由于是可变类型,它没有哈希值,且不能被用作字典的键或其他集合的元素。
frozenset类型是不可变并且具有哈希值,其内容在被创建后不能再改变,因此它可以被用作字典的键或其他集合的元素。
上下文管理类型:with语句
其他类型:模块、class、实例、函数、方法、代码、object对象、type对象、ellipsis(省略号)、notimplemented